JP3588553B2 - Non-volatile semiconductor memory - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は不揮発性半導体メモリに係り、特に昇圧回路により供給される昇圧電源でワード線を駆動し、かつ、プリチャージされたビット線電圧のディスチャージにおける電圧変化を検出することにより、読み出し動作を行う低電圧、低消費電力の不揮発性半導体メモリに使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、フリップフロップ型のセンスアンプを備え、プリチャージ/ディスチャージ方式で読み出し動作を行う不揮発性半導体メモリ(以下EPROM;Electrically Programmable Read Only Memoryと呼ぶ)が知られている。ここでプリチャージ/ディスチャージ方式とは、プリチャージされたビット線電圧のディスチャージにおける電圧変化を検出するEPROMの読み出し方法をいう。
【0003】
図5に示す回路構成に基づき、前記EPROMの動作原理を説明する。なお、本明細書においては、EPROMの読み出し動作を発明の対象とするので、通常メモリセルアレイと呼ばれる記憶領域を、記憶データが書き込まれたリードセルアレイと、リードセルの記憶状態を読みだす際に比較として用いる複数のレファレンスセルとに別けて説明する。
【0004】
図5は、リードセルアレイ、複数のレファレンスセル、及びセンスアンプからなる不揮発性半導体メモリの回路構成の一部である。中央部にセンスアンプ10を備え、その上下に、I型(イントリンシック型)トランジスタ1と、カラムセレクトトランジスタ2と、m行、n列(m,nは1以上の整数)の浮遊ゲートトランジスタからなるNOR型のリードセルアレイ3と、同様にn個の浮遊ゲートトランジスタからなる1行のNOR型のレファレンスセル4と、ディスチャージトランジスタ5と、ワード線6と、レファレンスワード線6aと、ソース線7と、ビット線8とからなるメモリ面A、11と、メモリ面B、12とが、プリチャージトランジスタ9を含むセンスアンプ10に対して互いに鏡像関係となるように配置される。
【0005】
ここでワード線は、同一行のリードセルの制御ゲートに、それぞれ共通に接続されたm本のワード線6と、前記1行のレファレンスセルの制御ゲートに共通に接続された1本のレファレンスワード線6aとから構成される。なお、ビット線は、前記リードセルの列(カラム)を選択するカラムセレクトトランジスタを介して、n本のビット線8から構成される。
【0006】
I型トランジスタ1は、特にチヤネルイオン注入を行わず、ゲートに1V程度の固定バイアスVBIASを加えたN型MOSトランジスタであって、プリチャージトランジスタ9を介してビット線8にプリチャージ電圧を印加する際、電源電圧(VCC)が直接ビット線に加わらないよう、バッファとしての役割を果たすものである。なおビット線8は、カラムアドレスデコーダの出力をカラムセレクトトランジスタ2のゲートに入力することにより選択される。
【0007】
さらに行(ロー)アドレスデコーダの出力をワード線に入力し、選択されたワード線6と選択されたビット線8とに接続された読み出し対象のリードセル(以下選択リードセルと呼ぶ)3が、図5のメモリ面Aに丸囲みで示されている。
【0008】
選択リードセル3の読み出しは次のように行う。読み出し動作の前に、あらかじめ選択リードセル3には、例えば“0”又は“1”データの書き込みが行われる。
【0009】
NOR型のEPROMでは、前記リードセル3及びレファレンス4は中性しきい値が全て一定の正の値となるように設計される。ここで中性しきい値とは、浮遊ゲートへの電子注入を行わない状態(消去状態)のセルのしきい値をいう。
【0010】
“0”書き込み状態では、セルを構成するトランジスタの浮遊ゲートに電子注入が行われ、選択ゲートセル3のしきい値は中性しきい値からさらに正方向にシフトする。“1”書き込み状態では、浮遊ゲートへの電子注入は行われず消去状態の正の中性しきい値が維持される。
【0011】
図5に示す回路において、例えばメモリ面Aの選択リードセル3を読み出す揚合、メモリ面Bに丸囲みで示された前記選択リードセル3に対応するレファレンスセル(以下選択レファレンスセルと呼ぶ)4が選択される。
【0012】
読み出しに先立ちメモリ面A,Bのディスチャージトランジスタ5をオフとし、あらかじめ、センスアンプ10の入力に接続されたプリチャージトランジスタ9のゲートにプリチャージ信号生成回路から転送されたプリチャージ信号、PR(バー)を入力することにより、I型トランジスタ1及びカラムセレクトトランジスタ2を介して、メモリ面A、Bの選択ビット線にプリチャージ電圧が供給される。
【0013】
次にメモリ面Aの選択ワード線6とメモリ面Bのレファレンスワード線6aとに読みだし電圧を付与し、ディスチャージトランジスタ5をディスチャージ信号DISによりオン状態にすれば、メモリ面A、Bにおけるプリチャージされた選択ビット線8が、それぞれ選択リードセルと選択レファレンスセルとを介して放電される。
【0014】
前記メモリ面A、Bにおけるプリチャージされた選択ビット線8の電圧は、フリップフロップ(以下F/Fと略称する)接続された2個のNORゲートからなるセンスアンプ10の入力にそれぞれ接続され、その2値出力F/F−OUT 及びF/F−OUT により、選択リードセル3への書き込み状態が、レファレンスセル4と比較して読み出される。
【0015】
ここで、フリップフロップ回路からなるセンスアンプ10の読み出し動作について、さらに詳細に説明する。リードセル3とレファレンスセル4との違いは、リードセル3を構成する浮遊ゲートトランジスタのトランスコンダクタンスg の値が、レファレンスセル4に比べて大きく設計されることである。
【0016】
選択リードセル3が“1”書き込み状態にあるときは、浮遊ゲートへの電子注入は行われず、その中性しきい値は選択レファレンスセル4に等しい正の値となる。読み出しは選択ワード線6とレファレンスワード線6aに正の読み出し電圧を与えて両者をオン状態とし、プリチャージされたビット線8の放電電流を比較することにより行う。
【0017】
しかし、選択リードセル3の方がg の値が大きく設計されているので、ビット線8のプリチャージ状態が同じであれば選択リードセル側のビット線8の電荷がより早くディスチャージされ、センスアンプ10の選択リードセル側の入力電圧が選択リファレンスセル側の入力電圧に比べて小となり、ディスチャージ開始後、選択リードセル側のビット線電位が先にF/F回路のしきい値を越え、センスアンプ10の出力F/F−OUT が“0”から“1”に反転する。
【0018】
一方、選択リードセル3が“0”書き込み状態にあるときは、浮遊ゲートへの電子注入が行われるのでしきい値は中性しきい値からさらに正側にシフトし、選択ワード線6に読み出し電圧を印加した状態で、選択リードセル6はオフとなる。したがって常にオン状態であるレファレンス側のビット線電位が先にF/Fの回路しきい値を越え、F/F−OUT が“0”→“1”に反転し、仮に選択リードセル側のビット線電位が、オフ・リーク等により、その後F/F回路のしきい値を越えたとしても、F/F−OUT の“0”状態が維持される。
