JP3011415B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

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JP3011415B2
JP3011415B2 JP6923289A JP6923289A JP3011415B2 JP 3011415 B2 JP3011415 B2 JP 3011415B2 JP 6923289 A JP6923289 A JP 6923289A JP 6923289 A JP6923289 A JP 6923289A JP 3011415 B2 JP3011415 B2 JP 3011415B2
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channel mos
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、電気的書き替え可能な不揮発性半導体メモ
リ装置に係り、特にデータ書替えためのデータラッチ回
路部の改良に関する。
Description: Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to an improvement in a data latch circuit for rewriting data.

(従来の技術) 電気的なデータ書替えを可能とした不揮発性半導体メ
モリ装置(EPROM)として、種々のものが知られてい
る。データ書込みを電気的に行い、データ消去を紫外線
照射により行うものはUVEPROMとして知られ、またデー
タ書き込み,消去共に電気的に行うものはEEPROMとして
知られている。
(Prior Art) Various types of non-volatile semiconductor memory devices (EPROMs) capable of electrically rewriting data are known. A device that electrically performs data writing and performs data erasing by ultraviolet irradiation is known as a UVEPROM, and a device that performs both data writing and erasing electrically is known as an EEPROM.

第6図は、ページモードでデータ書き替えを可能とし
たEPROMの要部構成を示すブロック図である。メモリセ
ルアレイ11は、電気的書替え可能なメモリセルがマトリ
ックス配列されて構成されている。メモリセルは、第7
図に示すようにチャネル領域全体に薄いゲート絶縁膜を
設けたFETMOS型、第8図に示すようにソース領域32に重
なる領域に部分的に書替え領域として薄いゲート絶縁膜
を設けたFLOTOX型いずれでもよい。メモリセルアレイ11
の番地選択を行うために、アドレスバッファ12,アドレ
スラッチ13およびアドレスデコーダ14が設けられてい
る。これらの回路によりワード線選択がなされる。ビッ
ト線側には、データを取り込むデータ入力バッファ15,
取り込まれたデータを一旦保持するデータラッチ16およ
び、データに応じてビット線に昇圧電位を印加するため
のビット線電圧制御回路17が設けられている。またメモ
リセルアレイ11のデータ読出しのためにセンスアンプ18
およびデータ出力バッファ19が設けられている。
FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of an EPROM in which data can be rewritten in a page mode. The memory cell array 11 is configured such that electrically rewritable memory cells are arranged in a matrix. The memory cell is the seventh
The FETMOS type in which a thin gate insulating film is provided over the entire channel region as shown in the figure, and the FLOTOX type in which a thin gate insulating film is provided as a partially rewritten region in the region overlapping the source region 32 as shown in FIG. Good. Memory cell array 11
An address buffer 12, an address latch 13, and an address decoder 14 are provided to select the address. These circuits select a word line. On the bit line side, there are data input buffers 15,
A data latch 16 for temporarily holding the fetched data and a bit line voltage control circuit 17 for applying a boosted potential to a bit line according to the data are provided. Also, the sense amplifier 18 for reading data from the memory cell array 11 is used.
And a data output buffer 19.

第9図は、第6図のデータラッチ16およびビット線電
圧制御回路17部分の具体的な回路構成例である。データ
ラッチ16は、ふたつのインバータINV1,INV2と、帰還用
トランスファゲートM2及び入出力線(I/O線)との間の
トランスファゲートM1を含むフリップフロップにより構
成されている。ビット線電圧制御回路17は、リングオシ
レータの出力RINGと書込み制御信号PROGにより制御され
る、MOSトランジスタM4,M3及びキャパシタM3からなるチ
ャージポンプ回路と、これにより駆動されてビット線BL
を駆動すルビット線駆動用のnチャネルMOSトランジス
タM7により構成される。
FIG. 9 is a specific circuit configuration example of the data latch 16 and the bit line voltage control circuit 17 shown in FIG. Data latch 16 includes a two inverters INV 1, INV 2, is constituted by a flip-flop including a transfer gate M 1 between the feedback transfer gates M 2 and an input-output line (I / O line). The bit line voltage control circuit 17 is controlled by the output RING of the ring oscillator and the write control signal PROG, and includes a charge pump circuit composed of MOS transistors M 4 and M 3 and a capacitor M 3.
It constituted by n-channel MOS transistor M 7 for Rubitto line driver to drive the.

