JP2003051198A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JP2003051198A
JP2003051198A JP2002190949A JP2002190949A JP2003051198A JP 2003051198 A JP2003051198 A JP 2003051198A JP 2002190949 A JP2002190949 A JP 2002190949A JP 2002190949 A JP2002190949 A JP 2002190949A JP 2003051198 A JP2003051198 A JP 2003051198A
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Minoru Yamashita
実 山下
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靖 笠
Kiyoyoshi Itano
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that even in a state in which a selected transistor does not allow a current to flow, as a non-selection cell transistor of excessive cancellation allow a current to flow, data 0 and 1 are erroneously determined. SOLUTION: This device is provided with a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines, and a memory cell array having a plurality of memory cell transistors provided at intersections of each word line and each bit line, and batch erasure can be performed by discharging simultaneously electric charges from floating gates of a plurality of memory transistors. The device is further provided with a first power source circuit 5021 in which normal voltage is applied to a selected word line at read and a memory cell transistor connected to the selected word line is selected, and a second power source circuit 5025 in which non-selection word lines at read are made non-selection comprising memory cell transistors made in an excessive erasure state by the batch erasure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置に関
し、特に、フラッシュメモリ等の電気的一括消去型の不
揮発性半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to an electrically batch erasable non-volatile semiconductor memory device such as a flash memory.

【0002】従来、紫外線による消去可能で電気的に書
き込み可能な不揮発性半導体記憶装置としてEPROM
が使用されており、また、近年、電気的に書き換え可能
な不揮発性半導体記憶装置としてフラッシュメモリが注
目されている。これらの不揮発性半導体記憶装置におけ
る冗長回路および書き込み回路の改良、或いは、過剰消
去対策等の改良が要望されている。
Conventionally, EPROM has been used as a nonvolatile semiconductor memory device that can be erased by ultraviolet rays and is electrically writable.
In recent years, a flash memory has attracted attention as an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device. There is a demand for improvements in redundant circuits and write circuits in these non-volatile semiconductor memory devices, or improvements in measures against excessive erasing.

【0003】[0003]

【従来の技術】図11は本発明の第1の形態が適用され
る半導体記憶装置に使用するメモリセル(MC)を示
し、電気的一括消去型不揮発性半導体記憶装置(フラッ
シュメモリ)におけるセルトランジスタ(メモリセルM
C)の動作を説明するための図である。同図に示される
ように、セルトランジスタは、ソース−ドレイン間にど
の領域とも絶縁されたフローティングゲートFGが設け
られ、該フローティングゲートFGの上にコントロール
ゲートCGを形成して構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a memory cell (MC) used in a semiconductor memory device to which the first embodiment of the present invention is applied, and is a cell transistor in an electrically batch erasable non-volatile semiconductor memory device (flash memory). (Memory cell M
It is a figure for demonstrating operation | movement of C). As shown in the figure, the cell transistor is configured such that a floating gate FG insulated from any region is provided between a source and a drain, and a control gate CG is formed on the floating gate FG.

【0004】書き込み時には、ドレイン領域DDに印加
するドレイン電圧Vd をほぼ電源電圧Vccとし、コント
ロールゲートCGに印加するゲート電圧Vg を正の高電
圧(〜+10ボルト程度) とし、ソース領域SSに印加す
るソース電圧Vs を零ボルトとして、ドレイン端子(DD)
からフローティングゲート(FG)に電子を注入してデータ
“0”を書き込む。ここで、ドレイン電圧Vd には、書
き込み用の電源電圧Vppが存在すればそれを使用するこ
とができる。さらに、ゲート電圧Vg に印加する高電圧
は上記の書き込み用電圧Vppを使用してもよく、また、
電源電圧Vccから昇圧により発生させた電圧を使用して
もよい。
At the time of writing, the drain voltage Vd applied to the drain region DD is substantially the power supply voltage Vcc, and the gate voltage Vg applied to the control gate CG is a positive high voltage (about +10 V) and applied to the source region SS. Drain terminal (DD) with source voltage Vs at zero volt
To inject electrons into the floating gate (FG) and write data “0”. Here, if the power supply voltage Vpp for writing exists, the drain voltage Vd can be used. Further, as the high voltage applied to the gate voltage Vg, the above writing voltage Vpp may be used.
A voltage generated by boosting the power supply voltage Vcc may be used.

【0005】消去時には、ゲート電圧Vg を負の高電圧
(〜−10ボルト程度) とし、ドレイン電圧Vd をオープ
ン(ドレイン領域DDをフローティング状態)とし、そし
て、ソース電圧Vs を電源電圧Vccとして、フローティ
ングゲート(FG)からソース端子(SS)に電子を引き抜いて
消去(データ“1”の書き込み)を行う。また、読み出
し時には、ゲート電圧Vg を電源電圧Vccとし、ドレイ
ン電圧Vd をほぼ1ボルト程度とし、そして、ソース電
圧Vs を零ボルトとして、ドレイン電流が流れるか否か
でセルトランジスタに書き込まれているデータが“1”
か“0”かを判別する。
At the time of erasing, the gate voltage Vg is set to a negative high voltage (about -10 V), the drain voltage Vd is opened (the drain region DD is in a floating state), and the source voltage Vs is set to the power supply voltage Vcc and floated. Erasing (writing data "1") is performed by drawing electrons from the gate (FG) to the source terminal (SS). At the time of reading, the gate voltage Vg is set to the power supply voltage Vcc, the drain voltage Vd is set to about 1 volt, the source voltage Vs is set to 0 volt, and the data written in the cell transistor depending on whether or not the drain current flows. Is “1”
Or "0".

【0006】図2は本発明に係る半導体記憶装置の第1
の形態に対応する関連技術の半導体記憶装置の一例を示
すブロック回路図である。同図において、参照符号111
はロウアドレスバッファ,112はロウデコーダ,113はコラ
ムアドレスバッファ,114はコラムデコーダ,115はデータ
I/O バッファ,116は書き込み回路,117はセンスアンプ,1
18は負電圧発生回路, そして,119はソース電源回路を示
している。また、参照符号BLはビット線, WLはワー
ド線を示し、また、Wは書き込み時に高レベル“H”と
なる書き込み制御信号, Eは消去時に高レベル“H”と
なる消去制御信号を示している。
FIG. 2 shows a first semiconductor memory device according to the present invention.
Is a block circuit diagram showing an example of a semiconductor memory device of a related technique corresponding to the above mode. In the figure, reference numeral 111
Is a row address buffer, 112 is a row decoder, 113 is a column address buffer, 114 is a column decoder, and 115 is data.
I / O buffer, 116 is write circuit, 117 is sense amplifier, 1
Reference numeral 18 is a negative voltage generation circuit, and 119 is a source power supply circuit. Further, reference numeral BL indicates a bit line, WL indicates a word line, W indicates a write control signal which becomes a high level "H" at the time of writing, and E indicates an erase control signal which becomes a high level "H" at the time of erasing. There is.

【0007】図2に示す半導体記憶装置において、読み
出し時には、ロウアドレスおよびコラムアドレスにより
ワード線WLおよびビット線BLがそれぞれ一本ずつ選
択され、センスアンプ117 によりその選択されたメモリ
セルMC(セルトランジスタ)が電流を流すかどうかに
より、該選択されたセルトランジスタに書き込まれてい
る内容がデータ“1”或いはデータ“0”かを判別して
出力する。
In the semiconductor memory device shown in FIG. 2, at the time of reading, one word line WL and one bit line BL are selected by a row address and a column address, and a memory cell MC (cell transistor) selected by the sense amplifier 117 is selected. ) Determines whether the content written in the selected cell transistor is data "1" or data "0" depending on whether or not a current flows.

【0008】データ書き込み時には、書き込み制御信号
Wを高レベル“H”として書き込み回路116 からバス線
BUSに書き込み電圧を供給し、コラムデコーダ114 に
より所定のビット線BLにバス線BUSを接続し、さら
に、ロウデコーダ112 によりワード線WLに書き込み電
圧を供給する。また、消去時においては、消去制御信号
Eを高レベル“H”としてソース電源回路119 によりセ
ルトランジスタMCのソースラインに消去電圧を印加す
ると共に、コラムアドレスバッファ113 によりビット線
BLを非選択とする。さらに、ロウアドレスバッファ11
1 により所定の数のワード線WLを同時選択すると共
に、ロウデコーダ112 により選択されたワード線WLに
低レベル“L”を与え、且つ、非選択のワード線にWL
に高レベル“H”を与え、そして、負電圧発生回路118
により上記低レベル“L”レベルのワード線WLを負電
圧に設定する。
At the time of data writing, the write control signal W is set to the high level "H" to supply the write voltage from the write circuit 116 to the bus line BUS, and the column decoder 114 connects the bus line BUS to a predetermined bit line BL. The row decoder 112 supplies a write voltage to the word line WL. Further, at the time of erasing, the erasing control signal E is set to the high level “H” to apply the erasing voltage to the source line of the cell transistor MC by the source power supply circuit 119, and the bit line BL is unselected by the column address buffer 113. . In addition, row address buffer 11
A predetermined number of word lines WL are simultaneously selected by 1 and a low level “L” is applied to the word line WL selected by the row decoder 112, and WL is selected for the non-selected word lines.
To the negative voltage generating circuit 118.
Thus, the low level "L" level word line WL is set to a negative voltage.

【0009】図3は図2の半導体記憶装置におけるコラ
ムアドレスバッファ113 の一例を示す回路図、図4はロ
ウアドレスバッファ111 の一例を示す回路図、図5はロ
ウデコーダ112 の一例を示す回路図、そして、図6はコ
ラムデコーダ114 の一例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the column address buffer 113 in the semiconductor memory device of FIG. 2, FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the row address buffer 111, and FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the row decoder 112. And, FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the column decoder 114.

【0010】まず、読み出し時において、消去制御信号
Eが低レベル“L”であるため、図3に示すコラムアド
レスバッファ113 および図4に示すロウアドレスバッフ
ァ111 は、入力アドレスに対して正および負論理を出力
することになる。図5に示すロウデコーダ112 におい
て、参照符号φは、消去および書き込み時に所定の周波
数で振幅する信号であり、また、φR は、アドレス入力
時しばらく高レベル“H”となる信号である。
First, since the erase control signal E is at the low level "L" during reading, the column address buffer 113 shown in FIG. 3 and the row address buffer 111 shown in FIG. 4 are positive and negative with respect to the input address. It will output logic. In the row decoder 112 shown in FIG. 5, reference symbol φ is a signal that oscillates at a predetermined frequency at the time of erasing and writing, and φ R is a signal that becomes a high level “H” for a while during address input.

【0011】図5に示すロウデコーダ112 は、読み出し
時において、書き込み制御信号Wが低レベル“L”であ
るため、トランジスタT1,T2 により電源電圧Vccが導
入されると共に、アドレス入力(ロウアドレスバッファ
111 からの出力)により、所定のデコーダが選択(例え
ば、図5中のノードN3 が高レベル“H”)となる。こ
の状態で、信号φR に高レベル“H”のパルス信号が与
えられると、ノードN 2,N4 が零ボルトにリセットされ
ると共に、信号φR が低レベル“L”に復帰するのに応
じてノードN2 が電源電圧Vccに充電される。さらに、
トランジスタT 6,T7 のセルフブートストラップ効果に
より、ノードN4 も電源電圧Vccレベルに充電される。
ここで、コラムデコーダ114 における動作も、上述した
ロウデコーダ112 の動作と同様であり、結局、所定のワ
ード線WLに電源電圧Vccが印加されると共に、所定の
ビット線BLをセンスアンプ117 に接続するようになっ
ている。
The row decoder 112 shown in FIG.
At this time, the write control signal W is at the low level "L".
Therefore, the transistor T1, T2 The power supply voltage Vcc
Address input (row address buffer
Output from 111) selects a predetermined decoder (for example,
For example, node N in FIG.3 Becomes a high level "H"). This
, The signal φR A high level “H” pulse signal
Once obtained, node N 2, NFour Is reset to zero volts
Signal φR Is returned to the low level “L”.
Node N2 Is charged to the power supply voltage Vcc. further,
Transistor T 6, T7 The self-bootstrap effect of
From node NFour Is also charged to the power supply voltage Vcc level.
Here, the operation in the column decoder 114 is also described above.
The operation is similar to that of the row decoder 112, and after all
The power supply voltage Vcc is applied to the ground line WL, and
The bit line BL is connected to the sense amplifier 117.
ing.

【0012】図7は図2の半導体記憶装置における書き
込み回路116 の一例を示す回路図であり、図8はソース
電源回路119 の一例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of write circuit 116 in the semiconductor memory device of FIG. 2, and FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of source power supply circuit 119.

【0013】図7に示す書き込み回路116 において、書
き込み制御信号Wが高レベル“H”で且つデータが低レ
ベル“L”(反転レベル信号 /DATAが高レベル“H")の
とき、バス線BUSには電源電圧Vccを昇圧した高電圧
が供給され、これにより所定のセルトランジスタに書き
込み処理を行なうことができるようになっている。ここ
で、/DATAは、データI/O バッファ115 より書き込
み信号として書き込み回路116 に転送される信号であ
る。
In the write circuit 116 shown in FIG. 7, when the write control signal W is at the high level "H" and the data is at the low level "L" (the inverted level signal / DATA is at the high level "H"), the bus line BUS. Is supplied with a high voltage obtained by boosting the power supply voltage Vcc, so that a writing process can be performed on a predetermined cell transistor. Here, / DATA is a signal transferred from the data I / O buffer 115 to the writing circuit 116 as a writing signal.

【0014】消去時においては、消去制御信号Eは高レ
ベル“H”レベルとなり、図3のコラムアドレスバッフ
ァ113 においては、出力Aおよび/Aがともに低レベル
“L”となる。これらの出力Aおよび/Aは、コラムデ
コーダ114 に入力されて、コラム(ビット線BL)は非
選択状態となり、該ビット線BLは電気的にいかなるノ
ードとも切り離される。また、ロウアドレスバッファ11
1 においては、全部でn個存在するもののうちm個に消
去制御信号Eを印加するように構成する。これにより、
m 本のワード線を図5のロウデコーダ112 により同時
に選択することが可能となる。尚、ロウデコーダ112 に
おいては、消去制御信号Eが高レベル“H”であるた
め、ノードN2 は零ボルトになり、ノードN5 には高レ
ベル“H”が印加される。これにより、選択されたワー
ド線WLには低レベル“L”を印加し、非選択のワード
線WLには高レベル“H”を印加することが可能とな
る。
At the time of erasing, the erasing control signal E is at a high level "H" level, and in the column address buffer 113 of FIG. 3, both outputs A and / A are at a low level "L". These outputs A and / A are input to the column decoder 114, the column (bit line BL) is in a non-selected state, and the bit line BL is electrically disconnected from any node. In addition, the row address buffer 11
In the case of 1, the erase control signal E is applied to m of n in total. This allows
It is possible to simultaneously select 2 m word lines by the row decoder 112 in FIG. Incidentally, in the row decoder 112, the erase control signal E is for a high level "H", the node N 2 becomes zero volts, the high level "H" is applied to the node N 5. As a result, the low level "L" can be applied to the selected word line WL, and the high level "H" can be applied to the non-selected word line WL.

【0015】ここで、低レベル“L”のワード線WL
は、負電圧発生回路118 により消去電圧に設定されると
共に、高レベル“H”のワード線WLは、図5における
ノアゲートの出力N6 の電位が常に低レベル“L”とな
って信号φがノードN6 に接続された容量素子に伝達さ
れなくなるため高レベル“H”を保持する。このとき、
セルトランジスタMCのソースSSには、図8に示すソ
ース電源回路119 により電源電圧Vccが印加される。こ
れにより、2m 本のワード線を単位にしたワード線ブロ
ック中のセルトランジスタのデータを同時に消去するこ
とが可能となる。
Here, the low level "L" word line WL
Is set to an erase voltage by the negative voltage generation circuit 118, and the potential of the output N 6 of the NOR gate in FIG. Since it is not transmitted to the capacitive element connected to the node N 6 , it keeps the high level “H”. At this time,
The power supply voltage Vcc is applied to the source SS of the cell transistor MC by the source power supply circuit 119 shown in FIG. As a result, it becomes possible to simultaneously erase the data of the cell transistors in the word line block in units of 2 m word lines.

【0016】図9は図2の半導体記憶装置におけるセン
スアンプ117 の一例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of the sense amplifier 117 in the semiconductor memory device of FIG.

【0017】図9に示すセンスアンプ117 においては、
選択されたセルトランジスタMCのドレイン電流がトラ
ンジスタT8 の流すことのできる電流より大きいか、或
いは、小さいかにより、該センスアンプ117 出力を高レ
ベル“H”または低レベル“L”とする。ここで、トラ
ンジスタT9,T10, T11, T12は、バス線BUSの電位
を1ボルト程度に設定するバイアス回路を構成してい
る。
In the sense amplifier 117 shown in FIG.
Or drain current of the selected cell transistor MC is greater than the current that can flow through the transistor T 8, or by either small, the sense amplifier 117 outputs a high level "H" or low level "L". Here, the transistors T 9 , T 10 , T 11 , and T 12 form a bias circuit that sets the potential of the bus line BUS to about 1 volt.

【0018】書き込み時においては、書き込み制御信号
Wを高レベル“H”とし、信号φを所定の周波数で振幅
させる。このとき、ノードN1 には、トランジスタT4,
5により書き込み電圧が供給される。そして、信号φR
による読み出し時と同様に高レベル“H”のパルスを
印加すると、ノードN2 は書き込み電圧に充電されると
共に、ノードN4 もトランジスタT6,T7 によるセルフ
ブートストラップ効果によりノードN2 と同じレベルに
充電される。コラムデコーダ114 におていも動作は同様
であり、結局、所定のワード線WLには書き込み電圧が
供給されると共に、ビット線BLは書き込み回路116 に
接続されることになる。
At the time of writing, the write control signal W is set to the high level "H" and the signal φ is oscillated at a predetermined frequency. At this time, the node N 1, the transistor T 4,
The write voltage is supplied by T 5 . And the signal φ R
When a high level “H” pulse is applied as in the case of reading by the node N 2 , the node N 2 is charged to the write voltage, and the node N 4 is the same as the node N 2 due to the self bootstrap effect of the transistors T 6 and T 7. Charged to level. The column decoder 114 operates in the same manner, and in the end, the write voltage is supplied to the predetermined word line WL and the bit line BL is connected to the write circuit 116.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】図2〜図9を参照して
説明したように、関連技術としての半導体記憶装置(フ
ラッシュメモリ)においては、消去セルブロックは、通
常、512kビット程度の大きな容量を単位とされるこ
とが多く、このブロック中に欠陥セルが存在する場合に
は、この大きなブロックをそのまま大きな容量を有する
冗長セルブロックに置き換える冗長方式しか使用できな
い。そのため、効率の良い(少ないスペア用セルで多く
の欠陥セルを置き換える)冗長を行なうことが困難とな
っている。具体的に、例えば、図1中のメモリセルMC
11が過剰消去となっていると、メモリセルMC11を介し
てビット線BL1 に電流が常に流れ、正確な読み出し処
理および書き込み処理を行うことができない。
As described with reference to FIGS. 2 to 9, in the related art semiconductor memory device (flash memory), the erase cell block usually has a large capacity of about 512 kbits. Is often used as a unit, and when a defective cell exists in this block, only a redundancy system in which this large block is directly replaced with a redundant cell block having a large capacity can be used. Therefore, it is difficult to perform efficient redundancy (replace a large number of defective cells with a small number of spare cells). Specifically, for example, the memory cell MC in FIG.
When 11 is over-erased, current always flows through the bit line BL 1 via the memory cell MC 11 , and accurate read processing and write processing cannot be performed.

【0020】図10は半導体記憶装置(フラッシュメモ
リ)における書き込み特性曲線の一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a write characteristic curve in a semiconductor memory device (flash memory).

【0021】上述した関連技術の半導体記憶装置の構成
では、書き込み用のドレイン電圧を電源電圧Vccから昇
圧して使用しているため、書き込み回路のビット線への
駆動能力の限界からビット線に大きな電流を流すとビッ
ト線電位が低下するようになっている。過剰消去となっ
たセルトランジスタの特性によっては、図10中の実線
で示されるように、セルトランジスタの書き込み特性曲
線は、書き込み回路116 のロードカーブと書き込みの不
可能な領域Aでぶつかり、書き込みが不可となる事態に
陥いることも考えられる(D〜B点でないと書き込みは
不可)。また、消去および書き込みベリファイ用のワー
ド線電圧は、外部書き込み用電圧を降圧して使用するの
が一般であるが、本構成では、外部書き込み用電圧を使
用しない構成なので、ベリファイ動作を行なうことが困
難であるとともに、ワード線冗長の場合に過剰消去とな
ったセルトランジスタを単にスペア用セル(スペア用ワ
ード線)で置き換えてもデバイスの正常動作は望めな
い。この場合、その過剰消去になったセルに再び書き込
みを行うことにより過剰消去が解消され正常な冗長動作
を実現可とできるが、過剰消去のセルは図10中のA点
付近でより電流が大きくなるため、上記理由により書き
込みが更に困難となりうる。
In the configuration of the semiconductor memory device of the related art described above, since the drain voltage for writing is used after being boosted from the power supply voltage Vcc, the bit line has a large driving capability due to the limit of the driving capability of the bit line of the writing circuit. When a current is passed, the bit line potential drops. Depending on the characteristics of the over-erased cell transistor, as shown by the solid line in FIG. 10, the writing characteristic curve of the cell transistor collides with the load curve of the writing circuit 116 in the unwritable area A, and writing cannot be performed. It may be impossible to write (writing is not possible unless the points are D to B). The word line voltage for erase and program verify is generally used by stepping down the voltage for external programming, but since the configuration does not use the voltage for external programming, the verify operation can be performed. Besides, it is difficult, and the normal operation of the device cannot be expected even if the cell transistor which is over-erased in the case of the word line redundancy is simply replaced by the spare cell (spare word line). In this case, by overwriting the cell that has been over-erased, the over-erasing can be canceled and a normal redundant operation can be realized. However, the over-erased cell has a larger current near point A in FIG. Therefore, writing may be more difficult for the above reason.

【0022】本発明の第1の形態は、ワード線冗長を有
効に導入すると共に、安定した書き込みおよび各ベリフ
ァイを可能として、高歩留りで高性能なデバイスの実現
を目的とする。
A first aspect of the present invention aims to realize a device with high yield and high performance by effectively introducing word line redundancy and enabling stable writing and each verification.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
ワード線と、複数のビット線と、該各ワード線および該
各ビット線の交差個所にそれぞれ設けられフローティン
グゲートへの電荷の注入の有無により電気的に外部から
閾値電圧を制御できるMISトランジスタで構成された
複数のメモリセルトランジスタを有するメモリセルアレ
イとを具備し、該メモリセルアレイの複数のメモリセル
トランジスタのフローティングゲートより同時に電荷の
放出を行って一括消去を行い得る半導体記憶装置であっ
て、読み出し時の選択ワード線に対して通常の選択電圧
を印加し、該選択ワード線に接続されたメモリセルトラ
ンジスタを選択する第1の電源回路と、読み出し時の非
選択ワード線に対して、前記一括消去により過剰消去状
態になったメモリセルトランジスタを含めて非選択にす
る第2の電源回路とを具備することを特徴とする半導体
記憶装置が提供される。
According to the present invention, a plurality of word lines, a plurality of bit lines, and a charge injection into a floating gate provided at each word line and each intersection of the bit lines. And a memory cell array having a plurality of memory cell transistors configured by MIS transistors capable of electrically controlling the threshold voltage from the outside depending on the presence or absence of the charge, and discharging of charges from the floating gates of the memory cell transistors of the memory cell array at the same time. A semiconductor memory device capable of performing batch erasure by performing a write operation, the first power supply for applying a normal selection voltage to a selected word line at the time of reading and selecting a memory cell transistor connected to the selected word line. Circuit and memory that has been over-erased by the batch erasing for unselected word lines during reading The semiconductor memory device is provided which is characterized by comprising a second power supply circuit for the non-selected, including Le transistor.