【0019】
このように、センスアンプを構成するF/F回路の出力F/F−OUT の“1”又は“0”状態(F/F−OUT の“0”又は“1”状態)により、選択リードセル3への“1”書き込み又は“0”書き込み状態がF/F回路に読み出される。
【0020】
一般に使用されるカレントミラー回路を用いた差動増幅型のセンスアンプは、回路構成が複雑であるため最適化された動作電圧範囲から外れると特性劣化がいちじるしいのに対し、F/F回路からなる前記センスアンプ10は、単純なNORゲートでセルの出力を受けるため、広い電圧範囲で動作することができる。
【0021】
さらに、ワード線昇圧により、昇圧回路を用いて電源電圧VCCからの昇圧電位をセルのワード線及びレファレンスワード線に印加することにより、低い電源電圧での読み出し動作を可能としてきた。
【0022】
しかし、このような従来の読み出し方法では、低い電源電圧における読み出しマージンを確保するため前記ワード線昇圧を行っているので、例えば、不揮発性半導体メモリの紫外線消去(以下UV消去と呼ぶ)後におけるしきい値Vthの低いリードセル3に対しては、緩い条件で読み出しを行うこととなり、消去後のベリファイ(消去されたかどうかの読み出しによるチェック)としては、読み出しマージンを確保するという意味での厳しい条件で、読み出すことができないという問題点があった。
【0023】
また、UV消去後のリードセルの評価・解析のことを考慮すれば、前記ワード線昇圧方式ではワード線電位を外部から変化することができず、さらに、従来のフリップフロップ型のセンスアンプ10を用いて、選択リードセル3とレファレンスセル4とを比較する方法では、選択リードセル3のみのしきい値Vthをモニターすることができないという問題点があった。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の不揮発性メモリ、とくにプリチャージ/ディスチャージ方式を用いたUV消去型EPROMの読み出し動作において、F/F回路からなるセンスアンプの2入力に、それぞれリードセル及びレファレンスセルが接続されたビット線の電位を入力し、さらに、ワード線及びレファレンスワード線に昇圧電位を与えることにより、低い電源電圧及び低消費電力での動作を可能にし、電圧範囲の広い読み出し動作を実現してきた。
【0025】
しかし、この読み出し動作では、リードセルのしきい値Vthやセル電流Icell等の状態を詳細にモニターすることができず、とくにUV消去後のリードセルが動作マージンを確保するに十分な程度に消去されたか否かをベリファイすることができないという問題点があった。
【0026】
本発明は上記の問題点を解決すべくなされたもので、リードセルのしきい値Vthやセル電流Icell等を詳細にモニターすることができ、かつ、UV消去後のリードセルが動作マージンを確保するに十分な程度に消去されたか否かをベリファイすることができるEPROMを提供することを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明のEPROMは、リードセルのしきい値Vthやセル電流Icellをチェックすることができるテストモードを備え、前記テストモードにおいてワード線駆動用レベルシフタの電源を書き込み電圧VPPの電源に切り替え、ワード線の電位を任意の値にして読み出すことにより、セルのしきい値Vthやセル電流Icellをモニターすることを可能にし、UV消去後のしきい値ばらつき等による読み出し不良セルを正確に選別することを特徴とする。
【0028】
また、前記テストモードにおいて、F/F回路からなるセンスアンプをシングルエンド方式とする(差動入力を単一入力とする)ことにより、レファレンスセルのばらつきの影響を回避し、レファレンスセルの特性と関係なくリードセルのしきい値Vth及びセル電流Icellをモニターすることを可能にする。
【0029】
具体的には、本発明の態様の不揮発性半導体メモリは、データ記憶用のメモリセルがm行、n列(m,nは1以上の整数)に配置されたリードセルアレイと、選択時にオン状態となるレファレンス用のn個のメモリセルからなる1行のレファレンスセルと、前記リードセルアレイにおける同一行のリードセルの制御ゲートに、それぞれ共通に接続されたm本のワード線と、前記1行のレファレンスセルの制御ゲートに、共通に接続された1本のレファレンスワード線と、読み出し時に前記ワード線、及びレファレンスワード線に昇圧電位を付与する昇圧回路と、前記ワード線、及びレファレンスワード線の電源として、前記昇圧回路の出力電位と書き込み用電源からの出力電位とを切換える電源切換え回路とを具備し、前記電源切換え回路は、書き込み動作を除く動作期間において、前記書込み用電源からの任意の値に設定可能な電位を出力するテストモードを備え、前記テストモードにおいて、前記レファレンスワード線を非選択状態にする制御回路を具備することを特徴とする。
【0030】
また、前記不揮発性半導体メモリは、フリップフロップ型のセンスアンプを具備し、プリチャージされたビット線電圧のディスチャージにおける電圧変化を検出することにより、読み出し動作を行うことを特徴とする。
【0031】
また、好ましくは前記電源切替え回路は、読み出し動作と書き込み動作とを切り換える切替え信号及び前記テストモードを選択するモード信号を入力する2入力NOR回路と、前記2入力NOR回路の出力に、インバータを介して並列に接続された第1、第2のレベルシフタと、前記2入力NOR回路の出力に並列に接続された第3、第4のレベルシフタと、直列に接続された第1乃至第4のMOSトランジスタとからなり、
前記第1、第3のレベルシフタの電源端子には、前記書き込み用電源の出力が接続され、前記第2、第4のレベルシフタの電源端子には、前記昇圧回路の出力が接続され、前記第1乃至第4のレベルシフタの出力は、前記直列に接続された第1乃至第4のMOSトランジスタのゲートにそれぞれ接続され、
前記直列に接続された第1乃至第4のMOSトランジスタのドレイン側の電源端子には、前記書き込み用電源の出力が接続され、そのソース側の電源端子には、前記昇圧回路の出力が接続され、前記第1、第3のMOSトランジスタの基板は、それぞれのドレインに接続され、前記第2、第4のMOSトランジスタの基板は、それぞれのソースに接続され、
前記第2、第3のMOSトランジスタの接続点から前記書き込み用電源の出力電位及び昇圧回路の出力電位のいずれかを出力することを特徴とする。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るEPROMの回路構成を示している。図1において、図5と同一部分には同一の参照番号を付し、詳細な説明を省略する。
【0033】
