JP4170261B2 - Nonvolatile semiconductor memory device and data writing or erasing method thereof - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device and data writing or erasing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4170261B2
JP4170261B2 JP2004167988A JP2004167988A JP4170261B2 JP 4170261 B2 JP4170261 B2 JP 4170261B2 JP 2004167988 A JP2004167988 A JP 2004167988A JP 2004167988 A JP2004167988 A JP 2004167988A JP 4170261 B2 JP4170261 B2 JP 4170261B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
memory cell
voltage pulse
write
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004167988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005346876A (en
Inventor
淳一 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Electronics Corp
Original Assignee
NEC Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Electronics Corp filed Critical NEC Electronics Corp
Priority to JP2004167988A priority Critical patent/JP4170261B2/en
Publication of JP2005346876A publication Critical patent/JP2005346876A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4170261B2 publication Critical patent/JP4170261B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、不揮発性半導体記憶装置及びそのデータ書込み若しくは消去方法に関し、特に、電気的にデータの書込み若しくは消去可能なメモリセルを備える不揮発性半導体記憶装置及びそのデータ書込み若しくは消去方法に関する。   The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device and a data writing or erasing method thereof, and more particularly, to a nonvolatile semiconductor memory device including a memory cell capable of electrically writing or erasing data and a data writing or erasing method thereof.

電気的に書換え可能な不揮発性半導体メモリのうち、一括あるいはブロック単位にデータが消去されるフラッシュメモリは、パソコン(パーソナルコンピュータ)等に搭載されてBIOS(Basic Input/Output System)の格納に用いられたり、パソコンやデジタルカメラ、家庭用ゲーム機等のメモリカード等として広く利用されている。   Among electrically rewritable non-volatile semiconductor memories, flash memory whose data is erased all at once or in units of blocks is mounted on a personal computer (PC) or the like and used to store a BIOS (Basic Input / Output System). It is widely used as a memory card for personal computers, digital cameras, and home game machines.

フラッシュメモリでは、メモリセルへのデータの書込み/消去を行う際、メモリセルのゲート及びソースに高電圧を印加する必要があり、この際の電圧ストレスが問題となってメモリセルの劣化を引き起こし、その結果、書込み/消去時間の増加につながるとともに、書換え回数が減少する。すなわち、書込み/消去時において、メモリセルに余分な電圧ストレスを与えないことは、フラッシュメモリの書換え回数の増加につながる。   In flash memory, when writing / erasing data to / from a memory cell, it is necessary to apply a high voltage to the gate and source of the memory cell, and the voltage stress at this time causes a problem and causes deterioration of the memory cell. As a result, the write / erase time is increased and the number of rewrites is reduced. That is, not applying excessive voltage stress to the memory cell at the time of writing / erasing leads to an increase in the number of times of rewriting of the flash memory.

フラッシュメモリにおけるメモリセルの状態には、読出し状態、書込み状態、消去状態が存在する。図8は、これらの状態において、フラッシュメモリのメモリセルに印加される電圧の電圧配置を示している。図8(a)はメモリセルのデータの読出し時、図8(b)はメモリセルのデータの書込み時、図8(c)はメモリセルのデータの消去時の電圧配置である。   The memory cell state in the flash memory includes a read state, a write state, and an erase state. FIG. 8 shows a voltage arrangement of voltages applied to the memory cells of the flash memory in these states. 8A shows a voltage arrangement at the time of reading data in the memory cell, FIG. 8B shows a voltage arrangement at the time of writing data in the memory cell, and FIG. 8C shows a voltage arrangement at the time of erasing data in the memory cell.

尚、各メモリセルには、例えば、「0」又は「1」の1ビットのデータが記憶可能であり、本明細書では、メモリセルにこのデータを書込むことを「メモリセルの書込み」ともいい、メモリセルからこのデータを消去することを「メモリセルの消去」ともいい、メモリセルからこのデータを読出すことを「メモリセルの読出し」ともいう。   Each memory cell can store, for example, 1-bit data of “0” or “1”. In this specification, writing this data to the memory cell is also referred to as “memory cell writing”. In addition, erasing this data from the memory cell is also called “erasing the memory cell”, and reading this data from the memory cell is also called “reading the memory cell”.

図8(a)から(c)に示されるように、フラッシュメモリは、行方向(X方向)、列方向(Y方向)にマトリクス状に配列された複数のメモリセルを含むメモリセルアレイから構成され、各メモリセルはMOSトランジスタを備えている。各MOSトランジスタは、ゲートがメモリセルアレイの各行に設けられたワード線81と接続され、ドレインがメモリセルアレイの各列に設けられたビット線82と接続され、ソースがメモリセルアレイの各行に設けられたソース線83と接続されている。ワード線81、ビット線82、ソース線83に所定の電圧を加えることにより、選択されたメモリセルのデータの読出し、書込み、消去が行われる。   As shown in FIGS. 8A to 8C, the flash memory is composed of a memory cell array including a plurality of memory cells arranged in a matrix in the row direction (X direction) and the column direction (Y direction). Each memory cell includes a MOS transistor. Each MOS transistor has a gate connected to a word line 81 provided in each row of the memory cell array, a drain connected to a bit line 82 provided in each column of the memory cell array, and a source provided in each row of the memory cell array. A source line 83 is connected. By applying a predetermined voltage to the word line 81, the bit line 82, and the source line 83, the data of the selected memory cell is read, written, and erased.

図8(a)に示されるように、メモリセルのデータの読出し時は、読出したいメモリセルに対して、ゲート電圧Vread、ドレイン電圧Vrdが印加される。この例では、ゲート電圧Vreadとして、ワード線81に電源電位Vddが印加され、ドレイン電圧Vrdとして、ビット線82に1Vが印加され、ソース線83には0Vが印加されている。   As shown in FIG. 8A, when reading data from a memory cell, a gate voltage Vread and a drain voltage Vrd are applied to the memory cell to be read. In this example, the power supply potential Vdd is applied to the word line 81 as the gate voltage Vread, 1 V is applied to the bit line 82 as the drain voltage Vrd, and 0 V is applied to the source line 83.

図8(b)に示されるように、メモリセルのデータの書込み時は、書込みたいメモリセルに対して、ゲート電圧Vwg、ドレイン電圧Vwd、ソース電圧Vw(書込み電圧)が印加される。この例では、ゲート電圧Vwgとして、ワード線81に1.6Vが印加され、ドレイン電圧Vwdとして、ビット線82に0.6Vが印加され、ソース電圧Vwとして、ソース線83に7.6Vが印加されている。   As shown in FIG. 8B, when data is written in the memory cell, the gate voltage Vwg, the drain voltage Vwd, and the source voltage Vw (write voltage) are applied to the memory cell to be written. In this example, 1.6 V is applied to the word line 81 as the gate voltage Vwg, 0.6 V is applied to the bit line 82 as the drain voltage Vwd, and 7.6 V is applied to the source line 83 as the source voltage Vw. Has been.

図8(c)に示されるように、メモリセルの消去時は、消去したいメモリセルに対して、ゲート電圧Ve(消去電圧)が印加される。この例では、ゲート電圧Veとして、ワード線81に12Vが印加され、ビット線82及びソース線83には0Vが印加されている。   As shown in FIG. 8C, when erasing a memory cell, a gate voltage Ve (erase voltage) is applied to the memory cell to be erased. In this example, 12 V is applied to the word line 81 and 0 V is applied to the bit line 82 and the source line 83 as the gate voltage Ve.

このようなフラッシュメモリにおいては、上記の書込み電圧Vwや消去電圧Veを、所定のパルス幅を有する書込みパルスや消去パルスとして、選択されたメモリセルに印加して、しきい値をシフトさせデータの記憶や消去を行うようにしているが、実際の製品では製造ばらつきにより、同一のパルス幅を有する書込みパルスや消去パルスを印加した場合でも書込み不良(書込み不足および過剰書込みを含む)や消去不良が発生するという問題があった。   In such a flash memory, the above-described write voltage Vw and erase voltage Ve are applied to a selected memory cell as a write pulse or erase pulse having a predetermined pulse width to shift the threshold value and Although memory and erasure are performed, due to manufacturing variations in actual products, even when a write pulse or erase pulse having the same pulse width is applied, write defects (including insufficient writing and overwriting) and erasure defects occur. There was a problem that occurred.

そこで、書込み電圧Vwや消去電圧Veをメモリセルの特性に応じて補正するフラッシュメモリが特許文献1で開示されている。図9から図11を用いて、従来のフラッシュメモリについて説明する。   Therefore, Patent Document 1 discloses a flash memory that corrects the write voltage Vw and the erase voltage Ve according to the characteristics of the memory cell. A conventional flash memory will be described with reference to FIGS.

図9は、特許文献1に記載されている従来のフラッシュメモリの構成図である。このフラッシュメモリは、図9に示されるように、メモリアレイ11、データラッチ12、書込み回路13、アドレスレジスタ回路14、X−DEC(デコーダ)回路15、Y−DEC回路16、消去回路17、SA−AMP(センスアンプ)回路18、I/Oバッファ23、電源回路25、電源SW(切替)回路26、制御回路27を備えている。   FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional flash memory described in Patent Document 1. In FIG. As shown in FIG. 9, the flash memory includes a memory array 11, a data latch 12, a write circuit 13, an address register circuit 14, an X-DEC (decoder) circuit 15, a Y-DEC circuit 16, an erase circuit 17, an SA. -An AMP (sense amplifier) circuit 18, an I / O buffer 23, a power supply circuit 25, a power supply SW (switching) circuit 26, and a control circuit 27 are provided.

