JP3133706B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

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JP3133706B2
JP3133706B2 JP16279297A JP16279297A JP3133706B2 JP 3133706 B2 JP3133706 B2 JP 3133706B2 JP 16279297 A JP16279297 A JP 16279297A JP 16279297 A JP16279297 A JP 16279297A JP 3133706 B2 JP3133706 B2 JP 3133706B2
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裕喜 永田
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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、フローティングゲ
ートを有するメモリセルトランジスタによってアナログ
情報や多値情報の記憶を可能にした不揮発性半導体メモ
リ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device capable of storing analog information and multi-valued information by a memory cell transistor having a floating gate.

【0002】[0002]

【従来の技術】メモリセルが単一のトランジスタからな
る電気的に消去可能なプログラマブルROM(EEPROM:El
ectrically Erasable Programmable ROM)においては、
フローティングゲートとコントロールゲートとを有する
2重ゲート構造のトランジスタによって各メモリセルが
形成される。このような2重ゲート構造のメモリセルト
ランジスタの場合、フローティングゲートのドレイン領
域側で発生したホットエレクトロンを加速してフローテ
ィングゲートに注入することでデータの書き込みが行わ
れる。そして、フローティングゲートに電荷が注入され
たか否かによるメモリセルトランジスタの動作特性の差
を検出することで、データの読み出しが行われる。
2. Description of the Related Art An electrically erasable programmable ROM (EEPROM: Elmer) in which a memory cell comprises a single transistor.
(ectrically Erasable Programmable ROM)
Each memory cell is formed by a transistor having a double gate structure having a floating gate and a control gate. In such a memory cell transistor having a double gate structure, data is written by accelerating and injecting hot electrons generated on the drain region side of the floating gate into the floating gate. Then, data is read by detecting a difference in operation characteristics of the memory cell transistor depending on whether or not charge is injected into the floating gate.

【0003】図5は、フローティングゲートを有する不
揮発性半導体メモリ装置のメモリセル部分の平面図で、
図6は、そのX−X線の断面図である。この図において
は、コントロールゲートの一部がフローティングゲート
に並んで配置されるスプリットゲート構造を示してい
る。P型のシリコン基板1の表面領域に、選択的に厚く
形成される酸化膜(LOCOS)よりなる複数の分離領域2が
短冊状に形成され、素子領域が区画される。シリコン基
板1上に、酸化膜3を介し、隣り合う分離領域2の間に
跨るようにしてフローティングゲート4が配置される。
このフローティングゲート4は、1つのメモリセル毎に
独立して配置される。また、フローティングゲート4上
の酸化膜5は、フローティングゲート4の中央部で厚く
形成され、フローティングゲート4の端部を鋭角にして
いる。これにより、データの消去動作時にフローティン
グゲート4の端部で電界集中が生じ易いようにしてい
る。複数のフローティングゲート4が配置されたシリコ
ン基板1上に、フローティングゲート4の各列毎に対応
してコントロールゲート6が配置される。このコントロ
ールゲート6は、一部がフローティングゲート4上に重
なり、残りの部分が酸化膜3を介してシリコン基板1に
接するように配置される。また、これらのフローティン
グゲート4及びコントロールゲート6は、それぞれ隣り
合う列が互いに面対称となるように配置される。コント
ロールゲート6の間の基板領域及びフローティングゲー
ト4の間の基板領域に、N型の第1拡散層7及び第2拡
散層8が形成される。第1拡散層7は、コントロールゲ
ート6の間で分離領域2に囲まれてそれぞれが独立し、
第2拡散層8は、コントロールゲート6の延在する方向
に連続する。これらのフローティングゲート4、コント
ロールゲート6、第1拡散層7及び第2拡散層8により
メモリセルトランジスタが構成される。そして、コント
ロールゲート6上に、酸化膜9を介して、アルミニウム
配線10がコントロールゲート6と交差する方向に配置
される。このアルミニウム配線10は、コンタクトホー
ル11を通して、第1拡散層7に接続される。
FIG. 5 is a plan view of a memory cell portion of a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate.
FIG. 6 is a sectional view taken along line XX. This figure shows a split gate structure in which a part of the control gate is arranged side by side with the floating gate. A plurality of isolation regions 2 made of a selectively thick oxide film (LOCOS) are formed in a strip shape in a surface region of a P-type silicon substrate 1 to partition an element region. A floating gate 4 is arranged on a silicon substrate 1 with an oxide film 3 interposed between adjacent isolation regions 2.
This floating gate 4 is arranged independently for each memory cell. Also, the oxide film 5 on the floating gate 4 is formed thick at the center of the floating gate 4 and makes the end of the floating gate 4 an acute angle. This makes it easier for electric field concentration to occur at the end of the floating gate 4 during the data erasing operation. On the silicon substrate 1 on which a plurality of floating gates 4 are arranged, control gates 6 are arranged corresponding to each column of the floating gates 4. The control gate 6 is arranged so that a part thereof overlaps the floating gate 4 and the remaining part is in contact with the silicon substrate 1 via the oxide film 3. The floating gate 4 and the control gate 6 are arranged such that adjacent rows are plane-symmetric with each other. N-type first diffusion layers 7 and second diffusion layers 8 are formed in a substrate region between control gates 6 and a substrate region between floating gates 4. The first diffusion layers 7 are surrounded by the isolation regions 2 between the control gates 6 and are independent of each other.
The second diffusion layer 8 continues in the direction in which the control gate 6 extends. These floating gate 4, control gate 6, first diffusion layer 7, and second diffusion layer 8 constitute a memory cell transistor. Then, aluminum wiring 10 is arranged on control gate 6 via oxide film 9 in a direction crossing control gate 6. This aluminum wiring 10 is connected to first diffusion layer 7 through contact hole 11.

【0004】このような2重ゲート構造のメモリセルト
ランジスタの場合、フローティングゲート4に注入され
る電荷の量に応じてソース、ドレイン間のオン抵抗値が
変動する。そこで、フローティングゲート4に記憶情報
に応じた量の電荷を選択的に注入することにより、特定
のメモリセルトランジスタのオン抵抗値をアナログ的に
変動させ、これによって生じる各メモリセルトランジス
タの動作特性の差を記憶するデータに対応付けるように
している。
In the case of such a memory cell transistor having a double gate structure, the on-resistance between the source and the drain varies according to the amount of charge injected into the floating gate 4. Therefore, by selectively injecting an amount of charge corresponding to the stored information into the floating gate 4, the on-resistance value of a specific memory cell transistor is changed in an analog manner, and the operating characteristic of each memory cell transistor caused by this is changed. The difference is associated with the data to be stored.

