JP3356439B2 - Non-volatile semiconductor memory system - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory system

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JP3356439B2
JP3356439B2 JP2476991A JP2476991A JP3356439B2 JP 3356439 B2 JP3356439 B2 JP 3356439B2 JP 2476991 A JP2476991 A JP 2476991A JP 2476991 A JP2476991 A JP 2476991A JP 3356439 B2 JP3356439 B2 JP 3356439B2
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memory cell
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和則 大内
正樹 百冨
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Description

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

[発明の目的] [Object of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気的書替え可能な不
揮発性半導体メモリ(EEPROM)、特にNANDセ
ル構成のメモリセルアレイを有するEEPROMを用い
たメモリシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory (EEPROM), and more particularly to a memory system using an EEPROM having a memory cell array having a NAND cell configuration.

【0002】[0002]

【従来の技術】EEPROMの一つとして、高集積化が
可能なNANDセル型EEPROMが知られている。こ
れは、複数のメモリセルをそれらのソース,ドレインを
隣接するもの同士で共用する形で直列接続して一単位と
してビット線に接続するものである。メモリセルは通常
電荷蓄積層と制御ゲートが積層されたFETMOS構造
を有する。メモリセルアレイは、p型基板またはn型基
板に形成されたp型ウェル内に集積形成される。NAN
Dセルのドレイン側は選択ゲートを介してビット線に接
続され、ソース側はやはり選択ゲートを介してソース線
(基準電位配線)に接続される。メモリセルの制御ゲー
トは、行方向に連続的に接続されてワード線となる。
2. Description of the Related Art As one type of EEPROM, a NAND cell type EEPROM capable of high integration is known. In this method, a plurality of memory cells are connected in series in such a manner that their sources and drains are shared by adjacent ones, and are connected to a bit line as one unit. A memory cell usually has an FETMOS structure in which a charge storage layer and a control gate are stacked. The memory cell array is integrally formed in a p-type well formed in a p-type substrate or an n-type substrate. NAN
The drain side of the D cell is connected to a bit line via a selection gate, and the source side is also connected to a source line (reference potential wiring) via a selection gate. The control gates of the memory cells are continuously connected in the row direction to form word lines.

【0003】このNANDセル型EEPROMの動作は
次の通りである。データ書込みの動作は、ビット線から
最も離れた位置のメモリセルから順に行う。選択された
メモリセルの制御ゲートには高電圧Vpp(=20V程
度)を印加し、それよりビット線側にあるメモリセルの
制御ゲートおよび選択ゲートには中間電位VppM (=1
0V程度)を印加し、ビット線にはデータに応じて0V
または中間電位を与える。ビット線に0Vが与えられた
時、その電位は選択メモリセルのドレインまで伝達され
て、ドレインから浮遊ゲートに電子注入が生じる。これ
によりその選択されたメモリセルのしきい値は正方向に
シフトする。この状態をたとえばデータ“1”とする。
ビット線に中間電位が与えられたときは電子注入が起こ
らず、従ってしきい値は変化せず、負に止まる。この状
態はデータ“0”である。
The operation of this NAND cell type EEPROM is as follows. The data write operation is performed in order from the memory cell located farthest from the bit line. A high voltage Vpp (= about 20 V) is applied to the control gate of the selected memory cell, and the intermediate potential VppM (= 1) is applied to the control gate and the selection gate of the memory cell on the bit line side from the high voltage Vpp.
0V) and apply 0V to the bit line according to the data.
Alternatively, an intermediate potential is applied. When 0 V is applied to the bit line, the potential is transmitted to the drain of the selected memory cell, and electrons are injected from the drain to the floating gate. As a result, the threshold value of the selected memory cell shifts in the positive direction. This state is, for example, data “1”.
When an intermediate potential is applied to the bit line, electron injection does not occur, so that the threshold value does not change and remains negative. This state is data "0".

【0004】データ消去は、NANDセル内のすべての
メモリセルに対して同時に行われる。すなわち全ての制
御ゲート,選択ゲートを0Vとし、ビット線およびソー
ス線を浮遊状態として、p型ウェルおよびn型基板に高
電圧20Vを印加する。これにより、全てのメモリセル
で浮遊ゲートの電子がp型ウェルに放出され、しきい値
は負方向にシフトする。
[0004] Data erasure is performed simultaneously on all memory cells in a NAND cell. That is, all control gates and select gates are set to 0 V, the bit lines and source lines are set in a floating state, and a high voltage of 20 V is applied to the p-type well and the n-type substrate. As a result, in all the memory cells, electrons of the floating gate are emitted to the p-type well, and the threshold value shifts in the negative direction.

【0005】データ読出し動作は、選択されたメモリセ
ルの制御ゲートを0Vとし、それ以外のメモリセルの制
御ゲートおよび選択ゲートを電源電位Vcc(=5V)と
して、選択メモリセルで電流が流れるか否かを検出する
ことにより行われる。
In a data read operation, the control gate of the selected memory cell is set to 0 V, and the control gates and select gates of the other memory cells are set to the power supply potential Vcc (= 5 V). This is done by detecting

【0006】以上の動作説明から明らかなように、NA
NDセル型EEPROMでは、書込みおよび読出し動作
時には非選択メモリセルは転送ゲートとして作用する。
この観点から、書込みがなされたメモリセルのしきい値
電圧には制限が加わる。たとえば、“1”書込みされた
メモリセルのしきい値の好ましい範囲は、0.5〜3.
5V程度となる。データ書込み後の経時変化,メモリセ
ルの製造パラメータのばらつきや電源電位のばらつきを
考慮すると、データ書込み後のしきい値分布はこれより
小さい範囲であることが要求される。
As is apparent from the above description of the operation, NA
In the ND cell type EEPROM, unselected memory cells function as transfer gates during write and read operations.
From this viewpoint, the threshold voltage of the written memory cell is restricted. For example, a preferable range of the threshold value of the memory cell in which “1” is written is 0.5 to 3.0.
It is about 5V. In consideration of a change over time after data writing, a variation in manufacturing parameters of a memory cell, and a variation in power supply potential, it is required that the threshold distribution after data writing be in a smaller range.

【0007】しかしながら、従来のような、書込み電位
および書込み時間を固定して全メモリセルを同一条件で
データ書き込みする方式では、“1”書込み後のしきい
値範囲を許容範囲に収めることが難しい。たとえばメモ
リセルは製造プロセスのばらつきからその特性にもばら
つきが生じる。従って書き込み特性を見ると、書込まれ
やすいメモリセルと書込まれにくいメモリセルがある。
従来はこれに対して、書込まれにくいメモリセルに十分
に書込まれるように、書込み時間に余裕を持たせて全メ
モリセルを同一条件で書込むという事が一般に行われて
いる。これでは、書込まれ易いメモリセルには必要以上
に書込まれ、しきい値電圧が許容範囲を越えて高くなっ
てしまう。
However, in the conventional method of writing data in all memory cells under the same condition while fixing the write potential and the write time, it is difficult to keep the threshold range after "1" writing within the allowable range. . For example, the characteristics of memory cells vary due to variations in the manufacturing process. Therefore, from the viewpoint of writing characteristics, there are memory cells that are easily written and memory cells that are hardly written.
Conventionally, in general, writing is performed on all memory cells under the same condition with a sufficient write time so that sufficient writing is performed on memory cells that are difficult to write. In this case, writing is performed more than necessary in a memory cell which is easily written, and the threshold voltage becomes higher than an allowable range.