第10図は、その回路動作を説明するためのタイミング
図である。主要な動作を説明すると、外部からI/O線に
データが転送され、ラッチ信号LATCH,▲▼が
夫々“L"レベル,“H"レベルになることによりこれがデ
ータラッチ16に取り込まれて保持される。その後制御信
号PROGが“H"レベルとなることにより、リングオシレー
タの出力RINGがNAND1を通り、チャージポンプ回路を駆
動する。これにより昇圧電圧Vppが駆動用MOSトランジス
タM7のゲートに与えられ、この駆動用MOSトランジスタM
7のドレインに与れられた電圧電位Vppがビット線BLに供
給される。
FIG. 10 is a timing chart for explaining the circuit operation. The main operation will be described. Data is transferred from the outside to the I / O line, and the latch signals LATCH and ▲ ▼ become “L” level and “H” level, respectively. You. Thereafter, when the control signal PROG becomes “H” level, the output RING of the ring oscillator passes through the NAND1 and drives the charge pump circuit. Thus the boosted voltage Vpp is applied to the gate of the driving MOS transistor M 7, MOS transistors M for the drive
The voltage potential Vpp applied to the drain 7 is supplied to the bit line BL.

メモリセルでの具体的なデータ書込みの動作原理は、
メモリセル構成により異なり、また同じメモリセル構成
でも種々の方式がある。その詳細な説明は省略するが、
基本的には次の三つの動作のいずれかを利用する。第1
は、基板またはソース,ドレインと浮遊ゲートの間のト
ンネル電流によるもの、第2は、大きなチャネル電流を
流してホットエレクトロン注入を利用するもの、第3
は、ドレイン接合部でのアバランシェ崩壊を利用するも
の、である。いずれも通常の電源電圧より高い昇圧電位
を用いる。
The specific operation principle of data writing in a memory cell is as follows.
There are various methods depending on the memory cell configuration, and there are various methods even with the same memory cell configuration. Although the detailed description is omitted,
Basically, one of the following three operations is used. First
The second is a method using a tunnel current between a substrate or source / drain and a floating gate, the second is a method using a hot channel injection by flowing a large channel current, and the third is
Uses avalanche decay at the drain junction. In each case, a boosted potential higher than a normal power supply voltage is used.

この様にEPROMでのデータ書込みには電源電位より高
い電位を必要とするために、第6図,第9図で説明した
ようにデータラッチとメモリセルアレイの間にはビット
線電圧制御回路が必要となり、これらに付属するゲート
回路を含めると回路構成は非常に複雑になる。そしてこ
れは、EPROMのより一層の高集積化を難しくしている。
As described above, since data writing in the EPROM requires a potential higher than the power supply potential, a bit line voltage control circuit is required between the data latch and the memory cell array as described with reference to FIGS. The circuit configuration becomes very complicated when the gate circuits attached thereto are included. This makes EPROM even more difficult to integrate.

(発明が解決しようとする課題) 以上のようにページモードでデータ書き替えを可能と
した従来のEPROMにおいては、データラッチとビット線
電圧制御回路部の構成が複雑であり、これが高集積化を
妨げているという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional EPROM in which the data can be rewritten in the page mode, the configurations of the data latch and the bit line voltage control circuit are complicated. There was a problem that was preventing.

本発明は、この様な問題を解決し、データラッチ部の
構成を簡単にして一層の高集積化を可能としたEPROMを
提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an EPROM which solves such a problem and simplifies the configuration of the data latch section to enable higher integration.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明に係るEPROMは、データラッチとビット線電圧
制御回路とを事実上一体化したこと、換言すればビット
線電圧制御回路がデータラッチに組み込まれた状態に構
成したことを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The EPROM according to the present invention has a data latch and a bit line voltage control circuit which are virtually integrated, in other words, the bit line voltage control circuit is integrated with the data latch. It is characterized in that it is configured to be incorporated.

より具体的に説明すれば、本発明におけるEPROMのデ
ータラッチは、入力端子が第1のトランスファゲートを
介してデータ入出力線に接続された第1のCMOSインバー
タと、この第1のCMOSインバータの出力端子に入力端子
が接続され、出力端子がビット線に接続されると共に第
2のトランスファゲートを介して第1のCMOSインバータ
に帰還された第2のCMOSインバータとを有するフリップ
フロップを基本構成とする。ここで第1のCMOSインバー
タには通常の電源電位を用いるが、第2のCMOSインバー
タには通常の電源電位より高い書込み用の高電位を用い
る。そして、この第2のCMOSインバータのpチャネルMO
Sトランジスタのソース端子と前述の書込用の高電位の
間に、ゲートが前記出力端子に接続されたビット線駆動
用のDタイプのnチャネルMOSトランジスタを介在させ
る。
More specifically, the data latch of the EPROM according to the present invention includes a first CMOS inverter having an input terminal connected to a data input / output line via a first transfer gate, and a first CMOS inverter. A basic configuration is a flip-flop having an input terminal connected to the output terminal, an output terminal connected to the bit line, and a second CMOS inverter which is fed back to the first CMOS inverter via a second transfer gate. I do. Here, a normal power supply potential is used for the first CMOS inverter, but a writing high potential higher than the normal power supply potential is used for the second CMOS inverter. Then, the p-channel MO of the second CMOS inverter
A D-type n-channel MOS transistor for driving a bit line whose gate is connected to the output terminal is interposed between the source terminal of the S transistor and the aforementioned high potential for writing.