メモリ面A、B及びセンスアンプ10は、周辺回路として、カラムアドレス信号を受けるカラムデコーダ13と、その出力レベルを制御するレベルシフタ14と、ローアドレス信号及びメモリ面A、Bの選択信号SLCT を受けて、ワード線6を選択するローデコーダ15と、その出力レベルを制御するレベルシフター16と、
メモリ面A、Bの選択信号SLCT 、及び書き込み時にレファレンスワード線を強制的に非選択にする信号EVPPを入力し、レファレンスワード線6aを選択するレファレンスセルワード線選択回路17と、その出力レベルを制御するレベルシフター18と、
プリチャージトランジスタ9にプリチャージ信号PR(バー)を入力するプリチャージ生成回路19と、I型トランジスタ1に一定のバイアス電圧VBIASを供給するバイアス回路20と、ディスチャージトランジスタ5にディスチャージ信号DISを出力するディスチャージ信号生成回路21とを備えている。
【0034】
先にのべたように、従来、昇圧回路22を用いて電源電圧VCCを昇圧してVBBを出力し、これをワード線及びレファレンスワード線に印加することにより、低い電源電圧まで動作する読み出し動作範囲の広いEPROMを実現してきた。
【0035】
しかし、一般に昇圧回路22ではVCCの電圧を連続的に変化することができず、ワード線の電位を任意の値にして読み出すことにより、セルのしきい値をモニターすることができなかった。
【0036】
そこで、本発明のEPROMでは、新たにMODE信号により動作する電源切替え回路23を増設し、外部から任意に設定可能な書き込み電圧VPPを入力し、前記MODE信号より通常動作モードとテストモードとを切り替え、テストモードにおいてレベルシフタ16、18を介して、それぞれワード線及びレファレンスワード線に印加する電圧を任意に設定できるようにした。
【0037】
図2を用いて、MODE信号によりSWRを切り替える電源切替え回路23の一例について説明する。従来、SWRは読み出し時にVCCの昇圧電位VBB、書込み時に書き込み電圧VPPを出力するよう切換え動作をしていたのに対し、図2の回路では、MODE信号が“1”のときに、SWRとして外部から任意に設定可能な書き込み電圧VPPを出力するようになっている。即ち、MODE信号を“1”にすると、ローデコーダ15のレベルシフタ16の電源をVPPとし、ワード線のレベルを任意の電位に設定することを可能にする。
【0038】
図2に示す電源切替え回路23は、通常動作モードにおいて読み出し動作と書き込み動作とを切り換える切替え信号SW、及び前記通常動作モードとテストモードとを選択する信号MODEを入力する2入力NOR回路24と、前記2入力NOR回路24の出力に、インバータ25を介して並列に接続された第1、第2のレベルシフタ26、27と、前記2入力NOR回路24の出力に並列に接続された第3、第4のレベルシフタ28、29と、直列に接続された第1乃至第4のMOSトランジスタ30乃至33とからなる。なお、前記レベルシフタ26乃至29はいずれも反転論理のレベルシフタである。
【0039】
前記第1、第3のレベルシフタ26、28の電源端子には、前記書き込み用電源の出力VPPが接続され、前記第2、第4のレベルシフタ27、29の電源端子には、前記昇圧回路の出力VBBが接続され、前記第1乃至第4のレベルシフタ26乃至29の出力は、前記直列に接続された第1乃至第4のP型MOSトランジスタ30乃至33のゲートにそれぞれ接続され、
前記直列に接続された第1乃至第4のP型MOSトランジスタ30乃至33のドレイン側の(30側の)電源端子には、前記書き込み用電源の出力VPPが接続され、ソース側の(33側の)の電源端子には、前記昇圧回路の出力VBBが接続され、前記第1、第3のP型MOSトランジスタの基板は、それぞれのドレインに接続され、前記第2、第4のP型MOSトランジスタの基板は、それぞれのソースに接続され、前記第2、第3のP型MOSトランジスタの接続点から前記書き込み用電源の出力電位VPP及び昇圧回路の出力電位VBBのいずれかを出力SWRとして出力する。
【0040】
このようにして、MODEが“0”の通常動作モードの場合には、読み出し動作時にSWが“0”となり、SWRにはVCCの昇圧電位VBBが出力され、書き込み動作時にSWが“1”となり、SWRには書き込み電圧VPPが出力される。
【0041】
また、MODEが“1”のテストモードの場合には、SWRには書き込み電圧VPPが出力され、先にのべたようにVPPは外部で任意の値に設定することができるので、これをワード線及びレファレンスワード線に付与することにより、UV消去後のセルのしきい値をモニターすることができる。
【0042】
次に、図3を用いてセル電流Icellとワード線の電圧レベルV との関係について説明する。なお、セル電流IcellがゼロとなるV の値がセルのしきい値Vthに相当する。
【0043】
前述のようにワード線の電圧レベルV を任意に設定可能とすることにより、通常の読み出し時におけるワード線の電圧レベルV より低い電圧で、換言すれば読み出しマージンをより厳しくした条件で、UV消去後にセルの浮遊ゲートに残留した注入電子によるしきい値の僅かな変化を読み出し、UV消去後のしきい値をベリファイすることができる。
【0044】
図3において、横軸はワード線に印加する電圧レベルV (ゲート電圧)、縦軸はセル電流Icell(ドレイン電流)である。実線は“1”書き込みセルとレファレンスセルのゲート電圧とドレイン電流との関係を模式的に示している。両者の中性しきい値は設計上等しくされているので、横軸のP点で共にドレイン電流が立ち上がるが、先に述べたように、レファレンスセルに比べて“1”書き込みセルのトランスコンダクタンスg が大きいため、“1”書き込みセルがより急峻なドレイン電流Icellの立ち上がりを示す。
【0045】
これに対して図3に破線で示す“0”書き込みセルは、浮遊ゲートに電子が注入されるので、“1”書き込みセルに比べてしきい値が正の方向にシフトし、ドレイン電流の立ち上がりがQ点に移動する。しかし、トランスコンダクタンスg の値には変化がないので、“0”書き込みセルのドレイン電流と“1”書き込みセルのドレイン電流とは、PからQへの平行移動の関係になる。なお、図3の横軸の点Pと点Qの電圧の値は、それぞれレファレンスセルの中性しきい値と“0”書き込みメモリセルのしきい値に相当する。
【0046】
図3において、前述のようにワード線のレベルを任意に設定可能とすることにより、通常の読み出し時におけるワード線レベルより低い電位でのベリファイを行うことが可能になる。このとき、読み出し時におけるリードセル側のビット線とレファレンスセル側のビット線とに流れる電流(両セルのドレイン電流)の差と、ベリファイ時における前記電流の差が、それぞれ縦の矢印R、Vで示されている。
【0047】
このとき、前記“1”書き込みセル(消去状態が維持されるセル)がUV消去の際、消去状態が不十分であれば、図3の“1”書き込みセルの横軸との交点PがQ側に移動し、これに伴い前記矢印R、Vの長さは共に減少する。このとき、ベリファイ時におけるリードセルとレファレンスセルの電流の差を示す矢印Vの減少率の方が、読み出し時におけるリードセルとレファレンスセルの電流の差を示す矢印Rの減少率に比べて大きい。