【0008】以上のように従来のNANDセル型EEP
ROMでは、データ書込みの際、メモリセルが転送ゲー
トとして作用することから制限される許容しきい値範囲
に収めることが難しい、という問題があった。また従来
のEEPROMでは一般に、メモリセルにデータを書込
むためのデータラッチと、メモリセルのデータを読出す
センスアンプとが別々にメモリセルアレイを挟んで設け
られており、これが高集積化を阻害する一因となってい
た。
As described above, the conventional NAND cell type EEP
The ROM has a problem in that, when data is written, it is difficult for the memory cell to fall within a limited allowable threshold range because the memory cell acts as a transfer gate. Also conventional
In general, in EEPROM, data is written to a memory cell.
Data latch and read data from memory cells
Provided separately with the sense amplifier with the memory cell array interposed
This is one of the factors that hinder high integration.
Was.

【0009】本発明は、効率的なデータ書込みを行っ
て、しかも書込み状態のメモリセルのしきい値を所望の
範囲内に収める事を可能としたEEPROMシステムを
提供することを目的とする。本発明はまた、データラッ
チとセンスアンプを兼用させて高集積化を図ったEEP
ROMを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an EEPROM system capable of performing efficient data writing and keeping the threshold value of a memory cell in a written state within a desired range. The present invention also provides data
EEP with high integration by using both switches and sense amplifiers
It is intended to provide a ROM.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、電気的書替え
可能で、かつデータ書込み状態を確認する書込みベリフ
ァイ制御回路を有するEEPROMシステムであって、
1ページ分のメモリセルについて所定の単位書込み時間
を設定して同時にデータ書込みを行う手段と、データ書
込みがなされた1ページ分のメモリセル群について、書
込みベリファイ動作を行う手段と、1ページ分のメモリ
セル群に書込み不十分のメモリセルがある場合に、書込
み不十分のメモリセルがなくなるまで、同じページにつ
いて同じ単位書込み時間を設定してデータ書込みと書込
みベリファイ動作を繰り返す手段と、第iページのデー
タ書込みが終了した後、第i+1ページについて同様に
データ書込みと書込みベリファイ動作を繰り返す手段
と、第i+1ページのデータ書込みを行う際に、第iペ
ージのデータ書込みに要したトータル書込み時間を最初
のデータ書込み時間として設定する手段とを備えたこと
を特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an EEPROM system having a write verify control circuit which is electrically rewritable and checks a data write state.
Means for setting a predetermined unit write time for one page of memory cells and simultaneously writing data; means for performing a write verify operation on one page of memory cells to which data has been written ; memory
If there is an insufficiently written memory cell in the cell group,
The same page until there are no insufficient memory cells
Data writing and writing by setting the same unit writing time
Means for repeating the verify operation and the data of the i-th page.
After the data writing is completed, similarly for the (i + 1) th page
Means for repeating data write and write verify operations
When writing data of the (i + 1) th page,
Total write time required for writing
Means for setting the data write time of
It is characterized by.

【0011】本発明はまた、不揮発性メモリセルアレイ
と、データ書き込みのためのデータ入力バッファおよび
データラッチと、データ読出しのためのセンスアンプお
よびデータ出力バッファとを有するEEPROMにおい
て、データラッチとセンスアンプを兼用する回路とし
て、入力端子がメモリセルアレイのビット線に接続され
る第1のクロック信号同期式インバータと、入力端子と
出力端子がそれぞれ前記第1のクロック信号同期式イン
バータの出力端子と入力端子に接続された第2のクロッ
ク信号同期式インバータとから構成されたデータラッチ
兼センスアンプを有することを特徴とする。
The present invention also relates to a nonvolatile memory cell array.
And a data input buffer for writing data and
Data latch and sense amplifier for reading data
EEPROM having a buffer and a data output buffer
And a circuit that doubles as a data latch and sense amplifier
Input terminal is connected to the bit line of the memory cell array.
A first clock signal synchronous inverter, and an input terminal.
The output terminals are each the first clock signal synchronous input.
A second clock connected to the output and input terminals of the inverter
Data latch composed of a clock signal synchronous inverter
It is characterized by having a sense amplifier.

【0012】[0012]

【作用】本発明に係るEEPROMでは、データ書込み
を行った後に、書込みベリファイ制御回路によってメモ
リセルの制御ゲートに所定のベリファイ電位(たとえ
ば、電源電位と接地電位の中間に設定される)を与えて
メモリセルのしきい値の評価ができるようになってい
る。本発明はこの様なEEPROMを用いたシステムに
おいて、ページ毎にその中で所望のしきい値に達してい
ないメモリセルが一つでもあれば書込み動作を追加し、
その後再度しきい値の評価を行う。このデータ書込みと
ベリファイ動作を繰り返し行い、すべてのメモリセルの
しきい値が所望の許容範囲に収まっていることを確認し
たらそのページの書込み動作を終了する。
In the EEPROM according to the present invention, after data is written, a predetermined verify potential (for example, set between the power supply potential and the ground potential) is applied to the control gate of the memory cell by the write verify control circuit. The threshold of the memory cell can be evaluated. According to the present invention, in a system using such an EEPROM, a writing operation is added for each page if at least one memory cell in the page does not reach a desired threshold value.
Thereafter, the threshold value is evaluated again. The data write and verify operations are repeated, and when it is confirmed that the threshold values of all the memory cells are within a desired allowable range, the write operation of the page is terminated.