電源回路25によって、書込み電圧Vwや消去電圧Veが生成され、書込み回路13や消去回路17等を介して、書込み電圧Vwや消去電圧Veがメモリアレイ11のメモリセルに印加される。電源回路25は、書込み電圧Vwや消去電圧Veの電圧を補正する電圧補正回路40を備えている。   The power supply circuit 25 generates a write voltage Vw and an erase voltage Ve, and the write voltage Vw and the erase voltage Ve are applied to the memory cells of the memory array 11 via the write circuit 13 and the erase circuit 17. The power supply circuit 25 includes a voltage correction circuit 40 that corrects the write voltage Vw and the erase voltage Ve.

図10は、従来のフラッシュメモリに設けられる電圧補正回路40の構成を示す回路図である。図10に示されるように、電圧補正回路40は、昇圧回路(もしくは降圧回路)31の出力電圧を直列抵抗Rで分圧する分圧回路41、直列抵抗Rと並列に接続されたMOSトランジスタQa,Qb,Qc,Qd,Qeとから構成されている。これらのMOSトランジスタQa〜Qeのゲート端子に制御信号Sa〜Seが入力され、書込み電圧Vwや消去電圧Veが制御される。   FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a voltage correction circuit 40 provided in a conventional flash memory. As shown in FIG. 10, the voltage correction circuit 40 includes a voltage dividing circuit 41 that divides the output voltage of the booster circuit (or step-down circuit) 31 by a series resistor R, a MOS transistor Qa connected in parallel to the series resistor R, It consists of Qb, Qc, Qd, and Qe. Control signals Sa to Se are input to the gate terminals of these MOS transistors Qa to Qe, and the write voltage Vw and the erase voltage Ve are controlled.

図11は、従来のフラッシュメモリにおいて、書込み電圧Vwを決定する方法を示すフローチャートである。消去電圧Veについても、書込み電圧Vwと同様に決定される。   FIG. 11 is a flowchart showing a method for determining the write voltage Vw in the conventional flash memory. The erase voltage Ve is also determined in the same manner as the write voltage Vw.

まず、書込み電圧Vwを設計に従った初期電圧に設定する(ステップS111)。次いで、書込みデータをフラッシュメモリ内のデータラッチ12に格納する(ステップS112)。次いで、書込み回路13によって書込みパルスを生成し、選択されているメモリセルに印加する(ステップS113)。次いで、読出し電圧Vrdを印加して読出しを行う(ステップS114)。次いで、しきい値Vth’が所定のレベルV1以上か判定する(ステップS115)。次いで、しきい値Vth’が所定レベルV1以上ではないと判定された場合、電圧補正回路40によって書込み電圧Vwを補正する(ステップS116)。そして、再度、書込み(ステップS113)、読出し(ステップS114)、判定(ステップS115)が行われる。   First, the write voltage Vw is set to an initial voltage according to the design (step S111). Next, the write data is stored in the data latch 12 in the flash memory (step S112). Next, a write pulse is generated by the write circuit 13 and applied to the selected memory cell (step S113). Next, reading is performed by applying the read voltage Vrd (step S114). Next, it is determined whether the threshold value Vth ′ is equal to or higher than a predetermined level V1 (step S115). Next, when it is determined that the threshold value Vth ′ is not equal to or higher than the predetermined level V1, the write voltage Vw is corrected by the voltage correction circuit 40 (step S116). Then, writing (step S113), reading (step S114), and determination (step S115) are performed again.

こうして、初期電圧では書込みや消去できないデバイスに対して、書込み電圧Vwや消去電圧Veを初期電圧から順次、上げて書込みや消去を行うことによって不良発生を軽減している。   In this way, the occurrence of defects is reduced by increasing the write voltage Vw and the erase voltage Ve sequentially from the initial voltage for the device that cannot be written or erased with the initial voltage, thereby performing writing or erasing.

一般に、メモリセルに一定のパルス幅で所定の電圧を加え、消去が完了するまで繰り返し消去を行うリトライ方式では、書込みや消去を繰り返し行った結果、書込みあるいは消去電圧の高い方がリトライ回数が増えることが知られている。すなわち、同じ書込みあるいは消去パルス幅であれば、書込みあるいは消去電圧が高いほうがより電圧ストレスが大きくなるため、ストレスのかかるトンネル膜が劣化する。   In general, in a retry method in which a predetermined voltage is applied to a memory cell with a constant pulse width and erase is repeated until erase is completed, the number of retries increases as the write or erase voltage increases as a result of repeated write and erase. It is known. That is, if the write or erase pulse width is the same, the higher the write or erase voltage, the greater the voltage stress, so that the stressed tunnel film deteriorates.

尚、従来の不揮発性半導体メモリの消去方法として特許文献2が知られている。また、従来の不揮発性半導体メモリの書込み方法として特許文献3,4が知られている。
特開2000−123584号公報 特開平5−234388号公報 特開平5−314780号公報 特開平6−195988号公報
Patent Document 2 is known as a conventional method for erasing a nonvolatile semiconductor memory. Further, Patent Literatures 3 and 4 are known as conventional nonvolatile semiconductor memory writing methods.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-123484 JP-A-5-234388 JP-A-5-314780 Japanese Patent Laid-Open No. 6-199598

特許文献1の従来のフラッシュメモリでは、毎回同じ電圧からの書込み/消去を行うのため、最適な書込み/消去電圧に到達するまでに余計な電圧ストレスがかかるという問題点がある。また、フラッシュメモリの書込み/消去特性は、各チップによってバラツキがあるにもかかわらず、すべてチップについて同じ条件で書込み/消去を行うことは書込み/消去特性の悪いチップに余計な電圧ストレスを与えることにもなる。   In the conventional flash memory of Patent Document 1, since writing / erasing is performed from the same voltage every time, there is a problem that extra voltage stress is applied before reaching the optimum writing / erasing voltage. In addition, even though the write / erase characteristics of flash memory vary from chip to chip, writing / erasing data under the same conditions for all chips can cause extra voltage stress on chips with poor write / erase characteristics. It also becomes.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、書込み/消去時の電圧ストレスを低減できる不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of reducing voltage stress during writing / erasing.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置のデータ書込み若しくは消去方法は、電気的にデータの書込み若しくは消去可能なメモリセルを備える不揮発性半導体記憶装置のデータ書込み若しくは消去方法であって、前記メモリセルの特性に応じて前記メモリセルに印加する書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅を決定する電圧パルス決定ステップと、前記電圧パルス決定ステップによって決定された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅に関するデータを記憶する電圧パルス記憶ステップと、前記電圧パルス記憶ステップによって記憶された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅に関するデータに基づいて、前記書込み若しくは消去電圧パルスを発生する電圧パルス発生ステップと、前記電圧パルス発生ステップによって発生された書込み若しくは消去電圧パルスを前記メモリセルに印加し、前記メモリセルのデータを書込み若しくは消去するデータ書き換えステップと、を備え、前記電圧パルス決定ステップは、前記データ書き換えステップによって書込み若しくは消去されたメモリセルのデータを読み出す読み出しステップと、前記読み出しステップによってデータが読み出されたメモリセルのしきい値レベルを判定する判定ステップと、前記判定ステップによって前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に前記電圧パルス発生ステップと、前記データ書き換えステップと、前記読み出しステップと、前記判定ステップと、を繰り返させるとともにその繰り返し回数をカウントする電圧パルスカウントステップと、前記判定ステップによって、前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していると判定された場合に、直前に実行した前記データ書き換えステップにおいて前記メモリセルに印加した電圧パルスの電圧と同じ電圧であり、かつ、前記直前に実行した前記データ書き換えステップにおいて前記メモリセルに印加した電圧パルスに対応する前記電圧パルスカウントステップのカウント数分だけパルス幅を拡張させることによって前記リトライ回数分に相当する1回のパルス幅となるように、前記書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅を決定する電圧決定ステップと、前記電圧パルスカウントステップのカウント数が所定の回数になっても、前記判定ステップによって前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に、前記パルス発生ステップによって発生される書込み若しくは消去電圧パルスの電圧を補正し、該補正された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応する前記電圧パルス発生ステップと、前記データ書き換えステップと、前記読み出しステップと、前記判定ステップと、を繰り返させると共に、前記電圧パルスカウントステップにおいて、前記補正された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応する繰り返し回数がカウントされるように、補正前の書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応してカウントされたカウント数をリセットする電圧パルス補正ステップと、を備えることを特徴とする。
また、本発明の不揮発性半導体記憶装置は、電気的にデータの書込み若しくは消去可能なメモリセルを備える不揮発性半導体記憶装置であって、前記メモリセルの特性に応じて前記メモリセルに印加する書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅を決定する電圧パルス決定部と、前記電圧パルス決定部によって決定された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅に関するデータを記憶する電圧パルス記憶部と、前記電圧パルス記憶部によって記憶された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅に関するデータに基づいて、前記書込み若しくは消去電圧パルスを発生する電圧パルス発生部と、前記電圧パルス発生部によって発生された書込み若しくは消去電圧パルスを前記メモリセルに印加し、前記メモリセルのデータを書込み若しくは消去するデータ書き換え部と、を備え、前記電圧パルス決定部は、前記データ書き換え部によって書込み若しくは消去されたメモリセルのデータを読み出す読み出し部と、前記読み出し部によってデータが読み出されたメモリセルのしきい値レベルを判定する判定部と、前記判定部によって前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に前記電圧パルス発生部による電圧パルス発生と、前記データ書き換え部による前記メモリセルへのデータ書込み若しくは消去と、前記読み出し部による前記メモリセルからの読み出しと、前記判定部による前記メモリセルのしきい値レベルの判定と、を繰り返させるとともにその繰り返し回数をカウントする電圧パルスカウント部と、前記判定部によって、前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していると判定された場合に、直前に実行した前記データ書き換え部によって前記メモリセルに引加された電圧パルスの電圧と同じ電圧であり、かつ、前記直前に実行した前記データ書き換え部によって前記メモリセルに印加された電圧パルスに対応する前記電圧パルスカウント部におけるカウント数分だけパルス幅を拡張させることによって前記リトライ回数分に相当する1回のパルス幅となるように、前記書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅を決定する決定部と、
前記電圧パルスカウント部によるカウント数が所定の回数になっても前記判定部によって前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に、前記電圧パルス発生部によって発生される書込み若しくは消去電圧パルスの電圧を補正し、該補正された書込み若しくは消去電圧パルスに対応する前記データ書き換え部による前記メモリセルへのデータ書込み若しくは消去と、前記読み出し部による前記メモリセルからの読み出しと、前記判定部による前記メモリセルのしきい値レベルの判定と、を繰り返させると共に、前記電圧パルスカウント部において、前記補正された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応する繰り返し回数がカウントされるように、補正前の書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応してカウントされたカウント数をリセットする電圧パルス補正部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明では、電気的にデータの書込み若しくは消去可能なメモリセルを備える不揮発性半導体記憶装置であって、前記メモリセルの特性に応じて、前記メモリセルに印加する書込み若しくは消去電圧を決定する電圧決定部と、前記電圧決定部によって決定された書込み若しくは消去電圧に関するデータを記憶する電圧記憶部と、前記電圧記憶部によって記憶された書込み若しくは消去電圧に関するデータに基づいて、前記書込み若しくは消去電圧を発生する電圧発生部と、前記電圧発生部によって発生された書込み若しくは消去電圧を前記メモリセルに印加し、前記メモリセルのデータを書込み若しくは消去するデータ書換え部と、を備えるものである。
これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスを低減することができる。