(作用) 本発明のデータラッチにおいては、ビット線に繋がる
側の第2のCMOSインバータの出力が“H"レベルの時、そ
のインバータのpチャネルMOSトランジスタはオンであ
り、このpチャネルMOSトランジスタに直列接続された
ビット線駆動用のDタイプnチャネルMOSトランジスタ
を介して高電位がビット線に供給される。そして本発明
によれば、ビット線電圧制御回路がデータラッチ不可分
に組み込まれているため、回路構成が非常に簡単にな
り、従来に比べてEPROMの高集積化が可能になる。
(Operation) In the data latch of the present invention, when the output of the second CMOS inverter connected to the bit line is at the “H” level, the p-channel MOS transistor of the inverter is on and the p-channel MOS transistor is turned on. A high potential is supplied to the bit line via a bit line driving D-type n-channel MOS transistor connected in series. According to the present invention, since the bit line voltage control circuit is built inseparably from the data latch, the circuit configuration becomes very simple, and the EPROM can be highly integrated as compared with the related art.

(実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described.

第3図は、一実施例のEPROMの概略構成を示す。第3
図と対応する部分には第3図と同一符号を付してある。
第3図と比較して明らかなようにこの実施例では、第3
図におけるデータラッチ16とビット線電圧制御回路17の
部分がデータラッチ20に一体化されている。
FIG. 3 shows a schematic configuration of an EPROM of one embodiment. Third
Parts corresponding to those in the figure are denoted by the same reference numerals as in FIG.
As is apparent from comparison with FIG.
The portions of the data latch 16 and the bit line voltage control circuit 17 in the figure are integrated with the data latch 20.

第1図は、そのデータラッチ20の部分の具体的構成例
である。pチャネルMOSトランジスタQ2とnチャネルMOS
トランジスタQ5により構成される第1のCMOSインバータ
1と、pチャネルMOSトランジスタQ4とnチャネルMOSト
ランジスタQ6により構成される第2のCMOSインバータ2
とがデータラッチのフリップフロップを構成する主要部
である。第1のCMOSインバータ1の入力端子は第1のト
ランスファゲートQ5を介してI/O線に接続されている。
第2のCMOSインバータ2の出力端子はビット線BLに接続
され、また第2のトランスファゲートQ1を介して第1の
CMOSインバータ1の入力端子に帰還されている。第1の
CMOSインバータ1のpチャネルMOSトランジスタQ2のソ
ース端子は電源電圧Vccに接続されている。第2のCMOS
インバータ2のpチャネルMOSトランジスタQ4のソース
端子は、Dタイプ,nチャネルのMOSトランジスタQ3を介
して昇圧電位Vppに接続されている。このnチャネルMOS
トランジスタQ3はゲートが第2のCMOSインバータ2の出
力端子に接続され、これがpチャネルMOSトランジスタQ
4と共にビット線駆動用として用いられる。
FIG. 1 shows a specific configuration example of the data latch 20 portion. p-channel MOS transistor Q 2 and the n-channel MOS
First and CMOS inverter 1 formed by transistors Q 5, p-channel MOS transistor Q 4 and the n-channel MOS transistor Q 6 second CMOS inverter 2 composed of
Are the main parts constituting the flip-flop of the data latch. The first input terminal of the CMOS inverter 1 is connected to the I / O line via a first transfer gate Q 5.
The output terminal of the second CMOS inverter 2 is connected to the bit line BL, and also the first through the second transfer gate Q 1
It is fed back to the input terminal of the CMOS inverter 1. First
The source terminal of the p-channel MOS transistor Q 2 of the CMOS inverter 1 is connected to the power supply voltage Vcc. Second CMOS
The source terminal of the p-channel MOS transistor Q 4 of the inverter 2 is connected to D-type, via a MOS transistor Q 3 of the n-channel to the boosted potential Vpp. This n-channel MOS
Transistor Q 3 are gate connected to the second output terminal of the CMOS inverter 2, which is a p-channel MOS transistor Q
Used together with 4 for bit line drive.