【0013】このようなデータ書込みと書込みベリファ
イ動作においては、単位書込み時間が予め設定される
が、第iページのデータ書込みが終了した後に第i+1
ページのデータ書込みを行う場合には、第iページのデ
ータ書込みに要したトータル書込み時間が最初のデータ
書込み時間として設定される。この様に前ページの書込
みに要したトータル時間を最初のデータ書込み時間とし
て、その後データ書込みとベリファイ動作を前ページと
同様に行うことによって、無駄なベリファイ動作の繰り
返しを省くことができる。したがって本発明によれば、
データ書込みが極めて効率よく行われ、最終的にデータ
書込みが終了した後に全メモリセルのしきい値分布を所
望の範囲に収めることができる。本発明に係るEEPR
OMではまた、データラッチとセンスアンプが二つのク
ロック信号同期式インバータを組み合わせたデータラッ
チ兼センスアンプとしてとして構成され、したがってE
EPROMの高集積化が図られる。
In such data write and write verify operations, the unit write time is set in advance, but after the data write of the i-th page is completed, the (i + 1) -th
When writing data to a page, the total writing time required for writing data to the i-th page is set as the first data writing time. By setting the total time required for writing the previous page as the initial data writing time and thereafter performing the data writing and the verify operation in the same manner as the previous page, useless repetition of the verify operation can be omitted. Therefore, according to the present invention,
Data writing is performed very efficiently, and the threshold distribution of all memory cells can be kept within a desired range after the data writing is finally completed. EEPR according to the present invention
In OM, the data latch and the sense amplifier are
A data rack with a lock signal synchronous inverter
And as a sense amplifier,
EPROM is highly integrated.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の一実施例のNANDセル
型EEPROMシステム構成を示す。1がEEPROM
チップであり、2はこれらのEEPROMチップ1のデ
ータ書き替えを、後に詳述するアルゴリズムに従って制
御するための制御回路LSIチップである。
FIG. 1 shows a NAND cell type EEPROM system configuration according to an embodiment of the present invention. 1 is EEPROM
A control circuit LSI chip 2 controls data rewriting of the EEPROM chip 1 in accordance with an algorithm described later in detail.

【0016】図2(a) (b) は、図1の具体的なシステム
構成例であるLSIメモリカードの斜視図と平面図であ
る。ここでは、カード本体3に4個のEEPROMチッ
プ1と1個の制御回路LSIチップ2を搭載している。
4が外部端子である。
FIGS. 2A and 2B are a perspective view and a plan view of an LSI memory card which is a specific example of the system configuration of FIG. Here, four EEPROM chips 1 and one control circuit LSI chip 2 are mounted on the card body 3.
4 is an external terminal.

【0017】図3は、本実施例におけるNANDセル型
EEPROMの構成を示している。メモリセルアレイ2
1に対して、データ書込みおよび読出しを行うためにビ
ット線制御回路26が設けられている。このビット線制
御回路26はデータ入出力バッファ25につながる。制
御ゲート制御回路23は、メモリセルアレイ21のロウ
デコーダ22によって選択される制御ゲート線にデータ
書込み,消去,読出しおよびベリファイの各動作に対応
して所定の制御信号を出力するものである。基板電位制
御回路24はセルが構成されるp型ウェルを通常は0
V,消去時にVpp(〜20V)に制御するものである。
入力されたアドレスはアドレスバッファ28を通してロ
ウデコーダ22およびカラムデコーダ27に伝達され
る。
FIG. 3 shows the configuration of a NAND cell type EEPROM in this embodiment. Memory cell array 2
A bit line control circuit 26 is provided to perform data writing and reading for 1. The bit line control circuit 26 is connected to the data input / output buffer 25. The control gate control circuit 23 outputs a predetermined control signal to a control gate line selected by the row decoder 22 of the memory cell array 21 in accordance with each of data write, erase, read, and verify operations. The substrate potential control circuit 24 normally sets the p-type well where the cell is formed to 0.
V, which is controlled to Vpp (up to 20 V) during erasing.
The input address is transmitted to the row decoder 22 and the column decoder 27 through the address buffer 28.

【0018】図4(a)(b)は、メモリセルアレイの
一つのNANDセル部分の平面図と等価回路図であり、
図5(a)(b)はそれぞれ図4(a)のA−A′およ
びB−B′断面図である。素子分離酸化膜12で囲まれ
たp型シリコン基板(またはp型ウェル)11に複数の
NANDセルからなるメモリセルアレイが形成されてい
る。一つのNANDセルに着目して説明するとこの実施
例では、8個のメモリセルM1 〜M8 が直列接続されて
一つのNANDセルを構成している。メモリセルはそれ
ぞれ、基板11にゲート絶縁膜13を介して浮遊ゲート
14(141 ,142 ,…,148 )が形成され、この
上に層間絶縁膜15を介して制御ゲート16(161 ,
162 ,…,168 )が形成されて、構成されている。
これらのメモリセルのソース,ドレインであるn型拡散
層19は隣接するもの同志共用する形で、メモリセルが
直列接続されている。NANDセルのドレイン側,ソー
ス側には夫々、メモリセルの浮遊ゲート,制御ゲートと
同時に形成された選択ゲート149 ,169 ,および1
410,1610が設けられている。素子形成された基板上
はCVD酸化膜17により覆われ、この上にビット線1
8が配設されている。ビット線18はNANDセルの一
端のドレイン側拡散層19にはコンタクトさせている。
FIGS. 4A and 4B are a plan view and an equivalent circuit diagram of one NAND cell portion of the memory cell array.
FIGS. 5A and 5B are sectional views taken along the lines AA 'and BB' of FIG. 4A, respectively. A memory cell array including a plurality of NAND cells is formed on a p-type silicon substrate (or p-type well) 11 surrounded by an element isolation oxide film 12. Focusing on one NAND cell, in this embodiment, eight memory cells M1 to M8 are connected in series to form one NAND cell. In each of the memory cells, a floating gate 14 (141, 142,..., 148) is formed on a substrate 11 via a gate insulating film 13, and a control gate 16 (161, 161) is formed thereon via an interlayer insulating film 15.
162,..., 168) are formed.
The n-type diffusion layers 19, which are the source and drain of these memory cells, are adjacent to each other and are commonly used, and the memory cells are connected in series. Select gates 149, 169, and 1 formed simultaneously with the floating gate and control gate of the memory cell are provided on the drain side and the source side of the NAND cell, respectively.
4 10 and 16 10 are provided. The substrate on which the elements are formed is covered with a CVD oxide film 17, on which the bit lines 1 are formed.
8 are provided. The bit line 18 is in contact with the drain-side diffusion layer 19 at one end of the NAND cell.

【0019】行方向に並ぶNANDセルの制御ゲート1
6は共通に制御ゲート線CG1 ,CG2 ,…,CG8 と
して配設されている。これら制御ゲート線はワード線と
なる。選択ゲート149 ,169 ,および1410,16
10もそれぞれ行方向に連続的に選択ゲート線SG1 ,S
G2 として配設されている。図6は、この様なNAND
セルがマトリクス配列されたメモリセルアレイの等価回
路を示している。
Control gates 1 of NAND cells arranged in the row direction
6 are arranged in common as control gate lines CG1, CG2,..., CG8. These control gate lines become word lines. Select gates 149, 169 and 1410, 16
10 also have select gate lines SG1, S1 continuously in the row direction.
It is located as G2. FIG. 6 shows such a NAND
2 shows an equivalent circuit of a memory cell array in which cells are arranged in a matrix.

