JP4071572B2 - Voltage control circuit and semiconductor memory device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に不揮発性半導体記憶装置に関し、詳しくは内部で発生する高電圧を制御する電圧制御回路を備えた不揮発性半導体記憶装置に関する。
【従来の技術】
不揮発性半導体記憶装置においては、メモリセルトランジスタのゲートに電荷注入するプログラム動作によりデータを書き込み、メモリセルトランジスタのゲートから電荷除去するイレーズ動作によってデータを消去する。このプログラム動作及びイレーズ動作は、メモリセルトランジスタのゲート、ドレイン、ソースの各端子に、各動作に応じた所定の電圧を印加することで実行される。ゲートに電荷を注入したり或いはゲートから電荷を抜き取るためには、一般に不揮発性半導体記憶装置外部から供給される外部電源電圧よりも高い電圧が必要とされ、この高電圧は、不揮発性半導体記憶装置内部の高電圧生成回路により外部電源電圧を昇圧することで生成される。
【0002】
高電圧生成回路により生成された昇圧電圧は、メモリセルアレイ回路におけるイレーズ動作或いはプログラム動作に伴い電流が消費されると、電流消費の影響により電位が下降してしまう。従って、昇圧電圧をモニターして、所定の電位が保たれているか否かを随時チェックする必要がある。この目的のために高電圧制御回路(高電圧レギュレータ)が用いられる。
【0003】
高電圧制御回路には、高電圧の制御のために容量分割回路を用いるものがある。図1は、容量分割回路を含む高電圧制御回路の一例を示す回路図である。
【0004】
図1の高電圧制御回路は、PMOSトランジスタ10、NMOSトランジスタ11乃至15、Pウェルキャパシタ16、Nウェルキャパシタ17及び18、及び比較回路19を含む。なお図1において、点線の丸で囲まれた回路素子は、高電圧用の回路素子である。
【0005】
図1の回路において、昇圧電位Vppを容量分割して分割電位Vdivを生成し、この電位Vdivが比較回路19の入力となる。比較回路19は、イネーブル信号ENBがアサートされると動作し、入力電位と参照電位Vrefとを比較する。入力電位が参照電位Vrefより高い場合には、出力Vcompが例えばHIGHになり、昇圧電位が高すぎるのでディスチャージ動作により電圧を下降させるよう制御が行われる。
【0006】
NMOSトランジスタ15は、信号VtrimのHIGH/LOWに応じ、Pウェルキャパシタ16とNウェルキャパシタ17及び18との比率を変化させることによって、昇圧電位Vppに対する分割電位Vdivの比率を調整するために使用される。またNMOSトランジスタ12及び14は、電圧制御動作開始前及び終了後にオフ信号OFFNがHIGHになると導通し、キャパシタに蓄積された電荷をある特定の閾値に(図1の例ではVSSに)イニシャライズするためのものである。
【発明が解決しようとする課題】
図1の回路は例えば、昇圧電位Vppが3.6Vのときの分割電位Vdivが、比較回路19のセンス対象電位である1.3V近傍になるように設計されている。この場合、高電圧モードにおいて昇圧電位Vppが20Vに上昇すると、分割電位Vdivが7V程度にまで上昇してしまうことになる。
【0007】
容量分割回路のNMOSトランジスタ15や比較回路19のVdiv入力ゲートには、低電圧用NMOSトランジスタが用いられている。近年のテクノロジの進化に伴いトランジスタのゲート耐圧は低くなってきており、例えば3.6V程度までしか耐えることが出来ない。従って、分割電位Vdivが7V程度という条件下ではゲート破壊が起きることになる。
【0008】
これらの部分に高電圧用のトランジスタを用いることが考えられるが、プロセスによる閾値のバラツキの増大、電流能力の低下、更には面積の増大といった問題が発生する。
【0009】
以上を鑑みて、本発明は、容量分割回路において分割電位の電圧上昇を抑制する機能を備えた電圧制御回路を提供することを目的とする。またそのような電圧制御回路を設けた半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明による電圧制御回路は、第1の端子に受け取る第1の電位を容量分割することにより第2の端子に第2の電位を生成する容量分割回路と、該第1の端子と該第2の端子との間に設けられソース電位がゲート電位より常に閾値分低い作用により該第1の電位が上昇する際に該第2の電位に上限を設けるNMOSトランジスタを含むことを特徴とする。
【0010】
上記電圧制御回路においては、分割電位(第2の電位)の高電圧側にNMOSトランジスタを設ける。このNMOSトランジスタのゲートに適切な電位を印加することで、分割電位を入力とする比較回路の対象センス電圧を十分に通過させ、且つトリム用トランジスタや比較回路の入力ゲート耐圧を分割電位が越えないように制御することが可能となる。従って、第1の電位が低い低電圧モードの場合には適切なモニタ動作を実行し、第2の電位が高い高電圧モードの場合に回路素子を破壊することを避けることが出来る。
【0011】
また本発明による半導体記憶装置は、不揮発性メモリセルを含むメモリセルアレイと、該メモリセルアレイを制御するデコーダ回路と、外部電位に基づいて第1の電位を生成し該デコーダ回路及び該メモリセルアレイに該第1の電位を供給する高電圧発生回路と、該高電圧発生回路が生成する該第1の電位を制御する電圧制御回路を含み、該電圧制御回路は、第1の端子に受け取る該第1の電位を容量分割することにより第2の端子に第2の電位を生成する容量分割回路と、該第1の電位の制御のために該第2の電位を入力とし該第2の電位と参照電位とを比較する比較回路と、該第1の端子と該第2の端子との間に設けられ該第1の電位が上昇する際に該第2の電位に上限を設けるNMOSトランジスタを含むことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。
【0012】
図2は、本発明による不揮発性半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
【0013】
図5の不揮発性半導体記憶装置20は、コントロール回路21、コマンドレジスタ22、I/Oコントロール回路23、アドレスレジスタ24、ステータスレジスタ25、メモリセルアレイ26、ローアドレスデコーダ27、ローアドレスバッファ28、コラムデコーダ29、データレジスタ30、センスアンプ31、コラムアドレスバッファ32、高電圧発生回路33、ロジックコントロール34、及びレディ/ビジーレジスタ35を含む。
【0014】
ロジックコントロール34は、チップイネーブル/CE、コマンドラッチイネーブルCLE、アドレスラッチイネーブルALE、ライトイネーブル/WE、リードイネーブル/RE、ライトプロテクト/WP、スペアエリアイネーブル/SE等の制御信号を外部から受け取り、これらの制御信号に基づいてロジックコントロール信号をコントロール回路21に供給する。
【0015】
I/Oコントロール回路23は、入出力信号I/O0乃至I/O7を外部とやり取りする。I/Oコントロール回路23は、アドレス信号、データ信号、コマンド信号を外部から受け取り、アドレス信号をアドレスレジスタ24に、データ信号をデータレジスタ30に、コマンド信号をコマンドレジスタ22に供給する。アドレスレジスタ24は、ローアドレスをローアドレスバッファ28に供給し、コラムアドレスをコラムアドレスバッファ32に供給する。
【0016】
コントロール回路21は、ロジックコントロール34からのロジックコントロール信号を受け取ると共に、コマンドレジスタ22からコマンドを受け取り、これらのロジックコントロール信号及びコマンドに基づいてステートマシンとして動作し、不揮発性半導体記憶装置20の各部の動作を制御する。
【0017】
コントロール回路21は、アドレスレジスタ24の指示するメモリセルアレイ26のアドレスからデータを読み出すために、メモリセルアレイ26、ローアドレスデコーダ27、コラムデコーダ29等を制御する。またコントロール回路21は、メモリセルアレイ26の書き込みアドレスにデータを書き込むために、メモリセルアレイ26、ローアドレスデコーダ27、コラムデコーダ29等を制御する。またコントロール回路21は、メモリセルアレイ26の指定された領域を所定単位で一括消去するために、メモリセルアレイ26、ローアドレスデコーダ27、コラムデコーダ29等を制御する。
【0018】
メモリセルアレイ26はメモリセルトランジスタの配列、ワード線、ビット線等を含み、各メモリセルトランジスタにデータを記憶する。データ読み出し時には、活性化ワード線で指定されるメモリセルからのデータが、ビット線に読み出される。プログラム或いはイレーズ時には、ワード線及びビット線をそれぞれの動作に応じた適当な電位に設定することで、メモリセルに対する電荷注入或いは電荷抜き取りの動作を実行する。
【0019】
センスアンプ31はコントロール回路21の制御の下で動作し、ローアドレスデコーダ27及びコラムデコーダ29による指定に応じてメモリセルアレイ26から供給されるデータの電流を、基準電流と比較することでデータが0であるか1であるかの判定を行う。この判定結果は読み出しデータとしてデータレジスタ30に格納され、更にデータレジスタ30からI/Oコントロール回路23に供給される。
【0020】
またプログラム動作及びイレーズ動作に伴うベリファイ動作は、ローアドレスデコーダ27及びコラムデコーダ29による指定に応じてメモリセルアレイ26から供給されるデータの電流を、プログラムベリファイ用及びイレーズベリファイ用の基準電流と比較することで行われる。プログラム動作においては、データレジスタ30に書き込みデータが格納され、このデータに基づいてメモリセルアレイ26のワード線及びビット線を適当な電位に設定することで、メモリセルに対する電荷注入を実行する
ステータスレジスタ25は、不揮発性半導体記憶装置20の動作に関するステータス情報を格納するレジスタであり、このレジスタ内容をI/Oコントロール回路23を介して外部から読み出すことで、デバイスがレディ状態であるか、書込み保護モードであるか、又はプログラム/消去動作中かを判断することが出来る。またレディ/ビジーレジスタ35は、デバイスがレディ状態であるかビジー状態であるかを示すフラグを格納し、これに応じてレディ/ビジー信号が外部に出力される。高電圧発生回路33は、プログラム動作及びイレーズ動作に用いられる高電位を発生する回路である。
【0021】
図3は、高電圧制御系の構成を示すブロック図である。
【0022】
図3において、高電圧発生回路41、電圧制御回路42、及び電圧降圧回路43が図2の高電圧発生回路33を構成する。高電圧発生回路41が発生した昇圧電位は、ローアドレスデコーダ27やメモリセルアレイ26等に供給されると共に、電圧制御回路42及び電圧降圧回路43に供給される。電圧制御回路42は、高電圧発生回路41から供給される昇圧電位をモニターし、昇圧電位が所定の電位を維持するように高電圧発生回路41及び電圧降圧回路43を制御する。例えば昇圧電位が所定の電位よりも高い場合には、電圧降圧回路43を動作させ、昇圧電位をディスチャージ動作により降圧する。
【0023】
図4は、本発明の第1実施例による電圧制御回路42の構成の一部を示す回路図である。
【0024】
図4の電圧制御回路は、PMOSトランジスタ50、NMOSトランジスタ51乃至55、Pウェルキャパシタ56、Nウェルキャパシタ57及び58、及び比較回路59を含む。なお図4において、点線の丸で囲まれた回路素子は、高電圧用の回路素子である。
【0025】
図4の回路において、昇圧電位Vppを容量分割して分割電位Vdivを生成し、この電位Vdivが比較回路59の入力となる。比較回路59は、イネーブル信号ENBがアサートされると動作し、入力電位と参照電位Vrefとを比較する。入力電位が参照電位Vrefより高い場合には、出力Vcompが例えばHIGHになり、昇圧電位が高すぎるのでディスチャージ動作により電圧を下降させるよう制御が行われる。
【0026】
NMOSトランジスタ55は、信号VtrimのHIGH/LOWに応じ、Pウェルキャパシタ56とNウェルキャパシタ57及び58との比率を変化させることによって、昇圧電位Vppに対する分割電位Vdivの比率を調整するために使用される。またNMOSトランジスタ52及び54は、電圧制御動作開始前及び終了後にオフ信号OFFNがHIGHになると導通し、キャパシタに蓄積された電荷量をある特定の値に(図4の例ではVSSに)イニシャライズするためのものである。
【0027】
図5は、比較回路59の構成の一例を示す回路図である。
【0028】
図5の比較回路59は、PMOSトランジスタ61乃至63、及びNMOSトランジスタ64乃至67を含む。NMOSトランジスタ64が図4の分割電位Vdivを受け取る入力トランジスタである。この構成において、分割電位Vdivが参照電位Vrefより高い場合には、差動増幅動作により出力電位VcompがHIGHになる。
【0029】
図4を再び参照して、NMOSトランジスタ53は、容量分割回路のPウェルキャパシタ56と出力Vdivとの間に挿入されており、ゲート電圧としてVddを受け取る高耐圧・低閾値のトランジスタである。このゲート電圧Vddを適切な値に設定することで、比較回路59の対象センス電圧1.3Vを十分に通過させ、且つトリム用トランジスタ55や比較回路59の入力ゲート耐圧3.6Vを分割電位Vdivが越えないように制御する。例えば、ゲート電圧Vddは回路使用時に一定電圧2.5Vに設定する。
【0030】
この設定により、低電圧モードで昇圧電位Vppが3.6Vの場合には、適切なセンス電位を比較回路59に供給して、モニタ機能を確実に実現することが出来る。また高電圧モードで昇圧電位Vppが20Vまで上昇した場合であっても、分割電位Vdivは「Vdd−閾値」までしか上がらない。従って、NMOSトランジスタ55や比較回路59の入力トランジスタは保護されることになる。またNMOSトランジスタ53を挿入しても、Pウェルキャパシタ56とNウェルキャパシタ57(及び58)との間に充電される電荷量には非挿入時と比較して変化がないので、放電時にVppが3.6Vに下がってきた場合にも的確にモニタ機能を果たすことが出来る。また更に、Nウェルキャパシタ57については、薄膜で形成される低電圧用のキャパシタが使用可能であるので、大幅な面積の縮小が可能となる。
【0031】
上記のように本発明においては、分割電位Vdivの高電圧側にNMOSトランジスタ53を設け、そのゲートに適切な電位を印加することで、比較回路の対象センス電圧を十分に通過させ、且つトリム用トランジスタや比較回路の入力ゲート耐圧を分割電位Vdivが越えないように制御することが可能となる。従って、低電圧モードの場合には適切なモニタ動作を実行し、且つ高電圧モードの場合に回路素子を破壊することを避けることが出来る。
【0032】
図6は、本発明の第2実施例による電圧制御回路42の構成の一部を示す回路図である。第2実施例の構成は、NAND型フラッシュメモリのプログラムモードにおいて、選択ワード線の電位PVPP(=6V)を検出して制御する電圧制御回路である。
【0033】
図6の電圧制御回路は、NMOSトランジスタ71乃至74、Pウェルキャパシタ75、Nウェルキャパシタ76及び77、比較回路78、レベルシフタ80、NMOSトランジスタ81及び82を含む。なお図6において、点線の丸で囲まれた回路素子は、高電圧用の回路素子である。
【0034】
図6の回路において、昇圧電位PVPPを容量分割して分割電位Vdivを生成し、この電位Vdivが比較回路78の入力となる。比較回路78は、イネーブル信号ENBがアサートされると動作し、入力電位と参照電位Vrefとを比較する。入力電位が参照電位Vrefより高い場合には、出力Vcompが例えばHIGHになり、昇圧電位が高すぎるのでディスチャージ動作により電圧を下降させるよう制御が行われる。比較回路78は、図5に示される比較回路59と同一の回路構成であってよい。
【0035】
NMOSトランジスタ74は、信号VtrimのHIGH/LOWに応じ、Pウェルキャパシタ75とNウェルキャパシタ76及び77との比率を変化させることによって、昇圧電位PVPPに対する分割電位Vdivの比率を調整するために使用される。例えば、昇圧電位PVPPが6Vの時に、分割電位Vdivが1.3V程度となるように構成される。
【0036】
またNMOSトランジスタ72及び73は、電圧制御動作開始前及び終了後にオフ信号OFFNがHIGHになると導通し、キャパシタに蓄積された電荷量をある特定の値(ここではVSS)にイニシャライズするためのものである。
【0037】
図6の第2実施例の構成においては、選択ワード線のための昇圧電位PVPPと高電圧用Pウェルキャパシタ75との間に、NMOSトランジスタ81及び82が挿入されている。NMOSトランジスタ81は、非選択ワード線電圧EVPPがゲート入力とする高耐圧・低閾値のトランジスタであり、NMOSトランジスタ82は、レベルシフタ80の出力をゲート入力とする高耐圧・低閾値のトランジスタである。
【0038】
図7は、レベルシフタ80の回路構成の一例を示す回路図である。図7のレベルシフタ80は、PMOSトランジスタ91及び92、NMOSトランジスタ93乃至96、及びインバータ97を含む。プログラムモードのセットアップ動作時にPHSETUP信号がHIGHになると、NMOSトランジスタ95が導通し、PMOSトランジスタ92が導通し、出力信号ENDIVがHIGH(PVPPPLUSと同電位)になる。上記セットアップ動作時以外にPHSETUP信号がLOWになると、NMOSトランジスタ96が導通し、PMOSトランジスタ91が導通し、PMOSトランジスタ92が非導通となり、出力信号ENDIVがLOWになる。このようにして、セットアップ動作期間を指示するPHSETUP信号の信号レベルを、PVPPPLUSと同電位にまで上昇させた出力信号ENDIVが得られる。
【0039】
この出力信号ENDIVが、図6のNMOSトランジスタ81のゲートに入力される。なおここでPVPPPLUSは、選択ワード線電位PVPPにトランジスタの閾値分の電位を加えた電位であり、従来の通常のフラッシュメモリにおいて昇圧電位PVPPを通過させるためのゲートトランジスタにゲート電圧として印加される電圧である。
【0040】
図6の電圧制御回路を再び参照して、プログラムモードのセットアップ中は、選択ワード線用の昇圧電位PVPPは6Vとなり、非選択ワード線用の昇圧電位EVPPは6Vとなる。このときNMOSトランジスタ82は、ゲート電位である昇圧電位EVPPとドレイン電位である昇圧電位PVPPとに差が無く、ソース電位がPVPPよりトランジスタの閾値分下がるので、比較回路78により比較する対象となるべき本来のPVPPを通過させることが出来ない。それに対してNMOSトランジスタ81は、セットアップ動作を示す信号PHSETUPをPVPPPLUS(約9V)と同電位とした信号ENDIVがゲート入力されるので、昇圧電位PVPPをそのまま電圧制御対象としてPウェルキャパシタ75に伝達することが出来る。
【0041】
またプログラム動作中(放電時を含む)は、選択ワード線用の昇圧電位PVPPは20Vとなり、非選択ワード専用の昇圧電位EVPPは10Vとなる。このときPVPPPLUSは約23Vとなるが、PHSETUP信号と同論理である信号ENDIVがoffとなるので、NMOSトランジスタ81は導通されず高電圧PVPPをPウェルキャパシタ75に伝達しない。またNMOSトランジスタ82については、ゲート電圧EVPPが10Vであるので、Pウェルキャパシタ75に伝達される電位は10Vから閾値分差し引いた電位を超えることはない。従って、この場合には分割電位Vdivは約2.2Vまでしか上昇することなく、この分割電位Vdivに接続された各トランジスタを適切に保護することが出来る。
【0042】
上記のように第2実施例においては、PVPP用のゲート駆動電位PVPPPLUSと非選択ワード線電位EVPPとを用いて、プログラム時の選択ワード線電位PVPPを制御することが可能である。PVPPPLUSとEVPPとは従来から通常の構成において使用される信号であるので、分割電位の上昇を抑制するために特別に新たな信号を生成する必要は無い。第1実施例においては、NMOSトランジスタ53のゲート入力信号Vddとして、2.5Vという電位を生成する必要があったが、第2実施例においてはこのような特別な信号は必要ないことになる。
【0043】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。
【発明の効果】
本発明においては、分割電位の高電圧側にNMOSトランジスタを設け、そのゲートに適切な電位を印加することで、比較回路の対象センス電圧を十分に通過させ、且つトリム用トランジスタや比較回路の入力ゲート耐圧を分割電位が越えないように制御することが可能となる。従って、低電圧モードの場合には適切なモニタ動作を実行し、且つ高電圧モードの場合に回路素子を破壊することを避けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】容量分割回路を含む従来の高電圧制御回路の一例を示す回路図である。
【図2】本発明による不揮発性半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】高電圧制御系の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1実施例による電圧制御回路の構成の一部を示す回路図である。
【図5】比較回路の構成の一例を示す回路図である。
【図6】本発明の第2実施例による電圧制御回路の構成の一部を示す回路図である。
【図7】レベルシフタの回路構成の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
20 不揮発性半導体記憶装置
21 コントロール回路
22 コマンドレジスタ
23 I/Oコントロール回路
24 アドレスレジスタ
25 ステータスレジスタ
26 メモリセルアレイ
27 ローアドレスデコーダ
28 ローアドレスバッファ
29 コラムデコーダ
30 データレジスタ
31 センスアンプ
32 コラムアドレスバッファ
33 高電圧発生回路
34 ロジックコントロール
35 レディ/ビジーレジスタ35[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention generally relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device including a voltage control circuit that controls a high voltage generated inside.
[Prior art]
In a nonvolatile semiconductor memory device, data is written by a program operation for injecting charges into the gate of the memory cell transistor, and data is erased by an erase operation for removing charge from the gate of the memory cell transistor. This program operation and erase operation are executed by applying a predetermined voltage corresponding to each operation to the gate, drain and source terminals of the memory cell transistor. In order to inject charges into the gate or to extract charges from the gate, generally a voltage higher than an external power supply voltage supplied from the outside of the nonvolatile semiconductor memory device is required. It is generated by boosting the external power supply voltage by an internal high voltage generation circuit.
[0002]
When the boosted voltage generated by the high voltage generation circuit consumes current along with the erase operation or program operation in the memory cell array circuit, the potential drops due to the influence of current consumption. Therefore, it is necessary to monitor the boosted voltage to check whether a predetermined potential is maintained at any time. A high voltage control circuit (high voltage regulator) is used for this purpose.
[0003]
Some high voltage control circuits use a capacitance dividing circuit for high voltage control. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a high voltage control circuit including a capacitance dividing circuit.
[0004]
The high voltage control circuit of FIG. 1 includes a PMOS transistor 10, NMOS transistors 11 to 15, a
[0005]
In the circuit of FIG. 1, the boosted potential Vpp is capacitively divided to generate a divided potential Vdiv, and this potential Vdiv is input to the
[0006]
The
[Problems to be solved by the invention]
The circuit of FIG. 1 is designed so that, for example, the divided potential Vdiv when the boosted potential Vpp is 3.6 V is close to 1.3 V, which is the sense target potential of the
[0007]
Low voltage NMOS transistors are used for the
[0008]
Although it is conceivable to use a high voltage transistor for these portions, problems such as an increase in threshold variation due to the process, a decrease in current capability, and an increase in area occur.
[0009]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a voltage control circuit having a function of suppressing a voltage increase of a divided potential in a capacitance dividing circuit. It is another object of the present invention to provide a semiconductor memory device provided with such a voltage control circuit.
[Means for Solving the Problems]
A voltage control circuit according to the present invention includes a capacitance dividing circuit that generates a second potential at a second terminal by capacitively dividing a first potential received at a first terminal, the first terminal, and the second terminal. And an NMOS transistor provided with an upper limit on the second potential when the first potential rises by the action of the source potential always lower than the gate potential by a threshold value.
[0010]
In the voltage control circuit, an NMOS transistor is provided on the high voltage side of the divided potential (second potential). By applying an appropriate potential to the gate of the NMOS transistor, the target sense voltage of the comparison circuit that receives the divided potential is sufficiently passed, and the divided potential does not exceed the input gate breakdown voltage of the trim transistor or the comparison circuit. It becomes possible to control. Therefore, it is possible to perform an appropriate monitoring operation in the low voltage mode where the first potential is low, and to avoid destroying the circuit element in the high voltage mode where the second potential is high.
[0011]
A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array including nonvolatile memory cells, a decoder circuit that controls the memory cell array, a first potential based on an external potential, and the decoder circuit and the memory cell array. A high voltage generation circuit for supplying a first potential; and a voltage control circuit for controlling the first potential generated by the high voltage generation circuit, wherein the voltage control circuit receives the first voltage at a first terminal. A capacitor dividing circuit that generates a second potential at the second terminal by capacitively dividing the potential of the second potential, and the second potential as an input for controlling the first potential. A comparison circuit for comparing potentials, and an NMOS transistor provided between the first terminal and the second terminal and configured to set an upper limit on the second potential when the first potential rises It is characterized by.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0012]
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
[0013]
The nonvolatile semiconductor memory device 20 of FIG. 5 includes a
[0014]
The
[0015]
The I /
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The memory cell array 26 includes an array of memory cell transistors, word lines, bit lines, and the like, and stores data in each memory cell transistor. At the time of data reading, data from the memory cell specified by the activated word line is read to the bit line. At the time of programming or erasing, the word line and the bit line are set to appropriate potentials according to the respective operations, thereby executing the charge injection or charge extraction operation for the memory cells.
[0019]
The sense amplifier 31 operates under the control of the
[0020]
Further, in the verify operation accompanying the program operation and the erase operation, the current of data supplied from the memory cell array 26 in accordance with the designation by the
[0021]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the high voltage control system.
[0022]
In FIG. 3, a high
[0023]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a part of the configuration of the
[0024]
The voltage control circuit of FIG. 4 includes a
[0025]
In the circuit of FIG. 4, the boosted potential Vpp is divided into capacitors to generate a divided potential Vdiv, and this potential Vdiv is input to the
[0026]
The
[0027]
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the
[0028]
The
[0029]
Referring again to FIG. 4, the
[0030]
With this setting, when the boosted potential Vpp is 3.6 V in the low voltage mode, an appropriate sense potential can be supplied to the
[0031]
As described above, in the present invention, the
[0032]
FIG. 6 is a circuit diagram showing a part of the configuration of the
[0033]
The voltage control circuit of FIG. 6 includes NMOS transistors 71 to 74, a
[0034]
In the circuit of FIG. 6, the boosted potential PVPP is capacitively divided to generate a divided potential Vdiv, and this potential Vdiv is input to the
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
In the configuration of the second embodiment of FIG. 6,
[0038]
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the
[0039]
This output signal ENDIV is input to the gate of the
[0040]
Referring again to the voltage control circuit of FIG. 6, during the setup of the program mode, the boosted potential PVPP for the selected word line is 6V, and the boosted potential EVPP for the unselected word lines is 6V. At this time, the
[0041]
During the program operation (including during discharge), the boosted potential PVPP for the selected word line is 20V, and the boosted potential EVPP dedicated to the unselected word is 10V. At this time, PVPPPLUS becomes about 23 V, but the signal ENDIV having the same logic as the PHSETUP signal is turned off, so that the
[0042]
As described above, in the second embodiment, it is possible to control the selected word line potential PVPP at the time of programming using the PVPP gate drive potential PVPPPLUS and the unselected word line potential EVPP. Since PVPPPLUS and EVPP are signals conventionally used in a normal configuration, it is not necessary to generate a new signal in order to suppress an increase in the divided potential. In the first embodiment, it is necessary to generate a potential of 2.5 V as the gate input signal Vdd of the
[0043]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible within the range as described in a claim.
【The invention's effect】
In the present invention, an NMOS transistor is provided on the high voltage side of the divided potential, and an appropriate potential is applied to the gate thereof to sufficiently pass the target sense voltage of the comparison circuit, and the trim transistor and the input of the comparison circuit are input. It becomes possible to control the gate breakdown voltage so that the divided potential does not exceed it. Therefore, it is possible to perform an appropriate monitoring operation in the low voltage mode and to avoid the circuit element being destroyed in the high voltage mode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional high voltage control circuit including a capacitance dividing circuit.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a high voltage control system.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a part of the configuration of the voltage control circuit according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a comparison circuit.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a part of the configuration of a voltage control circuit according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of a level shifter.
[Explanation of symbols]
20 Nonvolatile
Claims (10)
該第1の端子と該第2の端子との間に設けられソース電位がゲート電位より常に閾値分低い作用により該第1の電位が上昇する際に該第2の電位に上限を設けるNMOSトランジスタ
を含むことを特徴とする電圧制御回路。A capacitance dividing circuit that generates a second potential at the second terminal by capacitively dividing the first potential received at the first terminal;
An NMOS transistor provided between the first terminal and the second terminal and having an upper limit on the second potential when the first potential rises due to the action of the source potential always being lower than the gate potential by a threshold value A voltage control circuit comprising:
該メモリセルアレイを制御するデコーダ回路と、
外部電位に基づいて第1の電位を生成し該デコーダ回路及び該メモリセルアレイに該第1の電位を供給する高電圧発生回路と、
該高電圧発生回路が生成する該第1の電位を制御する電圧制御回路
を含み、該電圧制御回路は、
第1の端子に受け取る該第1の電位を容量分割することにより第2の端子に第2の電位を生成する容量分割回路と、
該第1の電位の制御のために該第2の電位を入力とし該第2の電位と参照電位とを比較する比較回路と、
該第1の端子と該第2の端子との間に設けられ該第1の電位が上昇する際に該第2の電位に上限を設けるNMOSトランジスタ
を含むことを特徴とする半導体記憶装置。A memory cell array including non-volatile memory cells;
A decoder circuit for controlling the memory cell array;
A high voltage generation circuit that generates a first potential based on an external potential and supplies the first potential to the decoder circuit and the memory cell array;
A voltage control circuit for controlling the first potential generated by the high voltage generation circuit;
A capacitance dividing circuit for generating a second potential at the second terminal by capacitively dividing the first potential received at the first terminal;
A comparison circuit that takes the second potential as an input and compares the second potential with a reference potential for controlling the first potential;
A semiconductor memory device comprising an NMOS transistor provided between the first terminal and the second terminal and configured to set an upper limit on the second potential when the first potential rises.
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