この様に構成されたデータラッチの動作を、第2図を
参照して次に説明する。I/O線に“H"レベルのデータが
現われ、制御信号▲▼,LATCHが夫々“H"レベ
ル,“L"レベルになると、MOSトランジスタQ5,Q4がオ
ン、MOSトランジスタQ2,Q6がオフとなる。従って第2の
CMOSインバータ2の出力端子が上昇し、この電位上昇に
よりさらにMOSトランジスタQ3のゲートが正にバイアス
されるため、MOSトランジスタQ3,Q4を介してビット線BL
には昇圧電位Vppが供給される。この状態で、制御信号
▲▼が“L"レベル,LATCHが“H"レベルになる
と、フリップフロップはI/O線から切り離されてデータ
をラッチした状態となる。
The operation of the data latch thus configured will be described next with reference to FIG. When “H” level data appears on the I / O line and the control signals ▲ ▼ and LATCH become “H” level and “L” level, respectively, the MOS transistors Q 5 and Q 4 are turned on, and the MOS transistors Q 2 and Q 6 turns off. Therefore the second
The output terminal rises CMOS inverter 2, to further the gate of the MOS transistor Q 3 by the potential rise is positively biased, MOS transistor Q 3, via the Q 4 bit lines BL
Is supplied with a boosted potential Vpp. In this state, when the control signal ▼ is at the “L” level and the LATCH is at the “H” level, the flip-flop is disconnected from the I / O line and is in a state of latching data.

次にI/O線データが“L"レベルのときは、制御信号LAT
CHが“L"レベル,▲▼が“H"レベルになる
と、MOSトランジスタQ2,Q6がオン、Q4,Q5がオフとな
り、MOSトランジスタQ6のソース電位Vss(=0V)がビッ
ト線BLに供給される。この状態で制御信号▲
▼が“L"レベル,LATCHが“H"レベルになると、フリップ
フロップはI/O線から切り離されてデータをラッチした
状態となる。
Next, when the I / O line data is at “L” level, the control signal LAT
When CH goes to “L” level and ▲ ▼ goes to “H” level, the MOS transistors Q 2 and Q 6 are turned on, Q 4 and Q 5 are turned off, and the source potential Vss (= 0 V) of the MOS transistor Q 6 is Supplied to line BL. In this state, the control signal ▲
When ▼ goes low and LATCH goes high, the flip-flop is disconnected from the I / O line and latches data.

こうしてこの実施例によれば、データラッチ内にビッ
ト線電圧制御回路が内蔵された状態で構成され、第9図
と比較して明らかなように構成素子数は非常に少なくな
る。従ってEPROMの高集積化が図られる。
Thus, according to this embodiment, the bit latch voltage control circuit is built in the data latch, and the number of constituent elements is very small as apparent from FIG. Therefore, high integration of the EPROM is achieved.

第4図は、本発明の別の実施例のデータラッチであ
る。第1図と対応する部分には第1図と同一符号を付し
て詳細な説明は省く。この実施例では、例えば昇圧電位
Vppよりは低い“H"レベル側の書込み電位VbitHと、“L"
レベル側の中間電位VbitLビット線BLに供給する場合の
構成例を示している。第1図の構成に加えて、フリップ
フロップとビット線BLの間に、“H"レベル側の書込み電
位VbitHをビット線に与えるための第1のnチャネルMOS
トランジスタQ10と、“L"レベル側の中間電位VbitLをビ
ット線に与えるための第2のnチャネルMOSトランジス
タQ12が設けられている。ここで“H"レベル側の書込み
電位は、MOSトランジスタQ10のしきい値電圧をVth1とし
て、VbitH<Vpp−Vth1であり、“L"レベル側の中間電位
は、MOSトランジスタQ12のしきい値電圧をVth2として、
VbitL<Vpp<Vth2である。第1のMOSトランジスタQ10
ドレインに“H"レベル側書込み電位VbitHが与えられ、
ソースがビット線BLに接続され、ゲートにフリップフロ
ップの第2のCMOSインバータ2の出力端子が接続され
る。第2のMOSトランジスタQ12はドレインが保護用のD
タイプ,nチャネルMOSトランジスタQ11を介してビット線
BLに接続され、ソースに“L"レベル側中間電位VbitLが
与えられ、ゲートにフリップフロップの第1のCMOSイン
バータ1の出力端子が接続される。これらMOSトランジ
スタQ10,Q11およびQ12は、電流駆動能力の大きいものと
する。保護用のMOSトランジスタQ11のゲートには電源電
位Vccが与えられる。またフリップフロップの第2のCMO
Sインバータ2のnチャネルMOSトランジスタQ6側にも保
護用のnチャネルMOSトランジスタQ8が設けられてい
る。このMOSトランジスタQ8のゲートにも電源電圧Vccが
与れられる。なおビット線BLとデータラッチの間には更
に、データ書き替え時のみ“H"レベルとなる書込み制御
信号▲▼で制御されるnチャネルMOSトランジ
スタQ13が設けられている。このMOSトランジスタQ
13は、MOSトランジスタQ10〜Q12と同じ程度の電流駆動
能力を有するものとする。
FIG. 4 shows a data latch according to another embodiment of the present invention. Parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and detailed description is omitted. In this embodiment, for example,
“H” level write potential VbitH lower than Vpp and “L”
A configuration example in the case of supplying to the level side intermediate potential VbitL bit line BL is shown. In addition to the configuration of FIG. 1, a first n-channel MOS for applying an "H" level write potential VbitH to a bit line between a flip-flop and a bit line BL.
A transistor Q 10, "L" the second n-channel MOS transistor Q 12 for providing an intermediate potential VbitL level side bit lines are provided. Writing potential here "H" level side, the threshold voltage of the MOS transistor Q 10 as Vth1, a VbitH <Vpp-Vth1, an intermediate potential of "L" level side, the threshold of the MOS transistor Q 12 Value voltage is Vth2,
VbitL <Vpp <Vth2. The 1 MOS transistor Q 10 of "H" level side write potential VbitH is applied to the drain,
The source is connected to the bit line BL, and the gate is connected to the output terminal of the second CMOS inverter 2 of the flip-flop. The second MOS transistor Q 12 is D of the drain is for protection
Type, through the n-channel MOS transistor Q 11 bit lines
BL, the source is supplied with the “L” level side intermediate potential VbitL, and the gate is connected to the output terminal of the first CMOS inverter 1 of the flip-flop. These MOS transistors Q 10 , Q 11 and Q 12 have a large current driving capability. Power supply potential Vcc is applied to the gate of the MOS transistor Q 11 for protection. Also the second CMO of the flip-flop
N-channel MOS transistor Q 8 for also protecting the n-channel MOS transistors Q 6 side of the S inverter 2 are provided. The MOS transistor source voltage Vcc to the gate of Q 8 is being given. Still more between the bit line BL and a data latch, n-channel MOS transistor Q 13 which is controlled by the write control signal ▲ ▼ as a data rewrite only when the "H" level is provided. This MOS transistor Q
13 shall have the same degree of current drivability of the MOS transistor Q 10 to Q 12.