【0020】図7は図3の中のビット線制御回路26の
具体的な構成を示している。センスアップ兼データラッ
チ回路としてEタイプpチャネルMOSトランジスタQ
p1,Qp2,Qp3,Qp4およびEタイプnチャネ
ルMOSトランジスタQn1,Qn2,Qn3,Qn4
により構成されるCMOSフリップフロップを有する。
より具体的に説明すれば、pチャネルMOSトランジス
タQp1,Qp2とnチャネルMOSトランジスタQn
1,Qn2の部分は、入力端子がトランスファゲートQ
n7を介してビット線BLiに接続される第1のクロッ
ク信号同期式インバータを構成し、pチャネルMOSト
ランジスタQp3,Qp4とnチャネルMOSトランジ
スタQn3,Qn4の部分は、その入力端子と出力端子
がそれぞれ第1のクロック同期式インバータの出力端子
と入力端子に接続された第2のクロック信号同期式イン
バータを構成している。これら第1,第2のクロック信
号同期式インバータが共に活性化された時には、データ
ラッチとしてのフリップフロップ動作が行われることに
なる。
FIG. 7 shows a specific configuration of the bit line control circuit 26 in FIG. E-type p-channel MOS transistor Q as sense-up and data latch circuit
p1, Qp2, Qp3, Qp4 and E-type n-channel MOS transistors Qn1, Qn2, Qn3, Qn4
Has a CMOS flip-flop.
More specifically, a p-channel MOS transistor
Qp1, Qp2 and n-channel MOS transistor Qn
1 and Qn2, the input terminal is the transfer gate Q
The first clock connected to bit line BLi via n7
And a p-channel MOS transistor
Transistors Qp3, Qp4 and n-channel MOS transistor
Star Qn3 and Qn4 are input terminals and output terminals
Are the output terminals of the first clock synchronous inverter, respectively.
And a second clock signal synchronous input connected to the input terminal.
Make up the barter. These first and second clock signals
When both the synchronous inverters are activated, the data
Flip-flop operation as a latch is performed
Become.

【0021】EタイプnチャネルMOSトランジスタQ
n7はセンスアンプ兼データラッチ回路とビット線BLi
のデータ転送を制御するトランスファゲートである。読
み出し時にはクロックφCDが“H”、また書込み時には
クロックφCDはVM (〜10V)となって、このMOS
トランジスタQn7によりデータの転送が行われる。
E type n channel MOS transistor Q
n7 is a sense amplifier / data latch circuit and bit line BLi
Is a transfer gate for controlling the data transfer. At the time of reading, the clock φCD becomes “H”, and at the time of writing, the clock φCD becomes VM (〜1010 V).
Data transfer is performed by the transistor Qn7.

【0022】EタイプpチャネルMOSトランジスタQ
p5は、ビット線プリチャージ用トランジスタである。制
御信号/PREが“L”になることでこのMOSトラン
ジスタNp5がオンとなり、ビット線BLiをVcc=5V
にプリチャージする。
E type p channel MOS transistor Q
p5 is a bit line precharge transistor. When the control signal / PRE becomes "L", the MOS transistor Np5 is turned on, and the bit line BLi is set to Vcc = 5V.
Precharge to.

【0023】EタイプnチャネルMOSトランジスタQ
n8は、リセット用トランジスタである。制御信号RES
ETが“H”になることによって、このMOSトランジ
スタQn8がオンし、ビット線BLiを接地電位にリセッ
トする。
E type n channel MOS transistor Q
n8 is a reset transistor. Control signal RES
When ET becomes "H", the MOS transistor Qn8 is turned on, and the bit line BLi is reset to the ground potential.

【0024】DタイプnチャネルMOSトランジスタQ
D1は、高電位がメモリセルに印加されるデータ消去の時
にトランジスタQp5,Qn8に高電位が印加されないよう
にするためのもので、クロックφCUを“L”にすること
でMOSトランジスタQD1がオフになってMOSトラン
ジスタQp5,Qn8には高電位が印加されなくなる。
D type n channel MOS transistor Q
D1 is for preventing a high potential from being applied to the transistors Qp5 and Qn8 when data is erased when a high potential is applied to the memory cell. The MOS transistor QD1 is turned off by setting the clock φCU to "L". As a result, no high potential is applied to the MOS transistors Qp5 and Qn8.

【0025】次に、図7の制御回路の各モードによる動
作を説明する。待機時には、例えばRESETが
“H”、制御信号/PREが“H”、クロックφCUが
“H”、クロックφCDが“H”、カラム選択信号CSL
iが“L”、クロックφA1が“L”、クロックφA2が
“H”(“L”でも構わない)、クロックφB1が
“H”、クロックφB2が“L”、VBTがVccで、ビッ
ト線BLiが0V、トランジスタQp4やQn3のゲートが
Vccのリセット状態となっている。データ読み出し時に
は、クロックφA1,φB1が“H”、クロックφA2,φB2
が“L”となってフリップフロップは非動作状態であ
る。このときカラム選択信号CSLiは“L”、クロッ
クφCDは“H”、クロックφCUは“H”、制御信号/P
REは“H”、RESETは“L”でり、VBTはVcc
である。つぎに、制御信号/PREが“L”となってビ
ット線BLiはVccにプリチャージされる。制御信号/
PREが“H”となってビット線BLiがフローティン
グ状態になったら、ワード線を所定の電位にしてメモリ
セルのデータを読み出す。データによってビット線BL
iは“H”か“L”となる。クロックφA2を“H”、φ
B1を“L”とすると、もしビット線BLiが“H”なら
ばデータがラッチされる。またその後、クロックφA1を
“L”、φB2を“H”とすると、もしビット線BLiが
“L”なら、データがこの時ラッチされる。カラム選択
信号CSLiを“H”とすることで、データは入出力線
IO,/IOに転送される。
Next, the operation of the control circuit of FIG. 7 in each mode will be described. During standby, for example, RESET
“H”, control signal / PRE is “H”, clock φCU is
“H”, clock φCD is “H”, column select signal CSL
i is “L”, clock φA1 is “L”, clock φA2 is
“H” (or “L”), clock φB1
“H”, clock φB2 is “L”, VBT is Vcc, bit
Line BLi is 0V, and the gates of transistors Qp4 and Qn3 are
Vcc is in a reset state. At the time of data reading, the clocks φA1 and φB1 are “H” and the clocks φA2 and φB2
Becomes "L" and the flip-flop is in a non-operation state. At this time, the column selection signal CSLi is “L”, the clock φCD is “H”, the clock φCU is “H”, and the control signal / P
RE is "H", RESET is Ri Oh in the "L", VBT is Vcc
It is. Next, the control signal / PRE becomes "L", and the bit line BLi is precharged to Vcc. Control signal/
When PRE becomes "H" and the bit line BLi is in a floating state, the word line is set to a predetermined potential to read data from the memory cell. Bit line BL depending on data
i becomes "H" or "L". Clock φA2 is set to “H”, φ
Assuming that B1 is "L", data is latched if the bit line BLi is "H". Thereafter, when the clock φA1 is set to “L” and the clock φB2 is set to “H”, if the bit line BLi is “L”, data is latched at this time. By setting the column selection signal CSLi to “H”, data is transferred to the input / output lines IO and / IO.