A method of writing or erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is a method of writing or erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device including memory cells capable of electrically writing or erasing data. A voltage pulse determining step for determining the voltage and pulse width of the write or erase voltage pulse applied to the memory cell according to the characteristics, and data relating to the voltage and pulse width of the write or erase voltage pulse determined by the voltage pulse determining step A voltage pulse storing step for storing, a voltage pulse generating step for generating the writing or erasing voltage pulse based on data on the voltage and pulse width of the writing or erasing voltage pulse stored by the voltage pulse storing step, Voltage pulse generation step And a data rewriting step of applying a write or erase voltage pulse generated thereby to the memory cell and writing or erasing data of the memory cell, wherein the voltage pulse determining step is performed by the data rewriting step. A reading step of reading data of the memory cell that has been read, a determination step of determining a threshold level of the memory cell from which data has been read by the reading step, and a threshold level of the memory cell being predetermined by the determination step and wherein the voltage pulse generating step when it is determined not to reach the level of the data rewrite and step, said reading step, said determining step and, causes repeated voltage pulses count stearyl for counting the number of repetitions And flop, by the determination step, when said threshold level of the memory cell is determined to have reached the predetermined level, the voltage pulse voltage was applied to the memory cell in the data rewriting step just performed And the number of retries by expanding the pulse width by the count number of the voltage pulse count step corresponding to the voltage pulse applied to the memory cell in the data rewrite step executed immediately before. The voltage determination step for determining the voltage and pulse width of the write or erase voltage pulse so that the pulse width corresponds to one time, and even if the count number of the voltage pulse count step reaches a predetermined number, The threshold level of the memory cell is set to a predetermined level by the determining step. Correcting the voltage of the write or erase voltage pulse generated by the pulse generation step when it is determined that it has not reached, the voltage pulse generation step corresponding to the corrected voltage of the write or erase voltage pulse; The data rewriting step, the reading step, and the determining step are repeated, and the number of repetitions corresponding to the corrected write or erase voltage pulse voltage is counted in the voltage pulse counting step. And a voltage pulse correction step for resetting the counted number corresponding to the voltage of the write or erase voltage pulse before correction .
The non-volatile semiconductor memory device of the present invention is a non-volatile semiconductor memory device that includes a memory cell that can electrically write or erase data, and is applied to the memory cell according to the characteristics of the memory cell. Alternatively, a voltage pulse determination unit that determines the voltage and pulse width of the erase voltage pulse, a voltage pulse storage unit that stores data related to the voltage and pulse width of the write or erase voltage pulse determined by the voltage pulse determination unit, and the voltage A voltage pulse generator that generates the write or erase voltage pulse based on data relating to the voltage and pulse width of the write or erase voltage pulse stored by the pulse storage unit, and the write or erase generated by the voltage pulse generator A voltage pulse is applied to the memory cell, and the memory cell data A data rewrite unit for writing or erasing, wherein the voltage pulse determining unit is a read unit for reading data of a memory cell written or erased by the data rewrite unit, and a memory from which data is read by the read unit A determination unit for determining a threshold level of the cell, and generation of a voltage pulse by the voltage pulse generation unit when the determination unit determines that the threshold level of the memory cell has not reached a predetermined level ; Repeating and repeating data writing or erasing to the memory cell by the data rewriting unit, reading from the memory cell by the reading unit, and determination of the threshold level of the memory cell by the determination unit A voltage pulse counting unit for counting the number of times, and a determination unit. Te, when the threshold level of the memory cell is determined to have reached a predetermined level, by the data rewrite unit just performed at the same voltage as the voltage of引加voltage pulse to the memory cell Yes, and corresponding to the number of retries by extending the pulse width by the number of counts in the voltage pulse count unit corresponding to the voltage pulse applied to the memory cell by the data rewrite unit executed immediately before A determining unit that determines a voltage and a pulse width of the write or erase voltage pulse so as to have a single pulse width ;
Generated by the voltage pulse generation unit when the determination unit determines that the threshold level of the memory cell has not reached a predetermined level even when the count number by the voltage pulse count unit reaches a predetermined number The write or erase voltage pulse is corrected, the data rewrite unit corresponding to the corrected write or erase voltage pulse is written to or erased from the memory cell, and the read unit from the memory cell is corrected. Reading and determination of the threshold level of the memory cell by the determination unit are repeated, and the voltage pulse count unit counts the number of repetitions corresponding to the corrected write or erase voltage pulse voltage. As shown in FIG. Characterized in that it comprises a voltage pulse correction unit that resets the count number counted by the.
According to the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device including a memory cell in which data can be electrically written or erased, and a write or erase voltage to be applied to the memory cell is determined according to characteristics of the memory cell. A voltage determining unit, a voltage storage unit storing data related to the write or erase voltage determined by the voltage determining unit, and the writing or erasing based on data related to the write or erase voltage stored by the voltage storage unit A voltage generation unit that generates a voltage; and a data rewriting unit that applies a write or erase voltage generated by the voltage generation unit to the memory cell and writes or erases data in the memory cell.
Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing of the memory cell can be reduced.

上述の不揮発性半導体記憶装置において、前記電圧決定部は、前記データ書換え部によって書込み若しくは消去されたメモリセルのデータを読出す読出し部と、前記読出し部によってデータが読出されたメモリセルのしきい値レベルを判定する判定部と、前記判定部によって、前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していると判定された場合に、前記データ書換え部によって前記メモリセルに印加された電圧を前記書込み若しくは消去電圧であると決定する決定部と、を備えていてもよい。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスをさらに低減することができる。   In the above-described nonvolatile semiconductor memory device, the voltage determination unit includes a reading unit that reads data of a memory cell written or erased by the data rewriting unit, and a threshold of the memory cell from which the data is read by the reading unit. A voltage applied to the memory cell by the data rewriting unit when the threshold level of the memory cell has reached a predetermined level by a determination unit that determines a value level; And a determination unit that determines that the voltage is the write or erase voltage. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing the memory cell can be further reduced.

上述の不揮発性半導体記憶装置において、前記判定部によって、前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に、前記電圧発生部によって発生される書込み若しくは消去電圧を補正する電圧補正部を、さらに備え、前記データ書換え部は、前記電圧補正部によって補正された電圧を前記メモリセルに印加するものであってもよい。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスをより低減することができる。   In the above-described nonvolatile semiconductor memory device, when the determination unit determines that the threshold level of the memory cell has not reached a predetermined level, the write or erase voltage generated by the voltage generation unit is A voltage correction unit for correction may be further provided, and the data rewriting unit may apply the voltage corrected by the voltage correction unit to the memory cell. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing of the memory cell can be further reduced.

上述の不揮発性半導体記憶装置において、前記電圧発生部は、入力されるクロックに基づいて電源電圧を昇圧若しくは降圧し、前記書込み電圧若しくは消去電圧を出力する昇圧若しくは降圧回路と、前記昇圧若しくは降圧回路の出力電圧と、基準電圧とを比較するコンパレータと、前記コンパレータの出力に基づいて、前記昇圧若しくは降圧回路に入力するクロックを制御するオシレータと、を備えていてもよい。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスを効果的に低減することができる。   In the above nonvolatile semiconductor memory device, the voltage generator boosts or steps down a power supply voltage based on an input clock and outputs the write voltage or erase voltage, and the boost or step down circuit A comparator that compares the output voltage with a reference voltage, and an oscillator that controls a clock input to the step-up or step-down circuit based on the output of the comparator. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing of the memory cell can be effectively reduced.