この実施例でのデータラッチの動作は、基本的に先の
実施例と同様である。I/O線に“H"レベルのデータが現
われると、フリップフロップの第2のCMOSインバータ2
の出力が“H"レベルになり、これによりMOSトランジス
タQ10がオンして、“H"レベル側の書込み電位VbitHがビ
ット線BLに供給される。逆のデータの場合、フリップフ
ロップの第1のCMOSインバータ1の出力が“H"レベルで
あるから、MOSトランジスタQ12がオンとなり、“L"レベ
ル側中間電位VbitLがビット線BLに与えられる。
The operation of the data latch in this embodiment is basically the same as in the previous embodiment. When “H” level data appears on the I / O line, the second CMOS inverter 2 of the flip-flop
Output goes to "H" level, thereby MOS transistor Q 10 is turned on, the "H" level side of the write potential VbitH is supplied to the bit line BL. In the opposite case the data from the first output of the CMOS inverter 1 of the flip-flop is at "H" level, MOS transistor Q 12 is turned on, "L" level side intermediate voltage VbitL is applied to the bit line BL.

MOSトランジスタQ10がオンとなって“H"レベル側書込
み電位VbitHがビット線BLに供給される時、“H"レベル
側書込み電位VbitHのMOSトランジスタQ12への転送が保
護用MOSトランジスタQ11により阻止され、MOSトランジ
スタQ12でのサーフェス・ブレークダウンが防止され
る。同様にこの時、フリップフロップの第2のCMOSイン
バータ2では、昇圧電位VppのMOSトランジスタQ6への転
送が保護用MOSトランジスタQ8により阻止され、MOSトラ
ンジスタQ6でのサーフェス・ブレークダウンが防止され
る。
When MOS transistor Q 10 is turned on "H" level side write potential VbitH is supplied to the bit line BL, "H" level side write potential VbitH the MOS transistor is a MOS transistor for protection transfer to Q 12 Q 11 is blocked by, surface breakdown in MOS transistor Q 12 is prevented. Similarly, when the second in the CMOS inverter 2 of the flip-flop, transfer to MOS transistor Q 6 boosted potential Vpp is prevented by protection MOS transistor Q 8, preventing surface breakdown of a MOS transistor Q 6 Is done.

この実施例によっても先の実施例と同様の効果が得ら
れる。なおこの実施例の構成は、“H"レベル側の書込み
電位として昇圧電位Vppを用いる場合も有効である。
According to this embodiment, the same effect as the previous embodiment can be obtained. The configuration of this embodiment is also effective when the boosted potential Vpp is used as the write potential on the “H” level side.