【0026】データ書き込み時には、まずクロックφC
Dが“L”となって、ビット線BLiとフリップフロッ
プが切り離される。ついでカラム選択信号CSLiがア
ドレス信号によって選ばれ、データがラッチされる。
ット線BLi(i=1,2,…,m)で1ページ分のデ
ータがラッチされると、クロックφCDが“H”とな
る。クロックφCDとVBTが電源電位Vccから中間
電位VM(〜10V)となって、データによってビット
線はVMかOVとなる。書き込みが終了すると、VBT
とφCDはVccとなり、φA1,φB1が“H”、φ
A2,φB2が“L”となり、さらにRESETが
“H”となってリセットされる。データ消去時には、ク
ロックφCUとφCDが“L”となり、ビット線BLi
からビット線制御回路は切り離される。
At the time of data writing, first, the clock φC
D becomes “L”, and the bit line BLi and the flip-flop are disconnected. Next, the column selection signal CSLi is selected by the address signal, and the data is latched. Bi
When one page of data is latched by the cut line BLi (i = 1, 2,..., M), the clock φCD becomes “H”. The clocks φCD and VBT change from the power supply potential Vcc to the intermediate potential VM ((10 V), and the bit line becomes VM or OV depending on the data. When writing is completed, VBT
And φCD become Vcc, φA1 and φB1 become “H”, φ
A2 and φB2 go to “L”, and RESET goes to “H” to be reset. At the time of data erasure, the clocks φCU and φCD become “L”, and the bit line BLi
Is disconnected from the bit line control circuit.

【0027】図8および図9は、図3の中のロウデコー
ダ22の部分の具体的な構成を示す図である。図8にお
いて、NANDゲートG1 により、アドレスaiとイネ
ーブル信号RDENBによって1つのNANDセルブロ
ックが選ばれる。ゲートG1の出力は、インバータI1
を介し、EタイプnチャネルMOSトランジスタQn9と
EタイプpチャネルMOSトランジスタQp6からなるト
ランスファゲートを介してノードN1 に接続され、また
インバータを介さずEタイプnチャネルMOSトランジ
スタQn10 とEタイプpチャネルMOSトランジスタQ
p7からなるトランスファゲートを介してノードN1 に接
続されている。これらの転送経路は、制御信号ERAS
E,/ERASEによって、読み出し,書き込みの場合
と、消去の場合に応じて選択される。
FIGS. 8 and 9 are diagrams showing a specific configuration of the row decoder 22 in FIG. In FIG. 8, one NAND cell block is selected by an address ai and an enable signal RDENB by a NAND gate G1. The output of the gate G1 is
, And connected to the node N1 via a transfer gate composed of an E-type n-channel MOS transistor Qn9 and an E-type p-channel MOS transistor Qp6. The E-type n-channel MOS transistor Qn10 and the E-type p-channel MOS transistor Q
It is connected to the node N1 via a transfer gate consisting of p7. These transfer paths are controlled by the control signal ERAS.
E and / ERASE are selected depending on the case of reading and writing and the case of erasing.

【0028】DタイプnチャネルMOSトランジスタQ
D3,QD6はそれぞれ、ノードN1 ,N3 を昇圧するため
のものである。IタイプnチャネルMOSトランジスタ
QI1、EタイプnチャネルMOSトランジスタQn11 ,
Qn12 で構成される回路は、高電位VppをノードN3 に
転送するためのポンプ回路である。Dタイプnチャネル
MOSトランジスタQD2,QD4,QD5はそれぞれノード
N5とN1 ,N1 とN2 ,N2 とN3 を電気的に分離す
るためのものである。
D type n channel MOS transistor Q
D3 and QD6 are for boosting the nodes N1 and N3, respectively. I-type n-channel MOS transistor QI1, E-type n-channel MOS transistor Qn11,
The circuit constituted by Qn12 is a pump circuit for transferring the high potential Vpp to the node N3. D-type n-channel MOS transistors QD2, QD4, QD5 are for electrically isolating nodes N5 and N1, N1 and N2, and N2 and N3, respectively.

【0029】図9において、EタイプnチャネルMOS
トランジスタQn14,Qn16 ,Qn18 ,Qn20 ,Qn22
,Qn24 ,Qn26 ,Qn28 ,Qn30 ,Qn32 は選択ゲ
ートおよび制御ゲートを選択的に接地するためのもので
ある。またEタイプnチャネルMOSトランジスタQn1
3 ,Qn15 ,Qn17 ,Qn19 ,Qn21 ,Qn23 ,Qn2
5,Qn27 ,Qn29 ,Qn31 は、図3中の制御ゲート制
御回路23の出力をそれぞれ、選択ゲートSG1 ,SG
2 、制御ゲートCG1 〜CG8 に選択的に転送するため
のものである。図8および図9のデコーダ回路部の各モ
ードにおける動作を次に説明する。
In FIG. 9, an E type n channel MOS
Transistors Qn14, Qn16, Qn18, Qn20, Qn22
, Qn24, Qn26, Qn28, Qn30, Qn32 are for selectively grounding the select gate and the control gate. E type n-channel MOS transistor Qn1
3, Qn15, Qn17, Qn19, Qn21, Qn23, Qn2
5, Qn27, Qn29 and Qn31 output the output of the control gate control circuit 23 in FIG. 3 to the selection gates SG1 and SG, respectively.
2, for selectively transferring data to the control gates CG1 to CG8. The operation of each mode of the decoder circuit section in FIGS. 8 and 9 will be described below.

【0030】データ読み出し時には、消去信号ERAS
Eは“L”,/ERASEは“H”である。アドレス信
号aiとイネ−ブル信号RDENBが“H”となって選
択された場合、ノードN5 ,N1 ,N2 ,N3 はVcc、
ノードN4 は0Vとなる。このときクロックφL は
“H”である。この後、クロックφL が“L”となり、
さらにクロックφB が“H”となると、ノードN1 とN
3 は電源Vccより高い電位(Vcc+Vth)となり、所望
の読出し電圧が選択ゲートSG1 ,SG2 および制御ゲ
ートCG1 〜CG8 に出力される。例えば、制御ゲート
CG2 が選択された場合、SG1 ,SG2 ,CG1 ,C
G3 〜CG8 はVcc、CG2 は0Vとなる。ベリファイ
読み出しの場合には、選択された制御ゲートCG2 は
0.5Vとなる。
When reading data, the erase signal ERAS is used.
E is "L" and / ERASE is "H". When the address signal ai and the enable signal RDENB are set to "H" and selected, the nodes N5, N1, N2 and N3 are set to Vcc,
Node N4 is at 0V. At this time, the clock φL is "H". Thereafter, the clock φL becomes “L”,
Further, when the clock φB becomes "H", the nodes N1 and N1
3 has a potential (Vcc + Vth) higher than the power supply Vcc, and a desired read voltage is output to the selection gates SG1 and SG2 and the control gates CG1 to CG8. For example, if the control gate CG2 is selected, SG1, SG2, CG1, C2
G3 to CG8 become Vcc, and CG2 becomes 0V. In the case of verify read, the voltage of the selected control gate CG2 becomes 0.5V.