【0048】
両者の減少率の相違はベリファイ時のワード線レベルV が小さいほど顕著であり、場合によっては符号の反転を生じることもある。このことから、ベリファイ時のワード線レベルを小さくするほど、UV消去における消去状態が不十分なセルをベリフアイ動作により検出し易くなることがわかる。
【0049】
以上のべたように、リードセルとレファレンスセルに流れるセル電流の差に着目すれば、間接的にセルのしきい値をモニターすることが可能となり、また、読み出し電圧に比べてベリファイ電圧を低くすることにより、リードセルに生じた僅かなしきい値の増加を極めて高い感度でモニターすることができる。すなわち、UV消去後において、しきい値が読み出しマージンの直近にある不完全な消去状態のセルの存在を容易に判別することができるので、消去不良セルによる読み出し不良の発生や、過剰書き込み等を未然に防止することができる。
【0050】
さらに、図4に示すように、前記MODE信号が“1”のときにレファレンスセル側の選択信号を非選択とする回路と組み合わせることにより、レファレンスセルのしきい値ばらつきの影響がなくなり、純粋にリードセルのしきい値に対応したセンスアンプの入力データが得られる。
【0051】
すなわち図4において、MODE信号が“1”であれば、NORゲート24の出力は“0”となり、レファレンスセルワード線選択回路17の出力はメモリ面A、Bの選択信号SLCT と無関係になる。
【0052】
また、MODE信号が“0”であれば、前記選択信号SLCT がレファレンスセルワード線選択回路17とレベルシフタ18とを介してレフアレンスワード線6aを選択する。
【0053】
レファレンスワード線が非選択となれば、センスアンプ10はシングルエンド型増幅器として動作するので、リードセルのしきい値のみに対応した出力が得られる。このようにすれば、UV消去後におけるわずかなしきい値シフトを容易にモニターできるばかりでなく、とくに“0”書き込み側(セルのしきい値が高い側)においてもレファレンスセルの影響がなくなり、“0”書き込み状態のベリファイを正確に行うことが可能になる。
【0054】
なお本発明は上記の実施の形態に限定されることはない。例えば第1の実施の形態において、2値データの書き込み、読み出し動作するEPROMについて説明したが、本発明の電源切り替え回路を変形すれば、多値データについても同様に動作するEPROMを提供することができる。また前記電源切替え回路のレベルシフタは反転論理である場合について説明したが、P型MOSトランジスタをN型に変更すれば、非反転論理のレベルシフタを用いることができる。
【0055】
また、第1の実施の形態において、UV消去後のしきい値変化をモニターする場合について説明したが、必ずしもUV消去に限定されるものではない。電気的消去可能なEEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only
Memory)の場合にも同様に実施することができる。
【0056】
また、第1の実施の形態において、NOR型のセルアレイを有する場合について説明したが、周辺回路を変更すれば本発明の読み出し動作をNAND型のセルアレイに適用することができる。その他本発明の要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。
【0057】
【発明の効果】
上述したように本発明のEPROMによれば、低い電源電圧・低消費電力で動作可能な不揮発性半導体メモリ、特に昇圧回路により供給される昇圧電源でワード線を駆動し、プリチャージ/ディスチャージ方式により読み出しを行うメモリにおいて、ワード線の電位を外部より任意に与えることが可能となり、ワード線の電位を任意に設定して読み出すことにより、間接的にセルのしきい値をモニターすることが可能となり、例えばUV消去後のセルのしきい値ばらつきによる読み出し不良セルを正確に選別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るEPROMの回路構成を示す図。
【図2】本発明の電源切換え回路の構成を示す図。
【図3】セル電流とワード線レベルとの関係を示す図。
【図4】レファレンスワード線を非選択とする回路の部分構成図。
【図5】従来のEPROMのセルアレイとセンスアンプの構成を示す図。
【符号の説明】
1…I型トランジスタ
2…カラムセレクトトランジスタ
3…リードセル群
4…レファレンスセル群
5…ディスチャージトランジスタ
6…ワード線
6a…レフアレンスワード線
7…ソース線
8…ビット線
9…プリチャージトランジスタ
10…センスアンプ
11…メモリ面A
12…メモリ面B
13…カラムデコーダ
14、16、18…レベルシフタ
15…ローデコーダ
17…レファレンスセルのワード線選択回路
19…プリチャージ信号生成回路
20…バイアス回路
21…ディスチャージ信号生成回路。
22…昇圧回路
23…電源切り替え回路
25…インバータ
26…NOR回路
26〜29…レベルシフタ
30〜33…PMOSトランジスタ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory, and in particular, performs a read operation by driving a word line with a boosted power supply supplied from a booster circuit and detecting a voltage change in discharging a precharged bit line voltage. It is used for low voltage, low power consumption non-volatile semiconductor memories.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a nonvolatile semiconductor memory (hereinafter, referred to as an EPROM; Electrically Programmable Read Only Memory) that includes a flip-flop type sense amplifier and performs a read operation by a precharge / discharge method. Here, the precharge / discharge method refers to an EPROM reading method for detecting a voltage change in discharging a precharged bit line voltage.