第5図は、第4図の構成を僅かに変形した実施例のデ
ータラッチである。この実施例では、第4図におけるMO
SトランジスタQ11,Q12に相当する部分をMOSトランジス
タQ13よりもビット線BL側に配置している。即ち、MOSト
ランジスタQ13より内部に、データ書き替え時に“L"レ
ベルの中間電位VbitLとなる制御信号▲▼に
より制御される、ドレインに中間電位VbitLが与えられ
たnチャネルMOSトランジスタQ16をビット線BLに接続し
ている。またビット線BLと接地電位Vss間に、Dタイプ,
nチャネルMOSトランジスタQ14とEタイプ,nチャネルMOS
トランジスタQ15が直列接続されている。MOSトランジス
タQ14のゲートには電源電圧Vccが与えられ、MOSトラン
ジスタQ15のゲートにはリセット制御信号RESETが与えら
れる。
FIG. 5 shows a data latch of an embodiment in which the configuration of FIG. 4 is slightly modified. In this embodiment, the MO shown in FIG.
Portions corresponding to the S transistors Q 11 and Q 12 are arranged closer to the bit line BL than the MOS transistor Q 13 . That is, the interior than the MOS transistors Q 13, during data rewriting to the "L" level of the intermediate potential VbitL control signal ▲ ▼ is controlled by the n-channel MOS transistor Q 16 an intermediate potential VbitL is applied to the drain bit Connected to line BL. In addition, between the bit line BL and the ground potential Vss, a D type
n-channel MOS transistor Q 14 and the E-type, n-channel MOS
Transistor Q 15 are connected in series. Gates of the MOS transistors Q 14 is supplied with the power supply voltage Vcc, the reset control signal RESET is supplied to the gate of the MOS transistor Q 15.

この実施例のデータラッチの動作も基本的に第4図の
ものと同様である。第4図のデータラッチに於いては、
“L"レベル側中間電位VbitLをビット線に供給する場
合、この中間電位を電源電圧Vccより高くすることはで
きない。MOSトランジスタQ12のゲートがVccで制限され
るので、中間電位VbitLとしてVccより高いものを用いて
もこれがビット線まで供給されないからである。これに
対してこの実施例では、フリップフロップと独立したMO
SトランジスタQ16を用いているから、“L"レベル側の中
間電位VbitLを選ぶことにより、Vccより高い中間電位を
ビット線BLに供給することができる。またリセット制御
信号RESETを“H"レベルとして、読出し,書込みをしな
い場合にビット線BLをVssに設定することができる。
The operation of the data latch of this embodiment is basically the same as that of FIG. In the data latch of FIG.
When the “L” level side intermediate potential VbitL is supplied to the bit line, this intermediate potential cannot be higher than the power supply voltage Vcc. Since the gate of the MOS transistor Q 12 is limited by Vcc, also with higher than Vcc as the intermediate potential VbitL is is not supplied to the bit line. On the other hand, in this embodiment, the flip-flop and the independent MO
Since using S transistor Q 16, by selecting the intermediate potential VbitL the "L" level side, it is possible to supply a higher intermediate potential than Vcc to the bit line BL. Further, the bit line BL can be set to Vss when the reset control signal RESET is set to the “H” level and reading and writing are not performed.

以上の実施例では、データラッチと入出力線I/O間の
トランスファゲートにEタイプMOSトランジスタを用い
たが、このトランスファゲートにDタイプMOSトランジ
スタを用いて制御信号としてLATCHを用いるようにして
もよい。この様にすれば、データラッチ部に▲
▼という信号が要らなくなる。また、▲▼
により制御されるEタイプMOSトランジスタとLATCHによ
り制御されるDタイプMOSトランジスタを並列接続した
トランスファゲートを構成してもよい。この様にすれ
ば、I/O線のデータをしきい値落ちすることなくデータ
ラッチに転送することができる。
In the above embodiment, an E-type MOS transistor is used for the transfer gate between the data latch and the input / output line I / O. However, a D-type MOS transistor may be used for the transfer gate, and LATCH may be used as a control signal. Good. In this way, the data latch
The signal "▼" is not required. Also, ▲ ▼
A transfer gate may be configured in which an E-type MOS transistor controlled by LATCH and a D-type MOS transistor controlled by LATCH are connected in parallel. In this way, the data on the I / O line can be transferred to the data latch without lowering the threshold value.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、データラッチに昇
圧電位などの書込み電位発生部を一体的に組み込むこと
により、データラッチと別個にビット線電圧制御回路を
設けた従来のものに比べてが大幅に構成素子数が少なく
なり、従ってEPROMの高集積化が可能になる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by integrating a write potential generation unit such as a boosted potential into a data latch, a conventional bit line voltage control circuit is provided separately from the data latch. The number of constituent elements is greatly reduced as compared with that of the conventional one, so that high integration of the EPROM becomes possible.