【0031】データ書込みの場合、ERASEは
“L”、/ERASEは“H”である。従って、読み出
しと同様選択されたブロックでは、ノードN1 ,N2 ,
N3 ,N5はVcc、ノードN4 は0Vである。この後リ
ングオシレータの出力φR が出力されると、選択された
ブロックのノードN1 ,N2 ,N3 ,N5 はVpp(〜2
0V)となる。この後クロックφL が“L”となり、ク
ロックφBが“H”となって、ノードN1 ,N3 はVpp
+Vthとなり、選択ゲートSG1 ,SG2 ,制御ゲート
CG1 〜CG8 に所望の電位が出力される。例えば、制
御ゲートCG3 が選択された場合、SG1 はVM (〜1
0V),CG1 ,CG2はVM ,CG3 はVpp,CG4
〜CG8 はVM ,SG2 は0Vとなる。
In the case of data writing, ERASE is "L" and / ERASE is "H". Therefore, in the block selected as in the case of reading, the nodes N1, N2,
N3 and N5 are at Vcc, and the node N4 is at 0V. Thereafter, when the output φR of the ring oscillator is output, the nodes N1, N2, N3 and N5 of the selected block are set at Vpp (up to 2
0V). Thereafter, the clock φL changes to “L”, the clock φB changes to “H”, and the nodes N1 and N3
+ Vth, and a desired potential is output to the selection gates SG1, SG2 and the control gates CG1 to CG8. For example, when the control gate CG3 is selected, SG1 becomes VM (V1
0V), CG1, CG2 are VM, CG3 is Vpp, CG4
CG8 becomes VM and SG2 becomes 0V.

【0032】データ消去の場合は、消去信号ERASE
が“H”,/ERASEが“L”となる。これにより選
択されたブロックのノードN1 ,N2 ,N3 ,N5 は0
V、ノードN4 はVccとなり、選択ゲートSG1 ,SG
2 ,制御ゲートCG1 〜CG8 は0Vとなる。非選択ブ
ロックでは書き込み時と同様に、ノードN1 ,N3 がV
pp+Vthとなり、選択ゲートSG1 ,SG2および制御
ゲートCG1 〜CG8はVppとなる。
In the case of data erasure, the erase signal ERASE
Becomes "H" and / ERASE becomes "L". As a result, the nodes N1, N2, N3 and N5 of the selected block are set to 0.
V, the node N4 becomes Vcc, and the selection gates SG1 and SG
2. The control gates CG1 to CG8 become 0V. In the non-selected block, the nodes N1 and N3 are connected to V
pp + Vth, and the select gates SG1 and SG2 and the control gates CG1 to CG8 become Vpp.

【0033】以上の動作に於いて、セルが形成されるp
型ウェルに与えられる電位Vwellは、図3中の基板電位
制御回路27の出力により制御される。これにより、p
型ウェル電位Vwellは、データ消去の時のみVppとな
り、それ以外は0Vに保たれる。
In the above operation, the cell p is formed.
The potential Vwell applied to the mold well is controlled by the output of the substrate potential control circuit 27 in FIG. This gives p
The mold well potential Vwell becomes Vpp only at the time of data erasing, and is kept at 0 V otherwise.

【0034】以上のような構成と基本動作モードを持つ
NANDセル型EEPROMを持つ図1のシステムにお
いては、基本的に図10に示すアルゴリズムによってデ
ータ書込みと書込み状態の確認(ベリファイ)動作が行
われる。ここでは、一本の制御ゲート線に沿う512個
のメモリセル(すなわちカラムアドレス0〜511)を
1ページとして、単位書込み時間を40μsec に設定し
て、ページモードでデータ書込みとベリファイ動作を繰
り返す場合の1ページ分のデータ書込み基本アルゴリズ
ムを示している。
In the system shown in FIG. 1 having the NAND cell type EEPROM having the above configuration and the basic operation mode, data write and write state confirmation (verify) are basically performed by the algorithm shown in FIG. . Here, when 512 memory cells (that is, column addresses 0 to 511) along one control gate line are set to one page, the unit write time is set to 40 μsec, and data write and verify operations are repeated in page mode. 2 shows a basic algorithm for writing data for one page.

【0035】まず、データ書込み回数を示すNがN=1
に設定され、ページ内の読出しアドレスが0に設定され
(S1)、書込みモード設定(S2 )、1ページ分のデー
タ設定(S3 )を経て、40μsec の書込みパルスで1
ページ分のデータ書込みが行われる(S4 )。
First, N indicating the number of times of data writing is N = 1.
Is set to 0, the read address in the page is set to 0 (S1), the write mode is set (S2), the data for one page is set (S3), and 1 is set by the write pulse of 40 μsec.
Data writing for the page is performed (S4).

【0036】書込みが終了すると、書込みベリファイモ
ードに設定され(S5)、1ページ内のデータが順次読
出されて書込み状態が十分であるか否かが確認される
(S7)。書込みが不十分であれば、N>100である
か否かが判定され(S8 )、NOであればNがステップ
アップされ(S9 )、ページ内アドレスが0に再設定さ
れて(S10)、再び書込み(S2 ,S3 ,S4 )とベリ
ファイ動作(S5 ,S6)が繰り返される。この様に1
回の書込み時間を短くして小刻みに書込みとベリファイ
動作が繰り返される。
When the writing is completed, the mode is set to the write verify mode (S5), and the data in one page is sequentially read to check whether the writing state is sufficient (S7). If the writing is insufficient, it is determined whether or not N> 100 (S8). If NO, N is stepped up (S9), and the address in the page is reset to 0 (S10). The writing (S2, S3, S4) and the verify operation (S5, S6) are repeated again. Like this one
The writing and verifying operations are repeated little by little by shortening the writing time.

【0037】ベリファイ動作でデータ書込み状態が十分
である事が確認されると、ページ内アドレスが511に
達しているか否かが判断され(S11)、NOであれば、
読出しアドレスがステップアップされ(S2 )、次のア
ドレスについて同様にベリファイ読出し動作が繰り返さ
れる。
When it is confirmed by the verify operation that the data write state is sufficient, it is determined whether or not the address in the page has reached 511 (S11).
The read address is stepped up (S2), and the verify read operation is repeated for the next address.

【0038】以上の動作を繰り返して、1ページ分,5
12個のメモリセルのデータ書込みがすべて十分である
ことが確認されると(S11)、ベリファイ読出しモード
が解除されて(S13)、1ページ分のデータ書込みが終
了する。
By repeating the above operation, one page, 5
When it is confirmed that the data writing to all the 12 memory cells is sufficient (S11), the verify read mode is released (S13), and the data writing for one page is completed.