【0005】図7は、図5に示したメモリセル部分の回
路図である。この図においては、メモリセルを4行×4
列に配置した場合を示している。2重ゲート構造のメモ
リセルトランジスタ20は、コントロールゲート6がワ
ード線21に接続され、第1拡散層7及び第2拡散層8
がそれぞれビット線22及びソース線23に接続され
る。各ビット線22は、それぞれ選択トランジスタ24
を介してデータ線25に接続される。また、各ビット線
22には、それぞれ電圧値を読み出すセンスアンプ(図
示せず)が接続される。そして、ソース線23から、各
メモリセルトランジスタ20に対して一定周期の書き込
みクロックφWが印加され、データ線25から読み出し
クロックφRが印加される。通常の装置では、同一行の
メモリセルトランジスタ20でそれぞれ共通に形成され
るコントロールゲート6自体がワード線21として用い
られ、第1拡散層7に接続されるアルミニウム配線10
がビット線22として用いられる。また、コントロール
ゲート6と平行して延在する第2拡散層8がソース線2
3として用いられる。
FIG. 7 is a circuit diagram of the memory cell portion shown in FIG. In this figure, memory cells are divided into 4 rows × 4
This shows a case in which they are arranged in columns. In the memory cell transistor 20 having the double gate structure, the control gate 6 is connected to the word line 21 and the first diffusion layer 7 and the second diffusion layer 8
Are connected to the bit line 22 and the source line 23, respectively. Each bit line 22 is connected to a select transistor 24
Is connected to the data line 25 via the. A sense amplifier (not shown) for reading a voltage value is connected to each bit line 22. Then, a write clock φW having a constant period is applied to each memory cell transistor 20 from the source line 23, and a read clock φR is applied from the data line 25. In a normal device, the control gate 6 itself commonly formed by the memory cell transistors 20 in the same row is used as the word line 21 and the aluminum wiring 10 connected to the first diffusion layer 7 is used.
Are used as the bit lines 22. The second diffusion layer 8 extending in parallel with the control gate 6 is connected to the source line 2.
Used as 3.

【0006】行選択情報LS1〜LS4は、ロウアドレ
ス情報に基づいて生成されるものであり、ワード線21
の1本を選択することにより、メモリセルトランジスタ
20の特定の行を活性化する。列選択信号CS1〜CS
4は、カラムアドレス情報に基づいて生成されるもので
あり、選択トランジスタ24の1つをオンさせることに
より、メモリセルトランジスタ20の特定の列を活性化
する。これにより、行列配置される複数のメモリセルト
ランジスタ20の内の1つが、ロウアドレス情報及びカ
ラムアドレス情報に従って指定され、データ線25に接
続される。
[0006] The row selection information LS1 to LS4 are generated based on row address information.
By selecting one of these, a specific row of the memory cell transistors 20 is activated. Column selection signals CS1 to CS
Numeral 4 is generated based on the column address information, and activates a specific column of the memory cell transistors 20 by turning on one of the selection transistors 24. Thereby, one of the plurality of memory cell transistors 20 arranged in a matrix is designated according to the row address information and the column address information, and is connected to the data line 25.

【0007】メモリセルトランジスタ20に対してデー
タを書き込む際には、メモリセルトランジスタ20に対
し、ビット線22から接地電位(例えば0V)を印加
し、ソース線23から書き込み電位(例えば14V)を
印加する。これにより、行選択情報LS1〜LS4及び
列選択情報CS1〜CS4に応答して選択された特定の
メモリセルトランジスタ20において、データの書き込
み、即ち、フローティングゲート4への電荷の注入が行
われる。また、メモリセルトランジスタ20に書き込ま
れたデータを読み出す際には、メモリセルトランジスタ
20に対し、ビット線22から読み出し電位(例えば5
V)を印加し、ソース線23から接地電位(例えば0
V)を印加する。このとき、選択状態にあるメモリセル
トランジスタ20を通して電流が流れ、ビット線22の
電位がメモリセルトランジスタ20のオン抵抗値に応じ
て変化するため、そのビット線電位をセンスアンプによ
り読み出すように構成される。
When writing data to the memory cell transistor 20, a ground potential (eg, 0V) is applied to the memory cell transistor 20 from the bit line 22, and a write potential (eg, 14V) is applied to the memory cell transistor 20 from the source line 23. I do. Thus, data is written in the specific memory cell transistor 20 selected in response to the row selection information LS1 to LS4 and the column selection information CS1 to CS4, that is, charge is injected into the floating gate 4. When reading data written in the memory cell transistor 20, the read potential (for example, 5) is applied to the memory cell transistor 20 from the bit line 22.
V) from the source line 23 to the ground potential (for example, 0
V). At this time, a current flows through the selected memory cell transistor 20, and the potential of the bit line 22 changes according to the on-resistance value of the memory cell transistor 20, so that the bit line potential is read by a sense amplifier. You.

【0008】メモリセルトランジスタ20に対してアナ
ログ情報を書き込む場合、記録精度を高めるため、電荷
の注入(書き込み)と注入量の確認(読み出し)とが短
い周期で繰り返される。即ち、メモリセルトランジスタ
20への書き込みを少しずつ行いながら、その都度読み
出しを行い、記憶させようとしているデータの内容に読
み出し結果が一致した時点で書き込みを停止するように
構成される。即ち、図8に示すように、書き込みクロッ
クφwと読み出しクロックφRとが、互いに逆の位相に設
定され、ビット線22及びソース線23に、それぞれ一
定の周期で書き込み電位あるいは読み出し電位と接地電
位とが交互に印加される。これにより、書き込みクロッ
クφWが立ち上げられてソース線23に書き込み電位が
印加され、ビット線22に接地電位が印加される期間が
(W)が書き込み期間となる。また、読み出しクロック
φRが立ち上げられてビット線22に読み出し電位が印
加され、ソース線23に接地電位が印加される期間
(R)が書き込み期間となる。そして、読み出し動作に
おいて、読み出し結果が記憶情報に対応付けられる所望
の電位に達した時点で書き込みクロックφWを停止する
ように構成され、書き込み動作が終了となる。
When writing analog information to the memory cell transistor 20, the charge injection (write) and the check of the injection amount (read) are repeated in a short cycle in order to improve the recording accuracy. That is, reading is performed each time while writing to the memory cell transistor 20 is performed little by little, and the writing is stopped when the read result matches the content of the data to be stored. That is, as shown in FIG. 8, the write clock φw and the read clock φR are set to phases opposite to each other, and a write potential or a read potential and a ground potential are respectively applied to the bit line 22 and the source line 23 at a constant cycle. Are applied alternately. As a result, the period during which the write clock φW is raised, the write potential is applied to the source line 23, and the ground potential is applied to the bit line 22 is (W) the write period. Further, a period (R) in which the read clock φR rises to apply the read potential to the bit line 22 and apply the ground potential to the source line 23 is the write period. Then, in the read operation, the write clock φW is configured to stop when the read result reaches a desired potential associated with the stored information, and the write operation ends.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】書き込みクロックφW
は、メモリセルトランジスタ20でフローティングゲー
トに確実に電荷を注入できるようにするため、読み出し
クロックφRよりも波高値が高く(図8では約3倍)設
定される。一般に、装置の動作電源が5Vである場合、
読み出しクロックφRは電源電位をそのまま取り出して
生成されるのに対して、書き込みクロックφWは、昇圧
回路により電源電位を昇圧して生成される。このため、
書き込みクロックφWの発生回路は、回路構成が複雑に
なり、また、クロックの供給開始/停止の制御が容易に
できない。
The write clock φW
Is set to be higher than the read clock φR (about three times in FIG. 8) in order to ensure that the memory cell transistor 20 can inject charges into the floating gate. Generally, when the operating power supply of the device is 5V,
The read clock φR is generated by directly extracting the power supply potential, while the write clock φW is generated by boosting the power supply potential by a booster circuit. For this reason,
The circuit for generating the write clock φW has a complicated circuit configuration, and it is not easy to control the start / stop of clock supply.