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

第1図は、本発明の一実施例のEPROMのデータラッチ部
の構成を示す図、 第2図はその動作を説明するためのタイミング図、 第3図は、そのEPROMの概略構成を示す図、 第4図は、他の実施例のEPROMのデータラッチ部の構成
を示す図、 第5図はさらに他の実施例のEPROMのデータラッチ部の
構成を示す図、 第6図は従来のEPROMの概略構成を示す図、 第7図および第8図は、そのEPROMのメモリセル構成例
を示す図、 第9図は同じくそのデータラッチおよびビット線電位制
御回路部の構成例を示す図、 第10図はその動作を説明するためのタイミング図であ
る。 11……メモリセルアレイ、12……アドレスバッファ、13
……アドレスラッチ、14……アドレスデコーダ、15……
データ入力バッファ、18……センスアンプ、19……デー
タ出力バッファ、20……データラッチ、1……第1のCM
OSインバータ、2……第2のCMOSインバータ、Q3……D
タイプ,nチャネルMOSトランジスタ、I/O……データ入出
力線、BL……ビット線、Vcc……電源電位、Vpp……昇圧
電位、VbitH……“H"レベル側書込み電位、VbitL……
“L"レベル側中間電位。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a data latch section of an EPROM according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing diagram for explaining the operation thereof, and FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the EPROM. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a data latch unit of an EPROM of another embodiment, FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a data latch unit of an EPROM of another embodiment, and FIG. FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams showing an example of a memory cell configuration of the EPROM, FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of the data latch and bit line potential control circuit thereof, FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation. 11 …… Memory cell array, 12 …… Address buffer, 13
…… Address latch, 14 …… Address decoder, 15 ……
Data input buffer, 18 Sense amplifier, 19 Data output buffer, 20 Data latch, 1st CM
OS inverter, 2 ... second CMOS inverter, Q3 ... D
Type, n-channel MOS transistor, I / O ... data input / output line, BL ... bit line, Vcc ... power supply potential, Vpp ... boosted potential, VbitH ... "H" level side write potential, VbitL ...
“L” level side intermediate potential.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 17/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G11C 17/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電気的書き替え可能なメモリセルを配列し
たメモリセルアレイと、 ソースに電源電圧が印加される第1のpチャネルMOSト
ランジスタとソースが接地される第1のnチャネルMOS
トランジスタがそれぞれ互いのドレインとゲートを共有
して構成される第1の入力端子および第1の出力端子を
有する第1のCMOSインバータと、 ソースに電源電圧より高い電圧が印加される第2のpチ
ャネルMOSトランジスタとソースが接地される第2のn
チャネルMOSトランジスタがそれぞれ互いのドレインと
ゲートを共有して構成される第2の入力端子および第2
の出力端子を有する第2のCMOSインバータと、 前記第1の入力端子が前記第2の出力端子に電気的に接
続され、前記第2の入力端子が前記第1の出力端子に電
気的に接続されて構成される、前記メモリセルアレイの
ビット線の電圧を制御するデータラッチ回路と、 データ入力バッファと、 前記データ入力バッファに電気的に接続されるI/O線
と、 前記第1の入力端子と前記I/O線との間に備えられたト
ランスファーゲートと、 前記第2のpチャネルMOSトランジスタのソースと前記
電源電圧より高い電圧の間に設けられ、ゲート電圧を制
御することによって前記第2のPチャネルMOSトランジ
スタのソース電圧を制御するMOSトランジスタと、 を備えたことを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置。
1. A memory cell array in which electrically rewritable memory cells are arranged, a first p-channel MOS transistor having a source supplied with a power supply voltage, and a first n-channel MOS having a source grounded.
A first CMOS inverter having a first input terminal and a first output terminal formed by transistors sharing the drain and gate of each other, and a second p-type transistor having a source applied with a voltage higher than the power supply voltage. A second n-channel MOS transistor and a source grounded
A second input terminal and a second input terminal each configured to share a drain and a gate of the channel MOS transistor.
A second CMOS inverter having a first output terminal and a second input terminal, wherein the first input terminal is electrically connected to the second output terminal, and the second input terminal is electrically connected to the first output terminal. A data latch circuit configured to control a voltage of a bit line of the memory cell array; a data input buffer; an I / O line electrically connected to the data input buffer; and a first input terminal A transfer gate provided between the power supply voltage and a source of the second p-channel MOS transistor; and a transfer gate provided between the source of the second p-channel MOS transistor and a voltage higher than the power supply voltage. A MOS transistor for controlling the source voltage of the P-channel MOS transistor.
【請求項2】電気的書き替え可能なメモリセルを配列し
たメモリセルアレイと、 このメモリセルアレイの番地選択を行なうためのアドレ
スバッファ,アドレスラッチおよびアドレスデコーダ
と、 前記メモリセルアレイのビット線データを読出すための
センスアンプおよびデータ出力バッファと、 前記メモリセルアレイのビット線に書き替えデータを与
