JP2587595B2 - Write circuit for nonvolatile semiconductor memory - Google Patents

Write circuit for nonvolatile semiconductor memory

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JP2587595B2
JP2587595B2 JP20645594A JP20645594A JP2587595B2 JP 2587595 B2 JP2587595 B2 JP 2587595B2 JP 20645594 A JP20645594 A JP 20645594A JP 20645594 A JP20645594 A JP 20645594A JP 2587595 B2 JP2587595 B2 JP 2587595B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は不揮発性半導体メモリの
書込み回路に関し、特に浮遊ゲートを有するトランジス
タで形成された複数のメモリセルを配列した構成の不揮
発性半導体メモリの書込み回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a write circuit of a nonvolatile semiconductor memory, and more particularly to a write circuit of a nonvolatile semiconductor memory having a configuration in which a plurality of memory cells formed by transistors having a floating gate are arranged.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の不揮発性半導体メモリの書込み回
路の説明の前に、まず、浮遊ゲートを有するトランジス
タで形成されたメモリセルの書込み方法及びその原理に
ついて、図4(A),(B)に示されたメモリセルの回
路図及び断面模式図を参照して説明する。
2. Description of the Related Art Before describing a conventional write circuit of a nonvolatile semiconductor memory, first, a write method and a principle of a memory cell formed by a transistor having a floating gate will be described with reference to FIGS. Will be described with reference to a circuit diagram and a schematic sectional view of the memory cell shown in FIG.

【0003】ソースSを接地し、ドレインDに8V程
度、制御ゲートCVに12V程度の電圧を印加すると、
このメモリセルのトランジスタ(以下メモリセルトラン
ジスタという)は導通し、ソース,ドレインD間に電流
が流れる。このとき、ドレインDの近傍には、強い電界
で加速されたエレクトロンにより衝突分離現象が引き起
こされ、ホットホール(+)及びホットエレクトロン
(−)が発生する。ホットエレクトロンのうちの一部
は、制御ゲートCGに印加されている高電圧に起因する
電界によって浮遊ゲートFG方向に移動し、ついては浮
遊ゲートFGに取込まれ蓄積される。その結果、メモリ
セルトランジスタのしきい値電圧には、書込み前の2V
程度から、書込み後の6V程度へと変化する。このしき
い値電圧の変化により、情報を記憶する。
When the source S is grounded, a voltage of about 8 V is applied to the drain D, and a voltage of about 12 V is applied to the control gate CV,
The transistor of this memory cell (hereinafter referred to as a memory cell transistor) conducts, and a current flows between the source and the drain D. At this time, in the vicinity of the drain D, a collision separation phenomenon is caused by electrons accelerated by a strong electric field, and hot holes (+) and hot electrons (−) are generated. Some of the hot electrons move in the direction of the floating gate FG due to the electric field caused by the high voltage applied to the control gate CG, and are then captured and stored in the floating gate FG. As a result, the threshold voltage of the memory cell transistor is increased by 2 V before writing.
From the level to about 6 V after writing. Information is stored by the change in the threshold voltage.

【0004】この書込み前及び書込み後のメモリセルト
ランジスタの制御ゲートCGに5V程度の電圧を印加す
ると、書込み前のメモリセルではしきい値電圧が2Vで
あるのでそのトランジスタはオン状態となり、また書込
み後のメモリセルではしきい値電圧が6Vであるのでそ
のトランジスタはオフ状態のままとなる。このオン状態
がオフ状態かを判別することにより、記憶情報を読出す
ことができる。
When a voltage of about 5 V is applied to the control gate CG of the memory cell transistor before and after writing, the transistor is turned on because the threshold voltage of the memory cell before writing is 2 V and the transistor is turned on. In a later memory cell, the threshold voltage is 6 V, so that the transistor remains off. By determining whether the on state is the off state, the stored information can be read.

【0005】次に、浮遊ゲートを有するトランジスタで
形成された複数のメモリセルを配列した構成の不揮発性
半導体メモリの書込み回路について、図5の回路図及び
図6の各部信号の波形図を参照して説明する(例えば、
特開昭62−62497号公報参照)。
Next, a write circuit of a nonvolatile semiconductor memory having a configuration in which a plurality of memory cells formed of transistors having floating gates are arranged will be described with reference to a circuit diagram of FIG. 5 and a waveform diagram of signals of respective parts in FIG. (For example,
JP-A-62-62497).