【0024】また、本発明によれば、複数のワード線
と、複数のビット線と、該各ワード線および該各ビット
線の交差個所にそれぞれ設けられフローティングゲート
への電荷の注入の有無により電気的に外部から閾値電圧
を制御できるMISトランジスタで構成された複数のメ
モリセルトランジスタを有するメモリセルアレイとを具
備し、該メモリセルアレイの複数のメモリセルトランジ
スタのフローティングゲートより同時に電荷の放出を行
って一括消去を行い得る半導体記憶装置であって、読み
出し時の選択ワード線に対して通常の電圧を印加し、該
選択ワード線に接続されたメモリセルトランジスタを選
択する第1のロウデコーダと、該選択ワード線に接続さ
れたメモリセルトランジスタのソースに対して所定電位
の電源電圧を印加すると共に、読み出し時の非選択ワー
ド線に接続された全てのメモリセルトランジスタのソー
スに対して前記一括消去により過剰消去状態になったメ
モリセルトランジスタを含めて非選択状態とする電圧を
印加する第2のロウデコーダとを具備することを特徴と
する半導体記憶装置が提供される。
Further, according to the present invention, a plurality of word lines, a plurality of bit lines, and an electric charge depending on whether or not charge is injected into the floating gates provided at the intersections of the word lines and the bit lines, respectively. And a memory cell array having a plurality of memory cell transistors composed of MIS transistors capable of controlling a threshold voltage from the outside, and simultaneously discharging charges from the floating gates of the plurality of memory cell transistors of the memory cell array to collectively A semiconductor memory device capable of erasing, a first row decoder that applies a normal voltage to a selected word line at the time of reading, and selects a memory cell transistor connected to the selected word line; Apply a power supply voltage of a predetermined potential to the source of the memory cell transistor connected to the word line At the same time, a second voltage is applied to the sources of all the memory cell transistors connected to the non-selected word line at the time of reading, including the memory cell transistors in the over-erased state due to the collective erasing. And a row decoder for the same.

【0025】図1は本発明に係る半導体記憶装置の第1
の形態の一実施例を示す回路図である。
FIG. 1 shows a first semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the above embodiment.

【0026】本発明の第1の形態によれば、複数の2n
本のワード線WLと、複数のビット線BLと、該各ワー
ド線および該各ビット線の交差個所にそれぞれ設けられ
電気的に外部から閾値電圧を制御できるMISトランジ
スタで構成された複数の不揮発性のメモリセルMCと、
選択されたワード線およびビット線の交点に位置するメ
モリセルにデータを書き込む書き込み回路106 と、前記
メモリセルに保持されたデータを検出して出力するセン
スアンプ107 とを具備する半導体記憶装置であって、前
記2n 本のワード線のうち2m 本(n>m)のワード線
で構成されるワード線ブロック中のワード線を同時に選
択する手段101,102,120 と、前記2m 本のワード線で構
成されるワード線ブロック中の2k 本(m>k)で構成
されるワード線ブロックを非選択する手段101,102,120
とを具備し、前記2m 本のワード線ブロック中の2k
のワード線ブロック中のワード線に欠陥がある場合、当
該2m 本のワード線ブロック中の2k 本のワード線ブロ
ック中のワード線を非選択すると共に、前記2n 本で構
成されるワード線ブロック外に存在する2k 本のワード
線で構成されるワード線ブロック中のワード線を選択す
る101,102,120; 120,130ようにしたことを特徴とする半
導体記憶装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of 2 n
A plurality of non-volatile transistors each including a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines BL, and MIS transistors that are provided at the intersections of the word lines and the bit lines and that can electrically control the threshold voltage from the outside. Memory cell MC of
A semiconductor memory device comprising: a write circuit (106) for writing data into a memory cell located at an intersection of a selected word line and a bit line; and a sense amplifier (107) for detecting and outputting the data held in the memory cell. Te, wherein the 2 n word lines means simultaneously selected word lines in the composed word line block by the word line of 2 m the (n> m) of 101,102,120, constituting a word line of the 2 m present Means 101, 102, 120 for deselecting a word line block composed of 2 k (m> k) in the selected word line block
Comprising the door, the 2 m If this is the word line defect to the word line in the 2 k word lines block in the block, in 2 k word lines block in the 2 m word lines block Of the word lines in the word line block composed of 2 k word lines existing outside the word line block composed of 2 n lines are selected, and the word lines 101, 102, 120; 120, 130 are selected. A semiconductor memory device is provided.

【0027】本発明の半導体記憶装置の第1の形態によ
れば、2m 本のワード線ブロック中の2k 本のワード線
ブロック中のワード線に欠陥がある場合、2m 本のワー
ド線ブロック中の2k 本のワード線ブロック中のワード
線を非選択すると共に、2n本で構成されるワード線ブ
ロック外に存在する2k 本のワード線で構成されるワー
ド線ブロック中のワード線を選択するようになってい
る。ここで、書き込み処理に付いては、ゲート電圧を制
御して、後述する図10中の点線のような書き込み回路
のロードカーブの電流値を越えないようにセルの書き込
みカーブを実現させ書き込みを行なえばよい。また、ベ
リファイに関しては、ワード線電圧をVccの昇圧および
降圧により発生させるか、或いは、センスアンプのデー
タ判定電流値を制御する。さらに、過剰消去のセルを冗
長救済するには、過剰消去になったセルに対して再びデ
ータを書き込んだ後に冗長を行なう。
According to the first embodiment of the semiconductor memory device of [0027] the present invention, if there is a defect in the word lines in the 2 k word lines block in 2 m word lines block of 2 m the word line The word lines in the 2 k word line blocks in the block are deselected, and the words in the word line blocks made up of 2 k word lines existing outside the word line block made up of 2 n lines It is designed to select a line. Here, regarding the writing process, the gate voltage is controlled so that the writing curve of the cell is realized so that the current value of the load curve of the writing circuit as shown by a dotted line in FIG. Good. For verification, the word line voltage is generated by raising and lowering Vcc, or the data determination current value of the sense amplifier is controlled. Further, in order to relieve an overerased cell in a redundant manner, data is rewritten to the overerased cell and then redundancy is performed.

【0028】以上により、本発明の半導体記憶装置の第
1の形態によれば、効率の良いワード線冗長が可能とな
り、また、外部書き込み電源をなくした場合(例えば、
5ボルト単一電源)にした場合でも効果的に書き込みが
できる。さらに、本発明の半導体記憶装置の第1の形態
によれば、過剰消去のセルにも書き込むことが可能とな
り、過剰消去セルの冗長も可能になると共に、ベリファ
イも良好に行なうことができる。
As described above, according to the first embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, efficient word line redundancy becomes possible, and when the external write power supply is eliminated (for example,
Even if it is set to a 5V single power supply), writing can be effectively performed. Furthermore, according to the first embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, it becomes possible to write into an overerased cell, redundancy of the overerased cell becomes possible, and good verification can be performed well.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る半導体記憶装置の各実施例を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a semiconductor memory device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】まず、図1および図11〜図19を参照し
て本発明に係る半導体記憶装置の第1の形態を説明す
る。
First, a first mode of a semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 11 to 19.

【0031】図1は本発明に係る半導体記憶装置(フラ
ッシュメモリ)の第1の形態の一実施例を示すブロック
回路図である。図1から明らかなように、本実施例の半
導体記憶装置は、図2に示す関連技術の半導体記憶装置
に対して、入力アドレスと不良アドレスを比較する一致
回路120,および,冗長ロウデコーダ130 が追加された構
成となっている。ここで、本実施例の半導体記憶装置に
おけるロウアドレスバッファ101,ロウデコーダ102,コラ
ムアドレスバッファ103,コラムデコーダ104,データI/O
バッファ105,書き込み回路106,センスアンプ107,負電圧
発生回路108,および, ソース電源回路109 は、図2の関
連技術の半導体記憶装置におけるロウアドレスバッファ
111,ロウデコーダ112,コラムアドレスバッファ113,コラ
ムデコーダ114,データI/O バッファ115,書き込み回路11
6,センスアンプ117,負電圧発生回路118,および, ソース
電源回路119 に対応するものである。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of a first form of a semiconductor memory device (flash memory) according to the present invention. As is apparent from FIG. 1, the semiconductor memory device of the present embodiment is different from the semiconductor memory device of the related art shown in FIG. 2 in that a matching circuit 120 for comparing an input address with a defective address and a redundant row decoder 130 are provided. It has been added configuration. Here, the row address buffer 101, the row decoder 102, the column address buffer 103, the column decoder 104, and the data I / O in the semiconductor memory device of the present embodiment.
The buffer 105, write circuit 106, sense amplifier 107, negative voltage generation circuit 108, and source power supply circuit 109 are row address buffers in the semiconductor memory device of the related art of FIG.
111, row decoder 112, column address buffer 113, column decoder 114, data I / O buffer 115, write circuit 11
6, which corresponds to the sense amplifier 117, the negative voltage generation circuit 118, and the source power supply circuit 119.

【0032】本実施例における動作を説明すると、ま
ず、読み出し時および書き込み時においては、一致回路
120 に格納された不良アドレスと入力されるアドレスが
一致した場合、該一致回路120 からの出力信号はロウア
ドレスバッファ101 および冗長ロウデコーダ130 に入力
され、ロウデコーダ102 を非選択状態にすると共に、冗
長ロウデコーダ130 を選択状態にする。これにより、欠
陥セルをアクセスする代わりに冗長セルをアクセスする
ことができる。消去時においては、消去制御信号Eが高
レベル“H”となり、コラムアドレスバッファ103,ロウ
アドレスバッファ101,ロウデコーダ102,一致回路120,お
よび,冗長ロウデコーダ130 に入力される。
The operation of this embodiment will be described. First, the matching circuit is used at the time of reading and writing.
When the defective address stored in 120 and the input address match, the output signal from the matching circuit 120 is input to the row address buffer 101 and the redundant row decoder 130, and the row decoder 102 is deselected. The redundant row decoder 130 is set to the selected state. This allows the redundant cell to be accessed instead of the defective cell. At the time of erasing, the erasing control signal E becomes the high level "H" and is input to the column address buffer 103, the row address buffer 101, the row decoder 102, the matching circuit 120, and the redundant row decoder 130.

【0033】まず、セルアレイ中に欠陥セルトランジス
タ(欠陥セル)が存在しないとき(冗長していないと
き)は、上述したのと全く同様の動作をする。すなわ
ち、一致回路120 からの冗長制御信号REDは、いずれ
の回路をも冗長動作させないような論理となっている。
First, when there is no defective cell transistor (defective cell) in the cell array (when there is no redundancy), the same operation as described above is performed. That is, the redundancy control signal RED from the coincidence circuit 120 has a logic that does not cause any circuit to operate redundantly.

【0034】次に、或るリード線上に欠陥セルが存在
し、一致回路120 にその欠陥セルのアドレスが格納され
ている場合を考える。本実施例では、全体のワード線数
を2n本とし、消去ブロックの大きさは2m 本のワード
線で構成され、また、2k 本のスペアワード線を備えた
構成を例にしている。書き込み時および読み出し時を考
えると、一致回路120 中の不良アドレス格納用メモリ素
子のビットの必要数はn−k個となり、また、消去ブロ
ック中のワード線の数は2m 本なので消去ブロックを選
択するためにはn−m個のアドレスのビット数が必要と
なる。消去時においては、或る2m 本で構成されるワー
ド線ブロックを選択するためn−m個のワード線ブロッ
ク選択アドレスが入力されることになる。この入力アド
レスは、一致回路120 に格納されたn−k個のアドレス
ビットのうちn−m個の上位からのアドレスと比較さ
れ、もし、この入力アドレスと格納されているn−m個
のアドレスが一致したとすると、欠陥を含む2k 本のワ
ード線ブロックがその消去ブロック中に存在することを
示す。
Next, consider the case where a defective cell exists on a certain lead wire and the address of the defective cell is stored in the coincidence circuit 120. In the present embodiment, the total number of word lines is 2 n , the size of the erase block is 2 m word lines, and 2 k spare word lines are provided as an example. . Considering writing and reading, the required number of bits of the defective address storing memory element in the coincidence circuit 120 is nk, and the number of word lines in the erase block is 2 m , so that the erase block is The number of bits of nm addresses is required for selection. At the time of erasing, nm word line block selection addresses are input in order to select a word line block composed of a certain 2 m lines. This input address is compared with the n-m higher-order addresses of the n-k address bits stored in the matching circuit 120, and if this input address is stored with the n-m address stored. Are coincident with each other, it means that 2 k word line blocks including a defect are present in the erase block.

【0035】上記した2m 本で構成されるワード線ブロ
ック中で、欠陥を含んだ2k 本で構成されるワード線ブ
ロックを示すアドレス情報は、一致回路120 に格納され
たアドレス情報のうちm−k個で示される残りのビット
で示されることになる。すなわち、本実施例の半導体記
憶装置は、m−k個のアドレスで指定される2m 本のワ
ード線ブロック中の2k 本で構成されるワード線ブロッ
クを、ロウデコーダ102 により非選択とすると共に、n
−m個のアドレスが一致した場合に、消去時には、冗長
ロウデコーダ130 を選択して2m 本で構成される消去ブ
ロックの内の2 k 本単位で構成したワード線ブロックの
消去冗長を行うことができるようになっている。
2 abovem Word line block composed of books
2 with defectsk Word line block composed of books
The address information indicating the lock is stored in the matching circuit 120.
Of the remaining address information indicated by mk
Will be indicated by. That is, the semiconductor memory of this embodiment is
The storage device is designated by m−k addresses 2m Book wa
2 in the line blockk Word line block made up of books
Are deselected by the row decoder 102, and n
-Redundant when erasing when m addresses match.
Select row decoder 130 to 2m Erasing book composed of books
2 of the locks k Of the word line block configured by this unit
Erase redundancy can be performed.

【0036】図12は図1の半導体記憶装置におけるロ
ウアドレスバッファ101 の一例を示す回路図、図13は
ロウデコーダ102 の一例の要部を示す回路図、そして、
図14は一致回路120 の一例を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of the row address buffer 101 in the semiconductor memory device of FIG. 1, FIG. 13 is a circuit diagram showing an essential part of an example of the row decoder 102, and
FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of the coincidence circuit 120.

【0037】図12に示されるように、全体でn個のロ
ウアドレスバッファ101 の内、下位のm個には消去制御
信号Eが入力され、これにより、2m 本のワード線が消
去時に全選択されることになる。ここで、上記m個のア
ドレスバッファの内のいずれか一つには冗長制御信号R
EDが入力され、これにより、書き込み時および読み出
し時において、冗長制御信号REDが高レベル“H”の
とき(不良アドレスと入力アドレスが一致したとき)ワ
ード線WLを非選択とするようになっている。
As shown in FIG. 12, the erase control signal E is input to the lower m of the n row address buffers 101 as a whole, so that 2 m word lines are completely erased at the time of erasing. Will be selected. Here, the redundancy control signal R is added to any one of the m address buffers.
ED is input, so that the word line WL is not selected when the redundancy control signal RED is at the high level "H" (when the defective address and the input address match) during writing and reading. There is.

【0038】ここで、冗長制御信号REDは、図14に
示す一致回路120 の出力信号であり、この一致回路120
は、2k 本のワード線ブロックを2n 本のワード線中か
ら選択するために必要なアドレス記憶用ヒューズと、冗
長使用の信号を記憶するヒューズ(RUSE)を備えて
いる。そして、消去時以外は、消去制御信号Eが低レベ
ル“L”なので、全てのヒューズの情報と入力アドレス
が一致しないと冗長制御信号REDは高レベル“H”と
はならないが、消去のときは、アドレス ARBm+1〜 A
RBn (すなわち上位n−m個のアドレス)が一致するだ
けで冗長制御信号REDが高レベル“H”となる。ま
た、アドレス ARBk+1 〜 ARBm (m−k個のアドレス)
のヒューズのデータは直接外部にとり出され、図12に
示すナンドゲートに入力される。これにより2m 本中の
ワード線のうち2k 本のワード線で構成されるブロック
を非選択とすることができる。また、同時に、冗長制御
信号REDは冗長用ロウデコーダに入力され、スペアワ
ード線を選択するため2m 本のワード線で構成される消
去ブロック中の2k 本で構成される任意のワード線ブロ
ックを冗長することが可能となる。
Here, the redundancy control signal RED is an output signal of the matching circuit 120 shown in FIG.
Includes a fuse for address storage necessary for selecting 2 k word line blocks from 2 n word lines, and a fuse (RUSE) for storing a redundant use signal. Since the erase control signal E is at the low level "L" except at the time of erasing, the redundancy control signal RED does not become the high level "H" unless the information of all fuses and the input address match, but at the time of erasing, , Address A RBm + 1 to A
The redundancy control signal RED becomes the high level "H" only when RBn (that is, the upper n-m addresses) match. Also, the addresses A RBk + 1 to A RBm (m−k addresses)
The data of the fuse is directly taken out and input to the NAND gate shown in FIG. As a result, it is possible to deselect a block composed of 2 k word lines out of 2 m word lines. At the same time, the redundancy control signal RED is input to the redundancy row decoder to select a spare word line, and any word line block composed of 2 k of erase blocks composed of 2 m word lines is selected. Can be made redundant.

【0039】ところで、フラッシュメモリにおいては、
過剰消去による不良で歩留りを下げることがよくある。
上述した半導体記憶装置の構成では、ビット線がスペア
セルとリアルセルで共通となっているため、スペアセル
で過剰消去セルを置き換えただけでは、冗長救済するこ
とはできない。具体的に、例えば、図11においてメモ
リセル(セルトランジスタ)MC11が過剰消去セルとす
ると、該過剰消去セルMC11を冗長セルMCR11で置き
換えた場合、ワード線WL1 を低レベル“L”にしても
過剰消去セルMC11が電流を流すため、このビット線B
1 上に存在するセルのデータ(データ“0”)を正常
に読み出すことはできないからである。しかしながら、
この問題は、過剰消去セルを冗長する前に、そのセルに
データ“0”を書き込み、すなわち、フローティングゲ
ートへ電子を注入し、その後に冗長を行なえば容易に解
決することができる。
By the way, in the flash memory,
Yield is often reduced due to defects caused by excessive erasing.
In the configuration of the semiconductor memory device described above, since the bit line is shared by the spare cell and the real cell, redundancy replacement cannot be performed only by replacing the overerased cell with the spare cell. Specifically, for example, in FIG. 11, assuming that the memory cell (cell transistor) MC 11 is an overerased cell, when the overerased cell MC 11 is replaced with a redundant cell MCR 11 , the word line WL 1 is at a low level “L”. However, since the over-erased cell MC 11 carries a current, this bit line B
This is because the cell data (data “0”) existing on L 1 cannot be read normally. However,
This problem can be easily solved by writing data "0" to the overerased cell before making it redundant, that is, injecting electrons into the floating gate, and then making redundancy.

【0040】過剰消去されたセルにおいては、フローテ
ィングゲートが正に帯電しているために、図10に示す
セルの書き込み特性曲線において、A点の電流がさらに
増すことになり、書き込みがおこなえないことになる。
これを解決するには、書き込み時にゲートレベルを制御
してA点付近のセルトランジスタの電流が書き込み回路
106 のロードカーブを越えない状態を作るように制御す
る必要がある。これを実現するには、書き込み時にワー
ド線WLを連続パルス状に動作させることで容易に行な
うことができる。すなわち、ワード線WLを連続パルス
的に動作させた場合、図10の書き込み特性曲線におい
ては、ワード線WLが低レベル“L”から高レベル
“H”へ、或いは、高レベル“H”から低レベル“L”
への遷移中に、必ず曲線C(図10中の破線の特性曲
線)を実現することができ、フローティングゲートの状
態がいかなる場合においても書き込みが可能となる。
In the over-erased cell, since the floating gate is positively charged, the current at the point A in the write characteristic curve of the cell shown in FIG. 10 further increases, and writing cannot be performed. become.
To solve this, the gate level is controlled at the time of writing and the current of the cell transistor near the point A is set to the writing circuit.
It is necessary to control so as not to exceed the load curve of 106. This can be easily achieved by operating the word line WL in a continuous pulse shape at the time of writing. That is, when the word line WL is operated in a continuous pulse manner, in the write characteristic curve of FIG. 10, the word line WL changes from the low level “L” to the high level “H” or from the high level “H” to the low level. Level "L"
The curve C (characteristic curve of the broken line in FIG. 10) can be realized without fail during the transition to, and writing is possible regardless of the state of the floating gate.

【0041】図15は図1の半導体記憶装置におけるロ
ウデコーダ102 の一例の要部を示す回路図であり、図5
を参照して説明した関連技術の半導体記憶装置のロウデ
コーダ112 における入力部Bに対応する回路構成を示す
図である。ここで、図15のノアゲートの入力に供給さ
れる信号φWは、図16に示すパルス状の波形とされて
いる。これにより、図5中のノードN2 の電位を零ボル
トと書き込み電位との間で連続的に振幅させることがで
き、ワード線WLに連続パルスを与えることが可能とな
る。ここで、書き込み処理および消去処理は、ベリファ
イを行いながら実行するのが一般的であり、また、これ
らのベリファイは、ベリファイ電圧をワード線に印加し
てデータを読み出すことによって実行するのが一般的で
ある。また、ベリファイ電圧は、デバイスの周囲環境が
変化(電源電圧等が変化)しても一定であることが望ま
しいが、そのためには、デバイスの基準電位(Vss)を
基準にして昇圧により作成するのが有効である。尚、パ
ルスを与える以外にも、ワード線に対して中間電圧を生
成する回路を用いてもよい。
FIG. 15 is a circuit diagram showing an essential part of an example of the row decoder 102 in the semiconductor memory device of FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration corresponding to an input portion B in the row decoder 112 of the semiconductor memory device of the related art described with reference to FIG. Here, the signal φW supplied to the input of the NOR gate shown in FIG. 15 has a pulse-like waveform shown in FIG. As a result, the potential of the node N 2 in FIG. 5 can be continuously oscillated between 0 volt and the write potential, and continuous pulses can be applied to the word line WL. Here, the writing process and the erasing process are generally executed while performing verification, and these verifications are generally executed by applying a verify voltage to the word line and reading the data. Is. Further, it is desirable that the verify voltage is constant even if the ambient environment of the device changes (the power supply voltage or the like changes). For that purpose, it is created by boosting with reference to the reference potential (Vss) of the device. Is effective. A circuit that generates an intermediate voltage for the word line may be used instead of applying a pulse.

【0042】図17は図1の半導体記憶装置におけるベ
リファイ電圧発生回路150 の一例を示す回路図であり、
図5に示すロウデコーダ回路112(102)中のノードN1
印加するベリファイ電圧を発生するための回路である。
FIG. 17 is a circuit diagram showing an example of the verify voltage generating circuit 150 in the semiconductor memory device of FIG.
It is a circuit for generating a verify voltage applied to the node N 1 in the row decoder circuit 112 (102) shown in FIG.

【0043】図17に示されるように、ベリファイ電圧
発生回路150 は、クランプ回路151,発振回路152,およ
び, 昇圧回路153 より構成されている。クランプ回路15
1 において、トランジスタT13, T14はクランプ電圧を
決定する回路でありPチャネル型およびNチャネル型の
MOSトランジスタが直列にダイオード接続されてい
る。ここで、CMOSプロセスにおいて、各チャネル領
域の作成は同一工程で行なわれるため、各トランジスタ
におけるしきい値のずれは相補的に打ち消され、その結
果、安定したクランプ電圧が得られることになる。
As shown in FIG. 17, the verify voltage generating circuit 150 is composed of a clamp circuit 151, an oscillating circuit 152, and a boosting circuit 153. Clamp circuit 15
In 1, the transistors T 13 and T 14 are circuits that determine the clamp voltage, and P-channel and N-channel MOS transistors are diode-connected in series. Here, in the CMOS process, since the respective channel regions are formed in the same step, the shift of the threshold value of each transistor is canceled out complementarily, and as a result, a stable clamp voltage is obtained.

【0044】トランジスタT15は、しきい値が〜零ボル
トのNチャネル型MOSトランジスタであり、発振回路
152 に対してクランプ電圧を供給するようになってい
る。また、昇圧回路153 は、低電源電圧(接地電圧)V
ssを基準に動作し、これにより、ベリファイ電圧(ノー
ドN1 の電位)は、電源電圧に左右されずに安定した値
とすることができる。さらに、消去ベリファイおよび書
き込みベリファイは、その電圧値が異なるが、これは、
クランプ回路151 のトランジスタの段数(T13,T14;
……)を変えれば容易に所定の電位のクランプ電圧を発
生することができる。ここで、参照符号VR は、ベリフ
ァイ時に高レベル“H”となる信号である。尚、各ベリ
ファイは、センスアンプの判定電流を変化させることで
も実現することができる。
The transistor T 15 is an N-channel type MOS transistor having a threshold value of about 0 volt, and is an oscillating circuit.
The clamp voltage is supplied to the 152. The booster circuit 153 has a low power supply voltage (ground voltage) V
It operates based on ss, and as a result, the verify voltage (potential of the node N 1 ) can have a stable value without being affected by the power supply voltage. Furthermore, erase verify and write verify have different voltage values.
The number of transistor stages of the clamp circuit 151 (T 13 , T 14 ;
..) can be changed to easily generate a clamp voltage having a predetermined potential. Here, the reference symbol V R is a signal that becomes a high level “H” during verification. Each verification can also be realized by changing the determination current of the sense amplifier.