【0010】そこで本発明は、書き込み及び読み出しの
ための制御回路の構成を簡略化できるようにすることを
目的とする。
An object of the present invention is to simplify the configuration of a control circuit for writing and reading.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために成されたもので、第1の特徴とするとこ
ろは、電気的に独立したフローティングゲートを有し、
このフローティングゲートに蓄積される電荷の量に応じ
てオン抵抗値を変化させるメモリセルトランジスタと、
上記メモリセルトランジスタのソース側に接続されるソ
ース線と、上記メモリセルトランジスタのドレイン側に
接続されるビット線と、上記ビット線に接続され、上記
ビット線の電位を記憶情報に対応付けられる信号電位と
比較する比較回路と、上記メモリセルトランジスタに対
して、上記ソース線から一定の周期で第1の電位を繰り
返し印加し、上記ビット線から上記第1の電位の印加と
同時に第2の電位または第2の電位よりも上記第1の電
位に対して電位差が小さくなる第3の電位を印加すると
共に、上記第1の電位の印加期間の間隙期間に上記ビッ
ト線から上記メモリセルトランジスタを介して上記ソー
ス線へ電流を流す書き込み/読み出し制御回路と、を備
え、上記書き込み読み出し制御回路は、上記メモリセル
トランジスタの選択動作に同期して初期設定された後、
上記比較回路の出力をラッチするラッチと、上記ソース
線に上記第1の電位が印加されるタイミングに同期した
一定周期のクロックに応答して上記ラッチの出力を上記
ビット線に伝える第1のスイッチトランジスタと、上記
クロックの反転クロックに応答して上記ビット線を電流
供給源に接続する第2のスイッチトランジスタと、を含
み、上記ビット線の電位が上記信号電位に達するまで上
記第2の電位を印加し、上記判定電位に達した後には上
記第3の電位を印加することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a first feature that an electrically independent floating gate is provided,
A memory cell transistor that changes the on-resistance value according to the amount of charge stored in the floating gate;
A source line connected to the source side of the memory cell transistor, a bit line connected to the drain side of the memory cell transistor, and a signal connected to the bit line, which associates the potential of the bit line with storage information. A first potential is repeatedly applied at a fixed period from the source line to the comparison circuit for comparing the potential with the memory cell transistor, and a second potential is applied simultaneously with the application of the first potential from the bit line. Alternatively, a third potential having a smaller potential difference with respect to the first potential than the second potential is applied, and the bit line is supplied via the memory cell transistor via the memory cell transistor during a gap between application periods of the first potential. And a write / read control circuit for flowing a current to the source line. The write / read control circuit selects the memory cell transistor. After being initially set in synchronization with the operation,
A latch for latching an output of the comparison circuit, and a first switch for transmitting an output of the latch to the bit line in response to a clock having a fixed period synchronized with a timing at which the first potential is applied to the source line And a second switch transistor for connecting the bit line to a current supply in response to an inverted clock of the clock, wherein the second potential is changed until the potential of the bit line reaches the signal potential. And the third potential is applied after reaching the determination potential.

【0012】本発明によれば、メモリセルのソース側に
ソース線から印加される第1の電位をそのままにしなが
ら、ドレイン側にビット線から印加される第2の電位を
第3の電位に切り換えるようにしてメモリセルトランジ
スタへの書き込みを停止することができる。第2の電位
に対して高電位の第1の電位は、一定の周期でソース線
に印加し続ければよいため、第1の電位をソース線に供
給する回路の構成が簡略される。
According to the present invention, the second potential applied from the bit line to the drain side is switched to the third potential while the first potential applied to the source side of the memory cell from the source line remains unchanged. Thus, writing to the memory cell transistor can be stopped. The first potential which is higher than the second potential may be continuously applied to the source line at a constant period, so that the configuration of a circuit which supplies the first potential to the source line is simplified.

【0013】そして、第2の特徴は、電気的に独立した
フローティングゲートを有し、このフローティングゲー
トに蓄積される電荷の量に応じてオン抵抗値を変化させ
る行列配置された複数のメモリセルトランジスタと、上
記複数のメモリセルトランジスタのソース側に共通に接
続されるソース線と、上記メモリセルトランジスタの各
列に対応して配置され、同一列のメモリセルトランジス
タのドレイン側にそれぞれ接続される複数のビット線
と、上記複数のビット線にそれぞれ接続され、上記複数
のビット線の各電位を記憶情報に対応付けられる複数の
判定電位と個々に比較する複数の比較回路と、上記複数
のメモリセルトランジスタに対して、上記ソース線から
一定の周期で第1の電位を繰り返し印加し、上記複数の
ビット線から上記第1の電位の印加と同時に第2の電位
または第2の電位よりも上記第1の電位に対して電位差
が小さくなる第3の電位を印加すると共に、上記第1の
電位の印加期間の間隙期間に上記複数のビット線から上
記複数のメモリセルトランジスタを介して上記ソース線
へ電流を流す複数の書き込み/読み出し制御回路と、を
備え、上記複数の書き込み読み出し制御回路は、上記メ
モリセルトランジスタの選択動作に同期して初期設定さ
れた後、上記比較回路の出力をラッチするラッチと、上
記ソース線に上記第1の電位が印加されるタイミングに
同期した一定周期のクロックに応答して上記ラッチの出
力を上記ビット線に伝える第1のスイッチトランジスタ
と、上記クロックの反転クロックに応答して上記ビット
線を電流供給源に接続する第2のスイッチトランジスタ
と、を含み、上記複数のビット線の電位が上記信号電位
に達するまで上記第2の電位を印加し、上記判定電位に
達した後には上記第3の電位を印加することにある。
A second feature is that a plurality of memory cell transistors arranged in a matrix having an electrically independent floating gate and changing an on-resistance value according to the amount of charge stored in the floating gate. A source line commonly connected to a source side of the plurality of memory cell transistors; and a plurality of source lines arranged corresponding to each column of the memory cell transistors and connected to a drain side of a memory cell transistor in the same column. A plurality of bit lines, a plurality of comparison circuits respectively connected to the plurality of bit lines and individually comparing each potential of the plurality of bit lines with a plurality of determination potentials associated with storage information; and the plurality of memory cells. A first potential is repeatedly applied to the transistor from the source line at a constant cycle, and the first potential is applied from the plurality of bit lines. At the same time as the application of the first potential, the second potential or a third potential having a potential difference smaller than the second potential with respect to the first potential is applied. And a plurality of write / read control circuits for flowing a current from the plurality of bit lines to the source line via the plurality of memory cell transistors, wherein the plurality of write / read control circuits perform a selection operation of the memory cell transistors. And a latch for latching the output of the comparison circuit after being initialized in synchronization with the output of the latch in response to a clock having a fixed period synchronized with the timing at which the first potential is applied to the source line. And a second switch for connecting the bit line to a current supply in response to an inverted clock of the clock. Includes a switch transistor, the potential of the plurality of bit lines and applying the second potential to reach the signal voltage, after reaching the determination potential is to apply the third potential.