えるデータ入力バッファおよびデータラッチとを備え、 前記データラッチは、入力端子が第1のトランスファゲ
ートを介してデータ入出力線に接続された第1のCMOSイ
ンバータ、出力端子がビット線に接続された第2のCMOS
インバータ、及び第2のCMOSインバータの出力端子と第
1のCMOSインバータの入力端子の間に接続された第2の
トランスファゲートを有するフリップフロップにより構
成され、 前記第2のCMOSインバータのpチャネルMOSトランジス
タのソース端子には、ゲートが前記出力端子に接続され
たDタイプのnチャネルMOSトランジスタを介して電源
電位より高い書込み電位が印加されている、 ことを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置。
2. A memory cell array in which electrically rewritable memory cells are arranged, an address buffer, an address latch, and an address decoder for selecting an address of the memory cell array, and reading bit line data of the memory cell array. Amplifier and a data output buffer, and a data input buffer and a data latch for providing rewrite data to a bit line of the memory cell array, wherein the data latch has an input terminal through a first transfer gate. A first CMOS inverter connected to an output line, a second CMOS having an output terminal connected to a bit line
An inverter, and a flip-flop having a second transfer gate connected between an output terminal of the second CMOS inverter and an input terminal of the first CMOS inverter, and a p-channel MOS transistor of the second CMOS inverter A non-volatile semiconductor memory device, wherein a write potential higher than a power supply potential is applied to the source terminal through a D-type n-channel MOS transistor having a gate connected to the output terminal.
【請求項3】電気的書き替え可能なメモリセルを配列し
たメモリセルアレイと、 このメモリセルアレイの番地選択を行なうためのアドレ
スバッファ,アドレスラッチおよびアドレスデコーダ
と、 前記メモリセルアレイのビット線データを読出すための
センスアンプおよびデータ出力バッファと、 前記メモリセルアレイのビット線に書き替えデータを与
えるデータ入力バッファおよびデータラッチとを備え、 前記データラッチは、入力端子が第1のトランスファゲ
ートを介してデータ入出力線に接続された第1のCMOSイ
ンバータ、出力端子が第2のトランスファゲートを介し
て第1のCMOSインバータの入力端子に帰還される第2の
CMOSインバータを有するフリップフロップにより構成さ
れ、 前記第2のCMOSインバータのpチャネルMOSトランジス
タのソース端子には、ゲートが前記出力端子に接続され
たDタイプのnチャネルMOSトランジスタを介して昇圧
電位が印加され、 かつ 前記フリップフロップとビット線の間に、前記第2のCM
OSインバータの出力により駆動されて“H"レベル側の書
込み電位をビット線に供給する第1の駆動用nチャネル
MOSトランジスタと、前記第1のCMOSインバータの出力
により駆されて“L"レベル側の中間電位をビット線に供
給する第2の駆動用nチャネルMOSトランジスタが設け
られている、 ことを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置。
3. A memory cell array in which electrically rewritable memory cells are arranged; an address buffer, an address latch and an address decoder for selecting an address of the memory cell array; and a bit line data of the memory cell array. Amplifier and a data output buffer, and a data input buffer and a data latch for providing rewrite data to a bit line of the memory cell array, wherein the data latch has an input terminal through a first transfer gate. A first CMOS inverter connected to the output line, and a second CMOS inverter whose output terminal is fed back to the input terminal of the first CMOS inverter via the second transfer gate.
A boosted potential is applied to a source terminal of a p-channel MOS transistor of the second CMOS inverter via a D-type n-channel MOS transistor having a gate connected to the output terminal. And the second CM is provided between the flip-flop and the bit line.
A first driving n-channel driven by the output of the OS inverter to supply a write potential on the “H” level side to the bit line
A MOS transistor; and a second driving n-channel MOS transistor driven by the output of the first CMOS inverter and supplying an intermediate potential on the “L” level side to the bit line. Non-volatile semiconductor memory device.
【請求項4】前記第2のCMOSインバータのnチャネルMO
Sトランジスタと出力端子の間に、このnチャネルMOSト
ランジスタを保護するためのゲートに電源電位が印加さ
れたDタイプのnチャネルMOSトランジスタを介在させ
たことを特徴とする請求項(3)記載の不揮発性半導体
メモリ装置。
4. An n-channel MO of said second CMOS inverter.
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein a D-type n-channel MOS transistor having a power supply potential applied to a gate for protecting the n-channel MOS transistor is interposed between the S transistor and the output terminal. Non-volatile semiconductor memory device.
【請求項5】前記第2の駆動用nチャネルMOSトランジ
スタとビット線の間に、このnチャネルMOSトランジス
タを保護するためのゲートに電源電位が印加されたDタ
イプのnチャネルMOSトランジスタを介在させたことを
特徴とする請求項(3)記載の不揮発性半導体メモリ装
置。
5. A D-type n-channel MOS transistor having a power supply potential applied to a gate for protecting the n-channel MOS transistor is interposed between the second driving n-channel MOS transistor and the bit line. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein:
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