【0006】この不揮発性半導体メモリの書込み回路
は、書込みモード時、浮遊ゲートを有するトランジスタ
で形成され複数のメモリセルMC(図5には1個のみ表
示)のトランジスタのドレイン(以下、単にメモリセル
MCのドレインという、ソース、制御ゲート等について
も同様)に書込み用のドレイン電圧を印加するドレイン
電圧印加回路3と、モード信号MOD及びクロック信号
CKのNAND処理を行う論理ゲートG2、一端をこの
論理ゲートG2の出力端と接続するコンデンサC1、ド
レインに書込み用電圧Vppを受けゲートをメモリセル
MC選択用のワード線WLと接続するトランジスタT
1、及びドレインとゲートとをトランジスタT1のソー
スと接続しソースをワード線WLと接するトランジスタ
T2を備え、Xデコーダ1により選択状態にあるメモリ
セルMC選択用のワード線WL(以下、選択ワード線W
Lという)に書込み用のワード線電圧を供給する選択ワ
ード線電圧供給回路2xとを有する構成となっている。
The write circuit of this non-volatile semiconductor memory is formed of a transistor having a floating gate in a write mode, and has a plurality of memory cells MC (only one is shown in FIG. 5). A drain voltage application circuit 3 for applying a write drain voltage to the drain of the MC, a source, a control gate, etc.), a logic gate G2 for performing NAND processing of the mode signal MOD and the clock signal CK, and one end of the logic gate G2. A capacitor C1 connected to the output terminal of the gate G2, a transistor T receiving the write voltage Vpp at the drain and connecting the gate to the word line WL for selecting the memory cell MC.
1 and a transistor T2 having a drain and a gate connected to the source of the transistor T1 and a source connected to the word line WL, and a word line WL for selecting a memory cell MC selected by the X decoder 1 (hereinafter, a selected word line WL). W
L) and a selected word line voltage supply circuit 2x for supplying a word line voltage for writing.

【0007】この例では、まず、モード信号MODが高
レベルの書込みモードに変化すると、論理ゲートG2の
出力端(接点N11)にはクロック信号CKをレベル反
転した信号が出力され、コンデンサK1とトランジスタ
T1,T2とによるチャージポンプ動作により、ワード
線WLと接続するトランジスタT2のソース電圧は上昇
する。ワード線WL(T2のソース)のレベルがVpp
+Vt(T1)(Vt(T1)はトランジスタT1のし
きい値電圧)を超えると書込み用電圧Vpp供給側に昇
圧した電荷が放出されるので、ワード線WLのレベルは
Vpp+Vt(T1)で安定する。
In this example, when the mode signal MOD changes to a high-level write mode, a signal obtained by inverting the level of the clock signal CK is output to the output terminal (contact point N11) of the logic gate G2. Due to the charge pump operation by T1 and T2, the source voltage of the transistor T2 connected to the word line WL increases. The level of the word line WL (source of T2) is Vpp
When the voltage exceeds + Vt (T1) (Vt (T1) is the threshold voltage of the transistor T1), the boosted charge is released to the write voltage Vpp supply side, so that the level of the word line WL is stabilized at Vpp + Vt (T1). .