【0014】本発明によれば、ソース線から各列に共通
に印加される第1の電位をそのままにしながら、複数の
ビット線から各列毎に個別に印加される第2の電位をそ
れぞれ独立に第3の電位に切り換えるようにしてメモリ
セルトランジスタへの書き込みを停止することができ
る。複数列のメモリセルトランジスタに対し、高電位の
第1の電位を一定の周期でソース線に印加し続ければよ
いため、第1の電位をソース線に供給する回路の構成が
簡略される。
According to the present invention, the second potential individually applied to each column from a plurality of bit lines is independently controlled while the first potential applied to each column from the source line is kept unchanged. Then, the writing to the memory cell transistor can be stopped by switching to the third potential. Since it is only necessary to continuously apply the high potential of the first potential to the source line at a constant period for the memory cell transistors in a plurality of columns, the configuration of a circuit for supplying the first potential to the source line is simplified.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の不揮発性半導体
メモリ装置の第1の実施形態を示す回路図であり、図2
は、その動作を説明するタイミング図である。メモリセ
ルトランジスタ30は、図5に示すメモリセルトランジ
スタ20と同一構造であり、フローティングゲート及び
コントロールゲートを有し、フローティングゲートに注
入(蓄積)される電荷の量に応じてオン抵抗値を変動さ
せる。ワード線31は、メモリセルトランジスタ30の
コントロールゲートに接続され、行選択情報に応答して
立ち上げられる行選択信号LSが印加される。ビット線
32は、ワード線31に交差する方向に配置されてメモ
リセルトランジスタ30のドレイン側に接続され、後述
する比較回路34が接続される。ソース線33は、ワー
ド線31と平行に配置されてメモリセルトランジスタ3
0のソース側に接続され、一定周期の書き込みクロック
φWが印加される。これにより、メモリセルトランジス
タ30は、ビット線32に対して並列に接続され、書き
込み、読み出し及び消去の各動作毎にビット線32及び
ソース線33から所定の電位の供給を受ける。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
Is a timing chart for explaining the operation. The memory cell transistor 30 has the same structure as the memory cell transistor 20 shown in FIG. 5, has a floating gate and a control gate, and changes the on-resistance value according to the amount of charge injected (stored) in the floating gate. . The word line 31 is connected to the control gate of the memory cell transistor 30, and receives a row selection signal LS that is activated in response to the row selection information. The bit line 32 is arranged in a direction crossing the word line 31, is connected to the drain side of the memory cell transistor 30, and is connected to a comparison circuit 34 described later. The source line 33 is arranged in parallel with the word line 31 so that the memory cell transistor 3
0, and a write clock φW having a constant period is applied. As a result, the memory cell transistor 30 is connected in parallel to the bit line 32 and receives a predetermined potential from the bit line 32 and the source line 33 for each operation of writing, reading, and erasing.

【0016】比較回路34は、ビット線32の電位VBL
と記憶情報に対応付けられる入力情報電位VINとを比較
し、ビット線電位VBLが入力情報電位VINを超えた時点
で反転する判定出力C0を発生する。書き込み/読み出
し制御回路35は、ビット線32に接続され、読み出し
クロックφR及び比較回路34の判定出力C0に応答して
ビット線32に電源電位または接地電位を供給する。
The comparison circuit 34 calculates the potential VBL of the bit line 32
Is compared with the input information potential VIN associated with the storage information, and a determination output C0 that is inverted when the bit line potential VBL exceeds the input information potential VIN is generated. The write / read control circuit 35 is connected to the bit line 32 and supplies a power supply potential or a ground potential to the bit line 32 in response to the read clock φR and the determination output C0 of the comparison circuit 34.

【0017】書き込み/読み出し制御回路35は、例え
ば、3つのトランジスタT1、T2、T3、2つのイン
バータC1、C2及び1つのNANDゲートA1より構
成される。第3のトランジスタT3は、ゲートに読み出
しクロックφRが印加され、ビット線32と電源との間
に直列に接続される。このトランジスタT3は、読み出
しクロックφRに応答してビット線32に電流を供給で
きるようにすると共に、その読み出し動作の際にメモリ
セルトランジスタ30の状態を読み出すための負荷抵抗
として働く。第1のインバータC1は、CMOS回路で
構成され、NANDゲートA1との組み合わせにより、
リセットクロックφPによる初期設定が可能なラッチを
構成する。即ち、NANDゲートA1の一方の入力にイ
ンバータC1の出力が印加され、他方の入力にリセット
クロックφPが印加されると共に、インバータC1の入
力にNANDゲートA1の出力が印加される。これによ
り、リセットクロックφPがロウレベルの期間にリセッ
トされて出力が接地電位に初期設定された後、インバー
タC1の入力に与えられる電位をラッチするように構成
される。第1のトランジスタT1は、ゲートに第2のイ
ンバータC2によって反転された読み出しクロックφR
が印加され、ビット線32とラッチ(インバータC1の
出力)との間に接続される。そして、第2のトランジス
タT2は、ゲートに読み出しクロックφRが印加され、
比較回路34とラッチ(インバータC1の入力)との間
に接続される。従って、読み出し/書き込み制御回路3
5は、読み出しクロックφRが立ち上がっている期間に
電源電位を供給し、立ち下がっている期間に、判定出力
C0がハイレベルであれば接地電位、ロウレベルであれ
ば電源電位をそれぞれ供給する。
The write / read control circuit 35 comprises, for example, three transistors T1, T2, T3, two inverters C1, C2 and one NAND gate A1. The readout clock φR is applied to the gate of the third transistor T3, and the third transistor T3 is connected in series between the bit line 32 and the power supply. The transistor T3 enables current to be supplied to the bit line 32 in response to the read clock φR, and also functions as a load resistor for reading the state of the memory cell transistor 30 during the read operation. The first inverter C1 is formed of a CMOS circuit, and is configured by a combination with a NAND gate A1.
It constitutes a latch that can be initialized by the reset clock φP. That is, the output of the inverter C1 is applied to one input of the NAND gate A1, the reset clock φP is applied to the other input, and the output of the NAND gate A1 is applied to the input of the inverter C1. Thereby, after the reset clock φP is reset during the low level period and the output is initialized to the ground potential, the potential applied to the input of the inverter C1 is latched. The first transistor T1 has, on its gate, a read clock φR inverted by a second inverter C2.
Is applied between the bit line 32 and the latch (the output of the inverter C1). Then, the read clock φR is applied to the gate of the second transistor T2,
It is connected between the comparison circuit 34 and the latch (input of the inverter C1). Therefore, the read / write control circuit 3
Reference numeral 5 supplies the power supply potential during the period when the read clock φR rises, and supplies the ground potential when the judgment output C0 is at the high level and supplies the power supply potential when the determination output C0 is at the low level during the fall.