上述の不揮発性半導体記憶装置において、前記電圧補正部は、前記電圧発生部によって発生された電圧を分圧する複数の抵抗からなる分圧回路と、前記複数の抵抗の抵抗値を切り替えるスイッチと、を備え、前記電圧記憶部によって記憶される書込み若しくは消去電圧に関するデータは、前記スイッチをオンオフするデータであってもよい。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスを効率よく低減することができる。   In the above-described nonvolatile semiconductor memory device, the voltage correction unit includes: a voltage dividing circuit including a plurality of resistors that divide the voltage generated by the voltage generation unit; and a switch that switches resistance values of the plurality of resistors. The data relating to the write or erase voltage stored in the voltage storage unit may be data for turning on and off the switch. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing the memory cell can be efficiently reduced.

上述の不揮発性半導体記憶装置において、前記電圧記憶部によって記憶される書込み若しくは消去電圧に関するデータは、前記メモリセルに前記書込み若しくは消去電圧の印加を繰り返すリトライ回数を有し、前記データ書換え部は、前記リトライ回数に応じた期間、前記書込み若しくは消去電圧を印加するものであってもよい。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスをさらに低減することができる。   In the above-described nonvolatile semiconductor memory device, the data related to the write or erase voltage stored by the voltage storage unit has the number of retries that repeats the application of the write or erase voltage to the memory cell, and the data rewrite unit The write or erase voltage may be applied for a period corresponding to the number of retries. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing the memory cell can be further reduced.

上述の不揮発性半導体記憶装置において、前記電圧記憶部は、前記メモリセルから構成されるメモリセルアレイの一部の領域であってもよい。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスを効率よく低減することができる。   In the above-described nonvolatile semiconductor memory device, the voltage storage unit may be a partial region of a memory cell array including the memory cells. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing the memory cell can be efficiently reduced.

本発明にかかる不揮発性半導体記憶装置のデータ書込み若しくは消去方法は、電気的にデータの書込み若しくは消去可能なメモリセルを備える不揮発性半導体記憶装置のデータ書込み若しくは消去方法であって、前記メモリセルの特性に応じて、前記メモリセルに印加する書込み若しくは消去電圧を決定するステップと、前記決定された書込み若しくは消去電圧に関するデータを記憶するステップと、前記記憶された書込み若しくは消去電圧に関するデータに基づいて、前記書込み若しくは消去電圧を発生するステップと、前記発生された書込み若しくは消去電圧を前記メモリセルに印加し、前記メモリセルのデータを書込み若しくは消去するステップと、を備えるものである。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスを低減することができる。   A method of writing or erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is a method of writing or erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device including a memory cell capable of electrically writing or erasing data. Based on the characteristics, the step of determining the write or erase voltage to be applied to the memory cell, the step of storing the data related to the determined write or erase voltage, and the stored data related to the write or erase voltage And a step of generating the write or erase voltage and a step of applying the generated write or erase voltage to the memory cell to write or erase data in the memory cell. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing of the memory cell can be reduced.

上述の不揮発性半導体記憶装置のデータ書込み若しくは消去方法において、前記書込み若しくは消去電圧を決定するステップは、前記メモリセルのデータを書込み若しくは消去するステップによって、書込み若しくは消去されたメモリセルのデータを読出すステップと、前記読出されたメモリセルのしきい値レベルを判定するステップと、前記判定するステップによって、前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していると判定された場合に、前記書込み若しくは消去するステップによって前記メモリセルに印加された電圧を前記書込み若しくは消去電圧であると決定するステップと、を備えていてもよい。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスをさらに低減することができる。   In the data writing or erasing method of the nonvolatile semiconductor memory device described above, the step of determining the writing or erasing voltage includes reading the data of the memory cell that has been written or erased by the step of writing or erasing the data of the memory cell. And when determining that the threshold level of the memory cell has reached a predetermined level by determining the threshold level of the read memory cell, and determining the threshold level of the memory cell, Determining the voltage applied to the memory cell by the writing or erasing step as the writing or erasing voltage. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing the memory cell can be further reduced.

上述の不揮発性半導体記憶装置のデータ書込み若しくは消去方法において、前記判定するステップによって、前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に、前記電圧を発生するステップによって発生される書込み若しくは消去電圧を補正するステップを、さらに備え、前記メモリセルのデータを書込み若しくは消去するステップは、前記電圧を補正するステップによって補正された電圧を前記メモリセルに印加するものであってもよい。これにより、メモリセルの書込み/消去時の電圧ストレスをより低減することができる。   In the above-described data writing or erasing method of the nonvolatile semiconductor memory device, the step of generating the voltage when the determination step determines that the threshold level of the memory cell has not reached a predetermined level. The step of correcting the write or erase voltage generated by the step of applying the voltage corrected by the step of correcting the voltage to the memory cell. There may be. Thereby, the voltage stress at the time of writing / erasing of the memory cell can be further reduced.

本発明によれば、書込み/消去時の電圧ストレスを低減できる不揮発性半導体記憶装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory device that can reduce voltage stress during writing / erasing.

参考技術
まず、図1を用いて、フラッシュメモリの構成について説明する。図1に示されるように、このフラッシュメモリは、記憶素子としてメモリアレイ11を備えている。メモリアレイ11は、図8と同様に、複数のメモリセルから構成されている。
Reference technology First, with reference to FIG. 1, the configuration of the flash memory. As shown in FIG. 1, the flash memory includes a memory array 11 as a storage element. The memory array 11 is composed of a plurality of memory cells as in FIG.

また、このフラッシュメモリは、外部から入力された書込みデータを保持するデータラッチ12、データラッチ12に保持されたデータに基づいてメモリアレイ11に対して書込みを行う書込み回路13、アドレス信号を保持するアドレスレジスタ回路14、メモリアレイ11内のワード線の中からアドレスレジスタ回路14に取り込まれたXアドレスに対応した1本のワード線を選択するX−DEC(デコーダ)回路15、消去の際にブロック(マット)の選択等を行う消去回路17、メモリアレイ11より読出されたデータを増幅して出力するSA−AMP(センスアンプ)回路18、書込み等の際にメモリアレイ11のソース線を選択するS−DEC回路19、アドレスレジスタ回路14に取り込まれたYアドレスに対応した1本のビット線を選択するY−SELE(選択)回路20を備えている。また、書込み回路13(データ書込み部)と消去回路17(データ消去部)は、電源回路25から出力される書込み電圧Vwあるいは消去電圧Veをメモリセルに印加して、メモリセルの書込みあるいは消去を行うデータ書換え部として動作する。   The flash memory also holds a data latch 12 that holds externally input write data, a write circuit 13 that writes to the memory array 11 based on the data held in the data latch 12, and an address signal. Address register circuit 14, X-DEC (decoder) circuit 15 for selecting one word line corresponding to the X address taken into the address register circuit 14 from the word lines in the memory array 11, and a block at the time of erasing An erase circuit 17 for selecting (mat) and the like, an SA-AMP (sense amplifier) circuit 18 for amplifying and outputting data read from the memory array 11, and a source line of the memory array 11 at the time of writing or the like One bit corresponding to the Y address taken into the S-DEC circuit 19 and the address register circuit 14. And a Y-SELE (selection) circuit 20 for selecting the door line. The write circuit 13 (data writing unit) and the erasing circuit 17 (data erasing unit) apply the write voltage Vw or the erase voltage Ve output from the power supply circuit 25 to the memory cell to write or erase the memory cell. It operates as a data rewriting unit to be performed.

さらに、このフラッシュメモリには、外部からの制御信号をフラッシュメモリ内の各回路への制御信号に変換する制御回路27、アドレス信号やデータ信号の入出力を行うI/Oバッファ23、チャージポンプのような昇圧および降圧回路を備え、外部から供給される電源電位Vddに基づいて書込み電圧Vw、消去電圧Ve、読出し電圧Vrd等チップ内部で必要とされる電圧を生成する電源回路25、メモリの動作状態に応じてこれらの電圧の中から所望の電圧を選択してメモリアレイ11に供給する電源SW(切替)回路26等が設けられている。   Further, the flash memory includes a control circuit 27 that converts an external control signal into a control signal to each circuit in the flash memory, an I / O buffer 23 that inputs and outputs address signals and data signals, and a charge pump. Such a booster and step-down circuit, and a power supply circuit 25 that generates a voltage required inside the chip such as a write voltage Vw, an erase voltage Ve, and a read voltage Vrd based on a power supply potential Vdd supplied from the outside, and the operation of the memory A power supply SW (switching) circuit 26 that selects a desired voltage from these voltages according to the state and supplies the selected voltage to the memory array 11 is provided.

また、制御回路27は、図3や図5に後述する手順に従ってメモリセルに印加する書込み電圧Vwあるいは消去電圧Veを決定する電圧決定部として動作する。例えば、この電圧決定部は、メモリセルのデータを読出す読出し部(不図示)と、データを読出したメモリセルのしきい値レベルを判定する判定部(不図示)と、このしきい値が所定のレベルに達したときの電圧を書込み電圧Vwあるいは消去電圧Veであると決定する決定部(不図示)と、を有している。電源回路25には、後述の電圧発生回路30(電圧発生部)や電圧補正回路40(電圧補正部)が設けられており、電圧発生回路30によって発生され、制御回路27の制御に従い電圧補正回路40によって補正された書込み電圧Vwあるいは消去電圧Veがメモリアレイ11に印加される。   The control circuit 27 operates as a voltage determining unit that determines the write voltage Vw or the erase voltage Ve to be applied to the memory cell according to the procedure described later with reference to FIGS. For example, the voltage determination unit includes a reading unit (not shown) that reads data from a memory cell, a determination unit (not shown) that determines a threshold level of the memory cell from which the data has been read, A determination unit (not shown) that determines that the voltage when the predetermined level is reached is the write voltage Vw or the erase voltage Ve; The power supply circuit 25 is provided with a voltage generation circuit 30 (voltage generation unit) and a voltage correction circuit 40 (voltage correction unit) described later. The voltage correction circuit is generated by the voltage generation circuit 30 and controlled by the control circuit 27. The write voltage Vw or the erase voltage Ve corrected by 40 is applied to the memory array 11.