【0045】図18は図1の半導体記憶装置におけるセ
ンスアンプ107 の一例を示す回路図である。同図に示さ
れるように、センスアンプ107 は、ロード用トランジス
タとしてPチャネル型トランジスタTL1, TL2を備えて
いる。ここで、各トランジスタの電流供給能力は、TL1
>TL2の関係にある。また、フラッシュメモリの読み出
しモードには、消去ベリファイ, 通常読み出し, およ
び,書き込みベリファイの3つのモードがある。そし
て、これら3つのモードにおけるロードトランジスタ
(トータル)の大きさは、消去ベリファイ>通常リード
>書き込みベリファイの関係が必要となる。尚、図18
の回路における上記の関係は、消去ベリファイ時:VR1
=VR2=“L”、通常リード時:VR1=“L",VR2
“H”、書き込みベリファイ時:VR1=“H",VR2
“L”として実現できる。
FIG. 18 is a circuit diagram showing an example of the sense amplifier 107 in the semiconductor memory device of FIG. As shown in the figure, the sense amplifier 107 includes P-channel transistors T L1 and T L2 as load transistors. Here, the current supply capacity of each transistor is T L1
> T L2 . The read mode of the flash memory has three modes of erase verify, normal read, and write verify. The size of the load transistor (total) in these three modes needs to satisfy the relationship of erase verify> normal read> write verify. Note that FIG.
The above relationship in the above circuit is as follows: Erase verify: V R1
= VR2 = "L", during normal read: VR1 = "L", VR2 =
"H", during write verification: VR1 = "H", VR2 =
It can be realized as "L".

【0046】図19は図18のセンスアンプに供給する
制御信号VR1, VR2を作成する論理回路の一例を示す回
路図である。同図において、参照符号Wvは書き込みベ
リファイ信号、Evは消去ベリファイ信号を示してい
る。本構成を採用した場合には、ベリファイ電圧の発生
に必要なロウデコーダの電源回路を簡略化することがで
きるという利点がある。このように、本構成によれば、
ロードコントロール用の論理回路を追加することによ
り、フラッシュメモリにおける消去ベリファイに適用す
ることが可能となる。
FIG. 19 is a circuit diagram showing an example of a logic circuit for generating the control signals V R1 and V R2 supplied to the sense amplifier of FIG. In the figure, reference symbol Wv indicates a write verify signal and Ev indicates an erase verify signal. When this configuration is adopted, there is an advantage that the power supply circuit of the row decoder necessary for generating the verify voltage can be simplified. Thus, according to this configuration,
By adding a logic circuit for load control, it becomes possible to apply to erase verify in a flash memory.

【0047】次に、図20〜図28を参照して本発明に
係る半導体記憶装置の第2の形態を説明する。
Next, a second mode of the semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0048】図20は本発明に係る半導体記憶装置の第
2の形態に対応する従来の半導体記憶装置における冗長
回路210 の一例を示すブロック回路図である。同図にお
いて、参照符号211 はヒューズを示し、不良アドレスを
記憶させるための素子(欠陥アドレス指定手段)であ
り、切断しているかどうかでアドレスの高レベル“H”
または低レベル“L”を記憶させるようになっている。
また、参照符号214 はアドレス比較回路を示し、ヒュー
ズ211 の情報と外部入力アドレスが一致しているかどう
かを比較判別するものであり、一致すると、例えば、ア
ドレス一致信号を高レベル“H”とするようになってい
る。
FIG. 20 is a block circuit diagram showing an example of the redundant circuit 210 in the conventional semiconductor memory device corresponding to the second form of the semiconductor memory device according to the present invention. In the figure, reference numeral 211 indicates a fuse, which is an element (defective address designating means) for storing a defective address, and which is at a high level "H" of the address depending on whether or not the fuse is cut.
Alternatively, the low level "L" is stored.
Further, reference numeral 214 indicates an address comparison circuit for comparing and judging whether or not the information of the fuse 211 and the external input address match. When they match, for example, the address match signal is set to a high level "H". It is like this.

【0049】図21は図20に示す従来の冗長回路の構
成例を示す図である。同図に示す冗長回路2100の構成例
においては、図20に示す冗長回路210 を複数個設け、
それらの出力をナンドゲートおよびインバータを介して
出力することにより冗長信号を作成するようになってい
る。そして、各入力アドレスが全ての冗長回路210 にお
けるヒューズ(211) の情報と一致する場合にだけ、冗長
信号を高レベル“H”とし冗長セルのデータを読み出す
ようになっている。
FIG. 21 is a diagram showing an example of the configuration of the conventional redundant circuit shown in FIG. In the configuration example of the redundant circuit 2100 shown in the figure, a plurality of redundant circuits 210 shown in FIG.
Redundant signals are created by outputting those outputs through a NAND gate and an inverter. Only when each input address matches the information of the fuses (211) in all the redundant circuits 210, the redundant signal is set to the high level "H" and the data of the redundant cell is read out.

【0050】図22は図21に示す従来の冗長回路2100
を使用した半導体記憶装置の一例を示すブロック図であ
る。同図に示す半導体記憶装置全体の構成図において、
冗長回路2100から冗長信号が出ると、リアルセル選択回
路217 によりリアルセル218の読み出しが禁止され、代
わりに冗長セル選択回路215 により冗長セル216 の読み
出しが行われる。これにより、欠陥のあるリアルセル部
分を冗長用セルで置き換えるようになっている。ここ
で、図22において、参照符号219 は、冗長セル216 ま
たはリアルセル218 の選択されたセルトランジスタ(メ
モリセル)のデータを読み出すデータ読み出し回路を示
している。
FIG. 22 shows a conventional redundant circuit 2100 shown in FIG.
It is a block diagram which shows an example of the semiconductor memory device which used. In the overall configuration diagram of the semiconductor memory device shown in FIG.
When a redundancy signal is output from the redundancy circuit 2100, the real cell selection circuit 217 prohibits reading of the real cell 218, and instead, the redundancy cell selection circuit 215 reads the redundancy cell 216. As a result, the defective real cell portion is replaced with the redundant cell. Here, in FIG. 22, reference numeral 219 indicates a data read circuit for reading the data of the selected cell transistor (memory cell) of the redundant cell 216 or the real cell 218.

【0051】上述した従来の方法では、ヒューズ1つに
対してアドレス比較回路が1つ必要になるため、多数の
欠陥部分を置き換えるには、その置き換え数だけのヒュ
ーズおよびアドレス比較回路が必要となる。その結果、
従来の冗長回路では、チップ面積の増大を引き起こすと
共に、コストアップにもなっている。
In the above-mentioned conventional method, one address comparison circuit is required for one fuse, and therefore, in order to replace a large number of defective portions, as many fuses and address comparison circuits as the replacement number are required. . as a result,
In the conventional redundant circuit, the chip area is increased and the cost is increased.

【0052】このように、半導体記憶装置における従来
の冗長方式では、回路数の増加から、置き換え数が増加
した場合にチップ面積が増加し、また、コストアップに
も繋がるという解決すべき課題がある。
As described above, in the conventional redundancy system in the semiconductor memory device, there is a problem to be solved that the chip area increases and the cost increases when the number of replacements increases due to the increase in the number of circuits. .

【0053】図23は本発明に係る半導体記憶装置の第
2の形態における冗長回路の一実施例を示すブロック回
路図である。同図から明らかなように、本実施例の冗長
回路200 においては、図20の冗長回路210 におけるヒ
ューズ211 として、トランジスタTA およびヒューズ20
1Aと、トランジスタTB およびヒューズ201Bとを設け、
外部入力アドレスAn (/An:アドレスAn の反転信号)
の論理によりヒューズ201A,201B が選択されるようにな
っている。ここで、アドレスAn (/An)は、複数のブロ
ックに分割されたリアルセルを選択するブロック選択ア
ドレスを示す上位アドレスを示している。このように、
本実施例の冗長回路200 によれば、1つのアドレス比較
回路214 を2つのヒューズ201A,201B で共用することに
よって、全体としてのアドレス比較回路214 の数を削減
し、チップ面積の増大およびコストアップを抑えるよう
になっている。
FIG. 23 is a block circuit diagram showing an embodiment of the redundant circuit in the second mode of the semiconductor memory device according to the present invention. As is apparent from the figure, in the redundant circuit 200 of this embodiment, the transistor T A and the fuse 20 are used as the fuse 211 in the redundant circuit 210 of FIG.
And 1A, a transistor T B and the fuse 201B provided,
External input address An (/ An: Inverted signal of address An)
The fuses 201A and 201B are selected according to the logic of. Here, the address An (/ An) indicates an upper address indicating a block selection address for selecting a real cell divided into a plurality of blocks. in this way,
According to the redundancy circuit 200 of this embodiment, one address comparison circuit 214 is shared by the two fuses 201A and 201B, so that the number of address comparison circuits 214 as a whole is reduced, and the chip area and cost are increased. It is designed to suppress.

【0054】図24は図23に示す本発明の冗長回路が
適用される半導体記憶装置におけるリアルセル208 およ
び冗長セル206 の構成を示す図である。同図に示される
ように、リアルセル208 は、例えば、ブロック選択アド
レスAn が低レベル“L”で選択される第1のリアルセ
ルブロック208A, および, ブロック選択アドレスAnが
高レベル“H”(/An が低レベル“L")で選択される第
2のリアルセルブロック208Bにより構成されている。ま
た、冗長セル206 も、例えば、第1のリアルセルブロッ
ク208Aを冗長するための第1の冗長セルブロック206A,
および, 第2のリアルセルブロック208Bを冗長するため
の第2の冗長セルブロック206Bにより構成されている。
これにより、分割されたリアルセルのブロック206A,206
B に共通なアドレス(例えば、An-1,An-2,…) が欠陥
セルを含んでいる場合には、ブロックアドレスAn の論
理により指定されたブロックにおいて、欠陥を含むリア
ルセルの所定範囲を冗長セルに置き換えるようになって
いる。
FIG. 24 is a diagram showing configurations of the real cell 208 and the redundant cell 206 in the semiconductor memory device to which the redundant circuit of the present invention shown in FIG. 23 is applied. As shown in the figure, the real cell 208 includes, for example, a first real cell block 208A whose block selection address An is selected at a low level "L" and a block selection address An which is selected at a high level "H" (/ An is constituted by the second real cell block 208B selected at the low level "L"). The redundant cell 206 also includes, for example, a first redundant cell block 206A for redundancy of the first real cell block 208A,
And, it is constituted by a second redundant cell block 206B for making the second real cell block 208B redundant.
As a result, the divided real cell blocks 206A, 206
If an address common to B (eg, A n-1 , A n-2 , ...) Includes a defective cell, in the block designated by the logic of the block address An, a predetermined range of real cells including the defect is present. Are replaced with redundant cells.

【0055】図25は図23に示す本発明の冗長回路を
使用した半導体記憶装置の一例を示すブロック図であ
る。同図に示す半導体記憶装置全体の構成図において、
冗長回路200 から冗長信号が出ると、リアルセル選択回
路207 によりリアルセル208 の読み出しが禁止され、代
わりに冗長セル選択回路205 により冗長セル206 の読み
出しが行われる。ここで、図22および図24の半導体
記憶装置のブロック図の比較から明らかなように、本実
施例の半導体記憶装置においては、アドレス入力(ブロ
ック選択アドレスAn)が冗長セル選択回路205 にも供給
され、冗長回路200 におけるアドレスAn の論理により
選択されるヒューズ201A,201B に対応した冗長セル206
A,206B を選択するようになっている。すなわち、冗長
セル選択回路205 には、ブロックアドレスAn が入力さ
れ、該ブロックアドレスAn により選択されるリアルセ
ルブロック208A,208B に対応した冗長セル206A,206B を
選択して冗長処理を行うようになっている。尚、図24
において、参照符号209 は、冗長セル206 またはリアル
セル208 の選択されたセル(メモリセル)のデータを読
み出すデータ読み出し回路を示している。
FIG. 25 is a block diagram showing an example of a semiconductor memory device using the redundant circuit of the present invention shown in FIG. In the overall configuration diagram of the semiconductor memory device shown in FIG.
When the redundant signal is output from the redundant circuit 200, the real cell selection circuit 207 prohibits the reading of the real cell 208, and the redundant cell selection circuit 205 instead reads the redundant cell 206. Here, as is clear from comparison of the block diagrams of the semiconductor memory devices of FIGS. 22 and 24, in the semiconductor memory device of this embodiment, the address input (block selection address An) is also supplied to the redundant cell selection circuit 205. Redundant cell 206 corresponding to fuses 201A and 201B selected by the logic of address An in redundant circuit 200
It is designed to select A, 206B. That is, the block address An is input to the redundant cell selection circuit 205, and the redundant cells 206A and 206B corresponding to the real cell blocks 208A and 208B selected by the block address An are selected to perform the redundancy processing. ing. Incidentally, FIG.
In the figure, reference numeral 209 indicates a data read circuit for reading the data of the selected cell (memory cell) of the redundant cell 206 or the real cell 208.

【0056】以上により、複数の冗長セル206A,20Bに対
してアドレス比較回路204 を共通に使用して、図22に
示す従来の半導体記憶装置と同様に、欠陥のあるリアル
セル部分を冗長用セルで置き換えることができる。ここ
で、以上の説明では、1ビットのブロック選択アドレス
An が2分割されたリアルセルの一方を選択するように
構成されているが、例えば、2ビットのブロック選択ア
ドレスAn,An-1 により4分割されたリアルセルの一つ
を選択すると共に、4分割された冗長セルの一つを選択
するように構成してもよい。
As described above, the address comparison circuit 204 is commonly used for a plurality of redundant cells 206A and 20B, and the defective real cell portion is used as a redundancy cell as in the conventional semiconductor memory device shown in FIG. Can be replaced. Here, in the above description, the 1-bit block selection address An is configured to select one of the real cells divided into two. However, for example, the 2-bit block selection address An, A n-1 The configuration may be such that one of the divided real cells is selected and one of the redundant cells divided into four is selected.

【0057】図26は本発明に係る半導体記憶装置の第
2の形態における冗長回路の他の実施例200'を示すブロ
ック回路図である。同図において、参照符号220 はセル
選択回路,221,223は冗長情報記憶用セルアレイ,222,224
は読み出し回路を示している。
FIG. 26 is a block circuit diagram showing another embodiment 200 'of the redundant circuit in the second form of the semiconductor memory device according to the present invention. In the figure, reference numeral 220 is a cell selection circuit, 221, 223 are redundant information storage cell arrays, 222, 224.
Indicates a read circuit.

【0058】図26に示されるように、本実施例の冗長
回路200'は、2組みの冗長情報記憶用セルアレイ221,22
3 および読み出し回路222,224 を備えている。
As shown in FIG. 26, the redundant circuit 200 'of this embodiment has two sets of redundant information storage cell arrays 221, 22.
3 and read circuits 222 and 224.

【0059】冗長情報記憶用セルアレイ221,223 は、例
えば、EPROM等の複数の不揮発性メモリセルトラン
ジスタで構成され、外部からの入力アドレスにおいて欠
陥のあるアドレスにデータを書き込むために使用されて
いる。セル選択回路220 は、冗長情報記憶用セルアレイ
221,223 をアドレス入力により選択するようになってい
る。読み出し回路222,224 の出力は、アンドゲート225
A,225B,225C,225D およびインバータ226A,226B を介し
て、4つの冗長信号として出力されるようになってい
る。ここで、本実施例では、2つの冗長情報記憶用セル
アレイ221,223 から2ビット並列にデータを読み出すよ
うになっており、4個所の欠陥部分に対して冗長セルへ
の置き換えを行えるようになっているが、3ビット以上
のデータを並列に読み出すように構成することができる
のはいうまでもない。
The redundant information storage cell arrays 221 and 223 are composed of, for example, a plurality of nonvolatile memory cell transistors such as EPROMs, and are used for writing data to a defective address in an input address from the outside. The cell selection circuit 220 is a cell array for storing redundant information.
221,223 can be selected by inputting an address. The outputs of the read circuits 222 and 224 are AND gates 225.
The signals are output as four redundant signals via A, 225B, 225C, 225D and inverters 226A, 226B. Here, in this embodiment, data is read out in parallel from the two redundant information storage cell arrays 221 and 223 in 2 bits, and the defective cells at four locations can be replaced with redundant cells. However, it goes without saying that the data of 3 bits or more can be read in parallel.

【0060】図27は本発明に係る半導体記憶装置の第
2の形態における冗長回路のさらに他の実施例200"を示
すブロック回路図であり、図28は図27に示す本発明
の冗長回路を使用した半導体記憶装置の一例を示すブロ
ック図である。
FIG. 27 is a block circuit diagram showing another embodiment 200 "of the redundant circuit in the second form of the semiconductor memory device according to the present invention. FIG. 28 shows the redundant circuit of the present invention shown in FIG. It is a block diagram which shows an example of the used semiconductor memory device.

【0061】図26に示す冗長回路200'では、複数ビッ
ト(2ビット)を並列に読み出す方式を示したが、単一
ビットのみを読み出し、リアルセル208 における複数の
欠陥部分を冗長セル206 で置き換えることもできる。
In the redundant circuit 200 'shown in FIG. 26, a method of reading a plurality of bits (2 bits) in parallel has been shown, but only a single bit is read and a plurality of defective portions in the real cell 208 are replaced by the redundant cell 206. You can also

【0062】図27に示す冗長回路200"では、アドレス
入力により単一ビットを読み出し、その論理により冗長
信号を出力するようになっている。そして、図28は、
図27に示す冗長回路200"を使用した半導体記憶装置の
構成を示す。ここで、冗長セル選択回路205'およびリア
ルセル選択回路207'には、冗長回路200"から冗長信号が
供給されると共に、アドレス入力の一部(リアルセルの
ブロック選択アドレスAn)が供給されている。これによ
り、複数の冗長セルの内、どの冗長セルを使用してリア
ルセルの冗長を行うかが決定される。
In the redundant circuit 200 "shown in FIG. 27, a single bit is read by the address input and the redundant signal is output by the logic. And, FIG. 28 is shown.
27 shows a configuration of a semiconductor memory device using the redundant circuit 200 "shown in FIG. 27. Here, the redundant signal is supplied from the redundant circuit 200" to the redundant cell selection circuit 205 'and the real cell selection circuit 207'. A part of the address input (real cell block selection address An) is supplied. As a result, which of the plurality of redundant cells is to be used for redundancy of the real cell is determined.

【0063】次に、図29〜図32を参照して本発明に
係る半導体記憶装置の第3の形態を説明する。
Next, a third mode of the semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0064】ところで、近年、電気的に情報の書き込み
/消去が可能な不揮発性半導体記憶装置、特に、フラッ
シュメモリと呼ばれるものにおいて、書き込み若しくは
消去を内部アルゴリズムによって自動的に行なうモード
を有するものが提案されている。
By the way, in recent years, a nonvolatile semiconductor memory device capable of electrically writing / erasing information, in particular, a so-called flash memory has been proposed which has a mode in which writing or erasing is automatically performed by an internal algorithm. Has been done.

【0065】このような、フラッシュメモリにおいて、
書き込み(或いは、消去)は、まず、書き込みパルスを
印加してから読み出し処理(ベリファイ)を行ない、こ
の読み出し処理で十分な書き込み深さに達していなけれ
ば、再度書き込みパルスを印加するということを繰り返
し行なう方法が適用されている。そして、上記書き込み
パルスの最大印加回数(ベリファイの回数)を仕様上規
定しており、この制御は全て外部から制御されるように
なっている。
In such a flash memory,
For writing (or erasing), first, a write pulse is applied, then a read process (verify) is performed, and if the read depth does not reach a sufficient write depth, the write pulse is applied again. The method of doing is applied. The maximum number of times the write pulse is applied (the number of times of verification) is specified in the specifications, and all this control is controlled from the outside.

【0066】また、最近のフラッシュメモリでは、この
アルゴリズムを内部にもたせて自動的に書き込み若しく
は消去を行なわせるものが提案されている。この自動的
に書き込みや消去を行う方法ではユーザに対して、その
最大書き込み(消去)時間を提示するようになってい
る。
In recent flash memories, it has been proposed that this algorithm is provided internally to automatically perform writing or erasing. In this automatic writing and erasing method, the maximum writing (erasing) time is presented to the user.

【0067】しかし、例えば、半導体記憶装置(フラッ
シュメモリ)出荷試験において、最大時間だけでは、書
き換え回数の増大による書き換え回数の劣化に対する保
証ができず、出荷試験を通過した半導体記憶装置がユー
ザ側で不良になってしまう可能性がある。
However, for example, in a semiconductor memory device (flash memory) shipping test, it is not possible to guarantee deterioration of the number of rewritings due to an increase in the number of rewritings only with the maximum time, and a semiconductor memory device that has passed the shipping test cannot be guaranteed on the user side. It may become defective.

【0068】そこで、本発明に係る半導体記憶装置の第
3の形態は、ユーザ側での最大回数とは別に、製造側で
の試験(例えば、出荷試験)時には、劣化による書き換
え時間の増大を見込んだ最大回数で試験することによっ
て、ユーザ側での最大回数を保証することを目的とす
る。
Therefore, in the third embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention, in addition to the maximum number of times on the user side, the rewriting time due to deterioration is expected to increase during a test on the manufacturing side (for example, a shipping test). By testing with the maximum number of times, the purpose is to guarantee the maximum number of times on the user side.

【0069】図29は本発明に係る半導体記憶装置の第
3の形態における基礎となる内部書き込みアルゴリズム
の一例を示すフローチャートである。
FIG. 29 is a flow chart showing an example of the internal write algorithm which is the basis of the third embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention.

【0070】まず、書き込み処理が開始されると、ステ
ップS301 において、書き込みパルスが印加され、さら
に、ステップS302 に進んで、ベリファイを行う。すな
わち、ステップS302 において、読み出しが行われて、
十分な書き込み深さに達しているかどうかが判別され
る。このステップS302 において、十分な書き込み深さ
に達していると判別されると、書き込み処理は終了し、
また、十分な書き込み深さに達していないと判別される
と、ステップS303 に進んで、パルス回数がNに達した
かどうかが判別される。すなわち、ステップS303 にお
いて、ベリファイの回数が予め定められたNに達したか
どうかが判別され、Nに達していなければ、ステップ30
1 およびステップS302 の処理を繰り返し、また、Nに
達していれば、書き込み失敗となる。すなわち、書き込
みパルスをN回印加してもセルトランジスタに対する十
分な書き込み処理が行えないことになる。
First, when the writing process is started, a writing pulse is applied in step S301, and the process proceeds to step S302 to perform verification. That is, in step S302, reading is performed,
It is determined whether the sufficient writing depth has been reached. If it is determined in this step S302 that the sufficient writing depth has been reached, the writing process ends,
If it is determined that the sufficient writing depth has not been reached, the process proceeds to step S303 and it is determined whether or not the number of pulses has reached N. That is, in step S303, it is determined whether or not the number of verification times has reached a predetermined N, and if it has not reached N, step 30
The process of 1 and step S302 is repeated, and if N is reached, writing fails. That is, even if the write pulse is applied N times, sufficient write processing cannot be performed on the cell transistor.

【0071】本発明の第3の形態においては、例えば、
書き込みパルスの最大パルス印加回数を通常のNよりも
少ない数のnにより出荷試験を行い、通常よりも厳しい
条件により出荷試験を行うようになっている。このよう
に、本発明の第3の形態によれば、劣化による書き換え
時間の増大を見込んだ最大回数n(n<N)により出荷
試験を行うことによって、ユーザ側での最大回数Nを保
証することができる。
In the third aspect of the present invention, for example,
The shipping test is performed with the maximum number of write pulse application times being n, which is smaller than the normal N, and the shipping test is performed under more severe conditions than usual. As described above, according to the third aspect of the present invention, the maximum number of times N is guaranteed on the user side by performing the shipping test with the maximum number of times n (n <N) that is expected to increase the rewriting time due to deterioration. be able to.

【0072】図30は本発明の半導体記憶装置の第3の
形態の一実施例を示すブロック図である。同図におい
て、参照符号311 は書き込み制御回路,312は書き込みパ
ルス発生回路,313はセルアレイ,314はパルスカウンタ,3
15はスイッチ部,316は停止信号発生回路, そして,317は
高電圧検出回路を示している。
FIG. 30 is a block diagram showing an embodiment of the third mode of the semiconductor memory device of the present invention. In the figure, reference numeral 311 is a write control circuit, 312 is a write pulse generation circuit, 313 is a cell array, 314 is a pulse counter, 3
Reference numeral 15 is a switch unit, 316 is a stop signal generation circuit, and 317 is a high voltage detection circuit.