【0018】書き込みクロックφW及び読み出しクロッ
クφRは、図2に示すように、図8の書き込みクロック
φW及び読み出しクロックφRと同一であり、互いに逆の
位相を有する。そして、書き込みクロックφWが立ち上
がり、読み出しクロックφRが立ち下がる期間が書き込
み期間(W)となり、逆に、書き込みクロックφWが立
ち下がって読み出しクロックφRが立ち上がる期間が読
み出し期間(R)となる。また、リセットクロックφP
は、メモリセルトランジスタ30の選択動作、例えば、
ワード線31に印加される行選択信号LSに同期し、メ
モリセルトランジスタ30が活性化される際にロウレベ
ルからハイレベルに立ち上がり、所定の書き込み動作が
完了した後にハイレベルからロウレベルに立ち下がる。
尚、図2のタイミング図においては、各動作の切り替わ
りに動作マージンが設定されていないが、実際の動作に
おいては、書き込みクロックφW及び読み出しクロック
φRを一時的に0Vまで下げて各トランジスタをオフさ
せるような期間を設定している。また、書き込み/読み
出し制御回路35のトランジスタT1、T2について
も、それぞれのオンする期間が重ならないようにするた
め、インバータC2で読み出しクロックφRの立ち上が
りを遅延させるようにしている。尚、インバータC2に
ついては、トランジスタT1のゲート側にのみ設けるよ
うにする他に、トランジスタT2及びT3のゲート側に
のみ設けるようにする(このとき、読み出しクロックφ
Rの位相は書き込みクロックφWと同位相となる。)こと
も考えられる。
As shown in FIG. 2, the write clock φW and the read clock φR are the same as the write clock φW and the read clock φR in FIG. 8, and have phases opposite to each other. The period during which the write clock φW rises and the read clock φR falls is the write period (W), and the period during which the write clock φW falls and the read clock φR rises is the read period (R). Also, reset clock φP
Is a selection operation of the memory cell transistor 30, for example,
In synchronization with the row selection signal LS applied to the word line 31, the memory cell transistor 30 rises from a low level to a high level when the memory cell transistor 30 is activated, and falls from a high level to a low level after a predetermined write operation is completed.
In the timing chart of FIG. 2, an operation margin is not set for switching each operation, but in an actual operation, the write clock φW and the read clock φR are temporarily reduced to 0 V to turn off each transistor. Such a period is set. Also, in order to prevent the ON periods of the transistors T1 and T2 of the write / read control circuit 35 from overlapping, the rising of the read clock φR is delayed by the inverter C2. The inverter C2 is provided only on the gate side of the transistor T1 and is provided only on the gate side of the transistors T2 and T3 (in this case, the read clock φ
The phase of R is the same as that of the write clock φW. )

【0019】リセットクロックφPがロウレベルにある
間は、比較回路34の出力に関係なくラッチ(インバー
タC1)の出力がロウレベルとなり、メモリセルトラン
ジスタ30への書き込みが可能になる。このような状態
のままリセットクロックφPが立ち上げられても、比較
回路34の出力C0がハイレベルになるまでは、メモリ
セルトランジスタ30への書き込みは継続される。
While the reset clock φP is at the low level, the output of the latch (inverter C1) is at the low level regardless of the output of the comparison circuit 34, and writing to the memory cell transistor 30 becomes possible. Even if the reset clock φP rises in such a state, the writing to the memory cell transistor 30 is continued until the output C0 of the comparison circuit 34 goes high.

【0020】ビット線32の電位VBLは、書き込み期間
に、書き込み/読み出し制御回路35から供給される電
位となり、読み出し期間に、電源電位をメモリセルトラ
ンジスタ30と読み出し負荷となるトランジスタT3と
それぞれのオン抵抗値との比で分圧した電位となる。メ
モリセルトランジスタ30が消去状態のとき、メモリセ
ルトランジスタ30のオン抵抗値は、トランジスタT3
のオン抵抗値に比べて十分に小さいため、ビット線電位
VBLは、ほぼ接地電位に一致する。このとき、入力情報
電位VINが接地電位と電源電位との中間にあれば、ビッ
ト電位VBLが入力情報電位VINよりも低くなるため、判
定出力C0はハイレベルになる。従って、書き込み/読
み出し制御回路35は、書き込み期間に接地電位を供給
する。
The potential VBL of the bit line 32 becomes the potential supplied from the write / read control circuit 35 during the writing period, and the power supply potential is turned on by the memory cell transistor 30 and the transistor T3 serving as the reading load during the reading period. The potential is divided by the ratio with the resistance value. When the memory cell transistor 30 is in the erased state, the on-resistance value of the memory cell transistor 30 is the transistor T3
, The bit line potential VBL substantially coincides with the ground potential. At this time, if the input information potential VIN is intermediate between the ground potential and the power supply potential, the bit potential VBL becomes lower than the input information potential VIN, so that the judgment output C0 goes high. Therefore, the write / read control circuit 35 supplies the ground potential during the write period.