らに、メモリアレイ11内にEXTRA領域21が設けられている。EXTRA領域21とは、マイクロコンピュータのプログラム格納領域(以下ユーザー領域)以外にメモリセル領域にもうけられたテスト、セキュリティなどの情報を格納する領域で、ユーザー領域とは異なるブロックに配置されている。そして、EXTRA領域21は、電圧記憶部として、書込み/消去電圧の初期値を示すデータを記憶する。
Et al is, EXTRA region 21 is provided in the memory array 11. The EXTRA area 21 is an area for storing information such as tests and security provided in the memory cell area in addition to the microcomputer program storage area (hereinafter referred to as user area), and is arranged in a block different from the user area. The EXTRA area 21 stores data indicating an initial value of the write / erase voltage as a voltage storage unit.

この書込み/消去電圧の初期値を示すデータは、例えば、後述する電圧補正回路40の補正コードであるが、電圧補正回路40によって所望の書込み電圧Vwあるいは消去電圧Veが生成できれば、任意のデータ形式でもよい。尚、この書込み/消去電圧の初期値を示すデータは、メモリアレイ11内のEXTRA領域21に限らず、その他の領域やその他の記憶素子等に格納されてもよい。   The data indicating the initial value of the write / erase voltage is, for example, a correction code of a voltage correction circuit 40 to be described later, but any data format can be used as long as a desired write voltage Vw or erase voltage Ve can be generated by the voltage correction circuit 40. But you can. Note that the data indicating the initial value of the write / erase voltage is not limited to the EXTRA region 21 in the memory array 11 and may be stored in other regions, other storage elements, or the like.

次に、図2を用いて、電圧発生回路及び電圧補正回路の構成について説明する。この電圧発生回路30及び電圧補正回路40は、上記の電源回路25に設けられた回路である。電圧発生回路30は、基準電圧Vrefに基づいて書込み電圧Vwあるいは消去電圧Veを発生させる回路であり、電圧補正回路40は、制御信号に基づいて電圧発生回路30の出力する書込み電圧Vwあるいは消去電圧Veの電圧を補正する回路である。
Next, with reference to FIG. 2, description will be given of a configuration of electrostatic pressure generation circuit and the voltage compensation circuit. The voltage generation circuit 30 and the voltage correction circuit 40 are circuits provided in the power supply circuit 25 described above. The voltage generation circuit 30 is a circuit that generates the write voltage Vw or the erase voltage Ve based on the reference voltage Vref, and the voltage correction circuit 40 is the write voltage Vw or the erase voltage output from the voltage generation circuit 30 based on the control signal. This is a circuit for correcting the voltage Ve.

電圧発生回路30は、図2に示されるように、入力されるクロックに応じた電圧を発生するチャージポンプ等の昇圧回路(もしくは降圧回路)31、基準電圧Vrefと昇圧回路31の出力電圧とを比較するコンパレータ33、コンパレータ33の出力に基づいたクロックを生成するオシレータ32を備えている。コンパレータ33とオシレータ32を設けることにより、基準電圧Vrefに対して、昇圧回路31に入力するクロックが可変となり、昇圧回路31の出力電圧を制御することができ、安定した電圧を精度よく発生させることができる。尚、コンパレータ33は、昇圧回路31の出力を抵抗Rを介して参照しているが、昇圧回路31の出力を直接参照してもよいし、複数の抵抗Rを介して参照してもよい。   As shown in FIG. 2, the voltage generation circuit 30 generates a boost circuit (or step-down circuit) 31 such as a charge pump that generates a voltage in accordance with an input clock, a reference voltage Vref, and an output voltage of the boost circuit 31. A comparator 33 for comparison and an oscillator 32 for generating a clock based on the output of the comparator 33 are provided. By providing the comparator 33 and the oscillator 32, the clock input to the booster circuit 31 becomes variable with respect to the reference voltage Vref, the output voltage of the booster circuit 31 can be controlled, and a stable voltage can be generated with high accuracy. Can do. The comparator 33 refers to the output of the booster circuit 31 via the resistor R, but may refer to the output of the booster circuit 31 directly or via a plurality of resistors R.

電圧補正回路40は、図2に示されるように、昇圧回路31から出力される電圧を、直列形態の抵抗(もしくはダイオード)Rで分割する分圧回路41、分圧回路41を構成する直列抵抗Rのうち幾つかと並列に接続されたMOSトランジスタQa,Qb,Qc,Qd,Qeを備えており、これらのMOSトランジスタQa〜Qeのゲート端子には、それぞれ制御信号である補正コードSa〜Seが入力される。補正コードSa〜Seは、例えば、制御回路27内の切替え制御レジスタによって出力される信号である。この補正コードSa〜Seに応じてMOSトランジスタQa〜Qeがオン状態またはオフ状態にされることにより分圧回路41による分圧比が設定され、その分圧比に応じた電圧が書込み電圧Vw(もしくは消去電圧Ve)として出力される。すなわち、補正コードSa〜Seにより書込み電圧Vw、消去電圧Veを可変にできる。   As shown in FIG. 2, the voltage correction circuit 40 divides the voltage output from the booster circuit 31 by a series-shaped resistor (or diode) R, and the series resistor constituting the voltage divider circuit 41. MOS transistors Qa, Qb, Qc, Qd, and Qe connected in parallel with some of R are provided, and correction codes Sa to Se, which are control signals, are respectively provided at the gate terminals of these MOS transistors Qa to Qe. Entered. The correction codes Sa to Se are signals output from, for example, a switching control register in the control circuit 27. When the MOS transistors Qa to Qe are turned on or off according to the correction codes Sa to Se, the voltage dividing ratio by the voltage dividing circuit 41 is set, and the voltage corresponding to the voltage dividing ratio is set to the write voltage Vw (or erase). Is output as voltage Ve). That is, the write voltage Vw and the erase voltage Ve can be made variable by the correction codes Sa to Se.

例えば、MOSトランジスタQa〜Qeのいずれかをオン状態からオフ状態にすると、書込み電圧Vw(もしくは消去電圧Ve)はより高い電圧となる。MOSトランジスタQa〜Qeのいずれかをオフ状態からオン状態にすると、書込み電圧Vw(もしくは消去電圧Ve)はより低い電圧となる。尚、この例では、5つの抵抗RをMOSトランジスタQa〜Qeによって制御しているが、これに限らず、任意の数の抵抗としてもよい。   For example, when any of the MOS transistors Qa to Qe is changed from the on state to the off state, the write voltage Vw (or the erase voltage Ve) becomes a higher voltage. When any of the MOS transistors Qa to Qe is turned on from the off state, the write voltage Vw (or the erase voltage Ve) becomes a lower voltage. In this example, the five resistors R are controlled by the MOS transistors Qa to Qe. However, the present invention is not limited to this, and any number of resistors may be used.

次に、図3及び図4を用いて、メモリセルのデータの消去方法について説明する。図3は、メモリセルの消去の手順を示すフローチャートであり、図4は、メモリセルの消去時の信号を示すタイミングチャートである。このメモリセルの消去は、図1及び図2の回路によって行われる。
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, it will be described a method of erasing data in main Moriseru. FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for erasing a memory cell, and FIG. 4 is a timing chart showing signals at the time of erasing the memory cell. This erasing of the memory cell is performed by the circuits of FIGS.

図3に示されるように、まず、消去電圧Veの初期設定を行う(ステップS301)。制御回路27は、EXTRA領域21の消去電圧初期値コードを読出し、このコードをフラッシュコントローラの切替え制御レジスタに設定し、レジスタ値に対応した電圧補正回路40の補正コードを発生する。電圧補正回路40は、この補正コードに従い、電源回路25から出力される消去電圧Veを所望の初期値に設定する。尚、一番初めの消去においては、EXTRA領域21に消去電圧初期値コードが書込まれていない為、消去電圧Veは任意の電圧でよく、例えば、低い電圧を初期値として設定してもよい。   As shown in FIG. 3, first, the erase voltage Ve is initially set (step S301). The control circuit 27 reads the erase voltage initial value code of the EXTRA area 21, sets this code in the switching control register of the flash controller, and generates the correction code of the voltage correction circuit 40 corresponding to the register value. The voltage correction circuit 40 sets the erase voltage Ve output from the power supply circuit 25 to a desired initial value according to the correction code. In the first erase, since the erase voltage initial value code is not written in the EXTRA region 21, the erase voltage Ve may be an arbitrary voltage. For example, a low voltage may be set as the initial value. .

次いで、消去パルスを印加しメモリセルの消去を行う(ステップS302)。消去回路17は、制御回路27等の指示に従い、消去するブロックをメモリアレイ11から選択し、消去パルスを生成して、選択されているメモリセルに消去パルス印加する。   Next, an erase pulse is applied to erase the memory cell (step S302). The erase circuit 17 selects a block to be erased from the memory array 11 according to an instruction from the control circuit 27 and the like, generates an erase pulse, and applies the erase pulse to the selected memory cell.