【0073】書き込み制御回路311 は、外部制御信号お
よび書き込み停止信号を受け取り、書き込みパルス発生
回路312 を制御してセルアレイ313 の各セルトランジス
タへの書き込み処理を行うようになっている。書き込み
パルス発生回路312 の出力(書き込みパルス)は、セル
アレイ313 に供給されると共に、パルスカウンタ314に
供給され、印加された書き込みパルスの回数(ベリファ
イの回数)をカウントするようになっている。尚、パル
スカウンタ314 は、容易にカウント数を加えられるよう
に、ナンド回路の入力に対して直接入力する配線と、イ
ンバータの出力の配線を予め作り込んでおき、製造工程
においてナンド回路とそれらの配線を選択的に接続して
もよい。
The write control circuit 311 receives an external control signal and a write stop signal, controls the write pulse generation circuit 312, and performs a write process to each cell transistor of the cell array 313. The output (write pulse) of the write pulse generation circuit 312 is supplied to the cell array 313 and also to the pulse counter 314 to count the number of applied write pulses (the number of verifications). The pulse counter 314 has a wiring for directly inputting to the input of the NAND circuit and a wiring for the output of the inverter in advance so that the count number can be easily added. The wiring may be selectively connected.

【0074】スイッチ部315 は、通常の最大パルス印加
回数Nと、例えば、出荷試験時の最大パルス印加回数n
(n>N)とを切り替えるようになっており、また、停
止信号発生回路316 は、上記選択された最大パルス印加
回数Nまたはnに応じて書き込み停止信号WSを書き込
み制御回路311 に供給する。ここで、スイッチ部315の
切り替え動作は、高電圧検出回路317 から外部高電圧が
印加されているかどうかを検出して出力されるスイッチ
制御信号SCに応じて行われる。
The switch unit 315 has a normal maximum pulse application number N and, for example, the maximum pulse application number n in the shipping test.
(N> N), and the stop signal generation circuit 316 supplies the write stop signal WS to the write control circuit 311 according to the selected maximum pulse application number N or n. Here, the switching operation of the switch unit 315 is performed according to the switch control signal SC which is output by detecting whether or not the external high voltage is applied from the high voltage detection circuit 317.

【0075】図31は図30の半導体記憶装置における
要部の回路例を示す図であり、図32は図31の回路の
動作を説明するためのタイミング図である。ここで、図
31および図32において、参照符号QC0iはパルスカウ
ントの各段数出力を表わしている。
FIG. 31 is a diagram showing an example of a circuit of a main part in the semiconductor memory device of FIG. 30, and FIG. 32 is a timing chart for explaining the operation of the circuit of FIG. Here, in FIGS. 31 and 32, reference numeral QC0i represents each stage number output of pulse count.

【0076】図31および図32に示されるように、通
常の最大パルス印加回数Nに対応するストップ信号WS
(N) は、パルスカウント出力QCO2,QCO3,QCO4から作成さ
れ、また、例えば、出荷試験時の最大パルス印加回数n
に対応するストップ信号WS(n) は、パルスカウント出
力QCO0,QCO1,QCO2から作成されるようになっている。こ
こで、高電圧検出回路(EWCMGN)317 の出力(スイッチ制
御信号) SCが低レベル“L”のとき、すなわち、高電
圧が印加されていないとき、通常の最大パルス印加回数
Nに対応するストップ信号WS(N) がパルス信号QCO0の
21回目のタイミングで出力される。逆に、高電圧検出
回路317 の出力SCが高レベル“H”のとき、すなわ
ち、所定の端子に対して高電圧が印加されているとき、
例えば、出荷試験時の最大パルス印加回数nに対応する
ストップ信号WS(n) がパルス信号QCO0の4回目のタイ
ミングで出力される。
As shown in FIGS. 31 and 32, the stop signal WS corresponding to the normal maximum pulse application number N
(N) is created from the pulse count outputs QCO2, QCO3, QCO4, and, for example, the maximum number of pulse application times n in the shipping test.
The stop signal WS (n) corresponding to is generated from the pulse count outputs QCO0, QCO1, QCO2. Here, when the output (switch control signal) SC of the high voltage detection circuit (EWCMGN) 317 is at the low level “L”, that is, when the high voltage is not applied, the stop corresponding to the normal maximum pulse application number N The signal WS (N) is output at the 21st timing of the pulse signal QCO0. On the contrary, when the output SC of the high voltage detection circuit 317 is at the high level “H”, that is, when the high voltage is applied to the predetermined terminal,
For example, the stop signal WS (n) corresponding to the maximum pulse application number n in the shipping test is output at the fourth timing of the pulse signal QCO0.

【0077】以上の説明では、例えば、ストップ信号W
Sが出力されるまでの書き込みパルスの印加回数を通常
時(ユーザ使用時)と、出荷試験時とで変化させるよう
に構成したが、書き込みパルスの印加回数の代わりに、
書き込みパルスのパルス幅を変化させるように構成して
もよい。すなわち、例えば、出荷試験時には、書き込み
パルスのパルス幅を通常よりも厳しい条件となるように
短くするように構成してもよい。尚、この場合にも、例
えば、出荷試験時における書き込みパルスのパルス幅の
短縮は、所定の端子に対する高電圧の印加を検出して行
うようにしてもよい。さらに、以上の説明は、書き込み
処理について説明したが、消去処理についても同様であ
る。
In the above description, for example, the stop signal W
The number of application of the write pulse until S is output is changed between the normal time (when used by the user) and the shipping test. However, instead of the number of application of the write pulse,
The writing pulse width may be changed. That is, for example, in the shipping test, the pulse width of the write pulse may be shortened so that the condition becomes stricter than usual. Also in this case, for example, the pulse width of the write pulse in the shipping test may be shortened by detecting application of a high voltage to a predetermined terminal. Furthermore, although the above description has been given of the writing process, the same applies to the erasing process.

【0078】このように、本発明の半導体記憶装置の第
3の形態によれば、内部アルゴリズムにおけるメモリセ
ルに対する情報の書き込み若しくは消去の許容値を可変
にすることによって、例えば、出荷試験を通過した半導
体記憶装置がユーザ側で不良になることを防止すること
ができる。
As described above, according to the third embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, the allowable value for writing or erasing information in the memory cell in the internal algorithm is made variable so that, for example, the shipping test is passed. It is possible to prevent the semiconductor memory device from becoming defective on the user side.

【0079】次に、図33〜図36を参照して本発明に
係る半導体記憶装置の第4の形態を説明する。
Next, a fourth mode of the semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 33 to 36.

【0080】図33は本発明に係る半導体記憶装置の第
4の形態におけるメモリセル(MC 0)を示し、電気的一
括消去型不揮発性半導体記憶装置(フラッシュメモリ)
におけるセルトランジスタ(メモリセルMC0)の動作を
説明するための図である。同図に示されるように、セル
トランジスタは、ソース−ドレイン間にどの領域とも絶
縁されたフローティングゲートFGが設けられ、該フロ
ーティングゲートFGの上にコントロールゲートCGを
形成して構成されている。
FIG. 33 shows a semiconductor memory device according to the present invention.
Memory cell (MC 0) Indicates the electrical
Bulk erase type nonvolatile semiconductor memory device (flash memory)
Cell transistor (memory cell MC0)
It is a figure for explaining. As shown in the figure, the cell
The transistor is isolated from any area between the source and drain.
An edged floating gate FG is provided to
Control gate CG on top of starting gate FG
Formed and configured.

【0081】まず、読み出し時には、ゲート電圧Vg を
電源電圧Vccとし、ドレイン電圧Vd をほぼ1ボルト程
度とし、そして、ソース電圧Vs をグランドレベルVss
として、ドレイン電流が流れるか否かでセルトランジス
タに書き込まれているデータが“1”か“0”かを判別
する。
First, at the time of reading, the gate voltage Vg is set to the power supply voltage Vcc, the drain voltage Vd is set to about 1 volt, and the source voltage Vs is set to the ground level Vss.
As a result, it is determined whether the data written in the cell transistor is "1" or "0" depending on whether or not the drain current flows.

【0082】また、書き込み時には、ドレイン領域DD
に印加するドレイン電圧Vd を高電圧(通常、Vcc<高
電圧<Vpp)とし、コントロールゲートCGに印加する
ゲート電圧Vg を書き込み用電圧Vpp(〜+10ボルト程
度) とし、ソース領域SSに印加するソース電圧Vs を
グランドレベルVssとして、ドレイン端子(DD)からフロ
ーティングゲート(FG)に電子を注入してデータ“0”を
書き込む。ここで、近年の書き込み用電圧の低電圧化に
伴って、書き込み用電圧を効率よくドレイン端子に印加
する必要性が強くなっている。
At the time of writing, the drain region DD
A drain voltage Vd applied to the source is a high voltage (normally Vcc <high voltage <Vpp), a gate voltage Vg applied to the control gate CG is a writing voltage Vpp (about +10 V), and a source applied to the source region SS. With the voltage Vs set to the ground level Vss, electrons are injected from the drain terminal (DD) to the floating gate (FG) to write data "0". Here, with the recent decrease in the voltage for writing, it is becoming more and more necessary to efficiently apply the voltage for writing to the drain terminal.

【0083】図34は本発明の半導体記憶装置の第4の
形態に対応する関連技術としての半導体記憶装置(フラ
ッシュメモリ)の一例を示すブロック回路図である。同
図において、参照符号411 はロウアドレスバッファ,412
はロウデコーダ,413はコラムアドレスバッファ,414はコ
ラムデコーダ,415はバッファ回路,416は書き込み電圧供
給用トランジスタ, 417 はセンスアンプ, そして,418は
バス線を示している。また、参照符号BLはビット線,
WLはワード線を示し、また、/WDは書き込みデータ
(反転レベル)、Wは書き込み制御信号を示している。
FIG. 34 is a block circuit diagram showing an example of a semiconductor memory device (flash memory) as a related technique corresponding to the fourth embodiment of the semiconductor memory device of the present invention. In the figure, reference numeral 411 is a row address buffer, and 412.
Is a row decoder, 413 is a column address buffer, 414 is a column decoder, 415 is a buffer circuit, 416 is a write voltage supply transistor, 417 is a sense amplifier, and 418 is a bus line. Reference numeral BL is a bit line,
WL indicates a word line, / WD indicates write data (inversion level), and W indicates a write control signal.

【0084】図34に示す半導体記憶装置において、読
み出し時には、ロウアドレスおよびコラムアドレスによ
りワード線WLおよびビット線BLがそれぞれ一本ずつ
選択され、センスアンプ417 によりその選択されたメモ
リセルMC0(セルトランジスタ)が電流を流すか否かに
より、該選択されたセルトランジスタに書き込まれてい
る内容がデータ“1”或いはデータ“0”かを判別して
出力する。
In the semiconductor memory device shown in FIG. 34, at the time of reading, one word line WL and one bit line BL are selected by the row address and column address, and the selected memory cell MC 0 (cell Whether or not the content written in the selected cell transistor is data "1" or data "0" is determined and output depending on whether or not a current flows through the transistor.

【0085】データ書き込み時には、書き込み制御信号
Wにより、各ワード線およびビット線の選択信号が書き
込み用電圧Vppとされる。このとき、書き込みデータ/
WDが入力されるとトランジスタ416 がオンして、バス
線418(セルトランジスタMC0のドレイン端子)に対して
書き込み用電圧Vpp(トランジスタ416 の閾値電圧分だ
け低い電圧)が印加される。ここで、図34に示すフラ
ッシュメモリ(半導体記憶装置)においては、例えば、
書き込み用電圧Vppとして十分に高い電圧を使用するこ
とが可能だったので、書き込み電圧供給用トランジスタ
416 は、Nチャネル型MOSトランジスタで構成するこ
とができた。すなわち、書き込み電圧供給用トランジス
タ416 としてNチャネル型MOSトランジスタを使用す
ると、書き込み用電圧Vppは、該Nチャネル型MOSト
ランジスタの閾値電圧分だけ低くなってセルトランジス
タMC0 のドレインに印加されることになる。
At the time of data writing, the write control signal W causes the selection signal of each word line and bit line to be the write voltage Vpp. At this time, write data /
When WD is input, the transistor 416 is turned on, and the write voltage Vpp (voltage lower by the threshold voltage of the transistor 416) is applied to the bus line 418 (drain terminal of the cell transistor MC 0 ). Here, in the flash memory (semiconductor memory device) shown in FIG. 34, for example,
Since it was possible to use a sufficiently high voltage as the write voltage Vpp, the write voltage supply transistor
416 could be composed of N-channel MOS transistors. That is, when an N-channel MOS transistor is used as the write voltage supply transistor 416, the write voltage Vpp is lowered by the threshold voltage of the N-channel MOS transistor and applied to the drain of the cell transistor MC 0. Become.

【0086】ところで、近年、フラッシュメモリを使用
する場合にも、例えば、5ボルト単一電源化の要求に応
じて、書き込み用電圧を低電圧化する必要が生じてい
る。このように、例えば、5ボルト単一電源によりフラ
ッシュメモリを駆動する場合には、書き込み電圧供給用
トランジスタ416 の閾値電圧により供給電圧が書き込み
用電圧Vppよりも低下して効率のよい書き込み用電圧の
ドレイン端子への供給が難しくなる。
By the way, in recent years, even when a flash memory is used, it is necessary to lower the write voltage in response to the demand for a single 5 volt power supply. Thus, for example, when the flash memory is driven by a single 5 volt power supply, the threshold voltage of the write voltage supply transistor 416 causes the supply voltage to be lower than the write voltage Vpp, so that an efficient write voltage can be obtained. Supply to the drain terminal becomes difficult.

【0087】本発明に係る半導体記憶装置の第4の形態
は、書き込み電圧供給用トランジスタでの閾値電圧によ
る書き込みドレイン電圧の低下を防止することによっ
て、書き込み用電圧の低電圧化においても良好なデータ
の書き込みを実現することを目的とする。
According to a fourth aspect of the semiconductor memory device of the present invention, by preventing the write drain voltage from decreasing due to the threshold voltage of the write voltage supply transistor, good data can be obtained even when the write voltage is lowered. The purpose is to realize the writing of.

【0088】図35は本発明の半導体記憶装置の第4の
形態の一実施例を示すブロック回路図である。図34に
示す関連技術としての半導体記憶装置との比較から明ら
かなように、本実施例の半導体記憶装置においては、書
き込み電圧供給用トランジスタをPチャネル型MOSト
ランジスタ406 で構成し、バッファ回路405 に供給する
書き込みデータを正論理の信号WDとしている。ここ
で、図35に示す本実施例のロウアドレスバッファ401,
ロウデコーダ402,コラムアドレスバッファ403,コラムデ
コーダ404,および, バッファ回路405 は、図34に示す
関連技術のロウアドレスバッファ411,ロウデコーダ412,
コラムアドレスバッファ413,コラムデコーダ414,およ
び, バッファ回路415 に対応している。尚、参照符号B
Lはビット線, WLはワード線, そして, Wは書き込み
制御信号を示している。
FIG. 35 is a block circuit diagram showing an embodiment of the fourth mode of the semiconductor memory device of the present invention. As is clear from comparison with the semiconductor memory device as the related art shown in FIG. 34, in the semiconductor memory device of the present embodiment, the write voltage supply transistor is constituted by the P-channel type MOS transistor 406 and the buffer circuit 405 is provided. The write data supplied is a positive logic signal WD. Here, the row address buffer 401 of the present embodiment shown in FIG.
The row decoder 402, the column address buffer 403, the column decoder 404, and the buffer circuit 405 include a row address buffer 411, a row decoder 412,
It corresponds to the column address buffer 413, the column decoder 414, and the buffer circuit 415. Incidentally, reference numeral B
L is a bit line, WL is a word line, and W is a write control signal.

【0089】図35に示す半導体記憶装置において、読
み出し時には、ロウアドレスおよびコラムアドレスによ
りワード線WLおよびビット線BLがそれぞれ一本ずつ
選択され、センスアンプ407 によりその選択されたメモ
リセルMC0(セルトランジスタ)が電流を流すか否かに
より、該選択されたセルトランジスタに書き込まれてい
る内容がデータ“1”或いはデータ“0”かを判別して
出力する。
In the semiconductor memory device shown in FIG. 35, at the time of reading, one word line WL and one bit line BL are selected by a row address and a column address, and sense amplifier 407 selects the selected memory cell MC 0 (cell Whether or not the content written in the selected cell transistor is data "1" or data "0" is determined and output depending on whether or not a current flows through the transistor.

【0090】データ書き込み時には、書き込み制御信号
Wにより、各ワード線およびビット線の選択信号が書き
込み用電圧Vppとされる。このとき、書き込みデータW
Dは、バッファ回路405 により書き込み用電圧Vppのレ
ベルの信号に変換される。そして、書き込み電圧供給用
トランジスタ406 のゲート信号が低レベル“L”になる
と、該トランジスタ406 がオンして書き込み用電圧Vpp
がバス線408 に供給される。ここで、図35に示す本実
施例のフラッシュメモリ(半導体記憶装置)において
は、書き込み電圧供給用トランジスタ406 がPチャネル
型MOSトランジスタで構成されているので、該トラン
ジスタ406 のソースに印加される書き込み用電圧Vpp
は、該トランジスタ406 の閾値電圧分だけ電圧降下され
ることなく、バス線408 の電位を書き込み用電圧Vpp付
近まで上昇させることができ、セルトランジスタMC0
ドレイン端子に対して効率よく書き込み用電圧Vppを印
加させることができる。従って、例えば、フラッシュメ
モリを5ボルト単一電源で使用する場合にも、低電圧化
された書き込み用電圧Vppを使用して有効にデータの書
き込み処理を行なうことが可能となる。
At the time of data writing, the write control signal W causes the selection signal of each word line and bit line to be the write voltage Vpp. At this time, write data W
The buffer circuit 405 converts D into a signal at the level of the write voltage Vpp. When the gate signal of the write voltage supply transistor 406 becomes low level "L", the transistor 406 turns on and the write voltage Vpp is reached.
Are supplied to the bus line 408. Here, in the flash memory (semiconductor memory device) of the present embodiment shown in FIG. 35, since the write voltage supply transistor 406 is composed of a P-channel type MOS transistor, a write applied to the source of the transistor 406. Voltage Vpp
Can raise the potential of the bus line 408 to the vicinity of the write voltage Vpp without being dropped by the threshold voltage of the transistor 406, and efficiently write the voltage to the drain terminal of the cell transistor MC 0. Vpp can be applied. Therefore, for example, even when the flash memory is used with a single 5 volt power supply, it is possible to effectively perform the data writing process by using the lowered writing voltage Vpp.

【0091】図36は本発明の半導体記憶装置の第4の
形態の他の実施例の要部を示す回路図であり、図34に
示す関連技術の半導体記憶装置における書き込み電圧供
給用トランジスタおよびバッファ回路に対応する部分を
示す回路図である。
FIG. 36 is a circuit diagram showing an essential part of another embodiment of the fourth mode of the semiconductor memory device of the present invention. The write voltage supplying transistor and the buffer in the semiconductor memory device of the related art shown in FIG. It is a circuit diagram which shows the part corresponding to a circuit.

【0092】図36に示されるように、本実施例におい
ては、書き込み電圧供給用トランジスタ426 を、図34
に示す関連技術の半導体記憶装置と同様に、Nチャネル
型MOSトランジスタで構成している。しかし、図34
に示す関連技術の半導体記憶装置におけるバッファ回路
417 を、Nチャネル型MOSトランジスタ4251,4252,42
53, インバータ4255,4256,4257, および, 容量4253によ
るブートストラップ回路で構成するようになっている。
ここで、図36に示すブートストラップ回路は、書き込
みデータWDが高レベル“H”から低レベル“L”へ変
化すると、トランジスタ4251のゲートは高レベル“H”
となり、その後、トランジスタ4252のゲートは低レベル
“L”となることによりノードN40の電位が上昇する。
このとき、容量4253によりトランジスタ4251のゲートは
さらに昇圧され、最終的には、約Vpp+Vccのレベルま
で上昇することになる。この電位を書き込み電圧供給用
トランジスタ426 のゲートに印加すれば、バス線(418)
の電位はほぼ書き込み用電圧Vppまで上昇することにな
る。
As shown in FIG. 36, in this embodiment, the write voltage supply transistor 426 is replaced by the one shown in FIG.
Like the semiconductor memory device of the related art shown in, it is composed of N-channel type MOS transistors. However, in FIG.
Circuit for semiconductor memory device of related art shown in
417 is an N channel type MOS transistor 4251,4252,42
53, inverters 4255, 4256, 4257, and a bootstrap circuit with a capacity 4253.
Here, in the bootstrap circuit shown in FIG. 36, when the write data WD changes from the high level “H” to the low level “L”, the gate of the transistor 4251 is at the high level “H”.
Then, the gate of the transistor 4252 becomes low level “L”, and the potential of the node N 40 rises.
At this time, the gate of the transistor 4251 is further boosted by the capacitance 4253, and finally rises to a level of about Vpp + Vcc. If this potential is applied to the gate of the write voltage supply transistor 426, the bus line (418)
Will rise to almost the writing voltage Vpp.

【0093】これにより、Nチャネル型MOSトランジ
スタで構成した書き込み電圧供給用トランジスタ426 の
ゲートに対して、書き込み用電圧Vpp以上に昇圧された
データ信号を印加し、バス線に対して書き込み用電圧V
ppと同等の電圧を供給して低電圧化された書き込み用電
圧Vppを使用して有効にデータの書き込み処理を行なう
ことが可能となる。
As a result, the data signal boosted to the write voltage Vpp or higher is applied to the gate of the write voltage supply transistor 426 composed of the N-channel type MOS transistor, and the write voltage Vpp is applied to the bus line.
It becomes possible to effectively perform the data write process by using the write voltage Vpp that has been lowered by supplying a voltage equivalent to pp.

【0094】上述したように、本発明の半導体記憶装置
の第4の形態によれば、書き込み電圧供給用トランジス
タでの閾値電圧による書き込みドレイン電圧の低下を防
止することによって、書き込み電圧の低電圧化において
も良好なデータの書き込みを実現することができる。
As described above, according to the fourth embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, the write drain voltage is lowered by preventing the write drain voltage from decreasing due to the threshold voltage in the write voltage supply transistor. Even in the case of writing, good data writing can be realized.

【0095】次に、図37〜図45を参照して本発明に
係る半導体記憶装置の第5の形態を説明する。
Next, a fifth mode of the semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 37 to 45.

【0096】図37は本発明に係る半導体記憶装置の第
5の形態に対応する従来の半導体記憶装置(フラッシュ
メモリ)の一例を示すブロック回路図である。同図にお
いて、参照符号512 はロウデコーダ,514はコラムデコー
ダ,517はセンスアンプ, そして,519はソース電源回路を
示している。また、参照符号MCはNチャネル型MIS
トランジスタで構成されたメモリセルトランジスタ(メ
モリセル),WLはワード線,BLはビット線,そして,
SLはソース線を示している。ここで、ソース電源回路
519 は、ソース線SLを介してメモリセルアレイにおけ
る各メモリセルトランジスタのソースに接続され、電気
的に一括消去を行えるようになっている。また、メモリ
セルMCは図33に示すものと同様である。
FIG. 37 is a block circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor memory device (flash memory) corresponding to the fifth mode of the semiconductor memory device according to the present invention. In the figure, reference numeral 512 is a row decoder, 514 is a column decoder, 517 is a sense amplifier, and 519 is a source power supply circuit. Reference numeral MC is an N channel MIS.
Memory cell composed of transistors Transistor (memory cell), WL is word line, BL is bit line, and
SL indicates a source line. Where source power circuit
The reference numeral 519 is connected to the source of each memory cell transistor in the memory cell array via the source line SL so that it can be electrically erased collectively. The memory cell MC is similar to that shown in FIG.

【0097】図38は図37の半導体記憶装置における
ロウデコーダ512 の構成を示す回路図、図39はコラム
デコーダ514 の構成を示す回路図、そして、図40はコ
ラムデコーダ514 におけるビット線トランスファーゲー
ト5145の構成を示す回路図である。
FIG. 38 is a circuit diagram showing the configuration of the row decoder 512 in the semiconductor memory device of FIG. 37, FIG. 39 is a circuit diagram showing the configuration of the column decoder 514, and FIG. 40 is a bit line transfer gate 5145 in the column decoder 514. 3 is a circuit diagram showing the configuration of FIG.