【0021】書き込み動作が繰り返されてメモリセルト
ランジスタ30のオン抵抗値が高くなると、図2に示す
ように、読み出し期間におけるビット線電位VBLが段階
的に高くなる。そして、ある読み出し期間にビット線電
位VBLが入力情報電位VINを超えると、比較回路34の
判定出力C0が反転する。これにより、次の書き込み期
間には、書き込み/読み出し制御回路35からビット線
32に電源電位が供給されるようになる。従って、ビッ
ト線32とソース線33との間でメモリセルトランジス
タ30に印加される電位差は、判定出力C0が立ち下が
る前に比べて、電源電位の分だけ小さくなり、メモリセ
ルトランジスタ30での書き込み動作が停止される。
尚、書き込みクロックφWは、波高値を変えることなく
継続して供給される。
When the write operation is repeated and the on-resistance value of the memory cell transistor 30 increases, the bit line potential VBL in the read period gradually increases as shown in FIG. When the bit line potential VBL exceeds the input information potential VIN during a certain read period, the judgment output C0 of the comparison circuit 34 is inverted. Thus, in the next writing period, the power supply potential is supplied from the writing / reading control circuit 35 to the bit line 32. Therefore, the potential difference applied to the memory cell transistor 30 between the bit line 32 and the source line 33 becomes smaller by the power supply potential than before the fall of the judgment output C0, and the writing in the memory cell transistor 30 is performed. Operation is stopped.
Note that the write clock φW is continuously supplied without changing the peak value.

【0022】このような書き込み動作が完了した後に
は、メモリセルトランジスタ30を非選択状態、例え
ば、行選択信号LSを立ち下げてコントロールゲートを
オフ状態とし、さらに、リセットクロックφPを立ち下
げて書き込み/読み出し制御回路35を初期設定する。
これにより、メモリセルトランジスタ30が1本のビッ
ト線32に複数個並列に接続されるような場合におい
て、各メモリセルトランジスタ30に対してアドレスを
切り換えるようにして順次書き込みを行うことができる
ようになる。
After such a write operation is completed, the memory cell transistor 30 is in a non-selected state, for example, the row selection signal LS is turned off to turn off the control gate, and further, the reset clock φP is turned down to perform writing. / Read control circuit 35 is initialized.
Thus, in the case where a plurality of memory cell transistors 30 are connected to one bit line 32 in parallel, it is possible to sequentially write data by switching addresses for each memory cell transistor 30. Become.

【0023】以上のような装置においては、書き込みク
ロックφW自体の波高値を変えることなく、メモリセル
トランジスタ30では、書き込みクロックφWの波高値
を低くしたのと同じ動作が行われるようになる。このた
め、高電圧となる書き込みクロックφW自体は、波高値
を制御する必要がなく、比較的簡単な構成の回路を用い
て発生させることが可能になる。
In the above-described device, the same operation as when the peak value of the write clock φW is lowered is performed in the memory cell transistor 30 without changing the peak value of the write clock φW itself. For this reason, the write clock φW itself that becomes a high voltage does not need to control the peak value, and can be generated using a circuit having a relatively simple configuration.

【0024】図3は、本発明の不揮発性半導体メモリ装
置の第2の実施形態を示す回路図であり、図4は、その
動作を説明するタイミング図である。メモリセルトラン
ジスタ40は、図1に示すメモリセルトランジスタ30
と同一のものである。このメモリセルトランジスタ40
は、例えば、4行×3列に行列配置される。ワード線4
1は、メモリセルトランジスタ40の各行毎に対応して
配置され、各メモリセルトランジスタ40のコントロー
ルゲートがそれぞれ接続される。このワード線41に
は、行選択情報を受けるロウデコーダ(図示せず)から
供給される行選択信号LS1〜LS4が印加され、何れ
か1行が選択的に活性化される。ビット線42は、メモ
リセルトランジスタ40が配列された列方向に延在し、
各メモリセルトランジスタ40のドレイン側が接続され
る。ソース線43は、ビット線42と交差する方向に延
在して配置され、各メモリセルトランジスタ40のソー
ス側が接続される。これにより、各メモリセルトランジ
スタ40は、ビット線42に対して並列に接続され、書
き込み、読み出し及び消去の各動作毎にビット線42及
びソース線43から所定の電位の供給を受ける。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, and FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation thereof. The memory cell transistor 40 shown in FIG.
Is the same as This memory cell transistor 40
Are arranged in a matrix of, for example, 4 rows × 3 columns. Word line 4
1 is arranged corresponding to each row of the memory cell transistors 40, and the control gate of each memory cell transistor 40 is connected. Row selection signals LS1 to LS4 supplied from a row decoder (not shown) that receives row selection information are applied to the word line 41, and any one of the rows is selectively activated. Bit line 42 extends in the column direction in which memory cell transistors 40 are arranged,
The drain side of each memory cell transistor 40 is connected. The source line 43 is arranged to extend in a direction intersecting the bit line 42, and the source side of each memory cell transistor 40 is connected. Thereby, each memory cell transistor 40 is connected in parallel to the bit line 42 and receives a predetermined potential from the bit line 42 and the source line 43 for each of the writing, reading and erasing operations.

【0025】比較回路44は、各ビット線42の電位V
BL1〜VBL2と記憶情報に対応付けられる複数の入力情報
電位VIN1〜VIN3とをそれぞれ比較し、各ビット線電位
VBL1〜VBL3が各入力情報電位VIN1〜VIN3を超えた時
点でそれぞれ反転する判定出力C1〜C3を発生する。書
き込み/読み出し制御回路45は、各ビット線42にそ
れぞれ接続され、読み出しクロックφR及び比較回路4
4の判定出力C1〜C3に応答してビット線32に電源電
位または接地電位を供給する。各書き込み/読み出し制
御回路45は、図1の読み出し/書き込み制御回路35
と同一構成であり、リセットクロックφPにより初期設
定された後、読み出しクロックφRが立ち上がっている
期間に電源電位を供給し、立ち下がっている期間に、各
判定出力C1〜C3がハイレベルであれば接地電位、ロウ
レベルであれば電源電位をそれぞれ供給する。
The comparison circuit 44 calculates the potential V of each bit line 42
BL1 to VBL2 are compared with a plurality of input information potentials VIN1 to VIN3 associated with storage information, and a decision output C1 is inverted when each bit line potential VBL1 to VBL3 exceeds each input information potential VIN1 to VIN3. ~ C3 are generated. The write / read control circuit 45 is connected to each of the bit lines 42, and controls the read clock φR and the comparison circuit 4
The power supply potential or the ground potential is supplied to the bit line 32 in response to the judgment outputs C1 to C3. Each write / read control circuit 45 corresponds to the read / write control circuit 35 of FIG.
After the initial setting by the reset clock φP, the power supply potential is supplied during the rise of the read clock φR, and when each of the judgment outputs C1 to C3 is at the high level during the fall, If the ground potential and the low level, the power supply potential is supplied.