【0008】こうして選択ワード(WL,選択状態のメ
モリセルMCの制御ゲート)にVpp+Vt(T1)の
書込み用の電圧を供給し、書込み時間の短縮をはかろう
としている。一方、メモリセルトランジスタのホットエ
レクトロンの移動をゲート電流IG として見たときの浮
遊ゲート電圧VFG対ゲート電流IG 特性は図7のように
なっている。この図7から分るように、ゲート電流IG
は浮遊ゲート電圧VFGに対して最大値を示す点があり、
書込み時間はゲート電流IG に反比例するので、書込み
時間を最短とする浮遊ゲート電圧VFG(=Vo )が存在
する。浮遊ゲート電圧VFGと制御ゲート電圧VCGとの間
には、制御ゲート・浮遊ゲート間の容量をCCF、浮遊ゲ
ート半導体基板間の容量をCFSとすると、 VFG=VCG・CCF/(CCF+CFS) なる関係があるので、メモリセルMCの制御ゲート電圧
(選択ワード線電圧)を高くすることが必ずしも書込み
時間を短縮するとは限らない。一般的には、このゲート
電流IG が最大となる点は、メモリセルトランジスタの
ピンチオフ現象が発生するとき(以下、ピンチオフ時と
いう)のしきい値電圧をVt(MC)、ドレイン電圧を
D とすると、 VFG−Vt(MC)=VD となる。なお、メモリセルトランジスタのピンチオフ時
のしきい値電圧は、その構造,寸法等によりほぼ決定さ
れる。
In this way, a write voltage of Vpp + Vt (T1) is supplied to the selected word (WL, the control gate of the selected memory cell MC) to reduce the write time. On the other hand, the floating gate voltage V FG to-gate current I G characteristics when viewed movement of hot electrons in the memory cell transistor as the gate current I G is as shown in FIG 7. As can be seen from FIG. 7, the gate current I G
Has a point that shows the maximum value with respect to the floating gate voltage VFG ,
Since the writing time is inversely proportional to the gate current I G, the floating gate voltage V FG to the write time and the shortest (= V o) I am present. Assuming that the capacitance between the control gate and the floating gate is C CF and the capacitance between the floating gate semiconductor substrates is C FS between the floating gate voltage V FG and the control gate voltage V CG , V FG = V CG · C CF / (C CF + C FS ) Therefore, increasing the control gate voltage (selected word line voltage) of the memory cell MC does not necessarily shorten the write time. Generally, the point at which the gate current IG is maximized is that the threshold voltage when the pinch-off phenomenon occurs in the memory cell transistor (hereinafter referred to as “pinch-off”) is Vt (MC), and the drain voltage is V D (MC). Then, V FG −Vt (MC) = V D. The threshold voltage at the time of pinch-off of the memory cell transistor is substantially determined by its structure, dimensions, and the like.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の不揮発
性半導体メモリの書込み回路は、選択ワード線電圧供給
回路2xの昇圧動作によって供給された電圧をVpp+
Vt(T1)まで昇圧して選択ワード線、すなわち選択
状態のメモリセルMCの制御ゲートに供給する構成とな
っているのに対し、メモリセルトランジスタにはゲート
電流を最大とする制御ゲート電圧が存在するので、制御
ゲート電圧を高くすることが必ずしも書込み時間を短縮
するとは限らず、また製造条件等によってVt(T1)
やメモリセルトランジスタの制御ゲート・浮遊ゲート
間,浮遊ゲート・半導体基板間の絶縁膜厚が変動するこ
ともあるので、書込み時間を最短とすることが困難であ
るという問題点がある。
The above-described write circuit of the conventional nonvolatile semiconductor memory uses the voltage supplied by the boosting operation of the selected word line voltage supply circuit 2x as Vpp +
While the voltage is boosted to Vt (T1) and supplied to the selected word line, that is, the control gate of the selected memory cell MC, a control gate voltage that maximizes the gate current exists in the memory cell transistor. Therefore, increasing the control gate voltage does not necessarily shorten the write time, and Vt (T1) depends on manufacturing conditions and the like.
In addition, the thickness of the insulating film between the control gate and the floating gate and between the floating gate and the semiconductor substrate of the memory cell transistor may fluctuate, so that it is difficult to minimize the writing time.

【0010】本発明の目的は、製造条件等によってパラ
メータが変動しても確実に書込み時間を最短とすること
ができる不揮発性半導体メモリの書込み回路を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a writing circuit for a nonvolatile semiconductor memory which can surely minimize the writing time even if the parameters fluctuate due to manufacturing conditions and the like.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の不揮発性半導体
メモリの書込み回路は、浮遊ゲートを有するトランジス
タで構成された複数のメモリセルを配列した不揮発性半
導体メモリの書込み回路であって、前記複数のメモリセ
ルのうちの選択状態のメモリセルのトランジスタのドレ
インに書込み用の電圧を印加するドレイン電圧印加回路
と、前記メモリセルと同一構造同一特性のダミーセルを
備え、このダミーセルのトランジスタの浮遊ゲートの電
位がこのトランジスタのドレイン電圧に所定の状態の時
のしきい値電圧を加算した電圧より高くなったときには
第1のレベル、それ以外のときには第2のレベルとなる
制御信号を発生する浮遊ゲート電位検出・制御回路、並
びに前記制御信号が第2のレベルのときは供給された電
圧を昇圧し第1のレベルのときは昇圧動作を停止して得
られた選択ワード線電圧を前記選択状態のメモリセル及
び前記ダミーセルのトランジスタの制御ゲートと接続す
るワード線に供給する昇圧回路を含む選択ワード線電圧
供給回路とを有している。
A writing circuit for a nonvolatile semiconductor memory according to the present invention is a writing circuit for a nonvolatile semiconductor memory in which a plurality of memory cells each formed by a transistor having a floating gate are arranged. A drain voltage application circuit for applying a write voltage to a drain of a transistor of a selected one of the memory cells, and a dummy cell having the same structure and characteristics as those of the memory cell. A floating gate potential for generating a control signal having a first level when the potential is higher than a voltage obtained by adding a threshold voltage in a predetermined state to a drain voltage of the transistor, and a second level otherwise. A detection / control circuit, and when the control signal is at the second level, boosts the supplied voltage to the first level. A selected word line voltage supply circuit including a booster circuit for supplying a selected word line voltage obtained by stopping the boosting operation to a word line connected to a control gate of the memory cell and the transistor of the dummy cell when the boost operation is stopped; And

【0012】また、浮遊ゲート電位検出・制御回路が、
ダミーセルとこのダミーセルのトランジスタのドレイン
に書込み用の電圧を印加するドレイン電圧印加回路と、
前記ダミーセルのトランジスタのドレイン電圧と浮遊ゲ
ート電位とを比較し制御信号を出力する比較器とを備え
て構成され、比較器に、ダミーセルのトランジスタのピ
ンチオフ時のしきい値電圧分だけ入力オフセット電圧を
持たせて構成される。
In addition, the floating gate potential detection / control circuit comprises:
A dummy cell and a drain voltage application circuit for applying a write voltage to a drain of the transistor of the dummy cell;
A comparator for comparing the drain voltage of the transistor of the dummy cell with the floating gate potential and outputting a control signal, wherein the comparator is configured to reduce the input offset voltage by the threshold voltage at the time of pinch-off of the transistor of the dummy cell. It is configured to have.

【0013】また、ダミーセルのトランジスタの寸法
を、メモリセルのトランジスタより大きくして構成され
る。
Further, the size of the transistor of the dummy cell is made larger than that of the transistor of the memory cell.

【0014】[0014]

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【0016】この実施例は、書込みモード時、浮遊ゲー
トを有するトランジスタで形成された複数のメモリセル
MC(図1には1個のみ表示)のトランジスタのドレイ
ン(以下、端にメモリセルMCのドレインという、ソー
ス、制御ゲート等についても同様)に書込み用のドレイ
ン電圧を印加するドレイン電圧印加回路3と、メモリセ
ルMCと同一構造同一寸法同一特性のダミーセルDMC
とこのダミーセルDMCのドレインに書込み用のドレイ
ン電圧を印加するドレイン電圧印加回路DVSとダミー
セルDMCの浮遊ゲート電位Vfg及びドレイン電圧V
dをダミーセルトランジスタのピンチオフ時のしきい値
分だけ入力オフセット電圧を持って比較する比較器CM
Pとを備えダミーセルDMCの浮遊ゲートの電位がドレ
イン電圧にピンチオフ時のしきい値電圧Vt(DMC)
を加算した電圧より高くなったときには第1のレベル
(低レベル)、それ以外のときには第2のレベル(高レ
ベル)となる制御信号CNTを発生する浮遊ゲート電位
検出・制御回路21、並びに、モード信号MOD,クロ
ック信号CK,制御信号CNTのNAND処理を行う論
理ゲートG1と一端を論理ゲートG1の出力端に接続す
るコンデンサC1とドレインに書込み用電圧Vppを受
けゲートをメモリセルMC選択用のワード線WLに接続
するトランジスタT1とドレイン,ゲートをトランジス
タT1のソースに接続しソースをワード線WLに接続す
るトランジスタT2とを備え制御信号CNTが第2のレ
ベルのときには供給された電圧(CK,Vpp)を昇圧
し第1のレベルのときには昇圧動作を停止して得られた
選択ワード線電圧を選択ワード線(WL)、すなわち選
択状態のメモリセルMC及びダミーセルDMCの制御ゲ
ートに供給する昇圧回路22を含む選択ワード線電圧供
給回路2とを有する構成となっている。
In this embodiment, in the write mode, the drains of a plurality of memory cells MC (only one is shown in FIG. 1) formed of transistors having floating gates (hereinafter, the drains of the memory cells MC are provided at the ends) A drain voltage application circuit 3 for applying a write drain voltage to the source and control gates, and a dummy cell DMC having the same structure, the same dimensions, and the same characteristics as the memory cell MC.
And a drain voltage application circuit DVS for applying a write drain voltage to the drain of the dummy cell DMC, and a floating gate potential Vfg and a drain voltage V of the dummy cell DMC.
Comparator CM comparing d with an input offset voltage by the threshold value at the pinch-off time of the dummy cell transistor
P and the potential of the floating gate of the dummy cell DMC becomes the drain voltage and the threshold voltage Vt (DMC) at the time of pinch-off.
, A floating gate potential detection / control circuit 21 that generates a control signal CNT that is at a first level (low level) when the voltage is higher than the voltage added thereto, and a second level (high level) otherwise. A logic gate G1 that performs NAND processing of the signal MOD, the clock signal CK, and the control signal CNT, a capacitor C1 that has one end connected to the output end of the logic gate G1, and a drain that receives the write voltage Vpp at the drain and sets the gate to a word for selecting the memory cell MC A transistor T1 connected to the line WL and a transistor T2 having a drain and a gate connected to the source of the transistor T1 and a source connected to the word line WL. When the control signal CNT is at the second level, the supplied voltages (CK, Vpp ) Is boosted and the selected word line voltage obtained by stopping the boosting operation at the first level is obtained. -Option word line (WL), i.e. has a configuration and a selected word line voltage supply circuit 2 which includes a booster circuit 22 to the control gates of the memory cells MC and dummy cells DMC in the selected state.

【0017】次にこの実施例の動作について、図2に示
された各部信号の波形図を併せて参照し説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the waveform diagrams of the signals of the respective parts shown in FIG.

【0018】まず、モード信号MODが高レベルの書込
みモードになると、ダミーセルDMCのドレイン(V
d)は直ちに書込み用のドレイン電圧(8V程度)にな
る。ダミーセルDMCの浮遊ゲートの電位(Vfg)
は、その制御ゲートの電位を、制御ゲート・浮遊ゲート
間の容量と、浮遊ゲート・半導体基板間の容量とによる
容量分割で決定され、この時点では電源電圧(5V)よ
り低いので、比較器CMPの出力の制御信号CNTは高
レベルになっていて論理ゲートG1からはクロック信号
CKのレベル反転信号が出力される。その結果昇圧回路
22により昇圧動作が行なわれ、ワード線WL、すなわ
ちメモリセルMC,ダミーセルDMCの制御ゲートの電
位は上昇する。
First, when the mode signal MOD enters a high-level write mode, the drain (V
d) immediately becomes the write drain voltage (about 8 V). Potential of floating gate of dummy cell DMC (Vfg)
Is determined by dividing the potential of the control gate by the capacitance between the control gate and the floating gate and the capacitance between the floating gate and the semiconductor substrate. At this time, the potential is lower than the power supply voltage (5 V). Is high, and the logic gate G1 outputs a level inversion signal of the clock signal CK. As a result, a boosting operation is performed by the boosting circuit 22, and the potential of the word line WL, that is, the control gate of the memory cell MC and the dummy cell DMC rises.

【0019】ワード線WLの電位が上昇するとこれに比
例してダミーセルDMCの浮遊ゲートの電位も上昇し、
この浮遊ゲートの電位がVd+Vt(DMC)を超える
と制御信号CNDは定レベルとなり、論理ゲートG1の
出力(N1)が高レベルに固定され、昇圧回路22は昇
圧動作を停止する。その結果、ワード線WLの電位は徐
々に低下し、それに比例して浮遊ゲートの電位も低下
し、Vd+Vt(DMC)以下となったところで制御信
号CNTは高レベルとなり、昇圧回路22は再び昇圧動
作を行う。
When the potential of the word line WL rises, the potential of the floating gate of the dummy cell DMC also rises in proportion thereto,
When the potential of the floating gate exceeds Vd + Vt (DMC), the control signal CND becomes a constant level, the output (N1) of the logic gate G1 is fixed at a high level, and the boosting circuit 22 stops the boosting operation. As a result, the potential of the word line WL gradually decreases, and the potential of the floating gate also decreases in proportion thereto. When the potential of the floating gate drops below Vd + Vt (DMC), the control signal CNT goes high, and the booster circuit 22 performs the boosting operation again. I do.

【0020】以上の動作を繰り返すことによって、ワー
ド線WLの電位は、ダミーセルDMCのドレイン電圧V
dに入力オフセット電圧としてのしきい値電圧Vt(D
MC)を加算した電圧と浮遊ゲート電圧Vfgとが等し
くなるところに固定される。その結果、ゲート電流Ig
を最大に保つことができ、書込み時間を常に最短とする
ことができる。
By repeating the above operation, the potential of the word line WL becomes the drain voltage V of the dummy cell DMC.
d is a threshold voltage Vt (D
MC) and the floating gate voltage Vfg is fixed to be equal. As a result, the gate current Ig
Can be kept maximum, and the writing time can always be minimized.

【0021】図3は本発明の第2の実施例を示す回路図
である。この実施例が図1に示された第1の実施例と相
違する点は、ダミーセルDMCaを、構造,特性が第1
の実施例のダミーセルDMCと同一で寸法をダミーセル
DMCより大きく形成することによって、浮遊ゲート・
比較器CMP入力端間の配線の寄生容量の影響を小さく
し、より精度よく浮遊ゲート電位の検出ができるように
したものである。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the dummy cell DMCa has the same structure and characteristics as the first embodiment.
By forming the same size as the dummy cell DMC of the embodiment of FIG.
The effect of the parasitic capacitance of the wiring between the input terminals of the comparator CMP is reduced so that the floating gate potential can be detected more accurately.

【0022】この実施例の基本的な動作及びその他の作
用効果は第1の実施例と同様であるので、これ以上の説
明は省略する。
The basic operation and other functions and effects of this embodiment are the same as those of the first embodiment, and further description will be omitted.

【0023】なお、これら実施例において、ダミーセル
DMC,DMCaのピンチオフ時のしきい値電圧Vt
(DMC),Vt(DMCa)を入力オフセット電圧に
より比較器CMPに与えたが、その他の方法、例えば比
較器CMPの入力端にバイアス回路を設ける等の方法で
与えることもできる。また全体の回路構成も図1,図3
に限定されるものではない。
In these embodiments, the threshold voltage Vt at the time of pinch-off of the dummy cells DMC and DMCa is
Although (DMC) and Vt (DMCa) are given to the comparator CMP by the input offset voltage, they can be given by other methods, for example, a method of providing a bias circuit at the input terminal of the comparator CMP. The overall circuit configuration is also shown in FIGS.
However, the present invention is not limited to this.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、メモリセ
ルと同一構造同一特性のダミーセルを含みこのダミーセ
ルの浮遊ゲート電位を検出してこの浮遊ゲート電位がド
レイン電圧にダミーセルの所定の状態、例えばピンチオ
フ時のしきい値電圧を加算した電圧と等しくなるように
メモリセル及びダミーセルの制御ゲート電位を制御する
構成としたので、製造条件等の変動によってパラメータ
が変動しても常に確実にそのときの最大ゲート電流で書
込みができ、従って常に書込み時間を最短とすることが
できる効果がある。
As described above, the present invention includes a dummy cell having the same structure and the same characteristics as a memory cell, detects the floating gate potential of the dummy cell, and changes the floating gate potential to a drain voltage in a predetermined state of the dummy cell, for example. Since the control gate potentials of the memory cell and the dummy cell are controlled so as to be equal to the voltage obtained by adding the threshold voltage at the time of pinch-off, even if the parameters fluctuate due to fluctuations in manufacturing conditions, etc. Writing can be performed with the maximum gate current, so that there is an effect that the writing time can always be minimized.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示された実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
FIG. 2 is a waveform chart of signals of respective parts for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】浮遊ゲートを有するトランジスタで形成された
メモリセルの書込み方法及びその原理を説明するための
メモリセルの回路図及び断面模式図である。
4A and 4B are a circuit diagram and a schematic cross-sectional view of a memory cell for describing a writing method and a principle of a memory cell formed using a transistor having a floating gate.

【図5】従来の不揮発性半導体メモリの書込み回路の一
例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional write circuit of a nonvolatile semiconductor memory.