具体的には、図4に示されるように、電源回路25等に電源電位Vddの消去モード信号が入力され、電源回路25は消去電圧Veを出力する。そして、消去回路17が電源電位Vddの消去パルスを出力すると、メモリセルのゲートに、消去パルスと同じ幅で消去電圧Veが印加される。このとき、メモリセルのソース及びドレインは0Vである。こうして、所望のメモリセルのデータが消去される。   Specifically, as shown in FIG. 4, an erase mode signal of the power supply potential Vdd is input to the power supply circuit 25 and the like, and the power supply circuit 25 outputs an erase voltage Ve. When the erase circuit 17 outputs an erase pulse of the power supply potential Vdd, the erase voltage Ve is applied to the gate of the memory cell with the same width as the erase pulse. At this time, the source and drain of the memory cell are 0V. Thus, the data in the desired memory cell is erased.

次いで、消去したメモリセルを読出す(ステップS303)。X−DEC回路15やY−SELE回路20によって読出すメモリセルを選択し、所定レベルの読出し電圧Vrd(例えば1.0V)をメモリアレイ11のワード線に印加して読出し、SA−AMP回路18によって所定のレベルに増幅されて出力される。   Next, the erased memory cell is read (step S303). A memory cell to be read is selected by the X-DEC circuit 15 or the Y-SELE circuit 20, and a read voltage Vrd (for example, 1.0 V) of a predetermined level is applied to the word line of the memory array 11 to read the SA-AMP circuit 18. Is amplified to a predetermined level and output.

次いで、読出した結果が所望の消去レベルまで達しているかどうか判定を行う(ステップS304)。制御回路27は、読出された消去後のビットのしきい値が所定のレベル以下か判定する。   Next, it is determined whether or not the read result has reached a desired erase level (step S304). The control circuit 27 determines whether the threshold value of the read erased bit is equal to or lower than a predetermined level.

ステップS304において、読出した結果が所望の消去レベルに達していないと判定された場合、電圧補正を行う(ステップS305)。制御回路27は、切替え制御レジスタを変更して、対応する補正コードも変更される。電圧補正回路40は、補正コードに従い消去電圧Veを補正する。そして、補正された消去電圧Veを用いて、消去パルスを再度印加する(ステップS302)。さらに、読出し(ステップS303)、読出し結果の判定を行う(ステップS304)。   If it is determined in step S304 that the read result has not reached the desired erase level, voltage correction is performed (step S305). The control circuit 27 changes the switching control register, and the corresponding correction code is also changed. The voltage correction circuit 40 corrects the erase voltage Ve according to the correction code. Then, the erase pulse is applied again using the corrected erase voltage Ve (step S302). Further, reading (step S303) and reading result determination are performed (step S304).

ステップS304において、読出した結果が所望の消去レベルに達していると判定された場合、その時点での電圧の補正コードを消去電圧初期値コードとしてEXTRA領域21に書込む(ステップS306)。こうして、消去不良が発生することなく、メモリセルの消去が行われる。   If it is determined in step S304 that the read result has reached the desired erase level, the voltage correction code at that time is written in the EXTRA area 21 as the erase voltage initial value code (step S306). In this way, the memory cell is erased without causing an erase failure.

次に、図5及び図6を用いて、メモリセルのデータの書込み方法について説明する。図5は、メモリセルの書込みの手順を示すフローチャートであり、図6は、メモリセルの書込み時の信号を示すタイミングチャートである。このメモリセルの書込みは、図1及び図2の回路によって行われる。尚、図5及び図6の書込み方法は、図3及び図4で示した消去方法と同じか類似の方法であり、適宜、説明を省略する。
Next, with reference to FIGS. 5 and 6, it will be described writing method of data main Moriseru. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for programming a memory cell, and FIG. 6 is a timing chart showing signals at the time of programming the memory cell. This memory cell is written by the circuits shown in FIGS. 5 and 6 is the same as or similar to the erasing method shown in FIGS. 3 and 4, and description thereof will be omitted as appropriate.

図5に示されるように、まず、書込み電圧Vwの設定を行う(ステップS501)。制御回路27は、EXTRA領域21に書込まれている書込み電圧初期値コードを読出して補正コードを発生し、電圧補正回路40は、この補正コードに従い、書込み電圧Vwを所望の初期値に設定する。   As shown in FIG. 5, first, the write voltage Vw is set (step S501). The control circuit 27 reads the write voltage initial value code written in the EXTRA area 21 and generates a correction code, and the voltage correction circuit 40 sets the write voltage Vw to a desired initial value according to the correction code. .

次いで、書込みパルスを印加しメモリセルの書込みを行う(ステップS502)。制御回路27は、書込みデータをフラッシュメモリ内のデータラッチ12に格納し、X−DEC回路15やY−SELE回路20によって書込むメモリセルを選択し、書込み回路13は、データラッチ12に格納された書込みデータに従って書込みパルスを生成し、選択されているメモリセルに書込みパルスを印加する。   Next, a write pulse is applied to write the memory cell (step S502). The control circuit 27 stores write data in the data latch 12 in the flash memory, selects a memory cell to be written by the X-DEC circuit 15 or the Y-SELE circuit 20, and the write circuit 13 is stored in the data latch 12. A write pulse is generated according to the written data, and the write pulse is applied to the selected memory cell.

具体的には、図6に示されるように、電源回路25等に電源電位Vddの書込みモード信号が入力され、電源回路25は書込み電圧Vwを出力する。このとき、X−DEC回路15やY−SELE回路20によって、メモリセルのゲートにはVwgが印加され、メモリセルのドレインにはVwdが印加される。そして、書込み回路13が、電源電位Vddの書込みパルスを出力すると、メモリセルのソースに、書込みパルスと同じ幅で書込み電圧Vwが印加される。こうして、所望のメモリセルにデータが書込まれる。   Specifically, as shown in FIG. 6, the write mode signal of the power supply potential Vdd is input to the power supply circuit 25 and the power supply circuit 25 outputs the write voltage Vw. At this time, Vwg is applied to the gate of the memory cell and Vwd is applied to the drain of the memory cell by the X-DEC circuit 15 and the Y-SELE circuit 20. When the write circuit 13 outputs a write pulse of the power supply potential Vdd, the write voltage Vw is applied to the source of the memory cell with the same width as the write pulse. Thus, data is written into a desired memory cell.

次いで、書込んだメモリセルを読出し(ステップS503)、読出した結果が所望の書込レベルまで達しているかどうか判定を行う(ステップS504)。制御回路27は、読出された書込み後のビットのしきい値が所定のレベル以上か判定する。   Next, the written memory cell is read (step S503), and it is determined whether the read result has reached a desired write level (step S504). The control circuit 27 determines whether the threshold value of the read and written bit is equal to or higher than a predetermined level.

ステップS504において、読出した結果が所望の書込みレベルに達していないと判定された場合、電圧補正を行う(ステップS505)。そして、補正された書込み電圧Vwを用いて、書込みパルスを再度印加する(ステップS502)。さらに、読出し(ステップS503)、読出し結果の判定を行う(ステップS504)。   If it is determined in step S504 that the read result does not reach the desired write level, voltage correction is performed (step S505). Then, the write pulse is applied again using the corrected write voltage Vw (step S502). Further, reading (step S503) and determination of the reading result are performed (step S504).

ステップS504において、読出した結果が所望の書込みレベルに達していると判定された場合、その時点での電圧の補正コードを書込み電圧初期値コードとしてEXTRA領域21に書込む(ステップS506)。こうして、消去不良が発生することなく、メモリセルの消去が行われる。   If it is determined in step S504 that the read result has reached the desired write level, the voltage correction code at that time is written in the EXTRA area 21 as the write voltage initial value code (step S506). In this way, the memory cell is erased without causing an erase failure.

このように、メモリセルが所定の消去/書込みレベルに達するまで、消去電圧Ve/書込み電圧Vwを初期値から順に補正をかけていき、メモリセルが所定の消去/書込みレベルに達したときの電圧補正回路の補正コードをEXTRA領域21に書込み、次回の消去/書込みの初期設定のとき、EXTRA領域21に書かれた補正コードを読出しはじめから最適な消去電圧Ve/書込み電圧Vwで消去/書込みを行うことができる。   In this manner, the erase voltage Ve / write voltage Vw is corrected in order from the initial value until the memory cell reaches a predetermined erase / write level, and the voltage when the memory cell reaches the predetermined erase / write level. The correction code of the correction circuit is written in the EXTRA area 21. When the next erasing / writing is initially set, the correction code written in the EXTRA area 21 is read out and the erasing / writing is performed with the optimum erasing voltage Ve / writing voltage Vw. It can be carried out.

すなわち、従来技術では、消去/書込みを行う際の消去電圧Ve/書込み電圧Vwの初期値は、毎回必ず一定の電圧に設定したが、本実施形態では前回消去/書込みを行ったときの補正コードを記憶しておき、次回からその補正コードを初期値と設定するため、2回目以降の消去/書込みの際も必要な印加電圧に達するまでにメモリセルに与える余分な電圧ストレスを加えること無く消去/書込みを行うことができる。したがって、メモリセルの劣化を低減し、書換え回数を伸ばすことができる。また、余計な消去/書込みを行わないので、消去/書込み時間の短縮が可能となる。   That is, in the prior art, the initial value of the erase voltage Ve / write voltage Vw at the time of erasing / writing is always set to a constant voltage, but in this embodiment, the correction code when the previous erasing / writing was performed In order to set the correction code as the initial value from the next time, the erase is performed without applying extra voltage stress applied to the memory cell until the necessary applied voltage is reached in the second and subsequent erase / writes. / Write can be performed. Therefore, deterioration of the memory cell can be reduced and the number of rewrites can be increased. Further, since unnecessary erasing / writing is not performed, the erasing / writing time can be shortened.