【0039】データ書込みを100回繰り返してもデー
タ書込みが終了しない場合には(S8 )、メモリセルに
何等かの異常があるものとみなして、ベリファイ読出し
モードが解除されて(S14)、書込み終了となる。
If the data writing is not completed even after repeating the data writing 100 times (S8), it is considered that there is some abnormality in the memory cell, the verify read mode is released (S14), and the writing is completed. Becomes

【0040】図11は、図10のアルゴリズムを基本と
して、1ブロック(8NANDセルの場合、ページ番号
0から8まで)についてデータ書込みとベリファイを行
う場合のアルゴリズムを示している。このアルゴリズム
は、ある任意のページのデータ書込みについての最初の
書込み時間を、前ページでのトータルの書込み時間に設
定すること、すなわちステップS25において、データ書
込み時間を単位書込み時間40μsec に対して40μse
c ×Nに設定することを特徴としている。Nは、前ペー
ジのトータルの書込み繰り返し回数として記憶されてい
る値(ただし、第1ページはN=1)である。
FIG. 11 shows an algorithm for writing and verifying data for one block (in the case of 8 NAND cells, page numbers 0 to 8) based on the algorithm of FIG. This algorithm sets the first write time for writing data on an arbitrary page to the total write time on the previous page, that is, in step S25, sets the data write time to 40 μsec per unit write time of 40 μsec.
It is characterized in that c × N is set. N is a value stored as the total number of write repetitions of the previous page (however, N = 1 for the first page).

【0041】これは、EEPROMチップ内のメモリセ
ルのしきい値にプロセス変動があったとしても、チップ
間でのばらつきに対してチップ内の1ブロック内での変
動は少ないことを考慮した結果である。即ち、あるペー
ジについてn回のデータ書込みを要したとすれば、次の
ページについても同じように書込みを行えば同程度の書
込み回数が必要であることが当然予測されることから、
無用の書込みとベリファイ動作の繰返しを省略しようと
する趣旨である。
This is a result of considering that even if there is a process variation in the threshold value of the memory cell in the EEPROM chip, the variation in one block in the chip is small with respect to the variation between the chips. is there. That is, if it is necessary to write n times of data for a certain page, it is naturally predicted that the same number of times of writing is necessary if the same writing is performed for the next page.
This is intended to omit the repetition of useless write and verify operations.

【0042】まず、最初のページについて、N=1、ペ
ージ番号=0が設定され(S21)、図10と同様にペ
ージ内読出しアドレス=0の設定(S22)、書込みモ
ードの設定(S23)、1ページ分のデータ設定(S2
4)を経て、データ書込みが行われる(S25)。この
時、データ書込み時間は、単位書込み時間を40μsec
として、40XN、したがって最初は、図10のアルゴ
リズムと同様に、書き込み時間は40μsec である。
First, for the first page, N = 1 and page number = 0 are set ( S21 ), as in FIG. 10, the in-page read address = 0 (S22), the write mode setting (S23), Data setting for one page (S2
After 4), data writing is performed (S25). At this time, the data write time is set to a unit write time of 40 μsec.
Thus, initially, the write time is 40 μsec, similar to the algorithm of FIG.

【0043】データ書込みが終了すると、ベリファイモ
ードに設定され(S26)、順次データが読出され、書込
み状態が十分であるか否かが確認される(S28)。書込
みが不十分であれば、N>100であるか否かが判定さ
れ(S29)、NOであればNがステップアップされ(S
30)、ページ内アドレスが0に再設定されて(S31)、
再び1ページ分のデータが設定され(S32)、40μse
c のデータ書込みが行われ(S33)、ベリファイ動作が
繰り返される(S26,S27,S28)。以上の繰り返し回
数Nは、カウンタ等に記憶されている。
When the data writing is completed, the mode is set to the verify mode (S26), the data is sequentially read, and it is confirmed whether or not the writing state is sufficient (S28). If the writing is insufficient, it is determined whether N> 100 (S29), and if NO, N is stepped up (S29).
30), the address in the page is reset to 0 (S31),
The data for one page is set again (S32), and 40 μse
The data writing of c is performed (S33), and the verify operation is repeated (S26, S27, S28). The number of repetitions N described above is stored in a counter or the like.

【0044】書込み状態が十分になったことが確認され
ると(S8 )、ページ内読出しアドレスが511に達し
ているか否かが判定され、NOであれぱ、読出しアドレ
スがステップアップされて(S35)、順次読出しベリフ
ァイが行われる。
When it is confirmed that the write state is sufficient (S8), it is determined whether the in-page read address has reached 511, and if NO, the read address is stepped up (S35). ), Read verify is performed sequentially.

【0045】1ページ分のデータ書込みが終了すると、
ページ番号が7に達しているか否かが判定され(S3
6)、残りのページがある場合にはページ番号がステッ
プアップされて(S37)、再度ステップS22に戻る。そ
して、前ページと同様にデータ書込みとベリファイが行
われる。この時ステップ(S25)では、前ページでのト
ータルの書込み時間、すなわち前ページにおいてN回の
繰り返し書込みが行われた場合にはこれが記憶されてい
て、40μsec ×Nが最初のデータ書込み時間として設
定される。それ以後、前ページと同様にデータ書込みと
ベリファイ動作が繰り返される。すべてのページのデー
タ書込みの終了が判定されると(S36)、ベリファイ読
出しモードが解除されて(S38)、1ブロックのデータ
書込みが終了する。
When data writing for one page is completed,
It is determined whether the page number has reached 7 (S3
6) If there is a remaining page, the page number is stepped up (S37), and the process returns to step S22 again. Then, data writing and verification are performed as in the previous page. At this time, in step (S25), the total write time in the previous page, that is, if N repeated writes have been performed in the previous page, this is stored and 40 μsec × N is set as the first data write time. Is done. Thereafter, the data write and verify operations are repeated as in the previous page. When it is determined that the data writing for all pages is completed (S36), the verify read mode is released (S38), and the data writing for one block is completed.

【0046】データ書込み,ベリファイ動作がN=10
0回繰り返しても終了しない場合には(S29) 、図10
と同様になんらかの異常があったものとみなして、ベリ
ファイ読出しモードが解除されて(S39)、書込み動作
終了となる。
N = 10 for data write and verify operations
If the process is not completed even after repeating 0 times (S29), FIG.
In the same manner as in the above, it is considered that there is some abnormality, the verify read mode is released (S39), and the write operation ends.

【0047】以上のようにしてこの実施例のEEPRO
Mシステムでは、前ページのデータ書込み回数を考慮し
て、次のページの最初のデータ書込み時間を設定するこ
とによって、無駄な書込みとベリファイの繰返しを省い
て、効率的にデータ書込みを行うことができ、最終的に
データ書き込みされたメモリセルのしきい値分布を所望
の範囲に設定することができる。
As described above, the EEPRO of this embodiment
In the M system, by setting the first data write time of the next page in consideration of the number of times of data write of the previous page, it is possible to efficiently write data without repeating unnecessary write and verify. As a result, the threshold distribution of the memory cell to which the data is finally written can be set to a desired range.