【図6】図5に示された不揮発性半導体メモリの書込み
回路の動作を説明するための各部信号の波形図である。
FIG. 6 is a waveform chart of signals of respective parts for explaining the operation of the write circuit of the nonvolatile semiconductor memory shown in FIG. 5;

【図7】浮遊ゲートを有するトランジスタの書込み動作
時の浮遊ゲート電位に対するゲート電流の特性図であ
る。
FIG. 7 is a characteristic diagram of a gate current with respect to a floating gate potential during a write operation of a transistor having a floating gate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Xデコーダ 2,2a,2x 選択ワード線電圧供給回路 3 ドレイン電圧印加回路 21,21a 浮遊ゲート電位検出・制御回路 22 昇圧回路 C1 コンデンサ CMP 比較器 DMC,DMCa ダミーセル DVS ドレイン電圧印加回路 G1,G2 論理ゲート MC メモリセル T1,T2 トランジスタ WL ワード線 Reference Signs List 1 X decoder 2, 2a, 2x Selected word line voltage supply circuit 3 Drain voltage application circuit 21, 21a Floating gate potential detection / control circuit 22 Boost circuit C1 Capacitor CMP comparator DMC, DMCa dummy cell DVS Drain voltage application circuit G1, G2 Logic Gate MC Memory cell T1, T2 Transistor WL Word line

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 浮遊ゲートを有するトランジスタで構成
された複数のメモリセルを配列した不揮発性半導体メモ
リの書込み回路であって、前記複数のメモリセルのうち
の選択状態のメモリセルのトランジスタのドレインに書
込み用の電圧を印加するドレイン電圧印加回路と、前記
メモリセルと同一構造同一特性のダミーセルを備え、こ
のダミーセルのトランジスタの浮遊ゲートの電位がこの
トランジスタのドレイン電圧に所定の状態の時のしきい
値電圧を加算した電圧より高くなったときには第1のレ
ベル、それ以外のときには第2のレベルとなる制御信号
を発生する浮遊ゲート電位検出・制御回路、並びに前記
制御信号が第2のレベルのときは供給された電圧を昇圧
し第1のレベルのときは昇圧動作を停止して得られた選
択ワード線電圧を前記選択状態のメモリセル及び前記ダ
ミーセルのトランジスタの制御ゲートと接続するワード
線に供給する昇圧回路を含む選択ワード線電圧供給回路
とを有することを特徴とする不揮発性半導体メモリの書
込み回路。
1. A writing circuit of a nonvolatile semiconductor memory in which a plurality of memory cells each including a transistor having a floating gate are arranged, wherein a write circuit of a transistor of a memory cell in a selected state among the plurality of memory cells is provided. A drain voltage application circuit for applying a write voltage; and a dummy cell having the same structure and the same characteristics as the memory cell, and a threshold when a potential of a floating gate of a transistor of the dummy cell is in a predetermined state to a drain voltage of the transistor. A floating gate potential detection / control circuit for generating a control signal having a first level when the voltage is higher than the sum of the voltage values, and a second level otherwise; and when the control signal is at a second level. Boosts the supplied voltage and stops the boosting operation when the voltage is at the first level. A writing circuit for a non-volatile semiconductor memory, comprising: a selected word line voltage supply circuit including a memory cell in a selected state and a booster circuit for supplying a word line connected to a control gate of a transistor of the dummy cell.
【請求項2】 浮遊ゲート電位検出・制御回路が、ダミ
ーセルとこのダミーセルのトランジスタのドレインに書
込み用の電圧を印加するドレイン電圧印加回路と、前記
ダミーセルのトランジスタのドレイン電圧と浮遊ゲート
電位とを比較し制御信号を出力する比較器とを備えて構
成された請求項1記載の不揮発性半導体メモリの書込み
回路。
2. A floating gate potential detection / control circuit compares a dummy cell and a drain voltage application circuit for applying a write voltage to a drain of a transistor of the dummy cell with a drain voltage of the dummy cell transistor and a floating gate potential. 2. A write circuit for a nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, further comprising a comparator for outputting a control signal.
【請求項3】 比較器に、ダミーセルのトランジスタの
所定の状態の時のしきい値電圧分だけ入力オフセット電
圧を持たせた請求項2記載の不揮発性半導体メモリの書
込み回路。
3. The write circuit for a nonvolatile semiconductor memory according to claim 2, wherein the comparator has an input offset voltage corresponding to a threshold voltage when the transistor of the dummy cell is in a predetermined state.
【請求項4】 ダミーセルのトランジスタの寸法を、メ
モリセルのトランジスタより大きくした請求項1記載の
不揮発性半導体メモリの書込み回路。
4. The write circuit according to claim 1, wherein the size of the transistor of the dummy cell is larger than that of the transistor of the memory cell.
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