[0003]
The operation principle of the EPROM will be described based on the circuit configuration shown in FIG. In the present specification, the read operation of the EPROM is the subject of the present invention, and therefore, a storage area usually called a memory cell array is used as a comparison between a read cell array in which storage data is written and a read state of a read cell. The description will be made separately for a plurality of reference cells to be used.
[0004]
FIG. 5 shows a part of a circuit configuration of a nonvolatile semiconductor memory including a read cell array, a plurality of reference cells, and a sense amplifier. A sense amplifier 10 is provided at the center, and an I-type (intrinsic type) transistor 1, a column select transistor 2, and floating gate transistors of m rows and n columns (m and n are integers of 1 or more) are provided above and below the sense amplifier 10. , A NOR-type read cell array 3, a NOR-type reference cell 4 of one row similarly composed of n floating gate transistors, a discharge transistor 5, a word line 6, a reference word line 6 a, and a source line 7. , And bit lines 8, and memory planes B and 12 are arranged so as to have a mirror image with respect to sense amplifier 10 including precharge transistor 9.
[0005]
Here, the word lines are m word lines 6 commonly connected to the control gates of read cells in the same row, and one reference word line commonly connected to the control gates of the one row of reference cells. 6a. The bit line is composed of n bit lines 8 via a column select transistor for selecting a column of the read cell.
[0006]
The I-type transistor 1 has a fixed bias V of about 1 V BIAS When a precharge voltage is applied to the bit line 8 via the precharge transistor 9, the power supply voltage (V CC ) Serves as a buffer so as not to be directly added to the bit line. The bit line 8 is selected by inputting the output of the column address decoder to the gate of the column select transistor 2.
[0007]
Further, the output of the row (row) address decoder is input to a word line, and a read target read cell (hereinafter, referred to as a selected read cell) 3 connected to the selected word line 6 and the selected bit line 8 is shown in FIG. Are shown in a circle on the memory surface A.
[0008]
Reading of the selected read cell 3 is performed as follows. Before the read operation, for example, “0” or “1” data is written in the selected read cell 3 in advance.
[0009]
In a NOR type EPROM, the read cell 3 and the reference 4 are designed such that the neutral threshold values are all constant positive values. Here, the neutral threshold refers to the threshold of a cell in a state where electrons are not injected into the floating gate (erased state).
[0010]
In the “0” write state, electrons are injected into the floating gate of the transistor constituting the cell, and the threshold value of the select gate cell 3 further shifts from the neutral threshold value in the positive direction. In the “1” write state, electrons are not injected into the floating gate, and the positive neutral threshold in the erased state is maintained.
[0011]
In the circuit shown in FIG. 5, for example, when a selected read cell 3 on the memory surface A is read, a reference cell (hereinafter referred to as a selected reference cell) 4 corresponding to the selected read cell 3 indicated by a circle on the memory surface B is selected. Is done.
[0012]
Prior to reading, the discharge transistors 5 on the memory surfaces A and B are turned off, and the precharge signal PR (bar) transferred from the precharge signal generation circuit to the gate of the precharge transistor 9 connected to the input of the sense amplifier 10 in advance. ), The precharge voltage is supplied to the selected bit lines on the memory surfaces A and B via the I-type transistor 1 and the column select transistor 2.
[0013]
Next, a read voltage is applied to the selected word line 6 on the memory surface A and the reference word line 6a on the memory surface B, and the discharge transistor 5 is turned on by the discharge signal DIS. The selected bit line 8 is discharged via the selected read cell and the selected reference cell, respectively.
[0014]
The precharged voltage of the selected bit line 8 on the memory surfaces A and B is connected to the input of a sense amplifier 10 composed of two NOR gates connected to a flip-flop (hereinafter abbreviated as F / F), respectively. Its binary output F / F-OUT 1 And F / F-OUT 2 As a result, the state of writing to the selected read cell 3 is read out in comparison with the reference cell 4.
[0015]
Here, the read operation of the sense amplifier 10 including the flip-flop circuit will be described in more detail. The difference between the read cell 3 and the reference cell 4 is that the transconductance g of the floating gate transistor forming the read cell 3 is different. m Is designed to be larger than that of the reference cell 4.
[0016]
When the selected read cell 3 is in the “1” write state, no electrons are injected into the floating gate, and its neutral threshold value is a positive value equal to that of the selected reference cell 4. Reading is performed by applying a positive reading voltage to the selected word line 6 and the reference word line 6a to turn them on, and comparing the discharge current of the precharged bit line 8.
[0017]
However, the selected read cell 3 has g m Is designed to be large, if the precharge state of the bit line 8 is the same, the charge of the bit line 8 on the selected read cell side is discharged earlier, and the input voltage on the selected read cell side of the sense amplifier 10 is selected by the reference voltage. After the discharge starts, the bit line potential on the selected read cell side exceeds the threshold value of the F / F circuit and the output F / F-OUT of the sense amplifier 10 after the discharge starts. 1 Is inverted from “0” to “1”.
[0018]
On the other hand, when the selected read cell 3 is in the “0” write state, electrons are injected into the floating gate, so that the threshold value further shifts from the neutral threshold value to the positive side, and the read voltage is applied to the selected word line 6. Is applied, the selected read cell 6 is turned off. Therefore, the bit line potential on the reference side, which is always on, first exceeds the circuit threshold value of the F / F, and the F / F-OUT 2 Is inverted from "0" to "1", and even if the bit line potential on the selected read cell side exceeds the threshold value of the F / F circuit due to off-leakage or the like, F / F-OUT 1 "0" state is maintained.
[0019]
Thus, the output F / F-OUT of the F / F circuit constituting the sense amplifier 1 “1” or “0” state (F / F-OUT 2 ("0" or "1" state), the "1" write state or "0" write state to the selected read cell 3 is read out to the F / F circuit.
[0020]
A differential amplification type sense amplifier using a generally used current mirror circuit has a complicated circuit configuration, so that the characteristic deteriorates significantly outside an optimized operating voltage range, whereas an F / F circuit is used. The sense amplifier 10 can operate in a wide voltage range because the output of the cell is received by a simple NOR gate.
[0021]
Further, by boosting the word line, the power supply voltage V CC By applying the boosted potential to the word line and the reference word line of the cell, a read operation at a low power supply voltage has been enabled.
[0022]
However, in such a conventional reading method, since the word line is boosted in order to secure a reading margin at a low power supply voltage, for example, after the ultraviolet erasing of a nonvolatile semiconductor memory (hereinafter referred to as UV erasing), Threshold V th For the read cell 3 with a low readout, the readout is performed under a loose condition, and as the verify after erasure (check by reading whether or not the data has been erased), the readout is performed under a severe condition in the sense of securing a read margin. There was a problem that it was not possible.
[0023]
Also, considering the evaluation and analysis of the read cells after UV erasing, the word line potential cannot be externally changed in the word line boosting method, and the conventional flip-flop type sense amplifier 10 is used. According to the method of comparing the selected read cell 3 and the reference cell 4, the threshold V th There was a problem that it could not be monitored.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a read operation of a conventional nonvolatile memory, particularly a UV erasing type EPROM using a precharge / discharge method, a read cell and a reference cell are connected to two inputs of a sense amplifier including an F / F circuit, respectively. By inputting the potential of the bit line, and applying a boosted potential to the word line and the reference word line, operation with low power supply voltage and low power consumption has been enabled, and a read operation with a wide voltage range has been realized.
[0025]
However, in this read operation, the threshold voltage V th And cell current I cell However, there is a problem that it is not possible to monitor in detail whether or not the read cell after UV erasing has been erased to a sufficient extent to secure an operation margin.
[0026]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has been made in consideration of the threshold voltage V of a read cell. th And cell current I cell It is an object of the present invention to provide an EPROM capable of monitoring details of the read and the like and verifying whether or not a read cell after UV erasing has been erased to a sufficient extent to secure an operation margin.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In the EPROM of the present invention, the read cell threshold V th And cell current I cell And a power supply of the word line driving level shifter in the test mode. PP , And by setting the word line potential to an arbitrary value and reading it out, the cell threshold voltage V th And cell current I cell , And accurately selecting defective read cells due to threshold variation after UV erasing.
[0028]
In the test mode, the effect of the variation of the reference cell is avoided by using a single-ended sense amplifier including the F / F circuit (single input is used for the differential input). Regardless of the read cell threshold V th And cell current I cell To be able to monitor.
[0029]
Specifically, the present invention The nonvolatile semiconductor memory of the aspect A read cell array in which memory cells for data storage are arranged in m rows and n columns (m and n are integers equal to or greater than 1), and a one-row reference including n reference memory cells that are turned on when selected. A cell, m word lines commonly connected to the control gates of the read cells in the same row in the read cell array, and one reference word commonly connected to the control gates of the one row of reference cells. And a booster circuit for applying a boosted potential to the word line and the reference word line at the time of reading, and an output potential of the booster circuit as a power supply for the word line and the reference word line. writing A power supply switching circuit for switching between an output potential from the power supply for use and the power supply switching circuit, writing A test mode for outputting a potential that can be set to an arbitrary value from the write power supply during an operation period other than the operation is provided. And a control circuit for setting the reference word line to a non-selected state in the test mode. It is characterized by the following.
[0030]
Also, The nonvolatile semiconductor memory is a flip-flop type. A read operation is performed by including a sense amplifier and detecting a voltage change in discharging the precharged bit line voltage.
[0031]
Preferably, the power supply switching circuit includes a two-input NOR circuit that inputs a switching signal for switching between a read operation and a write operation and a mode signal for selecting the test mode, and an output from the two-input NOR circuit via an inverter. First and second level shifters connected in parallel to each other, third and fourth level shifters connected in parallel to the output of the two-input NOR circuit, and first to fourth MOS transistors connected in series Consisting of
The power supply terminals of the first and third level shifters are connected to the output of the power supply for writing, and the power supply terminals of the second and fourth level shifters are connected to the output of the booster circuit. Outputs of the fourth to fourth level shifters are connected to gates of the first to fourth MOS transistors connected in series, respectively.
The output of the power supply for writing is connected to the power supply terminal on the drain side of the first to fourth MOS transistors connected in series, and the output of the booster circuit is connected to the power supply terminal on the source side thereof. , The substrates of the first and third MOS transistors are connected to respective drains, and the substrates of the second and fourth MOS transistors are connected to respective sources,
One of an output potential of the writing power supply and an output potential of the booster circuit is output from a connection point of the second and third MOS transistors.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of an EPROM according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted.
[0033]
The memory planes A and B and the sense amplifier 10 include, as peripheral circuits, a column decoder 13 for receiving a column address signal, a level shifter 14 for controlling the output level, a row address signal and a selection signal SLCT for the memory planes A and B. 1 In response, a row decoder 15 for selecting the word line 6, a level shifter 16 for controlling the output level thereof,
Select signal SLCT for memory planes A and B 0 And a signal EV for forcibly deselecting the reference word line at the time of writing. PP And a reference cell word line selection circuit 17 for selecting the reference word line 6a, a level shifter 18 for controlling the output level thereof,
A precharge generating circuit 19 for inputting a precharge signal PR (bar) to the precharge transistor 9; BIAS And a discharge signal generation circuit 21 that outputs a discharge signal DIS to the discharge transistor 5.
[0034]
As described above, conventionally, the power supply voltage V CC Is boosted to V BB , And applying the same to a word line and a reference word line, an EPROM with a wide read operation range that operates down to a low power supply voltage has been realized.
[0035]
However, generally, in the booster circuit 22, V CC Cannot be changed continuously, and the threshold voltage of the cell cannot be monitored by reading the word line with an arbitrary potential.
[0036]
Therefore, in the EPROM of the present invention, a power supply switching circuit 23 newly operated by the MODE signal is additionally provided, and the write voltage V which can be set arbitrarily from the outside is increased. PP Is input, and the normal operation mode and the test mode are switched by the MODE signal. In the test mode, the voltage applied to the word line and the reference word line can be arbitrarily set via the level shifters 16 and 18, respectively.
[0037]
An example of the power supply switching circuit 23 that switches the SWR according to the MODE signal will be described with reference to FIG. Conventionally, SWR is V CC Boosted potential V BB , Write voltage V during writing PP In contrast, in the circuit shown in FIG. 2, when the MODE signal is "1", the write voltage V which can be arbitrarily set from the outside as SWR is changed. PP Is output. That is, when the MODE signal is set to “1”, the power of the level shifter 16 of the row decoder 15 is changed to V PP And the level of the word line can be set to an arbitrary potential.
[0038]
A power supply switching circuit 23 shown in FIG. 2 includes a two-input NOR circuit 24 that inputs a switching signal SW for switching between a read operation and a write operation in a normal operation mode, and a signal MODE for selecting the normal operation mode and a test mode. First and second level shifters 26 and 27 connected in parallel to the output of the two-input NOR circuit 24 via an inverter 25, and third and second level shifters 26 and 27 connected in parallel to the output of the two-input NOR circuit 24. It comprises four level shifters 28 and 29 and first to fourth MOS transistors 30 to 33 connected in series. The level shifters 26 to 29 are all inverted logic level shifters.
[0039]
The power supply terminals of the first and third level shifters 26 and 28 are connected to the output V of the write power supply. PP And the power supply terminals of the second and fourth level shifters 27 and 29 are connected to the output V of the booster circuit. BB And the outputs of the first to fourth level shifters 26 to 29 are connected to the gates of the first to fourth P-type MOS transistors 30 to 33 connected in series, respectively.
The drain-side (30-side) power supply terminal of the first to fourth P-type MOS transistors 30 to 33 connected in series is connected to the output V of the write power supply. PP Is connected to the power supply terminal on the source side (33 side), and the output V BB Are connected, the substrates of the first and third P-type MOS transistors are connected to respective drains, and the substrates of the second and fourth P-type MOS transistors are connected to respective sources. 2. From the connection point of the third P-type MOS transistor, the output potential V PP And the output potential V of the booster circuit BB Is output as the output SWR.
[0040]
In this way, in the normal operation mode in which MODE is “0”, SW becomes “0” during the read operation, and VWR is applied to SWR. CC Boosted potential V BB Is output, SW becomes “1” during the write operation, and the write voltage V is applied to SWR. PP Is output.
[0041]
In the test mode in which MODE is “1”, the write voltage V is applied to SWR. PP Is output, and as described above, V PP Can be set to any value externally, and by applying it to the word line and reference word line, the threshold value of the cell after UV erasure can be monitored.
[0042]
Next, referring to FIG. cell And the word line voltage level V g Will be described. Note that the cell current I cell V where is zero g Is the cell threshold V th Is equivalent to
[0043]
As described above, the word line voltage level V g Can be arbitrarily set, so that the word line voltage level V g At a lower voltage, in other words, under a condition in which the read margin is more strict, a slight change in threshold value due to injected electrons remaining in the floating gate of the cell after UV erasure is read, and the threshold value after UV erasure is verified. be able to.
[0044]
In FIG. 3, the horizontal axis represents the voltage level V applied to the word line. g (Gate voltage), the vertical axis represents the cell current I cell (Drain current). The solid line schematically shows the relationship between the gate voltage and the drain current of the "1" write cell and the reference cell. Since the neutral thresholds of the two cells are equal in design, the drain current rises at point P on the horizontal axis. However, as described above, the transconductance g of the “1” write cell is higher than that of the reference cell. m Is larger, the “1” write cell has a steeper drain current I cell Shows the rise of.
[0045]
On the other hand, in the "0" write cell indicated by the broken line in FIG. 3, since electrons are injected into the floating gate, the threshold value shifts in the positive direction as compared with the "1" write cell, and the rise of the drain current rises. Moves to point Q. However, the transconductance g m Does not change, the drain current of the "0" write cell and the drain current of the "1" write cell have a relationship of parallel movement from P to Q. Note that the voltage values at points P and Q on the horizontal axis in FIG. 3 correspond to the neutral threshold of the reference cell and the threshold of the "0" write memory cell, respectively.
[0046]
In FIG. 3, the word line level can be arbitrarily set as described above, so that it is possible to perform the verification at a potential lower than the word line level at the time of normal reading. At this time, the difference between the current (drain current of both cells) flowing between the bit line on the read cell side and the bit line on the reference cell side at the time of reading and the difference between the currents at the time of verification are represented by vertical arrows R and V, respectively. It is shown.
[0047]
At this time, if the "1" write cell (the cell in which the erase state is maintained) is subjected to UV erasure and the erase state is insufficient, the intersection P of the "1" write cell in FIG. Side, the lengths of the arrows R and V both decrease accordingly. At this time, the decrease rate of the arrow V indicating the difference between the currents of the read cell and the reference cell at the time of verification is larger than the decrease rate of the arrow R indicating the difference between the currents of the read cell and the reference cell at the time of reading.
[0048]
The difference between the two is that the word line level V g Is remarkable as is smaller, and in some cases, the sign may be inverted. From this, it can be seen that the lower the word line level at the time of verification, the easier it is to detect a cell whose erasure state in UV erasure is insufficient by the verify eye operation.
[0049]
As described above, by focusing on the difference between the cell currents flowing through the read cell and the reference cell, it becomes possible to indirectly monitor the threshold value of the cell, and to lower the verify voltage compared to the read voltage. Accordingly, a slight increase in the threshold value generated in the lead cell can be monitored with extremely high sensitivity. In other words, after UV erasing, it is possible to easily determine the presence of an incompletely erased cell whose threshold value is in the immediate vicinity of the read margin. It can be prevented before it happens.
[0050]
Further, as shown in FIG. 4, when the MODE signal is "1", by combining with a circuit that does not select the selection signal on the reference cell side, there is no influence of the threshold cell variation of the reference cell, and purely. Input data of the sense amplifier corresponding to the threshold value of the read cell is obtained.
[0051]
That is, in FIG. 4, if the MODE signal is "1", the output of the NOR gate 24 becomes "0", and the output of the reference cell word line selection circuit 17 becomes the selection signal SLCT of the memory planes A and B. 1 Become irrelevant.
[0052]
If the MODE signal is "0", the selection signal SLCT 1 Selects the reference word line 6a via the reference cell word line selection circuit 17 and the level shifter 18.
[0053]
If the reference word line is not selected, the sense amplifier 10 operates as a single-ended amplifier, so that an output corresponding to only the threshold value of the read cell is obtained. In this way, a slight threshold shift after UV erasing can be easily monitored, and the influence of the reference cell is eliminated particularly on the "0" write side (the side where the threshold value of the cell is high). It is possible to accurately verify the 0 "written state.
[0054]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the first embodiment, an EPROM that performs writing and reading of binary data has been described. However, if the power supply switching circuit of the present invention is modified, it is possible to provide an EPROM that operates similarly for multi-valued data. it can. Also, the case where the level shifter of the power supply switching circuit has an inverted logic has been described. However, if the P-type MOS transistor is changed to an N-type, a non-inverted logic level shifter can be used.
[0055]
In the first embodiment, the case where the change in the threshold value after the UV erasure is monitored has been described. However, the present invention is not necessarily limited to the UV erasure. Electrically erasable EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only)
Memory) can be similarly implemented.
[0056]
In the first embodiment, the case where the NOR type cell array is provided has been described. However, the read operation of the present invention can be applied to the NAND type cell array by changing peripheral circuits. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the EPROM of the present invention, a word line is driven by a non-volatile semiconductor memory operable with a low power supply voltage and low power consumption, in particular, a boosting power supply supplied by a boosting circuit, and a precharge / discharge method is used. In the memory that performs reading, the potential of the word line can be arbitrarily applied from the outside, and the threshold value of the cell can be monitored indirectly by reading the memory by setting the potential of the word line arbitrarily. For example, it is possible to accurately select defective cells due to variations in the threshold voltage of cells after UV erasing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of an EPROM according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a power supply switching circuit of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a cell current and a word line level.
FIG. 4 is a partial configuration diagram of a circuit that deselects a reference word line.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional EPROM cell array and a sense amplifier.
[Explanation of symbols]
1 .... I-type transistor
2: Column select transistor
3: Lead cell group
4: Reference cell group
5 ... Discharge transistor
6 ... word line
6a: Reference word line
7 ... source line
8 ... bit line
9 ... Precharge transistor
10 Sense amplifier
11 ... Memory side A
12 ... Memory side B
13 ... column decoder
14, 16, 18 ... Level shifter
15 Row decoder
17 Word line selection circuit for reference cell
19 ... Precharge signal generation circuit
20 ... Bias circuit
21 ... Discharge signal generation circuit.
22 ... Booster circuit
23 Power supply switching circuit
25… Inverter
26… NOR circuit
26-29 ... Level shifter
30-33 ... PMOS transistor

Claims (3)

データ記憶用のメモリセルがm行、n列(m,nは1以上の整数)に配置されたリードセルアレイと、
選択時にオン状態となるレファレンス用のn個のメモリセルからなる1行のレファレンスセルと、
前記リードセルアレイにおける同一行のリードセルの制御ゲートに、それぞれ共通に接続されたm本のワード線と、
前記1行のレファレンスセルの制御ゲートに、共通に接続された1本のレファレンスワード線と、
読み出し時に前記ワード線、及びレファレンスワード線に昇圧電位を付与する昇圧回路と、
前記ワード線、及びレファレンスワード線の電源として、前記昇圧回路の出力電位と書き込み用電源からの出力電位とを切換える電源切換え回路とを具備し、
前記電源切換え回路は、書き込み動作を除く動作期間において、前記書込み用電源からの任意の値に設定可能な電位を出力するテストモードを備え、
前記テストモードにおいて、前記レファレンスワード線を非選択状態にする制御回路を具備することを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
A read cell array in which memory cells for data storage are arranged in m rows and n columns (m and n are integers of 1 or more);
One row of reference cells consisting of n reference memory cells that are turned on when selected,
M word lines commonly connected to control gates of read cells in the same row in the read cell array,
One reference word line commonly connected to the control gates of the one row of reference cells;
A booster circuit for applying a boosted potential to the word line and a reference word line at the time of reading;
A power supply switching circuit that switches between an output potential of the booster circuit and an output potential from a writing power supply as a power supply of the word line and a reference word line;
The power switching circuit is in the operation period excluding the write operation, Bei example a test mode for outputting a settable potential to any value from the write power,
A non-volatile semiconductor memory , comprising: a control circuit for setting the reference word line to a non-selection state in the test mode .
前記不揮発性半導体メモリは、フリップフロップ型のセンスアンプを具備し、プリチャージされたビット線電圧のディスチャージにおける電圧変化を検出することにより、読み出し動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体メモリ。The non-volatile semiconductor memory comprises a flip-flop type sense amplifier by detecting the voltage change at the discharge of the precharged bit line voltage, according to claim 1, characterized in that the read operation Non-volatile semiconductor memory. 前記電源切替え回路は、読み出し動作と書き込み動作とを切り換える切替え信号及び前記テストモードを選択するモード信号を入力する2入力NOR回路と、前記2入力NOR回路の出力に、インバータを介して並列に接続された第1、第2のレベルシフタと、前記2入力NOR回路の出力に並列に接続された第3、第4のレベルシフタと、直列に接続された第1乃至第4のMOSトランジスタとからなり、
前記第1、第3のレベルシフタの電源端子には、前記書き込み用電源が接続され、前記第2、第4のレベルシフタの電源端子には、前記昇圧回路の出力が接続され、前記第1乃至第4のレベルシフタの出力は、前記直列に接続された第1乃至第4のMOSトランジスタのゲートにそれぞれ接続され、
前記直列に接続された第1乃至第4のMOSトランジスタのドレイン側の電源端子には、前記書き込み用電源の出力が接続され、前記直列に接続された第1乃至第4のMOSトランジスタのソース側の電源端子には、前記昇圧回路の出力が接続され、
前記第1、第3のMOSトランジスタの基板は、それぞれのドレインに接続され、前記第2、第4のMOSトランジスタの基板は、それぞれのソースに接続され、前記第2、第3のMOSトランジスタの接続点から前記書き込み用電源の出力電位及び昇圧回路の出力電位のいずれかを出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の不揮発性半導体メモリ。
The power supply switching circuit includes a two-input NOR circuit that inputs a switching signal for switching between a read operation and a write operation and a mode signal for selecting the test mode, and is connected in parallel to an output of the two-input NOR circuit via an inverter. First and second level shifters, third and fourth level shifters connected in parallel to the output of the two-input NOR circuit, and first to fourth MOS transistors connected in series,
The power supply terminals of the first and third level shifters are connected to the power supply for writing, and the power supply terminals of the second and fourth level shifters are connected to the output of the booster circuit. The outputs of the four level shifters are respectively connected to the gates of the first to fourth MOS transistors connected in series,
An output of the writing power supply is connected to a power supply terminal on a drain side of the first to fourth MOS transistors connected in series, and a source side of the first to fourth MOS transistors connected in series. The power supply terminal is connected to the output of the booster circuit,
Substrates of the first and third MOS transistors are connected to respective drains, and substrates of the second and fourth MOS transistors are connected to respective sources and are connected to the second and third MOS transistors. 3. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein one of an output potential of the writing power supply and an output potential of the booster circuit is output from a connection point.
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