【0098】図38に示されるように、ロウデコーダ51
2 は、電源回路5121, ロウアドレスが供給されるゲート
RG1 〜RGn,該ゲートRG1 〜RGn と電源回路5121
との間に設けられたトランジスタ5122, および, 電源回
路5121と低電位電源Vss(グランドレベルGND:0ボル
ト)との間に設けられワード線WLのレベルを制御する
インバータ(トランジスタ5123,5124)を備えている。こ
れにより、例えば、入力されるロウアドレスが全て高レ
ベル“H”となってゲートRG1 〜RGn がオンするア
ドレスに対応したワード線(選択ワード線)WLには、
トランジスタ5123を介して電源回路5121の出力(Vcc)
を印加し、他の非選択ワード線WLには、トランジスタ
5124を介して低電位電圧(Vss:0ボルト)を印加する
ようになっている。
As shown in FIG. 38, the row decoder 51
Reference numeral 2 denotes a power supply circuit 5121, gates RG 1 to RGn to which a row address is supplied, the gates RG 1 to RGn and a power supply circuit 5121.
A transistor 5122 provided between the power supply circuit 5121 and the low potential power supply Vss (ground level GND: 0 volt), and an inverter (transistors 5123, 5124) for controlling the level of the word line WL. I have it. Thus, for example, all the row address input is high level "H" and turned in response to the address gate RG 1 to Rgn are turned on word lines (selected word line) WL,
Output (Vcc) of power supply circuit 5121 via transistor 5123
Is applied to the other non-selected word lines WL,
A low potential voltage (Vss: 0 volt) is applied via 5124.

【0099】図39に示されるように、コラムデコーダ
514 は、電源回路5141, コラムアドレスが供給されるゲ
ートCG1 〜CGm,該ゲートCG1 〜CGm と電源回路
5141との間に設けられたトランジスタ5142, ビット線ト
ランスファーゲート5145, および, 電源回路5121と低電
位電源Vssとの間に設けられビット線トランスファーゲ
ート5145を制御するインバータ(トランジスタ5143,514
4)を備えている。これにより、例えば、入力されるコラ
ムアドレスが全て高レベル“H”となってゲートCG1
〜CGm がオンするアドレスに対応したビット線(選択
ビット線)BLをセンスアンプ517 に接続するようにな
っている。
As shown in FIG. 39, the column decoder
Reference numeral 514 denotes a power supply circuit 5141, gates CG 1 to CGm to which a column address is supplied, the gates CG 1 to CGm and a power supply circuit.
A transistor 5142 provided between the power supply circuit 5121 and the low potential power supply Vss, and a transistor 5142 provided between the power supply circuit 5121 and the low potential power supply Vss to control the bit line transfer gate 5145 (transistors 5143, 514).
4) is equipped. As a result, for example, all of the input column addresses become high level "H", and the gate CG 1
The bit line (selected bit line) BL corresponding to the address at which .about.CGm is turned on is connected to the sense amplifier 517.

【0100】ここで、図40に示されるように、複数の
ビット線トランスファーゲート51451 〜5145m がバス線
(BUS) を介して1つのセンスアンプ517 に接続され、ビ
ット線トランスファーゲート51451 〜5145m における選
択された1つのビット線(選択ビット線)だけがセンス
アンプ517 に接続されるようになっている。そして、上
述した選択ワード線と選択ビット線との交点に一するメ
モリセルMCの内容がセンスアンプ517 を介して出力さ
れるようになっている。
Here, as shown in FIG. 40, a plurality of bit line transfer gates 51451 to 5145m are connected to the bus line.
It is connected to one sense amplifier 517 via (BUS), and only one selected bit line (selected bit line) in the bit line transfer gates 51451 to 5145m is connected to the sense amplifier 517. Then, the contents of the memory cell MC located at the intersection of the selected word line and the selected bit line are output via the sense amplifier 517.

【0101】ところで、フラッシュメモリは、電気的に
全ビットの一括消去が可能であり、一括消去を行う際に
は回路技術上の簡便さから一般的に全てのセルトランジ
スタ(メモリセルMC)に対して同時に同様の消去動作
を行う。そして、この消去動作は、全てのセルトランジ
スタが消去されるまで繰り返される。しかしながら、セ
ルアレイ中には統計的な理由により、比較的消去が容易
なセルトランジスタおよび比較的消去が困難なセルトラ
ンジスタが混在している。そのため、上述したような方
法で全ビットの一括消去を行うと、消去が容易なセルト
ランジスタと消去が困難なセルトランジスタの特性的な
差が非常に大きい場合、消去が容易なセルトランジスタ
に対する消去動作が必要以上になされてしまう。ここ
で、セルトランジスタの特性的な差は、ウエハープロセ
ス的なゆらぎや、長時間にわたる書き込み/消去の繰り
返しによるストレス等により、比較的容易に出現し得
る。
By the way, the flash memory is capable of electrically erasing all bits collectively, and when performing the erasing collectively, generally all cell transistors (memory cells MC) are erased because of the simplicity of the circuit technology. At the same time, the same erase operation is performed. Then, this erase operation is repeated until all cell transistors are erased. However, in the cell array, cell transistors that are relatively easy to erase and cell transistors that are relatively difficult to erase are mixed for statistical reasons. Therefore, if all bits are collectively erased by the method described above, if the characteristic difference between the cell transistor that is easy to erase and the cell transistor that is difficult to erase is very large, the erase operation for the cell transistor that is easy to erase is performed. Will be done more than necessary. Here, the characteristic difference of the cell transistors can be relatively easily appeared due to fluctuations in a wafer process, stress due to repeated writing / erasing for a long time, and the like.

【0102】また、フラシュメモリのセルトランジスタ
に対する書き込みおよび消去動作は、通常、セルトラン
ジスタのフローティングゲートに対する電荷の注入およ
び放出により行われる。そのため、上述したような必要
以上に消去動作のなされたメモリセルMCは、見掛け
上、書き込まれた際とは逆の極性の電荷がフローティン
グゲートに注入される(フローティングゲートが正に帯
電する)ことになる。このような状態を過剰消去(オー
バーイレース)の状態と呼ぶ。
Writing and erasing operations for the cell transistor of the flash memory are usually performed by injecting and releasing charges to and from the floating gate of the cell transistor. Therefore, in the memory cell MC on which the erase operation is performed more than necessary as described above, the charge having the polarity opposite to that at the time of writing is apparently injected into the floating gate (the floating gate is positively charged). become. Such a state is called an overerased state.

【0103】さて、不揮発性半導体記憶装置(フラッシ
ュメモリ)の場合、一般的に、セルアレイはNOR型と
呼ばれる構成を取っている。このNOR型の不揮発性半
導体記憶装置において、セルトランジスタ(Nチャネル
型MISトランジスタ)のドレインは、ビット線毎に共
通接続され、一様にバイアスを与えた状態で、選択する
セルトランジスタのゲートにだけバイアス(正の電圧)
を与え、且つ、非選択のセルトランジスタのゲートには
バイアスを与えない(0ボルト)ことより、所定のセル
トランジスタ(メモリセル)を選択するようになってい
る。尚、全てのセルトランジスタのソースはソース電源
回路519 を介して接地されている。ここで、セルトラン
ジスタは、エンハンスメント型のMISトランジスタ
(Nチャネル型MISトランジスタ)を用いるため、非
選択のセルトランジスタは電流を流さず、選択されたセ
ルトランジスタのみがフローティングゲート中の電荷の
量に応じて電流を流したり或いは流さなかったりする。
この選択されたセルトランジスタを流れる電流に応じて
データ“0”およびデータ“1”が割り当てられるよう
になっている。
In the case of a non-volatile semiconductor memory device (flash memory), the cell array generally has a structure called NOR type. In this NOR type nonvolatile semiconductor memory device, the drains of the cell transistors (N-channel type MIS transistors) are commonly connected to each bit line, and are uniformly biased, and only to the gates of the selected cell transistors. Bias (positive voltage)
And a gate of an unselected cell transistor is not biased (0 volt) so that a predetermined cell transistor (memory cell) is selected. The sources of all cell transistors are grounded via the source power supply circuit 519. Here, since the enhancement type MIS transistor (N-channel type MIS transistor) is used as the cell transistor, no current flows through the non-selected cell transistor, and only the selected cell transistor responds to the amount of charge in the floating gate. Current may or may not be applied.
Data "0" and data "1" are assigned according to the current flowing through the selected cell transistor.

【0104】フラッシュメモリにおいては、エンハンス
メント型のセルトランジスタに対して上述した過剰消去
が生じると、セルトランジスタは見掛け上デプリション
型に特性が変じてしまう。そして、NOR型のセルアレ
イを用いた場合、非選択のセルトランジスタはゲートに
バイアスを与えない状態では電流を流さないようにして
いるが、過剰消去が生じたセルトランジスタは見掛け上
デプリション型の特性を示すため、非選択のセルトラン
ジスタであっても電流を流してしまう。このため、例
え、選択されたセルトランジスタが電流を流さない状態
であっても、過剰消去の非選択のセルトランジスタが電
流を流すため、データ“0”とデータ“1”とが誤って
判定される場合が生じるという問題がある。
In the flash memory, when the above-mentioned over-erasure occurs in the enhancement type cell transistor, the characteristics of the cell transistor are apparently changed to the depletion type. When a NOR-type cell array is used, the non-selected cell transistors do not flow a current when the gate is not biased, but the cell transistors that have been over-erased have apparently depletion-type characteristics. For the sake of illustration, current flows even in a non-selected cell transistor. Therefore, for example, even if the selected cell transistor does not pass the current, the unerased unselected cell transistor passes the current, so that the data “0” and the data “1” are erroneously determined. There is a problem that it may occur.

【0105】本発明に係る半導体記憶装置の第5の形態
は、過剰消去を起こしたセルトランジスタが存在しても
データを正確に読み出すことを目的とする。
A fifth form of the semiconductor memory device according to the present invention aims to accurately read data even if there is a cell transistor in which overerasure has occurred.

【0106】図41は本発明に係る半導体記憶装置(フ
ラッシュメモリ)の第5の形態の一実施例を示すブロッ
ク回路図である。同図において、参照符号502 はロウデ
コーダ,504はコラムデコーダ,507はセンスアンプ, そし
て,509はソース電源回路を示している。ここで、本実施
例の半導体記憶装置は、基本的には、図37を参照して
説明した半導体記憶装置と同様であり、その説明は省略
するが、ロウデコーダ502 の構成が異なっている。
FIG. 41 is a block circuit diagram showing an embodiment of the fifth mode of the semiconductor memory device (flash memory) according to the present invention. In the figure, reference numeral 502 is a row decoder, 504 is a column decoder, 507 is a sense amplifier, and 509 is a source power supply circuit. Here, the semiconductor memory device of this embodiment is basically the same as the semiconductor memory device described with reference to FIG. 37, and the description thereof is omitted, but the configuration of the row decoder 502 is different.

【0107】図42は図41の半導体記憶装置における
ロウデコーダ502 の構成を示す回路図である。同図に示
されるように、本実施例のロウデコーダ502 は、所定の
正電圧を発生する正電源回路5021, ロウアドレスが供給
されるゲートRG1 〜RGn,該ゲートRG1 〜RGn と
正電源回路5021との間に設けられたトランジスタ5022,
負電源回路5025, および, 正電源回路5021と負電源回路
5025との間に設けられワード線WLのレベルを制御する
インバータ(トランジスタ5023,5024)を備えている。こ
れにより、例えば、入力されるロウアドレスが全て高レ
ベル“H”となってゲートRG1 〜RGn がオンするア
ドレスに対応したワード線(選択ワード線)WLには、
トランジスタ5123を介して正電源回路5021の出力(Vc
c) を印加し、他の非選択ワード線WLには、トランジ
スタ5024を介して負電源回路5025の出力(負の電圧)を
印加するようになっている。尚、負電源回路5025の具体
的な回路としては、図5に示す関連技術としての半導体
記憶装置における負電圧発生回路118 を適用して構成す
ることができるのはもちろんである。
FIG. 42 is a circuit diagram showing a structure of row decoder 502 in the semiconductor memory device of FIG. As shown in the figure, the row decoder 502 of the present embodiment, the positive power source circuit 5021 for generating a predetermined positive voltage, the gate RG 1 to Rgn the row address is supplied, the gate RG 1 to Rgn and positive power supply A transistor 5022 provided between the circuit 5021 and
Negative power supply circuit 5025, and positive power supply circuit 5021 and negative power supply circuit
Inverters (transistors 5023 and 5024) provided between the inverters 5050 and 5025 for controlling the level of the word line WL are provided. Thus, for example, all the row address input is high level "H" and turned in response to the address gate RG 1 to Rgn are turned on word lines (selected word line) WL,
The output of the positive power supply circuit 5021 (Vc
c) is applied, and the output (negative voltage) of the negative power supply circuit 5025 is applied to the other unselected word lines WL via the transistor 5024. As a concrete circuit of the negative power supply circuit 5025, it is needless to say that the negative voltage generation circuit 118 in the semiconductor memory device as a related technique shown in FIG. 5 can be applied and configured.

【0108】ここで、負電源回路5025の出力は、過剰消
去を起こしてデプリション型となっているセルトランジ
スタMCのゲートに印加された場合に、該過剰消去のセ
ルトランジスタMCを非選択状態にして電流を流さない
ようにする電圧となっている。すなわち、負電源回路50
25の出力は、デプリション型のNチャネル型MISトラ
ンジスタ(過剰消去のセルトランジスタ)におけるゲー
ト電圧が、閾値電圧以下となるような負の電圧となって
いる。これにより、例え、選択されたビット線に過剰消
去のセルトランジスタが存在していても、ワード線によ
り選択されたセルトランジスタに書き込まれた内容がセ
ンスアンプ507 を介して正確に出力されることになる。
Here, when the output of the negative power supply circuit 5025 is applied to the gate of the depletion type cell transistor MC which causes overerasure, the overerased cell transistor MC is deselected. It has a voltage that prevents current from flowing. That is, the negative power supply circuit 50
The output of 25 is a negative voltage such that the gate voltage of the depletion type N-channel MIS transistor (over-erased cell transistor) becomes equal to or lower than the threshold voltage. As a result, even if there is an over-erased cell transistor in the selected bit line, the contents written in the cell transistor selected by the word line can be accurately output via the sense amplifier 507. Become.

【0109】図43は本発明に係る半導体記憶装置の第
5の形態の他の実施例を示すブロック回路図である。同
図において、参照符号5221は、図41におけるロウデコ
ーダ502 に対応する第1のロウデコーダ、5222は図41
におけるソース電源回路509の機能および非選択のワー
ド線WLに対応するソース線SLに対して選択ビット線
のレベル以上の電圧を印加するための第2のロウデコー
ダを示している。ここで、コラムデコーダ524,センスア
ンプ527 等の構成は、前述した図41に示すものと同様
である。
FIG. 43 is a block circuit diagram showing another embodiment of the fifth mode of the semiconductor memory device according to the present invention. In the figure, reference numeral 5221 is a first row decoder corresponding to the row decoder 502 in FIG. 41, and 5222 is a row decoder in FIG.
The second row decoder for applying a voltage higher than the level of the selected bit line to the source line SL corresponding to the function of the source power supply circuit 509 and the unselected word line WL in FIG. Here, the configurations of the column decoder 524, the sense amplifier 527 and the like are similar to those shown in FIG.

【0110】本実施例の半導体記憶装置において、第1
のロウデコーダ5221は、読み出し時の選択ワード線WL
に対して通常の電圧Vccを印加し、該選択ワード線WL
に接続されたメモリセル(セルトランジスタ)MCを選
択する。また、第2のロウデコーダ5222は、選択ワード
線に接続されたセルトランジスタのソース(SWL)に
対して低電位の電源電圧Vss:0ボルト)を印加すると
共に、読み出し時の非選択ワード線に接続された全ての
セルトランジスタのソースに対して、選択されたビット
線のレベル(ドレイン電圧)以上の電圧を印加するよう
になっている。これにより、非選択状態とされている場
合、一括消去により過剰消去状態になったセルトランジ
スタに対しても、ゲート電圧がソース電圧よりも低くな
るためカットオフ(非選択状態)させることができる。
ここで、読み出し時の非選択ワード線に接続されたメモ
リセルのソースに印加する電圧としては、選択されたビ
ット線のレベルと同じ電圧に設定してもよい。すなわ
ち、過剰消去により、例え、チャネルが生成されていて
も、ドレインとソースとの間に電位差がなければ電流は
流れないので、非選択の過剰消去のセルトランジスタが
読み出し動作に影響を与えることない。
In the semiconductor memory device of this embodiment, the first
Row decoder 5221 of the selected word line WL at the time of reading
A normal voltage Vcc is applied to the selected word line WL
The memory cell (cell transistor) MC connected to is selected. The second row decoder 5222 applies a low-potential power supply voltage Vss: 0 volt to the source (SWL) of the cell transistor connected to the selected word line, and also applies to the unselected word line at the time of reading. A voltage higher than the level (drain voltage) of the selected bit line is applied to the sources of all the connected cell transistors. As a result, when the cell transistors are in the non-selected state, the gate voltage becomes lower than the source voltage even for the cell transistors that are in the over-erased state due to the batch erasing, so that they can be cut off (non-selected state).
Here, the voltage applied to the source of the memory cell connected to the non-selected word line at the time of reading may be set to the same voltage as the level of the selected bit line. That is, even if a channel is generated by over-erasing, current does not flow unless there is a potential difference between the drain and the source, so the unselected over-erasing cell transistor does not affect the read operation. .

【0111】図44は図43の半導体記憶装置における
第1のロウデコーダ5221および第2のロウデコーダ5222
の一例を示す回路図であり、図45は図44の第2のロ
ウデコーダの一部を示す回路図である。
FIG. 44 is a first row decoder 5221 and a second row decoder 5222 in the semiconductor memory device of FIG.
45 is a circuit diagram showing an example, and FIG. 45 is a circuit diagram showing a part of the second row decoder of FIG. 44.

【0112】図44に示されるように、第1のロウデコ
ーダ5221は、電源回路(Vcc)52211, ロウアドレスが供
給されたナンドゲート52212,および,インバータ52213
で構成され、また、第2のロウデコーダ5222は、電源回
路(Vcc)52221, ロウアドレスが供給されたナンドゲー
ト52222,インバータ52223,52224,および, 電源回路5225
で構成されている。ここで、電源回路52225 は、読み出
し時の非選択ワード線に接続されたセルトランジスタの
ソースに対して印加する選択されたビット線のレベル
(ドレイン電圧)以上の電圧を供給するためのものであ
リ、図45にその一例の回路を示す。
As shown in FIG. 44, the first row decoder 5221 includes a power supply circuit (Vcc) 52211, a NAND gate 52212 to which a row address is supplied, and an inverter 52213.
The second row decoder 5222 includes a power supply circuit (Vcc) 52221, a NAND gate 52222 to which a row address is supplied, inverters 52223 and 52224, and a power supply circuit 5225.
It is composed of. Here, the power supply circuit 52225 is for supplying a voltage higher than the level (drain voltage) of the selected bit line applied to the source of the cell transistor connected to the non-selected word line at the time of reading. FIG. 45 shows an example of the circuit.

【0113】以上、説明したように、本発明の半導体記
憶装置の第5の形態によれば、例えば、フラッシュメモ
リにおける一括消去により過剰消去のメモリセルが生じ
た場合であっても、正常にデータ“0”或いはデータ
“1”を正確に読み出すことができ、ウエハープロセス
上のゆらぎや、長時間に渡る書き込み/消去の繰り返し
に等による過剰消去が存在してもデータを正確に読み出
すことで歩留りの向上およびデバイスの信頼性の大幅な
向上が期待できる。
As described above, according to the fifth embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, even if, for example, an overerased memory cell occurs due to batch erasing in a flash memory, data is normally written. "0" or data "1" can be read accurately, and even if there is fluctuation in the wafer process or excessive erasure due to repeated writing / erasing over a long period of time, the data can be accurately read to improve yield. And improvement of device reliability can be expected.

【0114】次に、図46〜図49を参照して本発明に
係る半導体記憶装置の第6の形態を説明する。まず、本
第6の形態においても、前述した本発明の半導体記憶装
置の第5の形態と同様に、フラッシュメモリにおける一
括消去により過剰消去のメモリセルが生じた場合におい
ても正確なデータを読み出すようにしたものである。
Next, a sixth mode of the semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, also in the sixth embodiment, as in the fifth embodiment of the semiconductor memory device of the present invention described above, accurate data can be read even when an overerased memory cell occurs due to batch erasing in a flash memory. It is the one.

【0115】すなわち、図37〜図40を参照して説明
したように、フラッシュメモリは、電気的に全ビットの
一括消去が可能であり、一括消去を行う際には回路技術
上の簡便さから一般的に全てのセルトランジスタ(メモ
リセルMC)に対して同時に同様の消去動作を行い、こ
の消去動作を全てのセルトランジスタが消去されるまで
繰り返すようになっている。しかしながら、セルアレイ
中には、比較的消去が容易なセルトランジスタおよび比
較的消去が困難なセルトランジスタが混在しているた
め、全ビットの一括消去を行うと、消去が容易なセルト
ランジスタに対する消去動作が必要以上になされて過剰
消去となってしまう。そして、セルトランジスタの特性
的な差は、ウエハープロセス的なゆらぎや長時間にわた
る書き込み/消去の繰り返しによるストレス等により比
較的容易に出現し得るため、過剰消去セルの出現も比較
的頻繁に生じることになっている。ここで、フラッシュ
メモリのセルトランジスタに対する書き込みおよび消去
動作は、図37〜図40を参照して説明した通りであ
る。
That is, as described with reference to FIGS. 37 to 40, the flash memory is capable of electrically erasing all bits collectively, and when performing the erasing collectively, the circuit technology is simple. Generally, the same erase operation is simultaneously performed on all the cell transistors (memory cells MC), and this erase operation is repeated until all the cell transistors are erased. However, since cell transistors that are relatively easy to erase and cell transistors that are relatively difficult to erase are mixed in the cell array, erasing operation for the cell transistors that are easy to erase will occur if all bits are erased collectively. It will be over-erased by being done more than necessary. Further, the characteristic difference of the cell transistors can appear relatively easily due to wafer process fluctuations, stress due to repeated writing / erasing for a long time, and the like, so that overerased cells also appear relatively frequently. It has become. Here, the write and erase operations for the cell transistors of the flash memory are as described with reference to FIGS.

【0116】また、フラッシュメモリの場合、一般的
に、セルアレイはNOR型と呼ばれる構成を取ってお
り、Nチャネル型MISトランジスタ(セルトランジス
タ)のドレインは、ビット線毎に共通接続され、一様に
バイアスを与えた状態で、選択するセルトランジスタの
ゲートにだけ正のバイアス電圧を与え、且つ、非選択の
セルトランジスタのゲートにはバイアスを与えない(0
ボルト)ことより、所定のセルトランジスタを選択する
ようになっている。ここで、セルトランジスタは、エン
ハンスメント型のNチャネル型MISトランジスタを用
いるため、非選択のセルトランジスタは電流を流さず、
選択されたセルトランジスタのみがフローティングゲー
ト中の電荷の量に応じて電流を流したり或いは流さなか
ったりする。この選択されたセルトランジスタを流れる
電流に応じてデータ“0”およびデータ“1”が割り当
てられるようになっている。
In the case of a flash memory, generally, the cell array has a structure called NOR type, and the drains of the N-channel type MIS transistors (cell transistors) are commonly connected for each bit line and uniformly arranged. With the bias applied, a positive bias voltage is applied only to the gate of the selected cell transistor, and no bias is applied to the gate of the non-selected cell transistor (0
Therefore, a predetermined cell transistor can be selected. Here, since the enhancement type N-channel type MIS transistor is used as the cell transistor, no current flows in the non-selected cell transistor,
Only selected cell transistors may or may not carry current depending on the amount of charge in the floating gate. Data "0" and data "1" are assigned according to the current flowing through the selected cell transistor.

【0117】フラッシュメモリにおいては、エンハンス
メント型のセルトランジスタに対して上述した過剰消去
が生じると、セルトランジスタは見掛け上デプリション
型に特性が変じてしまう。そして、NOR型のセルアレ
イを用いた場合、非選択のセルトランジスタはゲートに
バイアスを与えない状態では電流を流さないようにして
いるが、過剰消去が生じたセルトランジスタは見掛け上
デプリション型の特性を示すため、非選択のセルトラン
ジスタであっても電流を流してしまう。このため、例
え、選択されたセルトランジスタが電流を流さない状態
であっても、過剰消去の非選択のセルトランジスタが電
流を流すため、データ“0”とデータ“1”とが誤って
判定される場合が生じるという問題がある。
In the flash memory, when the above-mentioned over-erasure occurs in the enhancement type cell transistor, the characteristics of the cell transistor apparently change to the depletion type. When a NOR-type cell array is used, the non-selected cell transistors do not flow a current when the gate is not biased, but the cell transistors that have been over-erased have apparently depletion-type characteristics. For the sake of illustration, current flows even in a non-selected cell transistor. Therefore, for example, even if the selected cell transistor does not pass the current, the unerased unselected cell transistor passes the current, so that the data “0” and the data “1” are erroneously determined. There is a problem that it may occur.

【0118】本発明に係る半導体記憶装置の第6の形態
は、過剰消去を起こしたセルトランジスタが生じたら、
該過剰消去セルを救済して、正確なデータを読み出すよ
うにすることを目的とする。
According to a sixth aspect of the semiconductor memory device of the present invention, when a cell transistor which is over-erased occurs,
The purpose is to repair the over-erased cells and read accurate data.