発明の実施の形
次に、図7のフローチャートを用いて、本発明の実施の形態にかかるメモリセルの消去方法について説明する。尚、フラッシュメモリや電圧補正回路の構成等は、図1及び図2と同様である。また、図7におけるステップS701〜S706は、図3におけるステップS301〜S306と同じか類似の方法であり、適宜、説明を省略する。
Form state of implementation of the invention below with reference to the flowchart of FIG. 7 will be described a method of erasing a memory cell according to the shape condition of the present invention. The configuration of the flash memory and voltage correction circuit is the same as that shown in FIGS. Further, steps S701 to S706 in FIG. 7 are the same as or similar to steps S301 to S306 in FIG.

図7に示されるように、まず、消去電圧Veの初期設定を行い(ステップS701)、消去パルス幅を設定する(ステップS707)。制御回路27は、EXTRA領域21のリトライ回数を読出し、リトライ回数により規定される消去パルス幅を、消去回路17に設定する。   As shown in FIG. 7, first, the erase voltage Ve is initially set (step S701), and the erase pulse width is set (step S707). The control circuit 27 reads the number of retries in the EXTRA area 21 and sets the erase pulse width defined by the number of retries in the erase circuit 17.

次いで、消去パルスを印加しメモリセルの消去を行う(ステップS702)。消去回路17は、設定されたパルス幅の消去パルスを生成し、選択されているメモリセルに消去パルス印加する。   Next, an erase pulse is applied to erase the memory cell (step S702). The erase circuit 17 generates an erase pulse having a set pulse width and applies the erase pulse to the selected memory cell.

次いで、消去したメモリセルを読出し(ステップS703)、読出した結果が所望の消去レベルまで達しているかどうか判定を行う(ステップS704)。   Next, the erased memory cell is read (step S703), and it is determined whether the read result has reached a desired erase level (step S704).

ステップS704において、読出した結果が所望の消去レベルに達していないと判定された場合、リトライ回数の判定を行う(ステップS708)。制御回路27は、例えば、リトライ回数が10回以上かどうか判定する。   If it is determined in step S704 that the read result has not reached the desired erase level, the number of retries is determined (step S708). For example, the control circuit 27 determines whether the number of retries is 10 or more.

ステップS708において、リトライ回数が10回以上ではないと判定された場合、リトライ回数をインクリメントして、消去パルスを再度印加し(ステップS702)、読出し(ステップS703)、読出し結果の判定を行う(ステップS704)。   If it is determined in step S708 that the number of retries is not 10 or more, the number of retries is incremented, the erase pulse is applied again (step S702), read (step S703), and the read result is determined (step). S704).

ステップS708において、リトライ回数が10回以上であると判定された場合、電圧補正を行う(ステップS705)。そして、補正された消去電圧Veを用いて、消去パルスを再度印加する(ステップS702)。さらに、読出し(ステップS703)、読出し結果の判定を行う(ステップS704)。   If it is determined in step S708 that the number of retries is 10 or more, voltage correction is performed (step S705). Then, the erase pulse is applied again using the corrected erase voltage Ve (step S702). Further, reading (step S703) and reading result determination are performed (step S704).

ステップS704において、読出した結果が所望の消去レベルに達していると判定された場合、その時点での電圧の補正コードを消去電圧初期値コードとしてEXTRA領域21に書込む(ステップS706)。さらに、その時点でのリトライ回数をEXTRA領域21に書込む(ステップS709)。こうして、消去不良が発生することなく、メモリセルの消去が行われる。尚、同様の方法によりメモリセルの書込みを行うこともできる。   If it is determined in step S704 that the read result has reached the desired erase level, the voltage correction code at that time is written in the EXTRA area 21 as the erase voltage initial value code (step S706). Further, the number of retries at that time is written in the EXTRA area 21 (step S709). In this way, the memory cell is erased without causing an erase failure. Note that the memory cell can be written by the same method.

このように、本実施形態では、書込み/消去のためにメモリセルに一定のパルス幅で所定の電圧を加え、書込み/消去が完了するまで繰り返し書込み/消去を行うリトライ方式を用いる。例えば、従来は、リトライ回数を10回とした場合、リトライ回数の分、毎回消去電圧Ve、書込み電圧Vwをメモリセルのゲート及びソースに印加する際のセットアップが必要になるが、本実施形態では、最適な電圧値とリトライ回数をEXTRA領域21に書込むことによってリトライ回数分の消去/書込みパルスを1回のパルスにして消去/書込みを行う。   As described above, in this embodiment, a retry method is used in which a predetermined voltage is applied to the memory cell with a constant pulse width for writing / erasing, and writing / erasing is repeatedly performed until the writing / erasing is completed. For example, conventionally, when the number of retries is set to 10, the setup for applying the erase voltage Ve and the write voltage Vw to the gate and the source of the memory cell every time is required for the number of retries. Then, by writing the optimum voltage value and the number of retries in the EXTRA area 21, the erase / write pulse corresponding to the number of retries is made one pulse to perform erasing / writing.

たとえば、消去パルスを2ms、リトライ回数5回で読出しの判定をパスするとすると、次回の消去は10msの消去パルスにより1回消去を行うだけで、メモリセルの消去が可能となり、4回分の消去パルスのセットアップ時間を短縮することができるため、消去時間(書込み時間)の短縮につながる。   For example, if the erase pulse is 2 ms and the read decision is passed with 5 retries, the next erase operation can be performed by erasing the memory cell once with the 10 ms erase pulse, and the erase pulse for 4 times can be obtained. Since the setup time can be shortened, the erase time (write time) is shortened.

ラッシュメモリ回路部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing a configuration example of a flash memory circuit. ラッシュメモリに設けられる電源回路の構成例を示す回路図である。Is a circuit diagram showing an example of configuration of a power supply circuit provided in the flash memory. ラッシュメモリにおける消去方法の一例を示すフローチャートである。Is a flowchart illustrating an example of the erasing method in flash memory. ラッシュメモリにおける消去パルス印加時のタイミングチャートである。Is a timing chart at the time of the erase pulse is applied in flash memory. ラッシュメモリにおける書込み方法の一例を示すフローチャートである。Is a flowchart illustrating an example of a writing method in the flash memory. ラッシュメモリにおける書込みパルス印加時のタイミングチャートである。It is a timing chart at the time of writing pulse applied in flash memory. 本発明にかかるフラッシュメモリにおける消去電圧の決定手順の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of an erasing voltage determination procedure in the flash memory according to the present invention. フラッシュメモリセルの読出し、書込み、消去時の電圧配置を示す図である。It is a figure which shows the voltage arrangement | positioning at the time of reading of the flash memory cell, writing, and erasing. 従来のフラッシュメモリ回路部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the conventional flash memory circuit part. 従来のフラッシュメモリに設けられる電圧補正回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the voltage correction circuit provided in the conventional flash memory. 従来のフラッシュメモリにおける書込み電圧の決定手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the determination procedure of the write voltage in the conventional flash memory.

符号の説明Explanation of symbols

11 メモリアレイ
12 データラッチ
13 書込み回路
14 アドレスレジスタ回路
15 X−DEC回路
16 Y−DEC回路
17 消去回路
18 SA−AMP回路
19 S−DEC回路
20 Y−SELE回路
21 EXTRA領域
23 I/Oバッファ
25 電源回路
26 電源SW回路
27 制御回路
11 memory array 12 data latch 13 write circuit 14 address register circuit 15 X-DEC circuit 16 Y-DEC circuit 17 erase circuit 18 SA-AMP circuit 19 S-DEC circuit 20 Y-SELE circuit 21 EXTRA area 23 I / O buffer 25 Power supply circuit 26 Power supply SW circuit 27 Control circuit

Claims (2)