【0026】ここで、入力情報電位VIN1〜VIN3がそれ
ぞれ接地電位と電源電位との間の中間電位であり、VIN
1>VIN2>VIN3である場合の動作を図4に従って説明
する。書き込みクロックφW、読み出しクロックφR及び
リセットクロックφPは、図2と同一であり、リセット
クロックφPが立ち上がっている期間に書き込み期間
(W)及び読み出し期間(R)をそれぞれ設定する。各
メモリセルトランジスタ40がそれぞれ消去状態のと
き、各ビット線電位VBL1〜VBL3は、それぞれ接地電位
であり、各入力情報電位VIN1〜VIN3よりも低いため、
各判定出力C1〜C3は全てハイレベルになる。従って、
各書き込み/読み出し制御回路45は、各ビット線42
に対して、書き込み期間に接地電位を供給する。
Here, the input information potentials VIN1 to VIN3 are intermediate potentials between the ground potential and the power supply potential, respectively.
The operation when 1>VIN2> VIN3 will be described with reference to FIG. The write clock φW, the read clock φR, and the reset clock φP are the same as those in FIG. 2, and the write period (W) and the read period (R) are set while the reset clock φP is rising. When each memory cell transistor 40 is in the erased state, each of the bit line potentials VBL1 to VBL3 is a ground potential and is lower than each of the input information potentials VIN1 to VIN3.
All the judgment outputs C1 to C3 are at high level. Therefore,
Each write / read control circuit 45 is connected to each bit line 42
, A ground potential is supplied during the writing period.

【0027】書き込み動作が繰り返されて各メモリセル
トランジスタ30のオン抵抗値が高くなると、図4に示
すように、読み出し期間における各ビット線電位VBL1
〜VBL3が段階的に高くなる。書き込み動作が繰り返さ
れ、先ず、第1のビット線電位VBL1が第1の入力情報
電位VIN1を超えると、比較回路44の判定出力C1が反
転し、第1列のメモリセルトランジスタ40に対する書
き込み動作を停止する。この時点で第1の入力情報電位
VIN1の書き込みが完了する。続いて、第2のビット線
電位VBL2が第2の入力情報電位VIN2を超えると、比較
回路44の判定出力C2が反転し、第2列のメモリセル
トランジスタ40に対する書き込み動作を停止する。こ
の時点で第2の入力情報電位VIN2の書き込みが完了す
る。そして、第3のビット線電位VBL3が第3の入力情
報電位VIN3を超えると、比較回路44の判定出力C3が
反転し、第3列のメモリセルトランジスタ40に対する
書き込み動作を停止する。この時点で第3の入力情報電
位VIN3の書き込みが完了する。各列において、書き込
みが完了した後には、次の書き込み期間で、書き込み/
読み出し制御回路45からビット線42に電源電位が供
給されるようになる。
When the write operation is repeated to increase the on-resistance of each memory cell transistor 30, as shown in FIG. 4, each bit line potential VBL1 in the read period is increased.
~ VBL3 gradually increases. The write operation is repeated. First, when the first bit line potential VBL1 exceeds the first input information potential VIN1, the judgment output C1 of the comparison circuit 44 is inverted, and the write operation to the memory cell transistor 40 in the first column is performed. Stop. At this point, the writing of the first input information potential VIN1 is completed. Subsequently, when the second bit line potential VBL2 exceeds the second input information potential VIN2, the judgment output C2 of the comparison circuit 44 is inverted, and the writing operation to the memory cell transistors 40 in the second column is stopped. At this point, the writing of the second input information potential VIN2 is completed. Then, when the third bit line potential VBL3 exceeds the third input information potential VIN3, the judgment output C3 of the comparison circuit 44 is inverted, and the writing operation to the third column memory cell transistor 40 is stopped. At this point, the writing of the third input information potential VIN3 is completed. In each column, after the writing is completed, the writing / writing is performed in the next writing period.
The power supply potential is supplied from the read control circuit 45 to the bit line 42.

【0028】以上のような装置においては、同一行にあ
る複数のメモリセルトランジスタ40に対して同時に書
き込みを行うことができるため、書き込みに要する時間
を短縮することができる。
In the above-described device, writing can be simultaneously performed on a plurality of memory cell transistors 40 on the same row, so that the time required for writing can be reduced.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、高電位の書き込みクロ
ックを連続して供給しながら、ビット線の電位を上げる
ことによってメモリセルトランジスタに対する書き込み
動作を停止することができる。書き込み/読み出し制御
回路を初期設定するリセットクロックは、メモリセルの
選択動作、換言すれば、アドレスの切り替わりのタイミ
ングで立ち上げられるため、書き込みクロックや読み出
しクロックに比べて周波数が低く、消費電力は小さい。
従って、書き込み及び読み出しに必要な周辺回路の回路
規模を小さく形成することができる。
According to the present invention, the write operation to the memory cell transistor can be stopped by increasing the potential of the bit line while continuously supplying a high potential write clock. The reset clock for initializing the write / read control circuit is started at the memory cell selection operation, in other words, at the timing of address switching, and thus has a lower frequency and lower power consumption than the write clock and the read clock. .
Therefore, the circuit scale of the peripheral circuit necessary for writing and reading can be reduced.

【0030】また、メモリセルトランジスタを複数列配
置した場合においては、各メモリセルトランジスタに対
して同時に書き込みを行うことができるようになり、書
き込みに要する時間を短縮することができる。
In the case where a plurality of memory cell transistors are arranged, writing can be performed simultaneously on each memory cell transistor, and the time required for writing can be reduced.

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

【図1】本発明の不揮発性半導体メモリ装置の第1の実
施形態を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention.

【図2】第1の実施形態の動作を説明するタイミング図
である。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the first embodiment.

【図3】本発明の不揮発性半導体メモリ装置の第2の実
施形態を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention.

【図4】第2の実施形態の動作を説明するタイミング図
である。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the second embodiment.

【図5】従来の不揮発性半導体メモリ装置のメモリセル
の構造を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a structure of a memory cell of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図6】図5のX−X線の断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line XX of FIG. 5;

【図7】従来の不揮発性半導体メモリ装置の構成を示す
回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図8】書き込みクロック及び読み出しクロックの波形
図である。
FIG. 8 is a waveform diagram of a write clock and a read clock.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 分離領域 3、5、9 酸化膜 4 フローティングゲート 6 コントロールゲート 7 ドレイン領域 8 ソース領域 10 アルミニウム配線 11 コンタクトホール 20、30、40 メモリセルトランジスタ 21、31、41 ワード線 22、32、42 ビット線 23、33、43 ソース線 24 選択トランジスタ 25 データ線 34、44 比較回路 35、45 読み出し/書き込み制御回路 T1、T2、T3 トランジスタ C1、C2 インバータ A1 NANDゲート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Isolation region 3, 5, 9 Oxide film 4 Floating gate 6 Control gate 7 Drain region 8 Source region 10 Aluminum wiring 11 Contact hole 20, 30, 40 Memory cell transistor 21, 31, 41 Word line 22, 32, 42 bit line 23, 33, 43 source line 24 selection transistor 25 data line 34, 44 comparison circuit 35, 45 read / write control circuit T1, T2, T3 transistor C1, C2 inverter A1 NAND gate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 16/00 - 16/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11C 16/00-16/34

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電気的に独立したフローティングゲート
を有し、このフローティングゲートに蓄積される電荷の
量に応じてオン抵抗値を変化させるメモリセルトランジ
スタと、上記メモリセルトランジスタのソース側に接続
されるソース線と、上記メモリセルトランジスタのドレ
イン側に接続されるビット線と、上記ビット線に接続さ
れ、上記ビット線の電位を記憶情報に対応付けられる
力情報電位と比較する比較回路と、上記メモリセルトラ
ンジスタに対して、上記ソース線から一定の周期で第1
の電位を繰り返し印加し、上記第1の電位の印加に同期
して上記ビット線から上記フローティングゲートに電荷
を注入し得る第2の電位或いは上記フローティングゲー
トに電荷を注入し得ない第3の電位を印加すると共に、
上記第1の電位の印加期間の間隙期間に上記ビット線か
ら上記メモリセルトランジスタを介して上記ソース線へ
電流を流す書き込み/読み出し制御回路と、を備え、上
記書き込み読み出し制御回路は、上記メモリセルトラン
ジスタの選択動作に同期して初期設定された後、上記比
較回路の出力をラッチするラッチと、上記ソース線に上
記第1の電位が印加されるタイミングに同期した一定周
期のクロックに応答して上記ラッチの出力を上記ビット
線に伝える第1のスイッチトランジスタと、上記クロッ
クの反転クロックに応答して上記ビット線を電流供給源
に接続する第2のスイッチトランジスタと、を含み、上
記ビット線の電位が上記入力情報電位に達するまで上記
第2の電位を印加し、上記判定電位に達した後には上記
第3の電位を印加することを特徴とする不揮発性半導体
メモリ装置。
1. A memory cell transistor having an electrically independent floating gate and changing an on-resistance value according to the amount of charge stored in the floating gate, and a memory cell transistor connected to a source side of the memory cell transistor. A source line, a bit line connected to the drain side of the memory cell transistor, and an input connected to the bit line, the potential of the bit line being associated with stored information.
A comparison circuit for comparing the potential with the force information potential ;
Is applied repeatedly and synchronized with the application of the first potential.
Charge from the bit line to the floating gate
Potential or the floating gate
While applying a third potential at which no charge can be injected into the
A write / read control circuit for causing a current to flow from the bit line to the source line via the memory cell transistor during a gap period between the application periods of the first potential, wherein the write / read control circuit comprises: After being initialized in synchronization with the selection operation of the transistor, a latch for latching the output of the comparison circuit, and in response to a clock having a constant cycle synchronized with a timing at which the first potential is applied to the source line. A first switch transistor for transmitting an output of the latch to the bit line, and a second switch transistor for connecting the bit line to a current supply in response to an inverted clock of the clock, Applying the second potential until the potential reaches the input information potential, and applying the third potential after reaching the determination potential The nonvolatile semiconductor memory device according to claim Rukoto.
【請求項2】 電気的に独立したフローティングゲート
を有し、このフローティングゲートに蓄積される電荷の
量に応じてオン抵抗値を変化させる行列配置された複数
のメモリセルトランジスタと、上記複数のメモリセルト
ランジスタのソース側に共通に接続されるソース線と、
上記メモリセルトランジスタの各列に対応して配置さ
れ、同一列のメモリセルトランジスタのドレイン側にそ
れぞれ接続される複数のビット線と、上記複数のビット
線にそれぞれ接続され、上記複数のビット線の各電位を
記憶情報に対応付けられる複数の入力情報電位と個々に
比較する複数の比較回路と、上記複数のメモリセルトラ
ンジスタに対して、上記ソース線から一定の周期で第1
の電位を繰り返し印加し、上記第1の電位の印加に 同期
して、上記ビット線に印加したときに、上記フローティ
ングゲートに電荷を注入し得る第2の電位或いは上記フ
ローティングゲートに電荷を全く注入し得ない第3の電
位を印加すると共に、上記第1の電位の印加期間の間隙
期間に上記複数のビット線から上記複数のメモリセルト
ランジスタを介して上記ソース線へ電流を流す複数の書
き込み/読み出し制御回路と、を備え、上記複数の書き
込み読み出し制御回路は、上記メモリセルトランジスタ
の選択動作に同期して初期設定された後、上記比較回路
の出力をラッチするラッチと、上記ソース線に上記第1
の電位が印加されるタイミングに同期した一定周期のク
ロックに応答して上記ラッチの出力を上記ビット線に伝
える第1のスイッチトランジスタと、上記クロックの反
転クロックに応答して上記ビット線を電流供給源に接続
する第2のスイッチトランジスタと、を含み、上記複数
のビット線の電位が上記入力情報電位に達するまで上記
第2の電位を印加し、上記入力情報電位に達した後には
上記第3の電位を印加することを特徴とする不揮発性半
導体メモリ装置。
2. A plurality of memory cell transistors having an electrically independent floating gate, and having a plurality of memory cell transistors arranged in a matrix for changing an on-resistance value according to an amount of electric charge stored in the floating gate, A source line commonly connected to the source side of the cell transistor;
A plurality of bit lines arranged corresponding to each column of the memory cell transistors and connected to the drain side of the memory cell transistors in the same column, and a plurality of bit lines connected to the plurality of bit lines, respectively. A plurality of comparator circuits for individually comparing each potential with a plurality of input information potentials associated with storage information; and a first cycle from the source line to the plurality of memory cell transistors at a constant period.
Is applied repeatedly and synchronized with the application of the first potential.
Then, when applied to the bit line, the floating
A second potential at which charge can be injected into the floating gate or
A third charge that cannot inject any charge into the loading gate
And a plurality of write / read control circuits for applying a potential and flowing a current from the plurality of bit lines to the source line via the plurality of memory cell transistors during a gap period of the application period of the first potential. A plurality of write / read control circuits, which are initialized in synchronization with a selection operation of the memory cell transistor, and then latch the output of the comparison circuit;
A first switch transistor for transmitting the output of the latch to the bit line in response to a clock having a constant period synchronized with the timing at which the potential is applied, and supplying a current to the bit line in response to an inverted clock of the clock. A second switch transistor connected to a source, the second potential being applied until the potentials of the plurality of bit lines reach the input information potential, and the third potential being applied after reaching the input information potential . A non-volatile semiconductor memory device characterized by applying the following potential:
【請求項3】 上記複数のメモリセルトランジスタの各
行に対応して配置され、上記複数のメモリセルトランジ
スタのゲートがそれぞれ接続されるワード線をさらに有
し、行選択情報に応答して特定の行のメモリセルトラン
ジスタが選択的に活性化されることを特徴とする請求項
2に記載の不揮発性半導体メモリ装置。
3. A memory device further comprising a word line arranged corresponding to each row of the plurality of memory cell transistors and connected to a gate of each of the plurality of memory cell transistors, wherein a specific row is provided in response to row selection information. 3. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein said memory cell transistor is selectively activated.
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