【0119】図46は本発明に係る半導体記憶装置の第
6の形態の要部を示す回路図である。同図において、参
照符号602 はロウデコーダ,604はコラムデコーダ, そし
て,607はセンスアンプを示している。また、参照符号M
CはNチャネル型MISトランジスタで構成されたメモ
リセルトランジスタ(メモリセル),WL1,WL2 はワー
ド線,そして, BLはビット線を示している。ここで、
メモリセルMCは図33に示すものと同様である。
FIG. 46 is a circuit diagram showing an essential part of a sixth form of the semiconductor memory device according to the present invention. In the figure, reference numeral 602 is a row decoder, 604 is a column decoder, and 607 is a sense amplifier. Further, reference numeral M
C is a memory cell transistor (memory cell) composed of an N channel type MIS transistor, WL 1 and WL 2 are word lines, and BL is a bit line. here,
The memory cell MC is similar to that shown in FIG.

【0120】図47は図46における半導体記憶装置の
センスアンプ607 の一例を示す回路図であり、Nチャネ
ル型MOSトランジスタ6071,6072,6073,6074,6075,607
7 およびPチャネル型MOSトランジスタ6076,6078 で
構成されている。
FIG. 47 is a circuit diagram showing an example of the sense amplifier 607 of the semiconductor memory device in FIG. 46, which is an N channel type MOS transistor 6071, 6072, 6073, 6074, 6075, 607.
7 and P channel type MOS transistors 6076 and 6078.

【0121】本第6の形態において、例えば、一括消去
により過剰消去を起こしたセルトランジスタ(過剰消去
セル)を検出するには、一括消去処理が行われたメモリ
セルアレイに対して、まず、ロウデコーダ602 により全
てのワード線WL1,WL2,…を低レベル“L”とし、次
に、コラムデコーダ604 によりコラムゲートG601,G60
2,…を順次選択してビット線BL1,BL2,…を順次セン
スアンプ607 に接続する。このとき、センスアンプ607
の出力は、過剰消去セルが接続されているビット線が選
択されたときに低レベル“L”となるため、センスアン
プ607 の出力が低レベル“L”となるビット線を選択
し、その状態において、センスアンプ607のトランジス
タ6077をオンとして該センスアンプ607 の駆動電流を増
大して、過剰消去セルが電流を流さないようにする。さ
らに、ロウデコーダ602 によりワード線WL1,WL2,…
をスキャンして、センスアンプ607 の出力が高レベル
“H”となるセルトランジスタが過剰消去セルとして検
出される。
In the sixth embodiment, for example, in order to detect a cell transistor (over-erased cell) that has been over-erased by batch erasing, first the row decoder is applied to the memory cell array subjected to the batch erasing process. 602 sets all the word lines WL 1 , WL 2 , ... To low level “L”, and then the column decoder 604 sets the column gates G 601 and G 60.
2, ... are sequentially selected and the bit lines BL 1 , BL 2 , ... Are sequentially connected to the sense amplifier 607. At this time, the sense amplifier 607
Output becomes low level "L" when the bit line to which the over-erased cell is connected is selected. Therefore, the bit line in which the output of the sense amplifier 607 becomes low level "L" is selected and its state is selected. At, the transistor 6077 of the sense amplifier 607 is turned on to increase the drive current of the sense amplifier 607 so that the overerased cell does not carry the current. Further, the row decoder 602 causes the word lines WL 1 , WL 2 , ...
Are scanned, and the cell transistor in which the output of the sense amplifier 607 is at the high level “H” is detected as an overerased cell.

【0122】図48は本発明に係る半導体記憶装置の第
6の形態が適用されるシステムの一例を概略的に示すブ
ロック図である。同図において、参照符号610 はフラッ
シュメモリ,620は読み出し専用メモリ(ROM),そし
て,630は中央処理装置(CPU) を示している。
FIG. 48 is a block diagram schematically showing an example of a system to which the sixth form of the semiconductor memory device according to the present invention is applied. In the figure, reference numeral 610 is a flash memory, 620 is a read only memory (ROM), and 630 is a central processing unit (CPU).

【0123】図48に示すシステムでは、後述する図4
9に示すアルゴリズムをROM620に格納しておき、C
PU630 が該アルゴリズムに従ってフラッシュメモリ61
0 を制御するようになっている。すなわち、CPU630
は、ROM620 に格納されたアルゴリズムに従って、フ
ラッシュメモリ610 における過剰消去セルを救済するよ
うになっている。
In the system shown in FIG. 48, the system shown in FIG.
The algorithm shown in 9 is stored in the ROM 620, and C
The PU 630 uses the flash memory 61 according to the algorithm.
It is designed to control 0. That is, CPU630
According to an algorithm stored in the ROM 620, the over-erased cells in the flash memory 610 are relieved.

【0124】図49は本発明に係る半導体記憶装置の第
6の形態における処理の一例を説明するためのフローチ
ャートである。同図に示されるように、フラッシュメモ
リの消去処理が開始されると、ステップS611 におい
て、消去前書き込み処理を行う。この消去前書き込み処
理は、フラッシュメモリのメモリセルアレイを一括消去
する前に、メモリセルアレイの全てのセルトランジスタ
に対してデータ“0”の書き込み処理を行うものであ
る。
FIG. 49 is a flow chart for explaining an example of processing in the sixth embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention. As shown in the figure, when the erase process of the flash memory is started, a pre-erase write process is performed in step S611. This pre-erase write process is a process of writing data "0" to all the cell transistors of the memory cell array before collectively erasing the memory cell array of the flash memory.

【0125】次に、ステップS612 において一括消去を
行うと共に、ステップS613 において消去ベリファイを
行う。すなわち、メモリセルアレイの全てのセルトラン
ジスタに対して、一括的に、少しずつフローティングゲ
ートからの電子の放出を行わせるようにして、消去処理
を実効する。さらに、ステップS614 に進んで、過剰消
去セルが存在するかどうかの過剰消去チェックを行う。
ここで、ステップS614 において、過剰消去セルが存在
しないと判別されると(過剰消去チェックをパスする
と)消去処理は終了し、また、過剰消去セルが存在する
と判別されると(過剰消去チェックでフェイルになる
と)ステップS615 に進む。尚、ステップS614 におけ
る過剰消去チェックは、図46および図47を参照して
説明したように、過剰消去となっているセルトランジス
タを1つだけ検出することになる。
Next, in step S612, the batch erase is performed, and in step S613, the erase verify is performed. That is, all the cell transistors of the memory cell array are made to collectively and gradually emit electrons from the floating gate, and the erasing process is executed. Further, in step S614, an overerase check is performed to see if there are overerase cells.
Here, in step S614, if it is determined that there is no over-erased cell (passes the over-erase check), the erase process ends, and if it is determined that there is an over-erased cell (fail in the over-erase check). Then, the process proceeds to step S615. The over-erase check in step S614 detects only one cell transistor that is over-erased, as described with reference to FIGS. 46 and 47.

【0126】ステップS615 において、ステップS614
で検出された1つの過剰消去セル(過剰消去ビット)に
対して書き込み処理を行い、ステップS616 に進んで、
ステップS614 と同様な過剰消去チェックを行う。ここ
で、ステップS615 における書き込み処理により、ステ
ップS614 で検出された1つの過剰消去セルの過剰消去
状態がなくなり正常な消去の状態になったとすると、他
に過剰消去セルがなければ、ステップS617 に進んで、
ステップS613 と同様な消去ベリファイを行う。そし
て、ステップS617 の消去ベリファイをパスすれば、消
去処理は終了し、また、ステップS617 の消去ベリファ
イでファイルになると、ステップS618 およびS619 に
おいて、消去および消去ベリファイを行う。
In step S615, step S614
The write process is performed on one over-erased cell (over-erased bit) detected in step S6, and the process proceeds to step S616.
Excessive erasure check similar to step S614 is performed. Here, if the over-erased state of one over-erased cell detected in step S614 disappears and the normal erasing state is lost by the writing process in step S615, if there is no other over-erased cell, the process proceeds to step S617. so,
Erase verify similar to step S613 is performed. If the erase verify in step S617 is passed, the erase process ends, and if the erase verify in step S617 produces a file, the erase and erase verify are performed in steps S618 and S619.

【0127】一方、ステップS615 における書き込み処
理により、ステップS614 で検出された1つの過剰消去
セルの過剰消去状態がなくなり正常な消去の状態になっ
たが、他にも過剰消去セルが存在すれば、ステップS61
6 において、ステップS614で検出された過剰消去セル
とは異なる他の1つの過剰消去セルが検出され、ステッ
プS615 に戻って書き込み処理が行われる。このように
して、メモリセルアレイにおける全ての過剰消去セルに
対して1つずつ書き込み処理が行われて、全ての過剰消
去セルを正常な消去状態にする。
On the other hand, by the writing process in step S615, the overerased state of one overerased cell detected in step S614 disappears and the erased state becomes normal, but if there is another overerased cell, Step S61
At 6, another overerased cell different from the overerased cell detected at step S614 is detected, and the process returns to step S615 to perform the writing process. In this way, the writing process is performed one by one on all the overerased cells in the memory cell array to bring all the overerased cells into the normal erased state.

【0128】ここで、図49に示す消去処理は、前述し
たように、例えば、図48に示すシステムのROM620
に格納しておき、それをCPU630 が読み出して処理す
ることもできるが、フラッシュメモリ自体に図49に示
す消去処理を実現するような論理回路等を内蔵してハー
ド的に構成することも可能である。
Here, the erasing process shown in FIG. 49 is, for example, the ROM 620 of the system shown in FIG. 48, as described above.
The CPU 630 can read the data and process it, but the flash memory itself can also be configured as a hardware by incorporating a logic circuit or the like for realizing the erasing process shown in FIG. is there.

【0129】上述したように、本発明の半導体記憶装置
の第6の形態によれば、過剰消去を起こしたセルトラン
ジスタを救済して、正確なデータを読み出すようにする
ことができ、ウエハープロセス上のゆらぎや、長時間に
渡る書き込み/消去の繰り返しに等による過剰消去が存
在してもデータを正確に読み出すことで歩留りの向上お
よびデバイスの信頼性の大幅な向上が期待できる。
As described above, according to the sixth embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, it is possible to repair the cell transistor in which over-erasure has occurred and read out accurate data. Fluctuation, and even if excessive erasure due to repeated writing / erasing for a long time is present, the yield can be improved and the device reliability can be greatly improved by accurately reading the data.

【0130】次に、図50〜図61を参照して本発明に
係る半導体記憶装置の第7の形態を説明する。
Next, a seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0131】図50は本発明の半導体記憶装置の第7の
形態に使用するメモリセル(MC)を示し、電気的一括
消去型不揮発性半導体記憶装置(フラッシュメモリ)に
おけるセルトランジスタ(メモリセルMC)の動作を説
明するための図である。同図に示されるように、セルト
ランジスタは、ソース−ドレイン間にどの領域とも絶縁
されたフローティングゲートFGが設けられ、該フロー
ティングゲートFGの上にコントロールゲートCGを形
成して構成されている。
FIG. 50 shows a memory cell (MC) used in the seventh embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, which is a cell transistor (memory cell MC) in an electrically batch erasable non-volatile semiconductor memory device (flash memory). 6 is a diagram for explaining the operation of FIG. As shown in the figure, the cell transistor is configured such that a floating gate FG insulated from any region is provided between a source and a drain, and a control gate CG is formed on the floating gate FG.

【0132】書き込み時には、ドレイン領域DDに印加
するドレイン電圧Vd を、例えば、6ボルトとし、コン
トロールゲートCGに印加するゲート電圧Vg を書き込
み用電圧(消去用電圧)Vppとし、ソース領域SSに印
加するソース電圧Vs を零ボルトとして、ドレイン端子
(DD)からフローティングゲート(FG)に電子を注入してデ
ータ“0”を書き込む。
At the time of writing, the drain voltage Vd applied to the drain region DD is set to, for example, 6 volts, the gate voltage Vg applied to the control gate CG is set to the writing voltage (erasing voltage) Vpp, and applied to the source region SS. With the source voltage Vs at zero volts, the drain terminal
Electrons are injected from (DD) to the floating gate (FG) to write data "0".

【0133】消去時には、ゲート電圧Vg およびドレイ
ン電圧Vd をオープン(フローティング状態)とし、ソ
ース電圧Vs を消去用電圧Vppとして、フローティング
ゲート(FG)からソース端子(SS)に電子を引き抜いて消去
(データ“1”の書き込み)を行う。また、読み出し時
には、ゲート電圧Vg を電源電圧Vccとし、ドレイン電
圧Vd を1ボルト程度とし、そして、ソース電圧Vs を
零ボルトとして、ドレイン電流が流れるか否かでセルト
ランジスタに書き込まれているデータが“1”か“0”
かを判別する。
At the time of erasing, the gate voltage Vg and the drain voltage Vd are set to open (floating state), the source voltage Vs is set to the erasing voltage Vpp, and electrons are drawn from the floating gate (FG) to the source terminal (SS) to erase (data). Write "1"). At the time of reading, the gate voltage Vg is set to the power supply voltage Vcc, the drain voltage Vd is set to about 1 volt, the source voltage Vs is set to 0 volt, and the data written in the cell transistor depends on whether or not the drain current flows. "1" or "0"
Determine whether.

【0134】図51は本発明に係る半導体記憶装置の第
7の形態に対応する関連技術の半導体記憶装置の一例を
示すブロック回路図である。同図において、参照符号71
0 はブロックアドレスバッファ,7101,7102はブロック選
択ゲート,711はロウアドレスバッファ,712はロウデコー
ダ,713はコラムアドレスバッファ,714はコラムデコー
ダ,715はデータI/O バッファ,716は書き込み回路,717は
センスアンプ, そして,7191,7192はソース電源回路を示
している。また、参照符号BLはビット線, WLはワー
ド線, MCはメモリセルを示し、また、Wは書き込み時
に高レベル“H”となる書き込み制御信号, Eは消去時
に高レベル“H”となる消去制御信号を示している。
FIG. 51 is a block circuit diagram showing an example of a related art semiconductor memory device corresponding to the seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention. In the figure, reference numeral 71
0 is a block address buffer, 7101 and 7102 are block selection gates, 711 is a row address buffer, 712 is a row decoder, 713 is a column address buffer, 714 is a column decoder, 715 is a data I / O buffer, 716 is a write circuit, 717 Is a sense amplifier, and 7191 and 7192 are source power supply circuits. Further, reference numeral BL indicates a bit line, WL indicates a word line, MC indicates a memory cell, W is a write control signal which becomes a high level "H" at the time of writing, and E is an erase which becomes a high level "H" at the time of erasing. The control signal is shown.

【0135】図51に示す半導体記憶装置における動作
は、例えば、前述した図2に示す関連技術の半導体記憶
装置と基本的には同様であるが、図51に示す半導体記
憶装置では、ブロックアドレスバッファ710 およびブロ
ック選択ゲート7101,7102 がさらに設けられている。す
なわち、図51に示す半導体記憶装置においては、複数
のブロックB1,B2 が設けられ、ブロックアドレスバッ
ファ710 からのブロック選択信号によりブロック選択ゲ
ート7101,7102 を選択して任意の一つのブロックを書き
込み回路716 或いはセンスアンプ717 に接続するように
なっている。ここで、メモリセルアレイは、ソースを共
通にした2つのブロックB1,B2 で構成され、各ブロッ
クB1,B2 に設けられたソース電源回路7191,7192 によ
りブロック毎に消去(ブロック消去)が行えるようにな
っている。
The operation of the semiconductor memory device shown in FIG. 51 is basically the same as, for example, the semiconductor memory device of the related art shown in FIG. 2 described above, but in the semiconductor memory device shown in FIG. Further provided are 710 and block select gates 7101 and 7102. That is, in the semiconductor memory device shown in FIG. 51, a plurality of blocks B1 and B2 are provided, and the block selection gates 7101 and 7102 are selected by the block selection signal from the block address buffer 710 to write one block to the write circuit. It is designed to be connected to the 716 or sense amplifier 717. Here, the memory cell array is composed of two blocks B1 and B2 having a common source, and the source power supply circuits 7191 and 7192 provided in the blocks B1 and B2 enable erase (block erase) for each block. Has become.

【0136】図51の半導体記憶装置において、消去時
には、高レベル“H”となる消去信号Eがロウアドレス
バッファ711,コラムアドレスバッファ713 に入力され、
ロウアドレスバッファ711 およびコラムアドレスバッフ
ァ713 の出力を非選択論理(例えば、相補出力が共に低
レベル“L”)とし、全てのワード線WLおよびビット
線BLが非選択となる。さらに、消去信号Eはブロック
アドレスバッファ710からのブロック選択信号と共にソ
ース電源回路7191,7192 に入力され、例えば、該ブロッ
ク選択信号が高レベル“H”となる所定の1つのソース
電源回路を消去用電圧Vppとして、所定のブロックの消
去が実行される。
In the semiconductor memory device of FIG. 51, at the time of erasing, the erasing signal E which becomes the high level "H" is inputted to the row address buffer 711 and the column address buffer 713,
The outputs of the row address buffer 711 and the column address buffer 713 are set to non-select logic (for example, complementary outputs are both at low level “L”), and all word lines WL and bit lines BL are non-selected. Further, the erase signal E is input to the source power supply circuits 7191 and 7192 together with the block selection signal from the block address buffer 710, and for example, one predetermined source power supply circuit where the block selection signal becomes the high level “H” is used for erasing. Erase of a predetermined block is executed with the voltage Vpp.

【0137】また、書き込み時には、高レベル“H”と
なる書き込み制御信号Wがロウアドレスバッファ711,コ
ラムアドレスバッファ713 に入力され、ロウデコーダ71
2 およびコラムデコーダ714 に入力され、これにより、
ワード線WLは書き込みレベルVppとされ、また、ビッ
ト線BLはブロック選択信号により選択されたブロック
選択ゲート7101,7102 を介して書き込み回路716 に接線
される。ここで、書き込み回路716 から選択されたブロ
ックの所定のビット線BLには、書き込み電圧(例え
ば、6ボルト)が供給され、書き込みが実行される。
Further, at the time of writing, the write control signal W which becomes the high level “H” is inputted to the row address buffer 711 and the column address buffer 713, and the row decoder 71
2 and column decoder 714, which causes
The word line WL is set to the write level Vpp, and the bit line BL is tangentially connected to the write circuit 716 via the block selection gates 7101 and 7102 selected by the block selection signal. Here, the write voltage (for example, 6 V) is supplied to the predetermined bit line BL of the block selected by the write circuit 716, and the write is executed.

【0138】上述した図51に示す関連技術の半導体記
憶装置では、ブロック消去を実行することは可能である
が、両ブロック(複数ブロック)を同時に消去すること
は不可能である。すなわち、図51の半導体記憶装置で
は、各ブロック毎の消去をシーケンシャルに行って、複
数ブロックの消去を行うようになっている。さらに、消
去後のベリファイに関しても、消去を行ったブロック毎
のべリファイをシーケンシャルに行うようになってい
る。そのため、複数ブロックを消去する場合には、長時
間を要すると共に、ベリファイ処理も複雑化することに
なっている。
In the semiconductor memory device of the related art shown in FIG. 51 described above, block erasing can be executed, but both blocks (plural blocks) cannot be simultaneously erased. That is, in the semiconductor memory device of FIG. 51, erasing of each block is performed sequentially to erase a plurality of blocks. Further, as for the verification after erasure, the verification for each erased block is performed sequentially. Therefore, when erasing a plurality of blocks, it takes a long time and the verify process is complicated.

【0139】本発明に係る半導体記憶装置の第7の形態
は、複数ブロックを同時に消去すると共に、複数ブロッ
クを同時に消去した場合でも簡単にベリファイを実効す
ることを目的とする。
A seventh form of the semiconductor memory device according to the present invention aims to erase a plurality of blocks at the same time, and to easily perform verification even when a plurality of blocks are simultaneously erased.

【0140】図52は本発明に係る半導体記憶装置の第
7の形態の一実施例を示すブロック回路図である。同図
において、参照符号701 はブロックアドレスバッファ,7
021,7022は期待値データ格納回路,7031,7032は一致回
路,704は論理回路(ナンドゲート),721 はロウアドレス
バッファ,722はロウデコーダ,723はコラムアドレスバッ
ファ,724はコラムデコーダ,725はデータI/O バッファ,7
261,7262は書き込み回路,7271,7272はセンスアンプ, そ
して,7091,7092はソース電源回路を示している。また、
参照符号BLはビット線, WLはワード線, MCはメモ
リセルを示し、また、Wは書き込み時に高レベル“H”
となる書き込み制御信号, Eは消去時に高レベル“H”
となる消去制御信号を示している。すなわち、図52に
示す実施例は、図51の関連技術の半導体記憶装置に対
して、期待値データ格納回路7021,7022,一致回路7031,7
032,マルチプレクサ(データI/O バッファ)725, およ
び, ナンドゲート704 が追加された構成となっている。
FIG. 52 is a block circuit diagram showing an embodiment of the seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention. In the figure, reference numeral 701 is a block address buffer, 7
021,7022 is an expected value data storage circuit, 7031,7032 is a matching circuit, 704 is a logic circuit (nand gate), 721 is a row address buffer, 722 is a row decoder, 723 is a column address buffer, 724 is a column decoder, and 725 is data. I / O buffer, 7
261,7262 are write circuits, 7721,7272 are sense amplifiers, and 7091,7092 are source power supply circuits. Also,
Reference symbol BL indicates a bit line, WL indicates a word line, MC indicates a memory cell, and W indicates a high level "H" at the time of writing.
Is a high level "H" during erase.
The erase control signal is as follows. That is, the embodiment shown in FIG. 52 is different from the semiconductor memory device of the related art of FIG. 51 in that expected value data storage circuits 7021 and 7022 and matching circuits 7031 and 7
032, multiplexer (data I / O buffer) 725, and NAND gate 704 are added.

【0141】まず、消去時においては、ブロックアドレ
スバッファ701 からの出力信号で選択されるソース電源
回路7091,7092 のいずれかに選択信号をラッチ制御信号
LTを高レベル“H”としてラッチさせる。この後、消
去制御信号Eを高レベル“H”として選択信号がラッチ
されたソース電源回路の全てを動作させ、これにより複
数ブロックの消去処理を同時に実効する。
First, at the time of erasing, one of the source power supply circuits 7091 and 7092 selected by the output signal from the block address buffer 701 is made to latch the selection signal by setting the latch control signal LT as the high level "H". After that, the erase control signal E is set to the high level "H" to operate all the source power supply circuits in which the selection signal is latched, and thereby the erase processes of a plurality of blocks are simultaneously executed.

【0142】図53は図52の半導体記憶装置における
ソース電源回路の一例を示す回路図であり、図54は期
待値データ格納回路の一例を示す回路図、そして、図5
5は一致回路の一例を示す回路図である。
FIG. 53 is a circuit diagram showing an example of a source power supply circuit in the semiconductor memory device of FIG. 52, FIG. 54 is a circuit diagram showing an example of an expected value data storage circuit, and FIG.
5 is a circuit diagram showing an example of a matching circuit.

【0143】図53に示されるように、ソース電源回路
7091(7092)は、ブロックアドレス信号(ブロック選択信
号)およびラッチ制御信号が入力されたナンドゲート73
1 と、ラッチ回路を構成するナンドゲート732 およびイ
ンバータ733 と、該ラッチ回路の出力および消去制御信
号Eが入力されたナンドゲート734 と、消去用電源(Vp
p) が印加されたPチャネル型MOSトランジスタ736,7
37 およびNチャネル型MOSトランジスタ738 を備え
て構成されている。また、図54に示されるように、期
待値データ格納回路7021(7022)は、インバータ741,744,
745,746,750,および, ナンドゲート742,743,747,748,74
9 を備えて構成されている。ここで、ナンドゲート743
およびインバータ744 はラッチ回路を構成し、該ラッチ
回路の出力は反転制御信号INV に応じて制御されるよう
になっている。さらに、図55に示されるように、一致
回路7031(7032)は、インバータ753,ナンドゲート751,75
2,755,および, エクスクルーシブオアゲート754 を備え
て構成されている。ここで、ナンドゲート752 およびイ
ンバータ753 はラッチ回路を構成し、センスアンプ7271
(7272)の出力(センスアンプデータ)と期待値データ格
納回路7021(7022)の出力(リファレンスデータ)とが一
致するか否かの判定を行うようになっている。
As shown in FIG. 53, the source power supply circuit
The 7091 (7092) is a NAND gate 73 to which the block address signal (block selection signal) and latch control signal are input.
1, a NAND gate 732 and an inverter 733 that form a latch circuit, a NAND gate 734 to which the output of the latch circuit and an erase control signal E are input, and an erase power supply (Vp
p-channel MOS transistor 736,7 to which p) is applied
37 and an N-channel type MOS transistor 738. Further, as shown in FIG. 54, the expected value data storage circuit 7021 (7022) includes inverters 741, 744,
745,746,750 and Nandgate 742,743,747,748,74
Configured with 9. Where nand gate 743
The inverter 744 constitutes a latch circuit, and the output of the latch circuit is controlled according to the inversion control signal INV. Further, as shown in FIG. 55, the matching circuit 7031 (7032) includes an inverter 753, NAND gates 751, 75.
It is configured with 2,755 and exclusive OR gates 754. Here, the NAND gate 752 and the inverter 753 form a latch circuit, and the sense amplifier 7721
A determination is made as to whether or not the output (sense amplifier data) of (7272) and the output (reference data) of the expected value data storage circuit 7021 (7022) match.

【0144】上述した各回路により、まず、ブロックア
ドレス信号をラッチして行う消去動作においては、その
ラッチした消去回路のみを消去制御信号“E”で動作さ
せるようになっており、また、消去前書き込みでは、同
様にラッチ制御信号LTを高レベル“H”とすることに
より書き込みデータ“0”を期待値データ格納回路7021
(7022)にラッチするようになっている。この場合、ブロ
ックアドレス信号によって選択された期待値データ格納
回路7021(7022)にデータI/Oバッファ725 からデータ
“0”を転送し、該データ“0”をラッチ制御信号LT
を高レベル“H”とすることでラッチするようになって
いる。ここで、一致回路7031(7032)の出力は、選択され
たブロック以外では強制的に高レベル“H”を出力させ
るようになっている。以上により、書き込み制御信号W
を高レベル“H”として書き込みを実行させると、選択
された複数のブロックは同時に書き込みが実行される。
In the erase operation performed by latching the block address signal by each of the circuits described above, only the latched erase circuit is operated by the erase control signal "E". In writing, similarly, the latch control signal LT is set to the high level “H” to set the write data “0” to the expected value data storage circuit 7021.
It is designed to latch to (7022). In this case, the data “0” is transferred from the data I / O buffer 725 to the expected value data storage circuit 7021 (7022) selected by the block address signal, and the data “0” is latched by the latch control signal LT.
Is set to a high level "H" for latching. Here, the output of the coincidence circuit 7031 (7032) is forcibly output at a high level "H" except in the selected block. As described above, the write control signal W
When writing is executed with the high level "H", writing is simultaneously executed in a plurality of selected blocks.

【0145】次に、ベリファイ時には、期待値データ格
納回路7021(7022)に格納された期待値データと、センス
アンプ7271(7272)の出力とが比較されナンドゲート704
へ一致回路7031および7032の出力が送られる。もし、書
き込みが充分に行なわれればセンスアンプ出力は低レベ
ル“L”となるから、一致信号出力は高レベル“H”と
なり、全てのセルブロックにデータが書き込まれると、
ナンドゲート704 のベリファイ出力VER は低レベル
“L”となって書き込みが全ブロックの所定アドレスで
終了したことが確認できる。ここで、消去ベリファイ時
には、反転信号INVにより期待値データを反転してベリ
ファイすれば、もし、全ての選択されたブロック中の所
定のアドレスデータがデータ“1”となった場合、書き
込みと同様にベリファイ出力VER が低レベル“L”とな
ってデータ消去が行なわれたことが検出できる。このよ
うに、本実施例の半導体記憶装置によれば、一致回路70
31(7032)の全ての出力が高レベル“H”の時だけ、ナン
ドゲート704 の出力が低レベル“L”となり、一つでも
出力が低レベル“L”となる一致回路が存在すれば、不
良ビットが存在することが確認されることになる。
Next, at the time of verification, the expected value data stored in the expected value data storage circuit 7021 (7022) and the output of the sense amplifier 7721 (7272) are compared, and the NAND gate 704 is compared.
The outputs of the matching circuits 7031 and 7032 are sent to. If writing is sufficiently performed, the output of the sense amplifier becomes low level "L", so that the coincidence signal output becomes high level "H" and data is written in all the cell blocks.
The verify output VER of the NAND gate 704 becomes the low level "L", and it can be confirmed that the writing is completed at the predetermined address of all blocks. Here, at the time of erase verify, if the expected value data is inverted and verified by the inversion signal INV, if the predetermined address data in all the selected blocks becomes data “1”, it is the same as the write. It can be detected that the verify output VER becomes low level "L" and data is erased. Thus, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, the matching circuit 70
Only when all outputs of 31 (7032) are high level "H", the output of the NAND gate 704 becomes low level "L", and if there is a matching circuit in which even one output becomes low level "L", it is defective. It will be confirmed that the bit is present.

【0146】図56は本発明に係る半導体記憶装置の第
7の形態の他の実施例を示すブロック回路図である。図
56に示す半導体記憶装置は、上述した図52の半導体
記憶装置における期待値データ格納回路7021(7022)を、
期待値データ発生回路7041(7042)に置き換えるようにし
たものである。
FIG. 56 is a block circuit diagram showing another embodiment of the seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention. The semiconductor memory device shown in FIG. 56 has the expected value data storage circuit 7021 (7022) in the semiconductor memory device of FIG.
The expected value data generating circuit 7041 (7042) is replaced.

【0147】図52に示す半導体記憶装置においては、
消去前の書き込みおよび消去するのに必要なリファレン
スデータは、全ビットともデータ“0”或いはデータ
“1”であるため、ランダムデータを格納する手段を使
用しなくても実現は可能である。しかしながら、図56
に示す本実施例においては、ブロックアドレス信号によ
り選択された期待値データ発生回路7041(7042)にその選
択信号をラッチ制御信号LTを高レベル“H”とするこ
とによってラッチするようになっている。そして、ラッ
チされた期待値データ発生回路7041(7042)からは、強制
的にデータ“0”が発生される。また、消去時には、反
転制御信号INV によりその期待値データを反転させれ
ば、前述したのと同様な消去ベリファイも可能となる。
In the semiconductor memory device shown in FIG. 52,
Since the reference data necessary for writing and erasing before erasing are data "0" or data "1" for all bits, they can be realized without using a means for storing random data. However, FIG.
In the present embodiment shown in FIG. 5, the expected value data generation circuit 7041 (7042) selected by the block address signal is latched by setting the latch control signal LT at the high level "H". . Then, the latched expected value data generation circuit 7041 (7042) forcibly generates data "0". Further, at the time of erasing, if the expected value data is inverted by the inversion control signal INV, the same erase verify as described above can be performed.

【0148】図57は図56の半導体記憶装置における
期待値データ発生回路の一例を示す回路図である。同図
に示されるように、期待値データ発生回路7041(7042)
は、インバータ763,764,767,768,ナンドゲート761,762,
766,769,770,および, ノアゲート765 を備えて構成され
ている。ここで、ナンドゲート762 およびインバータ76
3 はラッチ回路を構成している。この図57に示す期待
値データ発生回路7041(7042)では、アドレスデータ信号
(ブロック選択信号)をラッチ回路(762,763) にラッチ
すると、リファレンスデータは強制的に低レベル“L”
となり、また、反転制御信号INV を高レベル“H”とす
ると、リファレンスデータは高レベル“H”となる。
FIG. 57 is a circuit diagram showing an example of an expected value data generation circuit in the semiconductor memory device of FIG. As shown in the figure, the expected value data generation circuit 7041 (7042)
Is an inverter 763,764,767,768, NAND gate 761,762,
It is composed of 766, 769, 770 and NOR gate 765. Where NAND gate 762 and inverter 76
3 constitutes a latch circuit. In the expected value data generation circuit 7041 (7042) shown in FIG. 57, when the address data signal (block selection signal) is latched by the latch circuit (762,763), the reference data is forcibly set to the low level "L".
Further, when the inversion control signal INV is set to the high level "H", the reference data becomes the high level "H".

【0149】図58は本発明に係る半導体記憶装置の第
7の形態のさらに他の実施例を示すブロック回路図であ
る。図58に示す実施例においては、図52の期待値デ
ータ格納回路7021(7022), 書き込み回路7261(7262)およ
び一致回路7031(7032)を、ブロック選択信号格納回路70
51(7052), 書き込み回路7161(7162)およびデータ反転回
路7061(7062)に置き換えた構成となっている。すなわ
ち、本実施例では、ブロック選択信号格納回路7051(705
2)に格納された選択信号により、消去前書き込みおよび
そのベリファイと消去ベリファイを制御するようになっ
ている。
FIG. 58 is a block circuit diagram showing still another embodiment of the seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention. In the embodiment shown in FIG. 58, the expected value data storage circuit 7021 (7022), the write circuit 7261 (7262) and the coincidence circuit 7031 (7032) of FIG. 52 are connected to the block selection signal storage circuit 70.
51 (7052), write circuit 7161 (7162) and data inversion circuit 7061 (7062) are replaced. That is, in this embodiment, the block selection signal storage circuit 7051 (705
The selection signal stored in 2) controls programming before erasure and its verification and erase verification.

【0150】図58に示す半導体記憶装置において、ま
ず、消去前書き込み時には、ブロック選択信号(ブロッ
クドレス信号)により所定のブロックのセルに書き込み
を行なう。ここで、データ反転回路7061(7062)は、セン
スアンプ7271(7272)のデータを消去ベリファイ時と書き
込みベリファイ時とで反転させる機能を持ち、書き込み
および消去が十分に行なわれると出力が高レベル“H”
となるようにされている。また、このとき非選択のブロ
ックにおいては、ブロック選択信号格納回路7051(7052)
の出力信号により常に高レベル“H”となるようにされ
ている。これにより、前述のような消去前書き込みおよ
び消去を実現することができる。
In the semiconductor memory device shown in FIG. 58, at the time of programming before erasing, programming is performed in cells of a predetermined block by a block selection signal (block dress signal). Here, the data inversion circuit 7061 (7062) has a function of inverting the data of the sense amplifier 7721 (7272) between erase verify and write verify, and when writing and erasing are sufficiently performed, the output becomes high level H ”
It is designed to be. At this time, in the non-selected block, the block selection signal storage circuit 7051 (7052)
Is always set to a high level "H". As a result, the pre-erase writing and erasing as described above can be realized.

【0151】図59は図58の半導体記憶装置における
ブロック選択信号格納回路の一例を示す回路図、図60
は書き込み回路の一例を示す回路図、そして、図61は
データ反転回路の一例を示す回路図である。
FIG. 59 is a circuit diagram showing an example of a block selection signal storage circuit in the semiconductor memory device of FIG. 58, FIG.
Is a circuit diagram showing an example of a write circuit, and FIG. 61 is a circuit diagram showing an example of a data inversion circuit.

【0152】図59に示されるように、ブロック選択信
号格納回路7051(7052)は、ブロックアドレス信号(ブロ
ック選択信号)およびラッチ制御信号が入力されたナン
ドゲート771 と、ラッチ回路を構成するナンドゲート77
2 およびインバータ773 で構成されている。また、図6
0に示されるように、書き込み回路7161(7162)は、イン
バータ781,ノアゲート782,ナンドゲート783,および, 書
き込み用電源(Vpp) が印加されたPチャネル型MOSト
ランジスタ785,786 およびNチャネル型MOSトランジ
スタ787 を備えて構成されている。さらに、図61に示
されるように、データ反転回路7061(7062)は、インバー
タ792,793 およびナンドゲート791,794,795,796 を備え
て構成されている。そして、反転信号INV に応じてセン
スアンプ7271(7272)の出力を反転してナンドゲート704
へ供給するようになっている。
As shown in FIG. 59, the block selection signal storage circuit 7051 (7052) includes a NAND gate 771 to which a block address signal (block selection signal) and a latch control signal are input, and a NAND gate 77 forming a latch circuit.
2 and inverter 773. In addition, FIG.
As shown in 0, the write circuit 7161 (7162) includes an inverter 781, a NOR gate 782, a NAND gate 783, and a P-channel type MOS transistor 785,786 and an N-channel type MOS transistor 787 to which a writing power source (Vpp) is applied. It is equipped with. Further, as shown in FIG. 61, the data inverting circuit 7061 (7062) is composed of inverters 792, 793 and NAND gates 791, 794, 795, 796. Then, the output of the sense amplifier 7721 (7272) is inverted according to the inverted signal INV and the NAND gate 704
To be supplied to.

【0153】図59に示すブロック選択信号格納回路70
51(7052)において、ブロックアドレス信号をラッチ制御
信号LTの高レベル“H”に従ってラッチ回路(772,77
3) にラッチする構成となっている。そして、選択信号
のラッチされたブロックでは、入力データのレベルにか
かわらず、書き込み制御信号Wを高レベル“H”とする
ことによりバス線に書き込み電圧Vppを印加するように
なっている。
Block selection signal storage circuit 70 shown in FIG.
51 (7052), the block address signal is transferred to the latch circuit (772, 77) according to the high level "H" of the latch control signal LT.
It is configured to latch to 3). Then, in the block where the selection signal is latched, the write voltage Vpp is applied to the bus line by setting the write control signal W to the high level "H" regardless of the level of the input data.

【0154】図61に示すデータ反転回路7061(7062)に
おいて、書き込みベリファイ時には反転制御信号INV を
低レベル“L”とすると、センスアンプ7271(7272)の出
力が低レベル“L”(書き込みが行なわれた状態)とな
って、ナンドゲート704 への出力が高レベル“H”とな
る。また、消去ベリファイ時には、反転制御信号INVを
高レベル“H”とする。ここで、非選択ブロックにおい
てはブロック選択信号(ブロックアドレス信号)が低レ
ベル“L”となり、ナンドゲート704 への出力は強制的
に高レベル“H”となる。これにより、任意のブロック
を同時に消去を実行できるようになる。尚、マルチプレ
クサ725 は、書き込みデータおよびセンスアンプデータ
をブロック選択アドレスに従って、所定のブロックに供
給し、また、所定のブロックのデータを出力するかを制
御するものである。
In the data inversion circuit 7061 (7062) shown in FIG. 61, when the inversion control signal INV is set to the low level "L" during the write verify, the output of the sense amplifier 7721 (7272) is set to the low level "L" (writing is performed. The output to the NAND gate 704 becomes a high level “H”. Further, at the time of erase verify, the inversion control signal INV is set to the high level “H”. Here, in the non-selected block, the block selection signal (block address signal) becomes low level "L", and the output to the NAND gate 704 is forcedly set to high level "H". As a result, it becomes possible to simultaneously erase arbitrary blocks. The multiplexer 725 supplies write data and sense amplifier data to a predetermined block according to the block selection address, and controls whether to output the data of the predetermined block.

【0155】以上、説明したように、本発明に係る半導
体記憶装置の第7の形態によれば、各セルブロックのソ
ース電源回路にブロック選択信号のラッチ回路を備え、
同時に各セルソース電源回路を動作させると共に、各セ
ルブロックにセンスアンプとベリファイの期待値データ
発生回路とセンスアンプ出力と期待値の一致を確認する
回路を備え、且つ、該一致回路の出力の論理積をとる回
路を備えることによって、同時に消去およびベリファイ
を行なうことが可能となる。
As described above, according to the seventh embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, the source power supply circuit of each cell block is provided with the block selection signal latch circuit.
At the same time as operating each cell source power supply circuit, each cell block is provided with a sense amplifier, an expected value data generation circuit for verifying, and a circuit for confirming the match between the sense amplifier output and the expected value, and the logic of the output of the matching circuit. By providing the circuit for taking the product, it becomes possible to simultaneously perform erasing and verifying.

【0156】[0156]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の半導体
記憶装置の第1の形態によれば、ワード線冗長を有効に
導入できるとともに、安定した書き込みおよび各ベリフ
ァイが可能となり、高歩留りで高性能なデバイスを実現
することができる。
As described above in detail, according to the first embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, the word line redundancy can be effectively introduced, and stable writing and each verification can be performed, resulting in a high yield. It is possible to realize high-performance devices.

【0157】本発明の半導体記憶装置の第2の形態によ
れば、リアルセルにおける複数の欠陥を冗長セルで置き
換える場合に回路の増大を少なくして対応することがで
き、チップ面積を小さくすることができる。また、リア
ルセルにおける複数の欠陥を置き換えることができるた
め、大容量の半導体記憶装置を高歩留りで且つ低コスト
で提供することができる。
According to the second embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, when a plurality of defects in a real cell are replaced with redundant cells, it is possible to deal with the increase in the circuit with a small amount and to reduce the chip area. it can. Further, since a plurality of defects in the real cell can be replaced, a large capacity semiconductor memory device can be provided with high yield and low cost.

【0158】本発明の半導体記憶装置の第3の形態によ
れば、劣化による書き換え時間の増大を見込んだ最大回
数n(n<N)により出荷試験を行うことによって、ユ
ーザ側での最大回数Nを保証することができる。
According to the third embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, the maximum number of times N (n <N), which is expected to increase the rewriting time due to deterioration, is subjected to the shipping test. Can be guaranteed.

【0159】本発明の半導体記憶装置の第4の形態によ
れば、書き込み電圧供給用トランジスタでの閾値電圧に
よる書き込みドレイン電圧の低下を防止することによっ
て、書き込み電圧の低電圧化においても良好なデータの
書き込みを実現することができる。
According to the fourth aspect of the semiconductor memory device of the present invention, by preventing the write drain voltage from decreasing due to the threshold voltage in the write voltage supply transistor, good data can be obtained even when the write voltage is lowered. Can be realized.

【0160】本発明の半導体記憶装置の第5の形態によ
れば、過剰消去を起こしたセルトランジスタが存在して
もデータを正確に読み出すことができる。
According to the fifth aspect of the semiconductor memory device of the present invention, data can be accurately read even if there is an overerased cell transistor.

【0161】本発明の半導体記憶装置の第6の形態によ
れば、過剰消去を起こしたセルトランジスタを救済し
て、正確なデータを読み出すようにすることができる。
According to the sixth aspect of the semiconductor memory device of the present invention, it is possible to relieve the cell transistor in which overerasure has occurred and read out accurate data.

【0162】本発明に係る半導体記憶装置の第7の形態
によれば、複数ブロックを同時に消去すると共に、複数
ブロックを同時に消去した場合でも簡単にベリファイを
実効することができる。
According to the seventh embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, it is possible to simultaneously erase a plurality of blocks and to easily perform verification even when a plurality of blocks are simultaneously erased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る半導体記憶装置の第1の形態の一
実施例を示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of a first form of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図2】本発明に係る半導体記憶装置の第1の形態に対
応する関連技術の半導体記憶装置の一例を示すブロック
回路図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing an example of a related art semiconductor memory device corresponding to the first form of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図3】図2の半導体記憶装置におけるコラムアドレス
バッファの一例を示す回路図である。
3 is a circuit diagram showing an example of a column address buffer in the semiconductor memory device of FIG.

【図4】図2の半導体記憶装置におけるロウアドレスバ
ッファの一例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a row address buffer in the semiconductor memory device of FIG.

【図5】図2の半導体記憶装置におけるロウデコーダの
一例を示す回路図である。
5 is a circuit diagram showing an example of a row decoder in the semiconductor memory device of FIG.

【図6】図2の半導体記憶装置におけるコラムデコーダ
の一例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a column decoder in the semiconductor memory device of FIG.

【図7】図2の半導体記憶装置における書き込み回路の
一例を示す回路図である。
7 is a circuit diagram showing an example of a write circuit in the semiconductor memory device of FIG.

【図8】図2の半導体記憶装置におけるソース電源回路
の一例を示す回路図である。
8 is a circuit diagram showing an example of a source power supply circuit in the semiconductor memory device of FIG.

【図9】図2の半導体記憶装置におけるセンスアンプの
一例を示す回路図である。
9 is a circuit diagram showing an example of a sense amplifier in the semiconductor memory device of FIG.

【図10】図2の半導体記憶装置における書き込み特性
曲線の一例を示す図である。
10 is a diagram showing an example of a write characteristic curve in the semiconductor memory device of FIG.

【図11】本発明が適用される半導体記憶装置に使用す
るメモリセルの動作を説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the memory cell used in the semiconductor memory device to which the present invention is applied.

【図12】図1の半導体記憶装置におけるロウアドレス
バッファの一例を示す回路図である。
12 is a circuit diagram showing an example of a row address buffer in the semiconductor memory device of FIG.

【図13】図1の半導体記憶装置におけるロウデコーダ
の一例の要部を示す回路図である。
13 is a circuit diagram showing a main part of an example of a row decoder in the semiconductor memory device of FIG.

【図14】図1の半導体記憶装置における一致回路の一
例を示す回路図である。
14 is a circuit diagram showing an example of a matching circuit in the semiconductor memory device of FIG.

【図15】図1の半導体記憶装置におけるロウデコーダ
の一例の要部を示す回路図である。
15 is a circuit diagram showing a main part of an example of a row decoder in the semiconductor memory device of FIG.

【図16】図15の回路に印加される信号の波形を示す
図である。
16 is a diagram showing waveforms of signals applied to the circuit of FIG.

【図17】図1の半導体記憶装置におけるベリファイ電
圧発生回路の一例を示す回路図である。
17 is a circuit diagram showing an example of a verify voltage generating circuit in the semiconductor memory device of FIG.

【図18】図1の半導体記憶装置におけるセンスアンプ
の一例を示す回路図である。
18 is a circuit diagram showing an example of a sense amplifier in the semiconductor memory device of FIG.

【図19】図18のセンスアンプに供給する制御信号を
作成する論理回路の一例を示す回路図である。
19 is a circuit diagram showing an example of a logic circuit that creates a control signal to be supplied to the sense amplifier of FIG.

【図20】本発明に係る半導体記憶装置の第2の形態に
対応する従来の半導体記憶装置における冗長回路の一例
を示すブロック回路図である。
FIG. 20 is a block circuit diagram showing an example of a redundant circuit in a conventional semiconductor memory device corresponding to a second form of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図21】図20に示す従来の冗長回路の構成例を示す
図である。
FIG. 21 is a diagram showing a configuration example of the conventional redundant circuit shown in FIG. 20.

【図22】図20に示す従来の冗長回路を使用した半導
体記憶装置の一例を示すブロック図である。
22 is a block diagram showing an example of a semiconductor memory device using the conventional redundant circuit shown in FIG. 20. FIG.

【図23】本発明に係る半導体記憶装置の第2の形態に
おける冗長回路の一実施例を示すブロック回路図であ
る。
FIG. 23 is a block circuit diagram showing an example of a redundant circuit in the second mode of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図24】図23に示す本発明の冗長回路が適用される
半導体記憶装置におけるリアルセルおよび冗長セルの構
成を示すブロック図である。
24 is a block diagram showing configurations of a real cell and a redundant cell in the semiconductor memory device to which the redundant circuit of the present invention shown in FIG. 23 is applied.

【図25】図23に示す本発明の冗長回路を使用した半
導体記憶装置の一例を示すブロック図である。
25 is a block diagram showing an example of a semiconductor memory device using the redundancy circuit of the present invention shown in FIG.

【図26】本発明に係る半導体記憶装置の第2の形態に
おける冗長回路の他の実施例を示すブロック回路図であ
る。
FIG. 26 is a block circuit diagram showing another example of the redundant circuit in the second mode of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図27】本発明に係る半導体記憶装置の第2の形態に
おける冗長回路のさらに他の実施例を示すブロック回路
図である。
FIG. 27 is a block circuit diagram showing still another example of the redundant circuit in the second form of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図28】図27に示す本発明の冗長回路を使用した半
導体記憶装置の一例を示すブロック図である。
28 is a block diagram showing an example of a semiconductor memory device using the redundant circuit of the present invention shown in FIG. 27. FIG.

【図29】本発明に係る半導体記憶装置の第3の形態に
おける内部書き込みアルゴリズムを示すフローチャート
である。
FIG. 29 is a flowchart showing an internal write algorithm in the third form of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図30】本発明の半導体記憶装置の第3の形態の一実
施例を示すブロック図である。
FIG. 30 is a block diagram showing an example of the third form of the semiconductor memory device of the present invention.

【図31】図30の半導体記憶装置における要部の回路
例を示す図である。
31 is a diagram showing a circuit example of a main part in the semiconductor memory device of FIG. 30. FIG.

【図32】図31の回路の動作を説明するためのタイミ
ング図である。
32 is a timing diagram for explaining the operation of the circuit of FIG. 31. FIG.

【図33】本発明に係る半導体記憶装置の第4の形態に
おけるメモリセルの動作を説明するための図である。
FIG. 33 is a diagram for explaining the operation of the memory cell in the fourth form of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図34】本発明の半導体記憶装置の第4の形態に対応
する関連技術としての半導体記憶装置の一例を示すブロ
ック回路図である。
FIG. 34 is a block circuit diagram showing an example of a semiconductor memory device as a related technique corresponding to the fourth mode of the semiconductor memory device of the present invention.

【図35】本発明の半導体記憶装置の第4の形態の一実
施例を示すブロック回路図である。
FIG. 35 is a block circuit diagram showing an example of the fourth form of the semiconductor memory device of the present invention.

【図36】本発明の半導体記憶装置の第4の形態の他の
実施例の要部を示す回路図である。
FIG. 36 is a circuit diagram showing an essential part of another embodiment of the fourth mode of the semiconductor memory device of the present invention.

【図37】本発明に係る半導体記憶装置の第5の形態に
対応する従来の半導体記憶装置の一例を示すブロック回
路図である。
FIG. 37 is a block circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor memory device corresponding to a fifth mode of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図38】図37の半導体記憶装置におけるロウデコー
ダの構成を示す回路図である。
38 is a circuit diagram showing a configuration of a row decoder in the semiconductor memory device of FIG. 37. FIG.

【図39】図37の半導体記憶装置におけるコラムデコ
ーダの構成を示す回路図である。
39 is a circuit diagram showing a configuration of a column decoder in the semiconductor memory device of FIG. 37. FIG.

【図40】図39のコラムデコーダにおけるビット線ト
ランスファーゲートの構成を示す回路図である。
40 is a circuit diagram showing a configuration of a bit line transfer gate in the column decoder of FIG. 39.

【図41】本発明に係る半導体記憶装置の第5の形態の
一実施例を示すブロック回路図である。
FIG. 41 is a block circuit diagram showing an example of a fifth mode of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図42】図41の半導体記憶装置におけるロウデコー
ダの構成を示す回路図である。
42 is a circuit diagram showing a configuration of a row decoder in the semiconductor memory device of FIG. 41.

【図43】本発明に係る半導体記憶装置の第5の形態の
他の実施例を示すブロック回路図である。
FIG. 43 is a block circuit diagram showing another embodiment of the fifth mode of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図44】図43の半導体記憶装置における第1および
第2のロウデコーダの一例を示す回路図である。
44 is a circuit diagram showing an example of first and second row decoders in the semiconductor memory device of FIG. 43. FIG.

【図45】図44の第2のロウデコーダの一部を示す回
路図である。
45 is a circuit diagram showing a part of the second row decoder of FIG. 44.

【図46】本発明に係る半導体記憶装置の第6の形態の
要部を示す回路図である。
FIG. 46 is a circuit diagram showing an essential part of a sixth form of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図47】図46における半導体記憶装置のセンスアン
プの一例を示す回路図である。
47 is a circuit diagram showing an example of a sense amplifier of the semiconductor memory device in FIG. 46. FIG.

【図48】本発明に係る半導体記憶装置の第6の形態が
適用されるシステムの一例を概略的に示すブロック図で
ある。
FIG. 48 is a block diagram schematically showing an example of a system to which a sixth form of the semiconductor memory device according to the present invention is applied.

【図49】本発明に係る半導体記憶装置の第6の形態に
おける処理の一例を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 49 is a flow chart for explaining an example of processing in the sixth form of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図50】本発明の半導体記憶装置の第7の形態に使用
するメモリセルの動作を説明するための図である。
FIG. 50 is a diagram for explaining the operation of the memory cell used in the seventh mode of the semiconductor memory device of the present invention.

【図51】本発明に係る半導体記憶装置の第7の形態に
対応する関連技術の半導体記憶装置の一例を示すブロッ
ク回路図である。
FIG. 51 is a block circuit diagram showing an example of a related art semiconductor memory device corresponding to a seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図52】本発明に係る半導体記憶装置の第7の形態の
一実施例を示すブロック回路図である。
FIG. 52 is a block circuit diagram showing an example of a seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図53】図52の半導体記憶装置におけるソース電源
回路の一例を示す回路図である。
53 is a circuit diagram showing an example of a source power supply circuit in the semiconductor memory device of FIG. 52. FIG.

【図54】図52の半導体記憶装置における期待値デー
タ格納回路の一例を示す回路図である。
54 is a circuit diagram showing an example of an expected value data storage circuit in the semiconductor memory device of FIG. 52.

【図55】図52の半導体記憶装置における一致回路の
一例を示す回路図である。
55 is a circuit diagram showing an example of a matching circuit in the semiconductor memory device of FIG. 52.

【図56】本発明に係る半導体記憶装置の第7の形態の
他の実施例を示すブロック回路図である。
FIG. 56 is a block circuit diagram showing another embodiment of the seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図57】図56の半導体記憶装置における期待値デー
タ発生回路の一例を示す回路図である。
57 is a circuit diagram showing an example of an expected value data generation circuit in the semiconductor memory device of FIG. 56.

【図58】本発明に係る半導体記憶装置の第7の形態の
さらに他の実施例を示すブロック回路図である。
FIG. 58 is a block circuit diagram showing still another example of the seventh mode of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図59】図58の半導体記憶装置におけるブロック選
択信号格納回路の一例を示す回路図である。
59 is a circuit diagram showing an example of a block selection signal storage circuit in the semiconductor memory device of FIG. 58.

【図60】図58の半導体記憶装置における書き込み回
路の一例を示す回路図である。
FIG. 60 is a circuit diagram showing an example of a write circuit in the semiconductor memory device of FIG. 58.

【図61】図58の半導体記憶装置におけるデータ反転
回路の一例を示す回路図である。
61 is a circuit diagram showing an example of a data inversion circuit in the semiconductor memory device of FIG. 58. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 …ロウアドレスバッファ 102 …ロウデコーダ 103 …コラムアドレスバッファ 104 …コラムデコーダ 105 …データI/O バッファ 106 …書き込み回路 107 …センスアンプ 108 …負電圧発生回路 109 …ソース電源回路 120 …一致回路 130 …冗長ロウデコーダ 140 …ベリファイ電圧発生回路 200 …冗長回路 201A,201B …ヒューズ 202 …抵抗器 203 …インバータ 204 …アドレス比較回路 205 …冗長セル選択回路 206 …冗長セル 207 …リアルセル選択回路 208 …リアルセル 209 …データ読み出し回路 311 …書き込み制御回路 312 …書き込みパルス発生回路 313 …セルアレイ 314 …パルスカウンタ 315 …スイッチ部 316 …停止信号発生回路 317 …高電圧検出回路 401 …ロウアドレスバッファ 402 …ロウデコーダ 403 …コラムアドレスバッファ 404 …コラムデコーダ 405 …バッファ回路 406 …書き込み電圧供給用トランジスタ(Pチャネル型
MOSトランジスタ) 407 …センスアンプ 408 …バス線 502 …ロウデコーダ 504 …コラムデコーダ 507 …センスアンプ 509 …ソース電源回路 5221…第1のロウデコーダ 5222…第2のロウデコーダ 602 …ロウデコーダ 604 …コラムデコーダ 607 …センスアンプ 610 …フラッシュメモリ 620 …ROM 630 …CPU 704 …論理回路(ナンドゲート) 721 …ロウアドレスバッファ 722 …ロウデコーダ 723 …コラムアドレスバッファ 724 …コラムデコーダ 725 …データI/O バッファ(マルチプレクサ) 7021,7022 …期待値データ格納回路 7031,7032 …一致回路 7041,7042 …期待値データ発生回路 7051,7052 …ブロック選択信号格納回路 7061,7062 …データ反転回路
101 ... Row address buffer 102 ... Row decoder 103 ... Column address buffer 104 ... Column decoder 105 ... Data I / O buffer 106 ... Writing circuit 107 ... Sense amplifier 108 ... Negative voltage generating circuit 109 ... Source power supply circuit 120 ... Matching circuit 130 ... Redundant row decoder 140 ... Verify voltage generating circuit 200 ... Redundant circuits 201A, 201B ... Fuse 202 ... Resistor 203 ... Inverter 204 ... Address comparison circuit 205 ... Redundant cell selection circuit 206 ... Redundant cell 207 ... Real cell selection circuit 208 ... Real cell 209 ... Data read circuit 311 ... Write control circuit 312 ... Write pulse generation circuit 313 ... Cell array 314 ... Pulse counter 315 ... Switch section 316 ... Stop signal generation circuit 317 ... High voltage detection circuit 401 ... Row address buffer 402 ... Row decoder 403 ... Column address Buffer 404 ... Column decoder 405 ... Buffer circuit 406 ... Write voltage supply Transistor (P channel type MOS transistor) 407 ... Sense amplifier 408 ... Bus line 502 ... Row decoder 504 ... Column decoder 507 ... Sense amplifier 509 ... Source power supply circuit 5221 ... First row decoder 5222 ... Second row decoder 602 ... Row Decoder 604 ... Column decoder 607 ... Sense amplifier 610 ... Flash memory 620 ... ROM 630 ... CPU 704 ... Logic circuit (Nand gate) 721 ... Row address buffer 722 ... Row decoder 723 ... Column address buffer 724 ... Column decoder 725 ... Data I / O Buffer (multiplexer) 7021,7022… Expected value data storage circuit 7031,7032… Match circuit 7041,7042… Expected value data generation circuit 7051,7052… Block selection signal storage circuit 7061,7062… Data inversion circuit

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11C 17/00 612D 611A 639A (72)発明者 高品 信昭 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山下 実 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 笠 靖 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 板野 清義 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5B025 AA01 AD02 AD03 AD04 AD05 AD08 AD10 AD13 AE08 AF01 AF02 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G11C 17/00 612D 611A 639A (72) Inventor Nobuaki Takashina 1015 Kamitadanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited ( 72) Minor Yamashita 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor, Yasushi Kasa, 1015, Kamikodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor, Kiyoyoshi Itano, Kanagawa 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Japan F-Term inside Fujitsu Limited (reference) 5B025 AA01 AD02 AD03 AD04 AD05 AD08 AD10 AD13 AE08 AF01 AF02

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のワード線と、複数のビット線と、
該各ワード線および該各ビット線の交差個所にそれぞれ
設けられフローティングゲートへの電荷の注入の有無に
より電気的に外部から閾値電圧を制御できるMISトラ
ンジスタで構成された複数のメモリセルトランジスタを
有するメモリセルアレイとを具備し、該メモリセルアレ
イの複数のメモリセルトランジスタのフローティングゲ
ートより同時に電荷の放出を行って一括消去を行い得る
半導体記憶装置であって、 読み出し時の選択ワード線に対して通常の選択電圧を印
加し、該選択ワード線に接続されたメモリセルトランジ
スタを選択する第1の電源回路と、 読み出し時の非選択ワード線に対して、前記一括消去に
より過剰消去状態になったメモリセルトランジスタを含
めて非選択にする第2の電源回路とを具備することを特
徴とする半導体記憶装置。
1. A plurality of word lines, a plurality of bit lines,
A memory having a plurality of memory cell transistors each of which is provided at an intersection of each word line and each bit line and is configured of a MIS transistor capable of electrically controlling a threshold voltage from the outside by the presence or absence of charge injection into a floating gate. A semiconductor memory device comprising a cell array and capable of performing batch erasing by simultaneously discharging charges from the floating gates of a plurality of memory cell transistors of the memory cell array, which is normally selected for a selected word line at the time of reading. A first power supply circuit that applies a voltage to select a memory cell transistor connected to the selected word line, and a memory cell transistor that is in an over-erased state due to the collective erasure with respect to a non-selected word line at the time of reading And a second power supply circuit for deselecting Conductor memory device.
【請求項2】 前記メモリセルトランジスタをエンハン
スメント型のNチャネル型MISトランジスタで構成
し、前記第1の電源回路を通常の正電圧を発生する正電
圧電源として構成し、且つ、前記第2の電源回路を前記
一括消去による過剰消去でデプレッション型として機能
するようになった前記Nチャネル型MISトランジスタ
をカットオフする所定の負電圧を発生する負電圧電源と
して構成したことを特徴とする請求項1に記載の半導体
記憶装置。
2. The memory cell transistor is formed of an enhancement type N-channel type MIS transistor, the first power supply circuit is formed as a positive voltage power supply for generating a normal positive voltage, and the second power supply is formed. The circuit is configured as a negative voltage power supply that generates a predetermined negative voltage that cuts off the N-channel type MIS transistor that functions as a depletion type by over-erasing by the batch erasing. The semiconductor memory device described.
【請求項3】 複数のワード線と、複数のビット線と、
該各ワード線および該各ビット線の交差個所にそれぞれ
設けられフローティングゲートへの電荷の注入の有無に
より電気的に外部から閾値電圧を制御できるMISトラ
ンジスタで構成された複数のメモリセルトランジスタを
有するメモリセルアレイとを具備し、該メモリセルアレ
イの複数のメモリセルトランジスタのフローティングゲ
ートより同時に電荷の放出を行って一括消去を行い得る
半導体記憶装置であって、 読み出し時の選択ワード線に対して通常の電圧を印加
し、該選択ワード線に接続されたメモリセルトランジス
タを選択する第1のロウデコーダと、 該選択ワード線に接続されたメモリセルトランジスタの
ソースに対して所定電位の電源電圧を印加すると共に、
読み出し時の非選択ワード線に接続された全てのメモリ
セルトランジスタのソースに対して前記一括消去により
過剰消去状態になったメモリセルトランジスタを含めて
非選択状態とする電圧を印加する第2のロウデコーダと
を具備することを特徴とする半導体記憶装置。
3. A plurality of word lines and a plurality of bit lines,
A memory having a plurality of memory cell transistors each of which is provided at an intersection of each word line and each bit line and is configured of a MIS transistor capable of electrically controlling a threshold voltage from the outside by the presence or absence of charge injection into a floating gate. A semiconductor memory device comprising a cell array and capable of performing batch erase by discharging charges from the floating gates of a plurality of memory cell transistors of the memory cell array at a normal voltage for a selected word line at the time of reading. And a first row decoder that selects a memory cell transistor connected to the selected word line and a source voltage of a predetermined potential to the source of the memory cell transistor connected to the selected word line. ,
A second row for applying a voltage to the sources of all the memory cell transistors connected to the non-selected word line at the time of reading to bring them into the non-selected state including the memory cell transistors in the over-erased state due to the collective erasing A semiconductor memory device comprising: a decoder.
【請求項4】 前記メモリセルトランジスタをエンハン
スメント型のNチャネル型MISトランジスタで構成
し、 前記第2のロウデコーダを、選択ワード線に接続された
メモリセルトランジスタのソースに対して低電位の電源
電圧を印加し、非選択ワード線に接続された全てのメモ
リセルトランジスタのソースに対して選択されたビット
線のレベル以上の電圧を印加するようにしたことを特徴
とする請求項3に記載の半導体記憶装置。
4. The memory cell transistor is configured by an enhancement-type N-channel type MIS transistor, and the second row decoder has a power supply voltage of a low potential with respect to a source of the memory cell transistor connected to a selected word line. 4. The semiconductor according to claim 3, wherein a voltage higher than the level of the selected bit line is applied to the sources of all the memory cell transistors connected to the non-selected word line. Storage device.
【請求項5】 前記第2のロウデコーダは、読み出し時
の非選択ワード線に接続された全てのメモリセルトラン
ジスタのソースに対して、前記選択されたビット線のレ
ベルと等しい電圧を印加するようにしたことを特徴とす
る請求項4に記載の半導体記憶装置。
5. The second row decoder applies a voltage equal to the level of the selected bit line to the sources of all the memory cell transistors connected to the unselected word line at the time of reading. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein
【請求項6】 電気的に情報の書き換えが可能な不揮発
性のメモリセルを有し、該メモリセルに対する情報の書
き込み若しくは消去を該半導体記憶装置の内に設けた内
部アルゴリズムに従って自動的に行なう半導体記憶装置
であって、 前記内部アルゴリズムにおける前記メモリセルに対する
情報の書き込み若しくは消去時間許容値を可変にするよ
うにしたことを特徴とする半導体記憶装置。
6. A semiconductor having a non-volatile memory cell capable of electrically rewriting information, and automatically writing or erasing information to or from the memory cell according to an internal algorithm provided in the semiconductor memory device. A memory device, wherein a semiconductor memory device is characterized in that a write or erase time allowable value of information in the memory cell in the internal algorithm is made variable.
【請求項7】 前記最大パルス印加回数の変更は、出荷
試験時において、通常よりも厳しい条件となるように該
最大パルス印加回数を少なくするようにしたことを特徴
とする請求項6に記載の半導体記憶装置。
7. The method according to claim 6, wherein the maximum number of times of pulse application is changed such that the number of times of maximum pulse application is reduced so that a condition severer than usual is set in a shipping test. Semiconductor memory device.
【請求項8】 複数のワード線と、複数のビット線と、
該各ワード線および該各ビット線の交差個所にそれぞれ
設けられ電気的に外部から閾値電圧を制御できるMIS
トランジスタで構成された複数のメモリセルと、書き込
み用電圧を前記メモリセルのドレインに印加する書き込
み電圧供給用トランジスタとを具備する半導体記憶装置
であって、 前記書き込み電圧供給用トランジスタをPチャネル型M
ISトランジスタで構成し、前記書き込み用電圧を前記
メモリセルのドレインに有効に印加するようにしたこと
を特徴とする半導体記憶装置。
8. A plurality of word lines and a plurality of bit lines,
A MIS that is provided at each intersection of each word line and each bit line and that can electrically control the threshold voltage from the outside.
What is claimed is: 1. A semiconductor memory device comprising: a plurality of memory cells each including a transistor; and a write voltage supply transistor for applying a write voltage to a drain of the memory cell, wherein the write voltage supply transistor is a P-channel type M
A semiconductor memory device comprising an IS transistor, wherein the write voltage is effectively applied to the drain of the memory cell.
【請求項9】 複数のワード線と、複数のビット線と、
該各ワード線および該各ビット線の交差個所にそれぞれ
設けられ電気的に外部から閾値電圧を制御できるMIS
トランジスタで構成された複数のメモリセルと、書き込
み用電圧を前記メモリセルのドレインに印加する書き込
み電圧供給用トランジスタと、 前記書き込み電圧供給用トランジスタをNチャネル型M
ISトランジスタで構成し、ゲート電極を書き込み用電
圧と該Nチャネル型MISトランジスタの閾値電圧の和
以上に昇圧する昇圧手段を具備することを特徴とする半
導体記憶装置。
9. A plurality of word lines, a plurality of bit lines,
A MIS that is provided at each intersection of each word line and each bit line and that can electrically control the threshold voltage from the outside.
A plurality of memory cells composed of transistors; a write voltage supply transistor for applying a write voltage to the drain of the memory cell; and a write voltage supply transistor for the N-channel type M
A semiconductor memory device comprising an IS transistor, comprising a boosting means for boosting a gate electrode to a voltage equal to or higher than a sum of a write voltage and a threshold voltage of the N-channel type MIS transistor.
【請求項10】 複数のワード線と、複数のビット線
と、該各ワード線および該各ビット線の交差個所にそれ
ぞれ設けられフローティングゲートへの電荷の注入の有
無により電気的に外部から閾値電圧を制御できるMIS
トランジスタで構成された複数のメモリセルトランジス
タを有するメモリセルアレイとを具備し、該メモリセル
アレイの複数のメモリセルトランジスタのフローティン
グゲートより同時に電荷の放出を行って一括消去を行い
得る半導体記憶装置の過剰消去セル救済方法であって 前記一括消去により過剰消去となったメモリセルトラン
ジスタを検出し、該過剰消去のメモリセルトランジスタ
に対して書き込み処理を行って該過剰消去となったメモ
リセルトランジスタを救済するようにしたことを特徴と
する半導体記憶装置の過剰消去セル救済方法。
10. A plurality of word lines, a plurality of bit lines, and a threshold voltage electrically provided from the outside depending on the presence / absence of charge injection to the floating gates, which are provided at the intersections of the word lines and the bit lines, respectively. Control MIS
A memory cell array having a plurality of memory cell transistors each composed of a transistor, and a semiconductor memory device capable of batch erasing by simultaneously discharging charges from the floating gates of a plurality of memory cell transistors of the memory cell array A method of relieving a cell, in which a memory cell transistor that is over-erased by the batch erasing is detected, and a write process is performed on the over-erased memory cell transistor to relieve the over-erased memory cell transistor. A method for repairing an overerased cell in a semiconductor memory device, characterized in that
【請求項11】 複数のワード線と、複数のビット線
と、該各ワード線および該各ビット線の交差個所にそれ
ぞれ設けられフローティングゲートへの電荷の注入の有
無により電気的に外部から閾値電圧を制御できるMIS
トランジスタで構成された複数のメモリセルトランジス
タを有するメモリセルアレイとを具備する半導体記憶装
置であって、 消去前に前記メモリセルアレイの全てのメモリセルトラ
ンジスタに対して書き込み処理を行う消去前書き込み手
段と、 該消去前書き込みが行われたメモリセルアレイの全ての
メモリセルトランジスタに対して消去処理および消去ベ
リファイを行う消去手段と、 該消去処理および消去ベリファイが行われたメモリセル
アレイにおいて、過剰消去のメモリセルトランジスタを
検出する過剰消去セル検出手段と、 該検出された過剰消去セルに対して書き込み処理を行っ
て過剰消去セルを救済する過剰消去セル救済手段とを具
備することを特徴とする半導体記憶装置。
11. A plurality of word lines, a plurality of bit lines, and a threshold voltage electrically provided from the outside depending on the presence or absence of charge injection to the floating gates, which are respectively provided at the intersections of the word lines and the bit lines. Control MIS
A semiconductor memory device comprising a memory cell array having a plurality of memory cell transistors each including a transistor, and pre-erase write means for performing a write process on all memory cell transistors of the memory cell array before erasing, Erase means for performing erase processing and erase verify for all memory cell transistors of the memory cell array in which the pre-erase write is performed, and over-erased memory cell transistors in the memory cell array subjected to the erase processing and erase verify A semiconductor memory device comprising: an over-erased cell detecting means for detecting the above, and an over-erased cell repairing means for repairing the over-erased cell by performing a writing process on the detected over-erased cell.
【請求項12】 複数のワード線と、複数のビット線
と、該各ワード線および該各ビット線の交差個所にそれ
ぞれ設けられ電気的に外部から閾値電圧を制御できるM
ISトランジスタで構成された複数の不揮発性のメモリ
セルとを具備し、該複数の不揮発性メモリセルは、ブロ
ックアドレスバッファからのブロック選択信号により選
択される複数のセルブロックを構成している半導体記憶
装置であって、 前記各セルブロックは、データ消去手段を備え、且つ、
前記ブロック選択信号をラッチする手段を有し、該ブロ
ック選択信号がラッチされたセルブロックのデータ消去
を同時に行うようにしたことを特徴とする半導体記憶装
置。
12. A plurality of word lines, a plurality of bit lines, and each word line and M provided at each intersection of the bit lines and capable of electrically controlling a threshold voltage from the outside.
A semiconductor memory comprising a plurality of non-volatile memory cells formed of IS transistors, the plurality of non-volatile memory cells constituting a plurality of cell blocks selected by a block selection signal from a block address buffer. A device, wherein each of the cell blocks includes a data erasing unit, and
A semiconductor memory device comprising means for latching the block selection signal, and data erasing of the cell blocks latched with the block selection signal is performed at the same time.
【請求項13】 前記半導体記憶装置は、前記各セルブ
ロックにおけるセルデータを判定するデータ判定回路
と、書き込み並びに書き込みベリファイ時の期待値デー
タおよび消去ベリファイ時の期待値データを格納する期
待値データ格納回路と、前記データ判定回路の出力信号
と前記期待値データとを比較し一致信号を発生する一致
回路と、前記各セルブロックに対する一致信号の論理積
をとる論理回路とを備えることを特徴とする請求項12
に記載の半導体記憶装置。
13. The semiconductor memory device includes a data determination circuit that determines cell data in each of the cell blocks, and expected value data storage that stores expected value data at the time of programming and write verification and expected value data at the time of erase verification. A circuit, a match circuit that compares the output signal of the data determination circuit with the expected value data to generate a match signal, and a logic circuit that performs a logical product of the match signals for the cell blocks. Claim 12
The semiconductor memory device according to 1.
【請求項14】 前記半導体記憶装置は、前記各セルブ
ロックにおけるセルデータを判定するデータ判定回路
と、書き込み並びに書き込みベリファイ時の期待値デー
タおよび消去ベリファイ時の期待値データを発生する期
待値データ発生回路と、前記データ判定回路の出力信号
と前記期待値データとを比較し一致信号を発生する一致
回路と、前記各セルブロックに対する一致信号の論理積
をとる論理回路とを備えることを特徴とする請求項12
に記載の半導体記憶装置。
14. The semiconductor memory device includes a data determination circuit for determining cell data in each of the cell blocks, and expected value data generation for generating expected value data at the time of write and write verify and expected value data at the time of erase verify. A circuit, a match circuit that compares the output signal of the data determination circuit with the expected value data to generate a match signal, and a logic circuit that performs a logical product of the match signals for the cell blocks. Claim 12
The semiconductor memory device according to 1.
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