【0048】以上の動作モードでの各部の電位関係をま
とめて、表1に示す。ここでは書込みおよび書込みベリ
ファイ時制御ゲート線CG2 が選ばれた場合について示
している。
Table 1 summarizes the potential relationship of each part in the above operation modes. Here, the case where the control gate line CG2 at the time of programming and programming verification is selected is shown.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】なお実施例では、ベリファイ動作でのしき
い値評価基準を0.5Vとしたがこれは許容しきい値分
布との関係で、他の適当な値に設定することができる。
単位書込み時間40μsec についても同様であり、例え
ば最終的にしきい値分布の最小値をより正確に設定しよ
うとするためには、1回の書込み時間をより短くして小
刻みに書込み/ベリファイ動作を繰り返すようにすれば
よい。図10,図11中のステップS10,S31は省略す
ることもできる。実施例では、トンネル注入を利用した
NANDセル型EEPROMについて説明したが、ホッ
トエレクトロン注入等他の方式を利用するEEPROM
であっても、本発明は有効である。その他本発明は、そ
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが
できる。
In the embodiment, the threshold evaluation criterion in the verify operation is set to 0.5 V. However, this can be set to another appropriate value in relation to the allowable threshold distribution.
The same applies to the unit writing time of 40 μsec. For example, in order to finally set the minimum value of the threshold distribution more accurately, one writing time is shortened and the writing / verifying operation is repeated little by little. What should I do? Steps S10 and S31 in FIGS. 10 and 11 can be omitted. In the embodiment, the NAND cell type EEPROM using the tunnel injection has been described. However, the EEPROM using another method such as hot electron injection.
However, the present invention is effective. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the spirit thereof.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、前ペ
ージでの書込みに要した時間を考慮しながら書込みベリ
ファイ制御を行うことにより、効率的にデータ書込みを
可能として、最終的に書き込まれたメモリセルのしきい
値分布を所望の範囲内に収めることができるEEPRO
Mシステムを提供することができる。また本発明によれ
ば、データラッチとセンスアンプを、二つのクロック信
号同期式インバータを用いてデータラッチ兼センスアン
プ回路として構成することにより、EEPROMの高集
積化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, by performing the write verify control while considering the time required for writing in the previous page, it is possible to efficiently write data and finally write the data. EEPRO capable of keeping the threshold distribution of the selected memory cell within a desired range
An M system can be provided. Also according to the invention
If the data latch and the sense amplifier
Data latch and sense amplifier using
Configuration as an EEPROM circuit,
Integralization can be achieved.

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

【図1】本発明の一実施例のEEPROMシステム構成
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an EEPROM system configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例のシステムをメモリカードに適用した
構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration in which the system of the embodiment is applied to a memory card.

【図3】同実施例のEEPROMの構成を示すブロック
図。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the EEPROM of the embodiment.

【図4】図3のメモリセルアレイの一つのNANDセル
の平面図と等価回路図。
FIG. 4 is a plan view and an equivalent circuit diagram of one NAND cell of the memory cell array of FIG. 3;

【図5】図4(a)のA−A′およびB−B′断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA ′ and line BB ′ in FIG.

【図6】図3のメモリセルアレイの等価回路図。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the memory cell array of FIG. 3;

【図7】図3のビット線制御回路の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a bit line control circuit of FIG. 3;

【図8】図3のロウデコーダ部の構成の一部を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a part of the configuration of the row decoder unit in FIG. 3;

【図9】同じく図3のロウデコーダ部の構成の残部を示
す図。
FIG. 9 is a diagram showing the rest of the configuration of the row decoder unit of FIG. 3;

【図10】同実施例のシステムの基本的書込みベリファ
イ・アルゴリズムを示す図。
FIG. 10 is an exemplary view showing a basic write verify algorithm of the system according to the embodiment;

【図11】より具体的な書込みベリファイ・アルゴリズ
ムを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a more specific write verify algorithm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…NANDセル型EEPROM、2…制御回路、21
…メモリセルアレイ、22…ロウデコーダ、23…制御
ゲート制御回路、24…基板電位制御回路、25…デー
タ入出力バッファ、26…ビット線制御回路、27…カ
ラムデコーダ、28…アドレスバッファ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... NAND cell type EEPROM, 2 ... control circuit, 21
... Memory cell array, 22 row decoder, 23 control gate control circuit, 24 substrate potential control circuit, 25 data input / output buffer, 26 bit line control circuit, 27 column decoder, 28 address buffer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 百冨 正樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 住原 英樹 神奈川県川崎市幸区堀川町580番1号 株式会社東芝半導体システム技術センタ ー内 (72)発明者 斉藤 伸二 神奈川県川崎市幸区堀川町580番1号 株式会社東芝半導体システム技術センタ ー内 (56)参考文献 特開 昭63−271797(JP,A) 特開 昭63−231799(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masaki Momomi 1, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Research Institute, Inc. No. 1 Toshiba Semiconductor System Technology Center Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Saito 580-1 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Semiconductor System Technology Center Co., Ltd. (56) References JP-A-63- 271797 (JP, A) JP-A-63-231799 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電気的書替え可能なメモリセルが配列され
た不揮発性メモリセルアレイと、このメモリセルアレイ
のビット線に接続されるデータラッチ兼センスアンプ
と、前記データラッチ兼センスアンプとカラム選択トラ
ンジスタを介して接続されるデータ入出力線と、前記デ
ータ入出力線に接続されるデータ入出力バッファとを備
えた不揮発性半導体メモリにおいて、 前記データラッチ兼センスアンプは、入力端子が前記ビ
ット線に接続される第1のクロック信号同期式インバー
タと、入力端子と出力端子がそれぞれ前記第1のクロッ
ク信号同期式インバータの出力端子と入力端子に接続さ
れた第2のクロック信号同期式インバータとから構成さ
れ、 前記ビット線をセンスするのに先立って前記第1及び第
2のクロック信号同期式インバータの両方は非活性化さ
れ、前記ビット線をセンスした後にそのデータをラッチ
するために前記第1及び第2のクロック信号同期式イン
バータの両方は活性化され、 前記データラッチ兼センスアンプと前記データ入出力バ
ッファとのデータの転送は前記カラム選択トランジスタ
によって制御されることを特徴とする不揮発性半導体メ
モリ。
A nonvolatile memory cell array in which electrically rewritable memory cells are arranged; a data latch / sense amplifier connected to a bit line of the memory cell array; and a data latch / sense amplifier and a column selection transistor. A non-volatile semiconductor memory including a data input / output line connected through the data input / output line and a data input / output buffer connected to the data input / output line, wherein the data latch and sense amplifier has an input terminal connected to the bit line. And a second clock signal synchronous inverter having an input terminal and an output terminal connected to the output terminal and the input terminal of the first clock signal synchronous inverter, respectively. Prior to sensing the bit lines, the first and second clock signal synchronous inverters. Both the first and second clock signal synchronous inverters are activated to latch the data after sensing the bit line, and both the data latch and sense amplifier and the A nonvolatile semiconductor memory, wherein data transfer to and from a data input / output buffer is controlled by the column selection transistor.
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