電気的にデータの書込み若しくは消去可能なメモリセルを備える不揮発性半導体記憶装置のデータ書込み若しくは消去方法であって、
前記メモリセルの特性に応じて前記メモリセルに印加する書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅を決定する電圧パルス決定ステップと、
前記電圧パルス決定ステップによって決定された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅に関するデータを記憶する電圧パルス記憶ステップと、
前記電圧パルス記憶ステップによって記憶された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅に関するデータに基づいて、前記書込み若しくは消去電圧パルスを発生する電圧パルス発生ステップと、
前記電圧パルス発生ステップによって発生された書込み若しくは消去電圧パルスを前記メモリセルに印加し、前記メモリセルのデータを書込み若しくは消去するデータ書き換えステップと、を備え、
前記電圧パルス決定ステップは、
前記データ書き換えステップによって書込み若しくは消去されたメモリセルのデータを読み出す読み出しステップと、
前記読み出しステップによってデータが読み出されたメモリセルのしきい値レベルを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによって前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に前記電圧パルス発生ステップと、前記データ書き換えステップと、前記読み出しステップと、前記判定ステップと、を繰り返させるとともにその繰り返し回数をカウントする電圧パルスカウントステップと、
前記判定ステップによって、前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していると判定された場合に、直前に実行した前記データ書き換えステップにおいて前記メモリセルに印加した電圧パルスの電圧と同じ電圧であり、かつ、前記直前に実行した前記データ書き換えステップにおいて前記メモリセルに印加した電圧パルスに対応する前記電圧パルスカウントステップのカウント数分だけパルス幅を拡張させることによって前記リトライ回数分に相当する1回のパルス幅となるように、前記書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅を決定する電圧決定ステップと、
前記電圧パルスカウントステップのカウント数が所定の回数になっても、前記判定ステップによって前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に、前記パルス発生ステップによって発生される書込み若しくは消去電圧パルスの電圧を補正し、該補正された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応する前記電圧パルス発生ステップと、前記データ書き換えステップと、前記読み出しステップと、前記判定ステップと、を繰り返させると共に、前記電圧パルスカウントステップにおいて、前記補正された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応する繰り返し回数がカウントされるように、補正前の書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応してカウントされたカウント数をリセットする電圧パルス補正ステップと、を備える
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置のデータ書込み若しくは消去方法。
A method of writing or erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell capable of electrically writing or erasing data,
A voltage pulse determining step for determining a voltage and a pulse width of a write or erase voltage pulse applied to the memory cell according to the characteristics of the memory cell;
A voltage pulse storing step for storing data relating to the voltage and pulse width of the write or erase voltage pulse determined by the voltage pulse determining step;
A voltage pulse generating step for generating the write or erase voltage pulse based on data relating to the voltage and pulse width of the write or erase voltage pulse stored by the voltage pulse storing step;
Applying a write or erase voltage pulse generated by the voltage pulse generating step to the memory cell, and writing or erasing data of the memory cell, and a data rewriting step,
The voltage pulse determining step includes
A read step of reading data of the memory cell written or erased by the data rewriting step;
A determination step of determining a threshold level of the memory cell from which data has been read by the reading step;
When the determination step determines that the threshold level of the memory cell has not reached a predetermined level, the voltage pulse generation step , the data rewrite step, the read step, and the determination step are performed. A voltage pulse counting step for repeating and counting the number of repetitions;
When the determination step determines that the threshold level of the memory cell has reached a predetermined level, the same voltage as the voltage of the voltage pulse applied to the memory cell in the data rewriting step executed immediately before And corresponding to the number of retries by extending the pulse width by the count number of the voltage pulse count step corresponding to the voltage pulse applied to the memory cell in the data rewrite step executed immediately before. A voltage determining step for determining a voltage and a pulse width of the write or erase voltage pulse so as to have a single pulse width ;
Generated by the pulse generation step when the threshold level of the memory cell has not reached the predetermined level even if the count number of the voltage pulse count step reaches a predetermined number. Correcting the voltage of the write or erase voltage pulse to be performed, the voltage pulse generating step corresponding to the corrected voltage of the write or erase voltage pulse, the data rewriting step, the reading step, the determination step, And counting in accordance with the voltage of the write or erase voltage pulse before correction so that the number of repetitions corresponding to the voltage of the corrected write or erase voltage pulse is counted in the voltage pulse counting step. voltage pulse to reset the count number is Data writing or erasing method for a nonvolatile semiconductor memory device characterized by comprising a correction step.
電気的にデータの書込み若しくは消去可能なメモリセルを備える不揮発性半導体記憶装置であって、
前記メモリセルの特性に応じて前記メモリセルに印加する書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅を決定する電圧パルス決定部と、
前記電圧パルス決定部によって決定された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅に関するデータを記憶する電圧パルス記憶部と、
前記電圧パルス記憶部によって記憶された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅に関するデータに基づいて、前記書込み若しくは消去電圧パルスを発生する電圧パルス発生部と、
前記電圧パルス発生部によって発生された書込み若しくは消去電圧パルスを前記メモリセルに印加し、前記メモリセルのデータを書込み若しくは消去するデータ書き換え部と、を備え、
前記電圧パルス決定部は、
前記データ書き換え部によって書込み若しくは消去されたメモリセルのデータを読み出す読み出し部と、
前記読み出し部によってデータが読み出されたメモリセルのしきい値レベルを判定する判定部と、
前記判定部によって前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に前記電圧パルス発生部による電圧パルス発生と、前記データ書き換え部による前記メモリセルへのデータ書込み若しくは消去と、前記読み出し部による前記メモリセルからの読み出しと、前記判定部による前記メモリセルのしきい値レベルの判定と、を繰り返させるとともにその繰り返し回数をカウントする電圧パルスカウント部と、
前記判定部によって、前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していると判定された場合に、直前に実行した前記データ書き換え部によって前記メモリセルに引加された電圧パルスの電圧と同じ電圧であり、かつ、前記直前に実行した前記データ書き換え部によって前記メモリセルに印加された電圧パルスに対応する前記電圧パルスカウント部におけるカウント数分だけパルス幅を拡張させることによって前記リトライ回数分に相当する1回のパルス幅となるように、前記書込み若しくは消去電圧パルスの電圧とパルス幅を決定する決定部と、
前記電圧パルスカウント部によるカウント数が所定の回数になっても前記判定部によって前記メモリセルのしきい値レベルが所定のレベルに達していないと判定された場合に、前記電圧パルス発生部によって発生される書込み若しくは消去電圧パルスの電圧を補正し、該補正された書込み若しくは消去電圧パルスに対応する前記データ書き換え部による前記メモリセルへのデータ書込み若しくは消去と、前記読み出し部による前記メモリセルからの読み出しと、前記判定部による前記メモリセルのしきい値レベルの判定と、を繰り返させると共に、前記電圧パルスカウント部において、前記補正された書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応する繰り返し回数がカウントされるように、補正前の書込み若しくは消去電圧パルスの電圧に対応してカウントされたカウント数をリセットする電圧パルス補正部と、を備える
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A non-volatile semiconductor memory device comprising memory cells capable of electrically writing or erasing data,
A voltage pulse determining unit that determines a voltage and a pulse width of a write or erase voltage pulse applied to the memory cell according to the characteristics of the memory cell;
A voltage pulse storage unit for storing data relating to the voltage and pulse width of the write or erase voltage pulse determined by the voltage pulse determination unit;
A voltage pulse generator for generating the write or erase voltage pulse based on the voltage and pulse width data of the write or erase voltage pulse stored by the voltage pulse storage unit;
A data rewrite unit that applies a write or erase voltage pulse generated by the voltage pulse generator to the memory cell and writes or erases data in the memory cell, and
The voltage pulse determination unit is
A read unit for reading data of a memory cell written or erased by the data rewrite unit;
A determination unit for determining a threshold level of a memory cell from which data is read by the reading unit;
When the determination unit determines that the threshold level of the memory cell has not reached a predetermined level, voltage pulse generation by the voltage pulse generation unit and data writing to the memory cell by the data rewriting unit or A voltage pulse counting unit that repeats erasing, reading from the memory cell by the reading unit, and determining the threshold level of the memory cell by the determining unit and counting the number of repetitions;
When the determination unit determines that the threshold level of the memory cell has reached a predetermined level, the voltage of the voltage pulse applied to the memory cell by the data rewriting unit executed immediately before By extending the pulse width by the count number in the voltage pulse count unit corresponding to the voltage pulse applied to the memory cell by the data rewrite unit executed immediately before, the same voltage, and the number of retries A determination unit for determining a voltage and a pulse width of the write or erase voltage pulse so as to have a single pulse width corresponding to
Generated by the voltage pulse generation unit when the determination unit determines that the threshold level of the memory cell has not reached a predetermined level even when the count number by the voltage pulse count unit reaches a predetermined number The write or erase voltage pulse is corrected, the data rewrite unit corresponding to the corrected write or erase voltage pulse is written to or erased from the memory cell, and the read unit from the memory cell is corrected. Reading and determination of the threshold level of the memory cell by the determination unit are repeated, and the voltage pulse count unit counts the number of repetitions corresponding to the corrected write or erase voltage pulse voltage. As shown in FIG. To the non-volatile semiconductor memory device, characterized in that it comprises a voltage pulse correction unit for resetting the counted number of counts, the.
JP2004167988A 2004-06-07 2004-06-07 Nonvolatile semiconductor memory device and data writing or erasing method thereof Expired - Fee Related JP4170261B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004167988A JP4170261B2 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Nonvolatile semiconductor memory device and data writing or erasing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004167988A JP4170261B2 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Nonvolatile semiconductor memory device and data writing or erasing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005346876A JP2005346876A (en) 2005-12-15
JP4170261B2 true JP4170261B2 (en) 2008-10-22

Family

ID=35499088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004167988A Expired - Fee Related JP4170261B2 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Nonvolatile semiconductor memory device and data writing or erasing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4170261B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100715151B1 (en) 2006-05-23 2007-05-10 삼성전자주식회사 Nonvolatile semiconductor memory device capable of having different erase pass voltage for responding memory sector and and erasing method therefor
JP5217848B2 (en) * 2008-09-29 2013-06-19 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Nonvolatile semiconductor memory device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005346876A (en) 2005-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5106817B2 (en) Flash memory device capable of improving reliability
US8320183B2 (en) Controlling a memory device responsive to degradation
JP4170682B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP4901348B2 (en) Semiconductor memory device and control method thereof
JP4965106B2 (en) Nonvolatile memory device and high-speed programming method thereof
KR100672984B1 (en) Flash memory device capable of reducing program time
JP4870409B2 (en) Nonvolatile memory device and program method thereof
JP3098486B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP2005327435A (en) Flash memory device and its driving method
JP5264047B2 (en) Method and apparatus for programming control information of a semiconductor memory device
US6246608B1 (en) Non-volatile memory circuit
TWI549134B (en) Nand type flash memory and programming method thereof
JP2008097705A (en) Semiconductor memory device
JP2006338789A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US8767474B2 (en) Nonvolatile memory device and method for controlling the same
JP4672673B2 (en) Semiconductor device and method for controlling semiconductor device
US8238156B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method of operating the same
JP5258244B2 (en) Semiconductor integrated circuit
KR100572332B1 (en) Non-volatile memory device and program method thereof
JP4170261B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and data writing or erasing method thereof
KR20150051056A (en) Semiconductor device and operating method thereof
JP2647027B2 (en) Erasable nonvolatile semiconductor memory device
JP2009070531A (en) Semiconductor device and its controlling method
KR100192567B1 (en) Method of manufacturing semiconductor memory device
JP2002208291A (en) Non-volatile memory

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060223

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071225

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080318

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080519

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080708

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080806

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees