JP6515606B2 - Semiconductor integrated circuit device and electronic device using the same - Google Patents

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本発明は、フラッシュメモリーやEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリーを内蔵した半導体集積回路装置に関する。さらに、本発明は、そのような半導体集積回路装置を用いた電子機器等に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device incorporating an electrically rewritable nonvolatile memory such as a flash memory or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Furthermore, the present invention relates to an electronic device and the like using such a semiconductor integrated circuit device.

近年においては、フラッシュメモリーやEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリーが広く普及している。そのような不揮発性メモリーを内蔵した半導体集積回路装置において、ベリファイ回路が搭載されていない場合には、出荷検査時にLSIテスター等を用いてメモリーセルに流れる電流を測定しながらプログラム(データの書き込み)を行うことによって、参照用メモリーセル(リファレンスセル)の閾値電圧の合わせ込みが行われていた。従って、閾値電圧を設定するために電源のセットアップ等に時間を要し、検査コストも増加していた。一方、ベリファイ回路が搭載されている場合には、リファレンスセルの閾値電圧を設定するための基準セルや、プログラム動作と判定動作とを切り換える制御回路等の複雑な回路が必要だった。   In recent years, electrically rewritable non-volatile memories such as flash memories and EEPROMs (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memories) have become widespread. In a semiconductor integrated circuit device incorporating such a non-volatile memory, when a verify circuit is not mounted, a program (data writing) is measured at the time of shipping inspection while measuring the current flowing in the memory cell using an LSI tester or the like. Thus, the threshold voltage of the reference memory cell (reference cell) is adjusted. Therefore, it takes time to set up the power supply in order to set the threshold voltage, and the inspection cost is also increased. On the other hand, when the verify circuit is mounted, a complex circuit such as a reference cell for setting the threshold voltage of the reference cell and a control circuit for switching between the program operation and the determination operation is required.

関連する技術として、特許文献1には、アレイセルの電気的特性における変動に追随する基準を備えた基準化方式が開示されている。このプログラム可能な基準は、1つ又はそれ以上の基準セルを含み、各基準セルは、その閾値を設定するために制御された環境の中でプログラムされたフローティングゲートを有する。アレイセルの状態を読み出すために、アレイセル及び基準セルのゲートに同一の電圧が与えられる。加えて、アレイセル及び基準セルの出力は、同じバイアス条件下に維持される。データ読み出し中、基準セルのドレインは、基準セルの閾値に対するアレイセルの閾値を決定するためにアレイセルのドレイン出力と比較される出力を提供する。   As a related technique, Patent Document 1 discloses a scaling scheme with a reference that follows variations in the electrical characteristics of the array cell. The programmable reference includes one or more reference cells, each reference cell having a floating gate programmed in a controlled environment to set its threshold. The same voltage is applied to the gates of the array cell and the reference cell to read out the state of the array cell. In addition, the outputs of the array cell and the reference cell are maintained under the same bias conditions. During data readout, the drain of the reference cell provides an output that is compared to the drain output of the array cell to determine the threshold of the array cell relative to the threshold of the reference cell.

また、特許文献2には、試験時間の増加を抑えるために閾値設定を自動化した上で、さらに、リファレンスセルの閾値を所望の値に精度良く設定する不揮発性半導体記憶装置が開示されている。この半導体記憶装置は、電気的に書き換え可能なメモリーセルの配列と、メモリーセルに保持されたデータを読み出すときに比較の基準となる閾値を有するリファレンスセルと、リファレンスセルに閾値を設定する設定回路と、リファレンスセルに閾値として設定された値の判定基準となる異なる基準値をそれぞれ有する複数の基準セルとを備え、設定回路は、リファレンスセルへの閾値の書き込み回路と、リファレンスセルに書き込まれた閾値が複数の基準セルのいずれかの基準値に達したか否かを判定する判定部と、それぞれの基準値に従って、リファレンスセルに閾値を再度設定するときの書き込み信号を制御する制御回路とを備える。   Further, Patent Document 2 discloses a nonvolatile semiconductor memory device in which the threshold value of a reference cell is accurately set to a desired value after the threshold value setting is automated in order to suppress an increase in test time. This semiconductor memory device includes an array of electrically rewritable memory cells, a reference cell having a threshold serving as a reference for comparison when reading data held in the memory cell, and a setting circuit for setting the threshold in the reference cell And a plurality of reference cells each having a different reference value serving as a determination reference of a value set as a threshold in the reference cell, and the setting circuit is written in the reference cell write circuit and the reference cell. A determination unit that determines whether the threshold has reached any of the reference values of a plurality of reference cells; and a control circuit that controls a write signal when resetting the threshold to the reference cell according to each of the reference values. Prepare.

特開平7−192478号公報(段落0009−0010、図4)Unexamined-Japanese-Patent No. 7-192478 (Paragraphs 0009-0010, FIG. 4) 特開2007−164934号公報(段落0011−0012)Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-164934 (Paragraphs 0011-0012)

特許文献1においては、1つの判定レベルに対して1つの基準セルが用いられ、基本的に、アレイセルの出力を複数の基準セルの出力と比較することによって閾値の比較が行われる。また、特許文献2においては、リファレンスセルに閾値を設定するために、複数の基準セルが用いられる。そのように複数の基準セルを用いる場合には、デコード回路も必要となり、追加回路が多くなってしまう。   In Patent Document 1, one reference cell is used for one determination level, and basically, the comparison of the threshold is performed by comparing the output of the array cell with the outputs of a plurality of reference cells. Further, in Patent Document 2, a plurality of reference cells are used to set a threshold in a reference cell. In the case of using a plurality of reference cells as such, a decoding circuit is also required, and the number of additional circuits is increased.

そこで、上記の点に鑑み、本発明の第1の目的は、メモリーセルに記憶されているデータを読み出す際に比較の対象となる判定電流を、少ないリファレンスセルを用いて適切に設定できるようにすることである。また、本発明の第2の目的は、回路規模をあまり大きくすることなく、リファレンスセル等の閾値電圧を精度良く確認又は設定することができる半導体集積回路装置を提供することである。さらに、本発明の第3の目的は、そのような半導体集積回路装置を用いた電子機器等を提供することである。   Therefore, in view of the above-described point, a first object of the present invention is to allow the determination current to be compared when reading data stored in a memory cell to be appropriately set using a small number of reference cells. It is to be. A second object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of accurately checking or setting the threshold voltage of a reference cell or the like without increasing the circuit scale too much. Furthermore, a third object of the present invention is to provide an electronic device and the like using such a semiconductor integrated circuit device.

以上の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の1つの観点に係る半導体集積回路装置は、フローティングゲートに蓄積される電荷に応じてデータを記憶するトランジスターを含むメモリーセルと、第1の閾値電圧を有するトランジスターを含む第1のリファレンスセルと、第1の閾値電圧よりも大きい第2の閾値電圧を有するトランジスターを含む第2のリファレンスセルと、第1のリファレンスセルに流れる電流と第2のリファレンスセルに流れる電流とに基づいて判定電流を生成し、メモリーセルに流れる電流を判定電流と比較することにより、メモリーセルに記憶されているデータを読み出すデータ読み出し回路とを備える。   In order to solve at least a part of the above problems, a semiconductor integrated circuit device according to one aspect of the present invention includes a memory cell including a transistor for storing data according to charges stored in a floating gate; A first reference cell including a transistor having a threshold voltage; a second reference cell including a transistor having a second threshold voltage greater than the first threshold voltage; a current flowing through the first reference cell; And a data read circuit for reading out data stored in the memory cell by generating a determination current based on the current flowing in the reference cell and comparing the current flowing in the memory cell with the determination current.

本発明の1つの観点によれば、メモリーセルに記憶されているデータを読み出す際に比較の対象となる判定電流を、第1のリファレンスセルに流れる電流と第2のリファレンスセルに流れる電流とに基づいて適切に設定することができる。また、読み出しモードと、メモリーセルのベリファイモードとにおいて、判定電流を変更することも可能になる。   According to one aspect of the present invention, when the data stored in the memory cell is read, the determination current to be compared is the current flowing through the first reference cell and the current flowing through the second reference cell. It can set appropriately based on. Further, the determination current can be changed in the read mode and the verify mode of the memory cell.

ここで、半導体集積回路装置が、第1のリファレンスセルの閾値電圧に基づいて第2のリファレンスセルの閾値電圧を設定するベリファイ回路をさらに備えるようにしても良い。リファレンスセルのベリファイモードにおいて、ベリファイの対象となるのは第2のリファレンスセルのみであるので、リファレンスセルを選択するためのデコード回路が不要になり、回路規模をあまり大きくすることなく、リファレンスセルの閾値電圧を精度良く設定することができる。   Here, the semiconductor integrated circuit device may further include a verify circuit that sets the threshold voltage of the second reference cell based on the threshold voltage of the first reference cell. In the verify mode of the reference cell, only the second reference cell is to be verified. Therefore, the decoding circuit for selecting the reference cell becomes unnecessary, and the scale of the reference cell is not increased. The threshold voltage can be set accurately.

その場合に、データ読み出し回路が、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流を第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流と比較し、ベリファイ回路が、第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流が第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流よりも大きい場合に、第2のリファレンスセルの閾値電圧を上昇させるようにしても良い。それにより、第1のリファレンスセルに流れる電流と第2のリファレンスセルに流れる電流との比に従って、第2のリファレンスセルの閾値電圧を精度良く設定することができる。   In that case, in the verify mode of the reference cell, the data read circuit compares the current proportional to the current flowing to the second reference cell with the current proportional to the current flowing to the first reference cell, and the verify circuit When the current proportional to the current flowing to the second reference cell is larger than the current proportional to the current flowing to the first reference cell, the threshold voltage of the second reference cell may be increased. Thus, the threshold voltage of the second reference cell can be accurately set in accordance with the ratio of the current flowing in the first reference cell to the current flowing in the second reference cell.

以上において、データ読み出し回路が、読み出しモードにおいて、メモリーセルに流れる電流を判定電流と比較し、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流を第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流と比較して、比較結果を表す判定信号を出力するセンスアンプを含むようにしても良い。それにより、読み出しモードとリファレンスセルのベリファイモードとにおいて同じセンスアンプを共用できるので、回路規模をあまり大きくすることなく、リファレンスセルの閾値電圧を精度良く確認することができる。   In the above, the data read circuit compares the current flowing in the memory cell with the determination current in the read mode, and in the verify mode of the reference cell, a current proportional to the current flowing in the second reference cell is used as the first reference cell. A sense amplifier may be included to output a determination signal representing a comparison result in comparison with a current proportional to the flowing current. Thereby, since the same sense amplifier can be shared in the read mode and the verify mode of the reference cell, the threshold voltage of the reference cell can be accurately confirmed without increasing the circuit scale too much.

その場合に、データ読み出し回路が、第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流を供給する第1のカレントミラー回路と、第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流を供給する第2のカレントミラー回路と、リファレンスセルのベリファイモードを設定する信号に従って、第2のカレントミラー回路から供給される電流の供給先を選択するセレクター回路と、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、第2のカレントミラー回路から供給される電流に比例する電流を供給する第3のカレントミラー回路とをさらに含み、センスアンプが、読み出しモードにおいて、メモリーセルに流れる電流を、第1のカレントミラー回路から供給される電流と第2のカレントミラー回路から供給される電流との和である判定電流と比較し、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、第3のカレントミラー回路から供給される電流を第1のカレントミラー回路から供給される電流と比較するようにしても良い。   In that case, the data reading circuit supplies a first current mirror circuit supplying a current proportional to the current flowing to the first reference cell, and a second current supplying a current proportional to the current flowing to the second reference cell. A current mirror circuit, a selector circuit selecting a supply destination of current supplied from the second current mirror circuit according to a signal setting the verify mode of the reference cell, and a second current mirror circuit in the verify mode of the reference cell And a third current mirror circuit supplying a current proportional to the current supplied from the sense amplifier, the sense amplifier, in the read mode, current flowing to the memory cell from the current supplied from the first current mirror circuit. Judgment current which is the sum of the current supplied from the second current mirror circuit Comparison, in the verify mode of the reference cell may be compared to the current supplied to the current supplied from the third current mirror circuit from the first current mirror circuit.

それにより、センスアンプは、読み出しモードにおいて、メモリーセルに流れる電流を第1のリファレンスセルに流れる電流と第2のリファレンスセルに流れる電流とに基づいて生成される判定電流と比較し、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流を第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流と比較することができる。   Thereby, in the read mode, the sense amplifier compares the current flowing in the memory cell with the determination current generated based on the current flowing in the first reference cell and the current flowing in the second reference cell, In the verify mode, the current proportional to the current flowing to the second reference cell can be compared with the current proportional to the current flowing to the first reference cell.

本発明の1つの観点に係る電子機器は、上記いずれかの半導体集積回路装置を備える。それにより、半導体集積回路装置に内蔵された不揮発性メモリーに記憶されているデータを読み出す際に比較の対象となる判定電流を、2つのリファレンスセルに流れる電流に基づいて適切に設定することができる電子機器を提供することができる。   An electronic device according to one aspect of the present invention includes any one of the semiconductor integrated circuit devices described above. Thus, the determination current to be compared when reading data stored in the nonvolatile memory built in the semiconductor integrated circuit device can be appropriately set based on the current flowing through the two reference cells. An electronic device can be provided.

本発明の一実施形態における不揮発性メモリーの構成例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a non-volatile memory according to an embodiment of the present invention. 図1に示すメモリーセルアレイ及びその周辺の構成例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array shown in FIG. 1 and its periphery. 図1に示すデータ読み出し回路及びその周辺の構成例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a data read circuit shown in FIG. 1 and the periphery thereof. データ読み出し回路の読み出しモードにおける判定レベルの設定例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of setting of determination levels in the read mode of the data read circuit. 図1に示すベリファイ回路の構成例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a verify circuit shown in FIG. 図5に示すベリファイ回路の動作例を示すタイミングチャート。6 is a timing chart showing an operation example of the verify circuit shown in FIG. 本発明の一実施形態に係る電子機器の構成例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
<不揮発性メモリー>
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路装置に内蔵された不揮発性メモリーの構成例を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る半導体集積回路装置は、フラッシュメモリーやEEPROM等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリーのみを内蔵しても良いし、不揮発性メモリーに加えて、所定の機能を有する回路ブロック又はCPU(中央演算装置)等の機能回路を内蔵しても良い。以下においては、不揮発性メモリーの一例として、フラッシュメモリーについて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the same components, and the overlapping description is omitted.
<Non-volatile memory>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a non-volatile memory built in a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention may incorporate only an electrically rewritable nonvolatile memory such as a flash memory or an EEPROM, or has a predetermined function in addition to the nonvolatile memory. A functional block such as a circuit block or a CPU (central processing unit) may be incorporated. In the following, a flash memory will be described as an example of the non-volatile memory.

図1に示すように、この不揮発性メモリーは、メモリーセルアレイ10と、電源回路20と、ワード線昇圧回路30と、ワード線駆動回路40と、ソース線駆動回路50と、スイッチ回路60と、メモリー制御回路70とを含んでいる。メモリー制御回路70は、メモリーセルアレイ10に含まれている複数のメモリーセルに消去動作、書き込み動作、又は、読み出し動作を行わせるように、電源回路20〜スイッチ回路60を制御する。   As shown in FIG. 1, the non-volatile memory includes a memory cell array 10, a power supply circuit 20, a word line booster circuit 30, a word line drive circuit 40, a source line drive circuit 50, a switch circuit 60, and a memory. And a control circuit 70. The memory control circuit 70 controls the power supply circuit 20 to the switch circuit 60 so that the plurality of memory cells included in the memory cell array 10 perform the erase operation, the write operation, or the read operation.

メモリーセルアレイ10の複数のメモリーセルは、m行n列のマトリックス状に配置されている(m及びnは、2以上の整数)。例えば、メモリーセルアレイ10は、2048行のメモリーセルを含んでいる。また、1行のメモリーセルは、1024個のメモリーセルを含み、128個の8ビットデータを記憶することができる。   The plurality of memory cells of the memory cell array 10 are arranged in a matrix of m rows and n columns (m and n are integers of 2 or more). For example, the memory cell array 10 includes 2048 rows of memory cells. In addition, one row of memory cells includes 1024 memory cells, and can store 128 8-bit data.

また、メモリーセルアレイ10は、複数のワード線WL0、WL1、・・・、WLmと、複数のソース線SL0、SL1、・・・、SLmと、複数のビット線BL0、BL1、・・・、BLnとを含んでいる。それらのワード線の各々は、それぞれの行に配置された複数のメモリーセルに接続されている。また、それらのビット線の各々は、それぞれの列に配置された複数のメモリーセルに接続されている。   The memory cell array 10 includes a plurality of word lines WL0, WL1,..., WLm, a plurality of source lines SL0, SL1,..., SLm and a plurality of bit lines BL0, BL1,. And contains. Each of those word lines is connected to a plurality of memory cells arranged in each row. Also, each of those bit lines is connected to a plurality of memory cells arranged in each column.

電源回路20には、例えば、基準電源電位VSSと、データ消去及びデータ書き込み用の高電源電位VPPと、ロジック回路用のロジック電源電位VDDとが、外部から供給される。あるいは、電源回路20は、外部から供給される複数の電源電位の内の1つの電源電位を昇圧又は降圧することにより、他の電源電位を生成しても良い。   For example, a reference power supply potential VSS, a high power supply potential VPP for data erasing and data writing, and a logic power supply potential VDD for a logic circuit are supplied to the power supply circuit 20 from the outside. Alternatively, the power supply circuit 20 may generate another power supply potential by stepping up or down one power supply potential of a plurality of externally supplied power supply potentials.

基準電源電位VSSは、他の電位に対して相対的な基準となる基準電位であり、以下においては、基準電源電位VSSが接地電位(0V)である場合について説明する。高電源電位VPPは、基準電源電位VSSよりも高い所定の電位であり、例えば、5V〜10V程度である。ロジック電源電位VDDは、基準電源電位VSSよりも高く高電源電位VPPよりも低い電位であり、例えば、1.2V〜1.8V程度である。ロジック電源電位VDDは、半導体集積回路装置において不揮発性メモリーと共に使用される機能回路の電源電位と共用されても良い。   The reference power supply potential VSS is a reference potential that is a reference relative to other potentials, and in the following, the case where the reference power supply potential VSS is the ground potential (0 V) will be described. The high power supply potential VPP is a predetermined potential higher than the reference power supply potential VSS, and is, for example, about 5V to 10V. The logic power supply potential VDD is a potential higher than the reference power supply potential VSS and lower than the high power supply potential VPP, and is, for example, about 1.2 V to 1.8 V. Logic power supply potential VDD may be shared with the power supply potential of a functional circuit used together with nonvolatile memory in the semiconductor integrated circuit device.

電源回路20は、ロジック電源電位VDDをメモリー制御回路70に供給すると共に、メモリー制御回路70の制御の下で、高電源電位VPP及びロジック電源電位VDDを、必要に応じて不揮発性メモリーの各部に供給する。図1においては、電源回路20からワード線昇圧回路30に供給される電源電位がワード線電源電位VWLとして示されており、電源回路20からソース線駆動回路50に供給される電源電位がソース線電源電位VSLとして示されている。   The power supply circuit 20 supplies the logic power supply potential VDD to the memory control circuit 70 and, under the control of the memory control circuit 70, the high power supply potential VPP and the logic power supply potential VDD to each part of the non-volatile memory as necessary. Supply. In FIG. 1, the power supply potential supplied from power supply circuit 20 to word line boosting circuit 30 is shown as word line power supply potential VWL, and the power supply potential supplied from power supply circuit 20 to source line drive circuit 50 is the source line. It is shown as power supply potential VSL.

例えば、メモリーセルを消去状態にする消去モードにおいて、電源回路20は、高電源電位VPPをワード線昇圧回路30及びソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、高電源電位VPPをワード線駆動回路40に供給する。   For example, in the erase mode in which the memory cell is put into the erase state, the power supply circuit 20 supplies the high power supply potential VPP to the word line booster circuit 30 and the source line drive circuit 50. Word line booster circuit 30 supplies high power supply potential VPP to word line drive circuit 40.

メモリーセルにデータを書き込む書き込みモードにおいて、電源回路20は、高電源電位VPPをワード線昇圧回路30及びソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、高電源電位VPPをワード線駆動回路40に供給する。   In the write mode for writing data in the memory cell, the power supply circuit 20 supplies the high power supply potential VPP to the word line booster circuit 30 and the source line drive circuit 50. Word line booster circuit 30 supplies high power supply potential VPP to word line drive circuit 40.

メモリーセルからデータを読み出す読み出しモードにおいて、電源回路20は、ロジック電源電位VDDをワード線昇圧回路30及びソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、ロジック電源電位VDDを上昇させてワード線昇圧電位VUP(例えば、2.8V)を生成し、ワード線昇圧電位VUPをワード線駆動回路40に供給する。   In the read mode in which data is read from the memory cell, the power supply circuit 20 supplies the logic power supply potential VDD to the word line booster circuit 30 and the source line drive circuit 50. The word line boosting circuit 30 raises the logic power supply potential VDD to generate a word line boosted potential VUP (for example, 2.8 V), and supplies the word line boosted potential VUP to the word line drive circuit 40.

メモリーセルのベリファイモードにおいて、電源回路20は、ロジック電源電位VDDをワード線昇圧回路30及びソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、ロジック電源電位VDDをワード線駆動回路40に供給する。   In the verify mode of the memory cell, the power supply circuit 20 supplies the logic power supply potential VDD to the word line booster circuit 30 and the source line drive circuit 50. Word line booster circuit 30 supplies logic power supply potential VDD to word line drive circuit 40.

リファレンスセルのベリファイモードにおいて、電源回路20は、高電源電位VPP及びロジック電源電位VDDをワード線昇圧回路30に供給すると共に、高電源電位VPPをソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、高電源電位VPP及びロジック電源電位VDDをワード線駆動回路40に供給する。   In the verify mode of the reference cell, the power supply circuit 20 supplies the high power supply potential VPP and the logic power supply potential VDD to the word line boosting circuit 30, and supplies the high power supply potential VPP to the source line drive circuit 50. The word line boosting circuit 30 supplies the high power supply potential VPP and the logic power supply potential VDD to the word line drive circuit 40.

ワード線駆動回路40は、複数のワード線WL0、WL1、・・・、WLmに接続されており、メモリー制御回路70によって選択されるメモリーセルに接続されたワード線を駆動する。ソース線駆動回路50は、複数のソース線SL1、SL2、・・・、SLmに接続されており、メモリー制御回路70によって選択されるメモリーセルに接続されたソース線を駆動する。   The word line drive circuit 40 is connected to the plurality of word lines WL 0, WL 1,..., WLm, and drives the word lines connected to the memory cells selected by the memory control circuit 70. The source line drive circuit 50 is connected to the plurality of source lines SL1, SL2,..., SLm, and drives the source line connected to the memory cell selected by the memory control circuit 70.

スイッチ回路60は、例えば、複数のビット線BL0、BL1、・・・、BLnの経路にそれぞれ接続された複数のトランジスターを含み、それらのトランジスターは、メモリー制御回路70の制御の下でオン又はオフする。メモリー制御回路70は、スイッチ回路60を介して、複数のビット線BL0、BL1、・・・、BLnに接続されたメモリーセルに接続可能となっている。   Switch circuit 60 includes, for example, a plurality of transistors respectively connected to a path of a plurality of bit lines BL0, BL1,..., BLn, which are turned on or off under control of memory control circuit 70. Do. The memory control circuit 70 can be connected to the memory cells connected to the plurality of bit lines BL0, BL1,..., BLn via the switch circuit 60.

メモリー制御回路70は、例えば、組み合わせ回路及び順序回路を含む論理回路や、アナログ回路等で構成され、リファレンスセルRC1及びRC2と、データ読み出し回路71と、ベリファイ回路72とを含んでいる。メモリー制御回路70には、チップセレクト信号CS、モードセレクト信号MS、動作クロック信号CK、及び、アドレス信号ADが供給される。   The memory control circuit 70 includes, for example, a logic circuit including a combinational circuit and a sequential circuit, an analog circuit, and the like, and includes reference cells RC1 and RC2, a data read circuit 71, and a verify circuit 72. The memory control circuit 70 is supplied with a chip select signal CS, a mode select signal MS, an operation clock signal CK, and an address signal AD.

メモリー制御回路70は、チップセレクト信号CSによって不揮発性メモリーが選択されたときに、モードセレクト信号MSに従って、不揮発性メモリーを、消去モード、書き込みモード、読み出しモード、メモリーセルのベリファイモード、又は、リファレンスセルのベリファイモードに設定する。   When the nonvolatile memory is selected by the chip select signal CS, the memory control circuit 70 performs the erase mode, the write mode, the read mode, the memory cell verify mode, or the reference according to the mode select signal MS. Set to cell verify mode.

書き込みモード、読み出しモード、及び、メモリーセルのベリファイモードにおいて、メモリー制御回路70は、動作クロック信号CKに同期して、アドレス信号ADによって指定されたメモリーセルにアクセスするように不揮発性メモリーの各部を制御する。   In the write mode, the read mode, and the verify mode of the memory cell, the memory control circuit 70 accesses each part of the non-volatile memory to access the memory cell designated by the address signal AD in synchronization with the operation clock signal CK. Control.

書き込みモードにおいて、メモリー制御回路70は、書き込みデータを入力し、アドレス信号ADによって指定されたメモリーセルにデータを書き込むように不揮発性メモリーの各部を制御する。また、読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADによって指定されたメモリーセルからデータを読み出すように不揮発性メモリーの各部を制御し、読み出しデータを出力する。   In the write mode, the memory control circuit 70 inputs write data, and controls each part of the non-volatile memory to write data in the memory cell designated by the address signal AD. In the read mode and the memory cell verify mode, the memory control circuit 70 controls each part of the non-volatile memory to read data from the memory cell designated by the address signal AD, and outputs read data.

例えば、読み出しモードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADによって指定されたメモリーセルに接続されたスイッチ回路60のトランジスターをオンさせて、そのメモリーセルに流れる読み出し電流に基づいてデータを読み出す。その際に、データ読み出し回路71は、リファレンスセルRC1に流れる電流とリファレンスセルRC2に流れる電流とに基づいて判定電流を生成し、アドレス信号ADによって指定されたメモリーセルに流れる読み出し電流を判定電流と比較することにより、指定されたメモリーセルに記憶されているデータが「0」であるか「1」であるかを判定する。   For example, in the read mode, the memory control circuit 70 turns on the transistor of the switch circuit 60 connected to the memory cell designated by the address signal AD, and reads data based on the read current flowing to the memory cell. At this time, the data read circuit 71 generates a determination current based on the current flowing in the reference cell RC1 and the current flowing in the reference cell RC2, and uses the read current flowing in the memory cell designated by the address signal AD as the determination current. By comparing, it is determined whether the data stored in the designated memory cell is "0" or "1".

<メモリーセルアレイ>
図2は、図1に示すメモリーセルアレイ及びその周辺の構成例を示す回路図である。各々のメモリーセルMCは、コントロールゲート、フローティングゲート、ソース、及び、ドレインを有するNチャネルMOSトランジスターを含んでいる。メモリーセルMCのトランジスターは、フローティングゲートに蓄積される電荷に応じて1ビットのデータを記憶する。
<Memory cell array>
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the memory cell array shown in FIG. 1 and the periphery thereof. Each memory cell MC includes an N-channel MOS transistor having a control gate, a floating gate, a source, and a drain. The transistor of the memory cell MC stores one bit of data according to the charge stored in the floating gate.

ワード線WL0〜WLmの各々は、それぞれの行に配置された複数のメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲートに接続されている。ソース線SL0〜SLmの各々は、それぞれの行に配置された複数のメモリーセルMCのトランジスターのソースに接続されている。また、ビット線BL0〜BLnの各々は、それぞれの列に配置された複数のメモリーセルMCのトランジスターのドレインに接続されている。   Each of word lines WL0 to WLm is connected to the control gate of the transistor of the plurality of memory cells MC arranged in each row. Each of source lines SL0 to SLm is connected to the sources of the transistors of the plurality of memory cells MC arranged in each row. Further, each of the bit lines BL0 to BLn is connected to the drains of the transistors of the plurality of memory cells MC arranged in each column.

ワード線駆動回路40(図1)は、ワード線WL0〜WLmに接続されたメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲートを駆動する複数のワード線ドライバー41と、複数のNチャネルMOSトランジスター42と、ワード線ドライバー41の高電位側電源電位を供給するインバーター43とを含んでいる。各々のワード線ドライバー41は、例えば、レベルシフター、バッファー回路、又は、インバーター等で構成される。各々のワード線ドライバー41には、インバーター43からワード線電源電位VWL又はワード線昇圧電位VUPが供給される。   Word line drive circuit 40 (FIG. 1) includes a plurality of word line drivers 41 for driving control gates of the transistors of memory cells MC connected to word lines WL0 to WLm, a plurality of N channel MOS transistors 42, and word lines. And an inverter 43 for supplying a high potential side power supply potential of the driver 41. Each word line driver 41 is configured by, for example, a level shifter, a buffer circuit, or an inverter. The word line power supply potential VWL or the word line boosted potential VUP is supplied from the inverter 43 to each word line driver 41.

複数のワード線ドライバー41の入力端子には、メモリーセルアレイを構成する複数のメモリーセルの内から1行又は複数行のメモリーセルを選択する際にハイレベルに活性化されるハイアクティブの行選択信号SW0〜SWmが、メモリー制御回路70から入力される。ワード線ドライバー41は、行選択信号がアクティブであるときに、ワード線電源電位VWL又はワード線昇圧電位VUPをワード線に出力し、行選択信号がノンアクティブであるときに、基準電源電位VSSをワード線に出力する。   A high active row selection signal activated to a high level when selecting one or more rows of memory cells from among the plurality of memory cells constituting the memory cell array is input to the input terminals of the plurality of word line drivers 41. SW0 to SWm are input from the memory control circuit 70. Word line driver 41 outputs word line power supply potential VWL or word line boosted potential VUP to the word line when the row selection signal is active, and the reference power supply potential VSS when the row selection signal is non-active. Output to word line.

ソース線駆動回路50(図1)は、ソース線SL0〜SLmに接続されたメモリーセルMCのトランジスターのソースを駆動するために、ソース線ドライバー51と、複数のトランスミッションゲートTGと、複数のインバーター52とを含んでいる。ソース線ドライバー51は、例えば、レベルシフター、バッファー回路、又は、インバーター等で構成される。複数のトランスミッションゲートTGは、ソース線ドライバー51の出力端子とソース線SL0〜SLmとの間に接続されている。   Source line drive circuit 50 (FIG. 1) includes source line driver 51, a plurality of transmission gates TG, and a plurality of inverters 52 in order to drive the sources of the transistors of memory cells MC connected to source lines SL0 to SLm. And contains. The source line driver 51 is configured by, for example, a level shifter, a buffer circuit, or an inverter. The plurality of transmission gates TG are connected between the output terminal of the source line driver 51 and the source lines SL0 to SLm.

ソース線ドライバー51には、電源回路20(図1)からソース線電源電位VSLが供給される。ソース線ドライバー51の入力端子には、ソース線に高電源電位を印加する際にハイレベルに活性化されるハイアクティブのソース線駆動信号SSLが、メモリー制御回路70から入力される。ソース線ドライバー51は、ソース線駆動信号SSLがアクティブであるときに、ソース線電源電位VSLを出力し、ソース線駆動信号SSLがノンアクティブであるときに、基準電源電位VSSを出力する。   The source line power supply potential VSL is supplied to the source line driver 51 from the power supply circuit 20 (FIG. 1). A high active source line drive signal SSL, which is activated to a high level when applying a high power supply potential to the source line, is input from the memory control circuit 70 to the input terminal of the source line driver 51. The source line driver 51 outputs the source line power supply potential VSL when the source line drive signal SSL is active, and outputs the reference power supply potential VSS when the source line drive signal SSL is non-active.

各々のトランスミッションゲートTGは、NチャネルMOSトランジスターと、PチャネルMOSトランジスターとで構成され、ソース線ドライバー51の出力端子とソース線との間の接続を開閉するスイッチ回路として機能する。トランスミッションゲートTGにおいて、NチャネルMOSトランジスターのゲートは、ワード線ドライバー41の出力端子に接続され、PチャネルMOSトランジスターのゲートは、インバーター52の出力端子に接続されている。   Each transmission gate TG is formed of an N channel MOS transistor and a P channel MOS transistor, and functions as a switch circuit that opens and closes the connection between the output terminal of the source line driver 51 and the source line. In the transmission gate TG, the gate of the N channel MOS transistor is connected to the output terminal of the word line driver 41, and the gate of the P channel MOS transistor is connected to the output terminal of the inverter 52.

インバーター52には、ワード線駆動回路40(図1)からワード線電源電位VWL又はワード線昇圧電位VUPが供給される。インバーター52の入力端子には、行選択信号SW0〜SWmが入力される。インバーター52は、行選択信号SW0〜SWmを反転して、反転された信号をトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。   Word line power supply potential VWL or word line boosted potential VUP is supplied to inverter 52 from word line drive circuit 40 (FIG. 1). Row selection signals SW0 to SWm are input to input terminals of the inverter 52. The inverter 52 inverts the row selection signals SW0 to SWm, and applies the inverted signal to the gate of the P-channel MOS transistor of the transmission gate TG.

スイッチ回路60は、ビット線BL0〜BLnに接続されたメモリーセルMCのトランジスターのドレインとメモリー制御回路70との間に接続されたNチャネルMOSトランジスターQ0〜Qnを含んでいる。トランジスターQ0〜Qnのゲートには、メモリーセルアレイを構成する複数のメモリーセルの内から1列又は複数列のメモリーセルを選択する際にハイレベルに活性化されるハイアクティブの列選択信号SB0〜SBnが、メモリー制御回路70から印加される。   Switch circuit 60 includes N channel MOS transistors Q0 to Qn connected between the memory control circuit 70 and the drains of the transistors of memory cells MC connected to bit lines BL0 to BLn. The gates of the transistors Q0 to Qn are high active column selection signals SB0 to SBn which are activated to a high level when one or more memory cells are selected from the plurality of memory cells constituting the memory cell array. Is applied from the memory control circuit 70.

書き込みモードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号によって指定されるメモリーセルMCに接続されたワード線及びビット線を選択するために、対応する行選択信号及び列選択信号をアクティブにし、それ以外の行選択信号及び列選択信号をノンアクティブにすると共に、ソース線駆動信号SSLをアクティブにする。以下においては、一例として、ワード線WL0及びビット線BL0が選択される場合について説明する。   In the write mode, memory control circuit 70 activates corresponding row selection signal and column selection signal to select the word line and bit line connected to memory cell MC designated by the address signal, and other than that. The row selection signal and the column selection signal are made inactive, and the source line drive signal SSL is made active. Hereinafter, as an example, the case where word line WL0 and bit line BL0 are selected will be described.

インバーター43、ソース線ドライバー51、及び、インバーター52には、高電源電位VPPが供給される。ノンアクティブの消去モード信号ERが入力されるインバーター43によって、ワード線ドライバー41の高電位側電源端子に高電源電位VPPが供給される。アクティブの行選択信号SW0が入力されるワード線ドライバー41は、高電源電位VPPをワード線WL0に出力する。また、アクティブのソース線駆動信号SSLが入力されるソース線ドライバー51は、高電源電位VPPを出力する。   The high power supply potential VPP is supplied to the inverter 43, the source line driver 51, and the inverter 52. The high power supply potential VPP is supplied to the high potential side power supply terminal of the word line driver 41 by the inverter 43 to which the non-active erase mode signal ER is input. The word line driver 41 to which the active row selection signal SW0 is input outputs the high power supply potential VPP to the word line WL0. Further, the source line driver 51 to which the active source line drive signal SSL is input outputs the high power supply potential VPP.

アクティブの行選択信号SW0が入力されるインバーター52は、高電源電位VPPを反転して、基準電源電位VSSをトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。それにより、トランスミッションゲートTGがオンして、ソース線ドライバー51から出力される高電源電位VPPがソース線SL0に印加される。   The inverter 52 to which the active row selection signal SW0 is input inverts the high power supply potential VPP, and applies the reference power supply potential VSS to the gate of the P-channel MOS transistor of the transmission gate TG. Thereby, transmission gate TG is turned on, and high power supply potential VPP output from source line driver 51 is applied to source line SL0.

また、アクティブの列選択信号SB0が入力されるスイッチ回路60のトランジスターQ0がオンして、メモリー制御回路70が、基準電源電位VSSをビット線BL0に印加する。このように、メモリー制御回路70は、アドレス信号によって指定されるメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲート及びソースに高電源電位VPPを印加するようにワード線駆動回路40(図1)及びソース線駆動回路50(図1)を制御すると共に、ドレインに基準電源電位VSSを印加する。   Further, the transistor Q0 of the switch circuit 60 to which the active column selection signal SB0 is input is turned on, and the memory control circuit 70 applies the reference power supply potential VSS to the bit line BL0. Thus, memory control circuit 70 applies word line drive circuit 40 (FIG. 1) and source line drive circuit to apply high power supply potential VPP to the control gate and source of the transistor of memory cell MC specified by the address signal. While controlling 50 (FIG. 1), the reference power supply potential VSS is applied to the drain.

その結果、アドレス信号によって指定されるメモリーセルMCのトランジスターのソースからドレインに向けて電流が流れる。その電流によって発生したホットキャリア(本実施形態においては、電子)がフローティングゲートに注入されることにより、フローティングゲートに負の電荷が蓄積されるので、トランジスターの閾値電圧が上昇する。   As a result, current flows from the source to the drain of the transistor of the memory cell MC specified by the address signal. The hot carriers (electrons in this embodiment) generated by the current are injected into the floating gate, so that negative charges are accumulated in the floating gate, and thus the threshold voltage of the transistor is increased.

一方、ノンアクティブの行選択信号SW1〜SWmが入力されるワード線ドライバー41は、基準電源電位VSSをワード線WL1〜WLmに出力する。ノンアクティブの行選択信号SW1〜SWmが入力されるインバーター52は、基準電源電位VSSを反転して、高電源電位VPPをトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。従って、ワード線WL1〜WLmに接続されたトランスミッションゲートTGがオフする。また、ノンアクティブの列選択信号SB1〜SBnが入力されるスイッチ回路60のトランジスターQ1〜Qnがオフする。その結果、アドレス信号によって指定されていないメモリーセルMCのトランジスターのソース・ドレイン間には電流が流れないので、トランジスターの閾値電圧は変化しない。   On the other hand, the word line driver 41 to which non-active row selection signals SW1 to SWm are input outputs the reference power supply potential VSS to the word lines WL1 to WLm. The inverter 52 receiving the non-active row selection signals SW1 to SWm inverts the reference power supply potential VSS and applies the high power supply potential VPP to the gate of the P channel MOS transistor of the transmission gate TG. Therefore, the transmission gate TG connected to the word lines WL1 to WLm is turned off. Further, the transistors Q1 to Qn of the switch circuit 60 to which the non-active column selection signals SB1 to SBn are input are turned off. As a result, since no current flows between the source and drain of the transistor of the memory cell MC not designated by the address signal, the threshold voltage of the transistor does not change.

消去モードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号によって指定されるメモリーセルMCに接続されたワード線を選択するために、対応する行選択信号をアクティブにし、それ以外の行選択信号をノンアクティブにすると共に、列選択信号SB0〜SBnをノンアクティブにし、ソース線駆動信号SSLをアクティブにする。以下においては、一例として、ワード線WL0が選択される場合について説明する。   In the erase mode, memory control circuit 70 activates the corresponding row select signal to select the word line connected to memory cell MC designated by the address signal, and makes the other row select signals non-active. At the same time, the column selection signals SB0 to SBn are deactivated, and the source line drive signal SSL is activated. Hereinafter, the case where word line WL0 is selected will be described as an example.

インバーター43、ソース線ドライバー51、及び、インバーター52には、高電源電位VPPが供給される。アクティブの消去モード信号ERが入力されるインバーター43によって、ワード線ドライバー41の高電位側電源端子に基準電源電位VSSが印加される。アクティブの行選択信号SW0が入力されるワード線ドライバー41は活性化しないが、アクティブの消去モード信号ERがゲートに印加されるNチャネルMOSトランジスター42によって、基準電源電位VSSがワード線WL0に印加される。また、アクティブのソース線駆動信号SSLが入力されるソース線ドライバー51は、高電源電位VPPを出力する。   The high power supply potential VPP is supplied to the inverter 43, the source line driver 51, and the inverter 52. The reference power supply potential VSS is applied to the high potential side power supply terminal of the word line driver 41 by the inverter 43 to which the active erase mode signal ER is input. The word line driver 41 to which the active row selection signal SW0 is input is not activated, but the reference power supply potential VSS is applied to the word line WL0 by the N channel MOS transistor 42 having the gate to which the active erase mode signal ER is applied. Ru. Further, the source line driver 51 to which the active source line drive signal SSL is input outputs the high power supply potential VPP.

アクティブの行選択信号SW0が入力されるインバーター52は、高電源電位VPPを反転して、基準電源電位VSSをトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。それにより、トランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターがオンして、ソース線ドライバー51から出力される高電源電位VPPがソース線SL0に印加される。   The inverter 52 to which the active row selection signal SW0 is input inverts the high power supply potential VPP, and applies the reference power supply potential VSS to the gate of the P-channel MOS transistor of the transmission gate TG. As a result, the P-channel MOS transistor of transmission gate TG is turned on, and high power supply potential VPP output from source line driver 51 is applied to source line SL0.

また、ノンアクティブの列選択信号SB0〜SBnが入力されるスイッチ回路60のトランジスターQ0〜Qnがオフする。このように、メモリー制御回路70は、スイッチ回路60のトランジスターQ0〜QnをオフさせてメモリーセルMCのトランジスターのドレインをオープン状態(ハイ・インピーダンス状態)とし、コントロールゲートに基準電源電位VSSを印加するようにワード線駆動回路40(図1)を制御すると共に、ソースに高電源電位VPPを印加するようにソース線駆動回路50(図1)を制御する。その結果、メモリーセルMCのトランジスターのフローティングゲートに負の電荷が蓄積されている場合に、フローティングゲートに蓄積されている負の電荷がソースに放出されて、トランジスターの閾値電圧が低下する。   In addition, the transistors Q0 to Qn of the switch circuit 60 to which the non-active column selection signals SB0 to SBn are input are turned off. Thus, the memory control circuit 70 turns off the transistors Q0 to Qn of the switch circuit 60 to make the drain of the transistor of the memory cell MC open (high impedance state), and applies the reference power supply potential VSS to the control gate. Thus, the word line drive circuit 40 (FIG. 1) is controlled, and the source line drive circuit 50 (FIG. 1) is controlled to apply the high power supply potential VPP to the source. As a result, when the negative charge is accumulated in the floating gate of the transistor of the memory cell MC, the negative charge accumulated in the floating gate is released to the source, and the threshold voltage of the transistor is lowered.

一方、ノンアクティブの行選択信号SW1〜SWmが入力されるインバーター52は、基準電源電位VSSを反転して、高電源電位VPPをトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。従って、ワード線WL1〜WLmに接続されたトランスミッションゲートTGがオフする。その結果、アドレス信号によって指定されていないメモリーセルMCのトランジスターのフローティングゲートに蓄積されている負の電荷が放出されないので、トランジスターの閾値電圧は変化しない。   On the other hand, inverter 52 receiving non-active row selection signals SW1 to SWm inverts reference power supply potential VSS to apply high power supply potential VPP to the gate of the P channel MOS transistor of transmission gate TG. Therefore, the transmission gate TG connected to the word lines WL1 to WLm is turned off. As a result, since the negative charge stored in the floating gate of the transistor of the memory cell MC not designated by the address signal is not discharged, the threshold voltage of the transistor does not change.

読み出しモードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号によって指定されるメモリーセルに接続されたワード線及びビット線を選択するために、対応する行選択信号及び列選択信号をアクティブにし、それ以外の行選択信号及び列選択信号をノンアクティブにすると共に、ソース線駆動信号SSLをノンアクティブにする。以下においては、一例として、ワード線WL0及びビット線BL0が選択される場合について説明する。   In the read mode, memory control circuit 70 activates corresponding row selection signal and column selection signal to select the word line and bit line connected to the memory cell specified by the address signal, and other rows. The selection signal and the column selection signal are made non-active, and the source line drive signal SSL is made non-active. Hereinafter, as an example, the case where word line WL0 and bit line BL0 are selected will be described.

インバーター43及びインバーター52には、ワード線昇圧電位VUPが供給され、ソース線ドライバー51には、ロジック電源電位VDDが供給される。ノンアクティブの消去モード信号ERが入力されるインバーター43によって、ワード線ドライバー41の高電位側電源端子にワード線昇圧電位VUPが供給される。アクティブの行選択信号SW0が入力されるワード線ドライバー41は、ワード線昇圧電位VUPをワード線WL0に出力する。また、ノンアクティブのソース線駆動信号SSLが入力されるソース線ドライバー51は、基準電源電位VSSを出力する。   The word line boosted potential VUP is supplied to the inverters 43 and 52, and the logic power supply potential VDD is supplied to the source line driver 51. The word line boosted potential VUP is supplied to the high potential side power supply terminal of the word line driver 41 by the inverter 43 to which the non-active erase mode signal ER is input. The word line driver 41 to which the active row selection signal SW0 is input outputs the word line boosted potential VUP to the word line WL0. In addition, the source line driver 51 to which the non-active source line drive signal SSL is input outputs the reference power supply potential VSS.

ワード線ドライバー41から出力されるワード線昇圧電位VUPは、ワード線WL0に接続されたトランスミッションゲートTGのNチャネルMOSトランジスターのゲートにも印加される。それにより、トランスミッションゲートTGのNチャネルMOSトランジスターがオンして、ソース線ドライバー51から出力される基準電源電位VSSがソース線SL0に印加される。   Word line boosted potential VUP output from word line driver 41 is also applied to the gate of the N channel MOS transistor of transmission gate TG connected to word line WL0. Thereby, the N channel MOS transistor of the transmission gate TG is turned on, and the reference power supply potential VSS output from the source line driver 51 is applied to the source line SL0.

また、アクティブの列選択信号SB0が入力されるスイッチ回路60のトランジスターQ0がオンして、メモリー制御回路70が、ロジック電源電位VDDをビット線BL0に印加する。このように、メモリー制御回路70は、アドレス信号によって指定されるメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲートにワード線昇圧電位VUPを印加するようにワード線駆動回路40(図1)を制御すると共に、ソースに基準電源電位VSSを印加するようにソース線駆動回路50(図1)を制御し、スイッチ回路60のトランジスターQ0をオンさせてドレインにロジック電源電位VDDを印加する。   Further, the transistor Q0 of the switch circuit 60 to which the active column selection signal SB0 is input is turned on, and the memory control circuit 70 applies the logic power supply potential VDD to the bit line BL0. Thus, the memory control circuit 70 controls the word line drive circuit 40 (FIG. 1) to apply the word line boosted potential VUP to the control gate of the transistor of the memory cell MC specified by the address signal. The source line drive circuit 50 (FIG. 1) is controlled to apply the reference power supply potential VSS, and the transistor Q0 of the switch circuit 60 is turned on to apply the logic power supply potential VDD to the drain.

その結果、アドレス信号によって指定されるメモリーセルMCにおいて、メモリーセルMCのトランジスターのドレインからソースに向けてドレイン電流が流れる。ドレイン電流の大きさは、フローティングゲートに蓄積されている負の電荷の量によって異なるので、メモリー制御回路70は、ドレイン電流の大きさに基づいてメモリーセルMCからデータを読み出すことができる。なお、メモリーセルのベリファイモードにおいては、ワード線昇圧電位VUPの替りにロジック電源電位VDDが、インバーター43及びインバーター52に供給される。   As a result, in the memory cell MC specified by the address signal, a drain current flows from the drain to the source of the transistor of the memory cell MC. Since the magnitude of the drain current differs depending on the amount of negative charge stored in the floating gate, the memory control circuit 70 can read data from the memory cell MC based on the magnitude of the drain current. In the memory cell verify mode, logic power supply potential VDD is supplied to inverters 43 and 52 instead of word line boosted potential VUP.

<データ読み出し回路>
図3は、図1に示すデータ読み出し回路及びその周辺の構成例を示す回路図である。リファレンスセルRC1及びRC2の各々は、コントロールゲート、フローティングゲート、ソース、及び、ドレインを有するNチャネルMOSトランジスターを含んでいる。
<Data readout circuit>
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the data read circuit shown in FIG. 1 and its periphery. Each of reference cells RC1 and RC2 includes an N-channel MOS transistor having a control gate, a floating gate, a source, and a drain.

リファレンスセルRC1のトランジスターは、第1の閾値電圧を有しており、リファレンスセルRC2のトランジスターは、第1の閾値電圧よりも大きい第2の閾値電圧を有している。即ち、リファレンスセルRC1は消去状態であり、リファレンスセルRC2は、書き込み状態である。   The transistor of the reference cell RC1 has a first threshold voltage, and the transistor of the reference cell RC2 has a second threshold voltage larger than the first threshold voltage. That is, the reference cell RC1 is in the erased state, and the reference cell RC2 is in the written state.

アドレス信号によって指定されるメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲートには、ワード線駆動回路40(図1)によって第1の駆動電位WLが印加される。例えば、第1の駆動電位WLは、読み出しモードにおいてワード線昇圧電位VUPであり、メモリーセルのベリファイモードにおいてロジック電源電位VDDであり、リファレンスセルのベリファイモードにおいて基準電源電位VSSである。   The first drive potential WL is applied by the word line drive circuit 40 (FIG. 1) to the control gate of the transistor of the memory cell MC designated by the address signal. For example, the first drive potential WL is the word line boosted potential VUP in the read mode, the logic power supply potential VDD in the verify mode of the memory cell, and the reference power supply potential VSS in the verify mode of the reference cell.

また、リファレンスセルRC1及びRC2のトランジスターのコントロールゲートには、メモリー制御回路70(図1)によって第2の駆動電位RWLが印加される。例えば、第2の駆動電位RWLは、読み出しモードにおいてワード線昇圧電位VUPであり、メモリーセルのベリファイモード及びリファレンスセルのベリファイモードにおいてロジック電源電位VDDである。メモリーセルMC、及び、リファレンスセルRC1及びRC2のトランジスターのソースには、基準電源電位VSSが供給される。   Further, the second drive potential RWL is applied to the control gates of the transistors of the reference cells RC1 and RC2 by the memory control circuit 70 (FIG. 1). For example, the second drive potential RWL is the word line boosted potential VUP in the read mode, and is the logic power supply potential VDD in the verify mode of the memory cell and the verify mode of the reference cell. The reference power supply potential VSS is supplied to the memory cells MC and the sources of the transistors of the reference cells RC1 and RC2.

読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいて、データ読み出し回路71は、リファレンスセルRC1に流れる電流とリファレンスセルRC2に流れる電流とに基づいて判定電流を生成し、メモリーセルMCに流れる電流を判定電流と比較することにより、メモリーセルMCに記憶されているデータを読み出す。   In the read mode and the memory cell verify mode, the data read circuit 71 generates a determination current based on the current flowing in the reference cell RC1 and the current flowing in the reference cell RC2, and compares the current flowing in the memory cell MC with the determination current By doing this, the data stored in the memory cell MC is read.

また、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、データ読み出し回路71は、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例する電流をリファレンスセルRC1に流れる電流に比例する電流と比較して、ベリファイ回路72(図1)が、リファレンスセルRC2の閾値電圧が適切であるか否かを確認する。リファレンスセルRC2の閾値電圧が適切でなければ、ベリファイ回路72は、リファレンスセルRC2の閾値電圧を修正することができる。   Further, in the reference cell verify mode, the data read circuit 71 compares the current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 with the current proportional to the current flowing to the reference cell RC1, and the verify circuit 72 (FIG. 1) It is confirmed whether the threshold voltage of the reference cell RC2 is appropriate. If the threshold voltage of the reference cell RC2 is not appropriate, the verify circuit 72 can correct the threshold voltage of the reference cell RC2.

例えば、図3に示すように、データ読み出し回路71は、PチャネルMOSトランジスターQP1〜QP10と、NチャネルMOSトランジスターQN1〜QN5と、インバーターIN1と、センスアンプ71aとを含んでいる。センスアンプ71aは、PチャネルMOSトランジスターQP11〜QP14と、NチャネルMOSトランジスターQN6〜QN8と、インバーターIN2及びIN3とを含んでおり、入力端子INと、出力端子OUTとを有している。   For example, as shown in FIG. 3, the data read circuit 71 includes P channel MOS transistors QP1 to QP10, N channel MOS transistors QN1 to QN5, an inverter IN1, and a sense amplifier 71a. Sense amplifier 71a includes P-channel MOS transistors QP11-QP14, N-channel MOS transistors QN6-QN8, inverters IN2 and IN3, and has an input terminal IN and an output terminal OUT.

トランジスターQP1〜QP3のソースには、ロジック電源電位VDDが供給され、ゲートは、トランジスターQP1のドレイン、及び、リファレンスセルRC1のトランジスターのドレインに接続されている。ここで、トランジスターQP1〜QP3は、リファレンスセルRC1に流れる電流に比例する電流(図3においては、4種類の電流)を供給する第1のカレントミラー回路を構成している。   The logic power supply potential VDD is supplied to the sources of the transistors QP1 to QP3, and the gate is connected to the drain of the transistor QP1 and the drain of the transistor of the reference cell RC1. Here, the transistors QP1 to QP3 constitute a first current mirror circuit that supplies a current (four types of currents in FIG. 3) proportional to the current flowing to the reference cell RC1.

トランジスターQP2のドレインは、トランジスターQP4を介してセンスアンプ71aの入力端子INに接続されている。トランジスターQP3のドレインは、トランジスターQP5を介してセンスアンプ71aの入力端子INに接続されている。トランジスターQP4のゲートには、電流設定信号E0が印加され、トランジスターQP5のゲートには、電流設定信号E1が印加される。ここで、トランジスターQP4及びQP5は、電流設定信号E0及びE1に従って、第1のカレントミラー回路から供給される電流の大きさを選択する第1のセレクター回路を構成している。   The drain of the transistor QP2 is connected to the input terminal IN of the sense amplifier 71a via the transistor QP4. The drain of the transistor QP3 is connected to the input terminal IN of the sense amplifier 71a via the transistor QP5. The current setting signal E0 is applied to the gate of the transistor QP4, and the current setting signal E1 is applied to the gate of the transistor QP5. Here, the transistors QP4 and QP5 constitute a first selector circuit which selects the magnitude of the current supplied from the first current mirror circuit in accordance with the current setting signals E0 and E1.

メモリー制御回路70(図1)は、読み出しモード、メモリーセルのベリファイモード、及び、リファレンスセルのベリファイモードに応じて、電流設定信号E0及びE1をローレベル(例えば、基準電源電位VSS)又はハイレベル(例えば、ロジック電源電位VDD)に設定する。   Memory control circuit 70 (FIG. 1) sets current setting signals E0 and E1 to low level (for example, reference power supply potential VSS) or high level according to the read mode, memory cell verify mode, and reference cell verify mode. (For example, it is set to the logic power supply potential VDD).

電流設定信号E0がローレベルに活性化されると、トランジスターQP4がオンして、トランジスターQP2のドレインから供給される電流をセンスアンプ71aの入力端子INに供給する。また、電流設定信号E1がローレベルに活性化されると、トランジスターQP5がオンして、トランジスターQP3のドレインから供給される電流をセンスアンプ71aの入力端子INに供給する。   When the current setting signal E0 is activated to a low level, the transistor QP4 is turned on to supply the current supplied from the drain of the transistor QP2 to the input terminal IN of the sense amplifier 71a. Further, when the current setting signal E1 is activated to a low level, the transistor QP5 is turned on to supply the current supplied from the drain of the transistor QP3 to the input terminal IN of the sense amplifier 71a.

トランジスターQP6〜QP8のソースには、ロジック電源電位VDDが供給され、ゲートは、トランジスターQP6のドレイン、及び、リファレンスセルRC2のトランジスターのドレインに接続されている。ここで、トランジスターQP6〜QP8は、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例する電流(リファレンスセルRC2に流れる電流と略等しい電流でも良い)を供給する第2のカレントミラー回路を構成している。   The logic power supply potential VDD is supplied to the sources of the transistors QP6 to QP8, and the gate is connected to the drain of the transistor QP6 and the drain of the transistor of the reference cell RC2. Here, the transistors QP6 to QP8 constitute a second current mirror circuit that supplies a current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 (which may be a current substantially equal to the current flowing to the reference cell RC2).

トランジスターQP7のドレインは、トランジスターQP9を介してセンスアンプ71aの入力端子INに接続されている。トランジスターQP8のドレインは、トランジスターQP10を介してトランジスターQN1のドレインに接続されている。トランジスターQP9のゲートには、リファレンスセルのベリファイモードを設定するベリファイ信号VFYが印加され、トランジスターQP10のゲートには、インバーターIN1によって反転されたベリファイ信号VFYが印加される。ここで、トランジスターQP9及びQP10、及び、インバーターIN1は、ベリファイ信号VFYに従って、第2のカレントミラー回路から供給される電流の供給先を選択する第2のセレクター回路を構成している。   The drain of the transistor QP7 is connected to the input terminal IN of the sense amplifier 71a via the transistor QP9. The drain of the transistor QP8 is connected to the drain of the transistor QN1 via the transistor QP10. The verify signal VFY for setting the verify mode of the reference cell is applied to the gate of the transistor QP9, and the verify signal VFY inverted by the inverter IN1 is applied to the gate of the transistor QP10. Here, the transistors QP9 and QP10 and the inverter IN1 constitute a second selector circuit that selects the supply destination of the current supplied from the second current mirror circuit according to the verify signal VFY.

メモリー制御回路70(図1)は、読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいて、ベリファイ信号VFYをローレベルに設定し、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、ベリファイ信号VFYをハイレベルに設定する。   The memory control circuit 70 (FIG. 1) sets the verify signal VFY to the low level in the read mode and the verify mode of the memory cell, and sets the verify signal VFY to the high level in the verify mode of the reference cell.

従って、読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいては、トランジスターQP9がオンして、トランジスターQP7のドレインから供給される電流が、センスアンプ71aの入力端子INに供給される。一方、リファレンスセルのベリファイモードにおいては、トランジスターQP10がオンして、トランジスターQP8のドレインから供給される電流が、トランジスターQN1のドレインに供給される。   Therefore, in the read mode and the verify mode of the memory cell, the transistor QP9 is turned on, and the current supplied from the drain of the transistor QP7 is supplied to the input terminal IN of the sense amplifier 71a. On the other hand, in the verify mode of the reference cell, the transistor QP10 is turned on, and the current supplied from the drain of the transistor QP8 is supplied to the drain of the transistor QN1.

トランジスターQN1及びQN2のゲートには、ベリファイ信号VFYが印加される。トランジスターQN3のドレインは、トランジスターQN1及びQP10を介してトランジスターQP8のドレインに接続されている。トランジスターQN4のドレインは、トランジスターQN2を介してトランジスターQP12のドレインに接続されている。   A verify signal VFY is applied to the gates of the transistors QN1 and QN2. The drain of the transistor QN3 is connected to the drain of the transistor QP8 via the transistors QN1 and QP10. The drain of the transistor QN4 is connected to the drain of the transistor QP12 via the transistor QN2.

トランジスターQN3及びQN4のゲートは、トランジスターQN1のソース、及び、トランジスターQN3のドレインに接続されており、ソースには、基準電源電位VSSが供給される。ここで、トランジスターQN3及びQN4は、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、第2のカレントミラー回路から供給される電流に比例する電流を供給する第3のカレントミラー回路を構成している。   The gates of the transistors QN3 and QN4 are connected to the source of the transistor QN1 and the drain of the transistor QN3, and the source is supplied with the reference power supply potential VSS. Here, the transistors QN3 and QN4 constitute a third current mirror circuit that supplies a current proportional to the current supplied from the second current mirror circuit in the verify mode of the reference cell.

読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいては、トランジスターQN1及びQN2がオフするので、第3のカレントミラー回路は動作しない。データ読み出し回路71は、第1のカレントミラー回路から供給される電流と第2のカレントミラー回路から供給される電流とを足し合わせることによって判定電流を生成し、判定電流をセンスアンプ71aの入力端子INに供給する。   In the read mode and the memory cell verify mode, the transistors QN1 and QN2 are turned off, so the third current mirror circuit does not operate. The data read circuit 71 generates a determination current by adding the current supplied from the first current mirror circuit and the current supplied from the second current mirror circuit, and the determination current is input to the input terminal of the sense amplifier 71a. Supply to IN.

また、リファレンスセルのベリファイモードにおいては、トランジスターQN1及びQN2がオンするので、第3のカレントミラー回路が動作する。データ読み出し回路71は、第1のカレントミラー回路から供給される電流をセンスアンプ71aの入力端子INに供給すると共に、第3のカレントミラー回路から供給される電流を、オフしているメモリーセルMCのトランジスターの替りにセンスアンプ71aに供給する。   Further, in the verify mode of the reference cell, the transistors QN1 and QN2 are turned on, so the third current mirror circuit operates. The data read circuit 71 supplies the current supplied from the first current mirror circuit to the input terminal IN of the sense amplifier 71a, and the memory cell MC which turns off the current supplied from the third current mirror circuit. The voltage is supplied to the sense amplifier 71a in place of the transistor of FIG.

センスアンプ71aの入力端子INには、トランジスターQN5のドレイン及びゲートが接続されており、トランジスターQN5のソースには、基準電源電位VSSが供給される。従って、センスアンプ71aの入力端子INに供給される電流は、トランジスターQN5に流れる。   The drain and gate of the transistor QN5 are connected to the input terminal IN of the sense amplifier 71a, and the reference power supply potential VSS is supplied to the source of the transistor QN5. Therefore, the current supplied to the input terminal IN of the sense amplifier 71a flows to the transistor QN5.

<センスアンプ>
センスアンプ71aにおいて、トランジスターQN6のゲートが、入力端子INに接続されており、ソースには、基準電源電位VSSが供給される。トランジスターQN5及びトランジスターQN6は、カレントミラー回路を構成しており、第1のカレントミラー回路及び第2のカレントミラー回路で生成された判定電流が、トランジスターQN6に流れる。
<Sense amplifier>
In the sense amplifier 71a, the gate of the transistor QN6 is connected to the input terminal IN, and the reference power supply potential VSS is supplied to the source. The transistor QN5 and the transistor QN6 constitute a current mirror circuit, and the determination current generated by the first current mirror circuit and the second current mirror circuit flows to the transistor QN6.

トランジスターQP11及びQP12のソースには、ロジック電源電位VDDが供給され、ゲートは、トランジスターQP11のドレイン、及び、トランジスターQN6のドレインに接続されている。ここで、トランジスターQP11及びQP12は、同一のサイズを有しており、トランジスターQN6に流れる電流と略等しい電流を供給するカレントミラー回路を構成している。トランジスターQP12のドレインは、メモリーセルMCのトランジスターのドレイン、及び、トランジスターQN2のドレインに接続されている。   The logic power supply potential VDD is supplied to the sources of the transistors QP11 and QP12, and the gate is connected to the drain of the transistor QP11 and the drain of the transistor QN6. Here, the transistors QP11 and QP12 have the same size, and constitute a current mirror circuit that supplies a current substantially equal to the current flowing through the transistor QN6. The drain of the transistor QP12 is connected to the drain of the transistor of the memory cell MC and the drain of the transistor QN2.

読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいては、メモリーセルMCのトランジスターに、第1の駆動電位WLに従って電流が流れ、トランジスターQN6に、リファレンスセルRC1に流れる電流とリファレンスセルRC2に流れる電流とに基づいて生成される判定電流が流れる。また、トランジスターQP11及びQP12にも、判定電流が流れる。   In the read mode and the verify mode of the memory cell, a current flows to the transistor of the memory cell MC according to the first drive potential WL, and to the transistor QN6 based on the current flowing to the reference cell RC1 and the current flowing to the reference cell RC2. The generated determination current flows. The determination current also flows through the transistors QP11 and QP12.

従って、メモリーセルMCに流れる電流が判定電流よりも大きければ、トランジスターQP12のドレイン電位がトランジスターQP11のドレイン電位よりも低くなる。一方、メモリーセルMCに流れる電流が判定電流よりも小さければ、トランジスターQP12のドレイン電位がトランジスターQP11のドレイン電位よりも高くなる。   Therefore, if the current flowing to the memory cell MC is larger than the determination current, the drain potential of the transistor QP12 is lower than the drain potential of the transistor QP11. On the other hand, if the current flowing to the memory cell MC is smaller than the determination current, the drain potential of the transistor QP12 becomes higher than the drain potential of the transistor QP11.

リファレンスセルのベリファイモードにおいては、トランジスターQN2に、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例した電流が流れ、トランジスターQN6に、リファレンスセルRC1に流れる電流に比例した電流が流れる。また、トランジスターQP11及びQP12にも、リファレンスセルRC1に流れる電流に比例した電流が流れる。   In the verify mode of the reference cell, a current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 flows to the transistor QN2, and a current proportional to the current flowing to the reference cell RC1 flows to the transistor QN6. Also, a current proportional to the current flowing to the reference cell RC1 flows to the transistors QP11 and QP12.

従って、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例した電流がリファレンスセルRC1に流れる電流に比例した電流よりも大きければ、トランジスターQP12のドレイン電位がトランジスターQP11のドレイン電位よりも低くなる。一方、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例した電流がリファレンスセルRC1に流れる電流に比例した電流よりも小さければ、トランジスターQP12のドレイン電位がトランジスターQP11のドレイン電位よりも高くなる。   Therefore, if the current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 is larger than the current proportional to the current flowing to the reference cell RC1, the drain potential of the transistor QP12 becomes lower than the drain potential of the transistor QP11. On the other hand, if the current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 is smaller than the current proportional to the current flowing to the reference cell RC1, the drain potential of the transistor QP12 becomes higher than the drain potential of the transistor QP11.

トランジスターQP13及びQP14のソースには、ロジック電源電位VDDが供給されており、ゲートは、トランジスターQP11のドレイン、及び、トランジスターQP12のドレインにそれぞれ接続されている。従って、トランジスターQP13及びQP14は、トランジスターQP11及びQP12のドレイン電位に従って、それぞれの電流を流す。   The logic power supply potential VDD is supplied to the sources of the transistors QP13 and QP14, and the gates are connected to the drain of the transistor QP11 and the drain of the transistor QP12, respectively. Therefore, transistors QP13 and QP14 flow respective currents according to the drain potentials of transistors QP11 and QP12.

トランジスターQN7のドレインは、トランジスターQP13のドレインに接続されており、トランジスターQN8のドレインは、トランジスターQP14のドレインに接続されている。トランジスターQN7及びQN8のゲートは、トランジスターQP13のドレイン、及び、トランジスターQN7のドレインに接続されており、ソースには、基準電源電位VSSが供給される。ここで、トランジスターQN7及びQN8は、同一のサイズを有しており、トランジスターQP13に流れる電流と略等しい電流を供給するカレントミラー回路を構成している。   The drain of the transistor QN7 is connected to the drain of the transistor QP13, and the drain of the transistor QN8 is connected to the drain of the transistor QP14. The gates of the transistors QN7 and QN8 are connected to the drain of the transistor QP13 and the drain of the transistor QN7, and the source is supplied with the reference power supply potential VSS. Here, the transistors QN7 and QN8 have the same size, and constitute a current mirror circuit that supplies a current substantially equal to the current flowing through the transistor QP13.

トランジスターQN8のドレインは、インバーターIN2の入力端子に接続されている。インバーターIN2の出力端子は、インバーターIN3の入力端子に接続されており、インバーターIN3の出力端子は、センスアンプの出力端子OUTに接続されている。従って、トランジスターQP12のドレイン電位がトランジスターQP11のドレイン電位よりも低くければ、出力端子OUTからハイレベルの判定信号Yが出力される。一方、トランジスターQP12のドレイン電位がトランジスターQP11のドレイン電位よりも高ければ、出力端子OUTからローレベルの判定信号Yが出力される。   The drain of the transistor QN8 is connected to the input terminal of the inverter IN2. The output terminal of the inverter IN2 is connected to the input terminal of the inverter IN3, and the output terminal of the inverter IN3 is connected to the output terminal OUT of the sense amplifier. Therefore, if the drain potential of the transistor QP12 is lower than the drain potential of the transistor QP11, a high level determination signal Y is output from the output terminal OUT. On the other hand, if the drain potential of the transistor QP12 is higher than the drain potential of the transistor QP11, a low level determination signal Y is output from the output terminal OUT.

このように、センスアンプ71aは、読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいて、メモリーセルMCに流れる電流を、第1のカレントミラー回路から供給される電流と第2のカレントミラー回路から供給される電流との和である判定電流と比較して、比較結果を表す判定信号Yを出力する。また、センスアンプ71aは、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、第3のカレントミラー回路から供給される電流を第1のカレントミラー回路から供給される電流と比較して、比較結果を表す判定信号Yを出力する。   As described above, in the read mode and the verify mode of the memory cell, the sense amplifier 71a causes the current flowing to the memory cell MC to be the current supplied from the first current mirror circuit and the current supplied from the second current mirror circuit. And a determination signal Y representing a comparison result is output. Further, in the verify mode of the reference cell, the sense amplifier 71a compares the current supplied from the third current mirror circuit with the current supplied from the first current mirror circuit, and outputs the determination signal Y indicating the comparison result. Output.

それにより、センスアンプ71aは、読み出しモードにおいて、メモリーセルMCに流れる電流をリファレンスセルRC1に流れる電流とリファレンスセルRC2に流れる電流とに基づいて生成される判定電流と比較し、メモリーセルMCに流れる電流が判定電流よりも大きい場合に、ハイレベルの判定信号Yを出力する。   Thereby, in the read mode, the sense amplifier 71a compares the current flowing to the memory cell MC with the determination current generated based on the current flowing to the reference cell RC1 and the current flowing to the reference cell RC2, and flows to the memory cell MC. When the current is larger than the determination current, a high level determination signal Y is output.

また、センスアンプ71aは、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例する電流をリファレンスセルRC1に流れる電流に比例する電流と比較し、リファレンスセルRC2に流れる電流がリファレンスセルRC1に流れる電流よりも大きい場合に、ハイレベルの判定信号Yを出力する。   Further, in the verify mode of the reference cell, the sense amplifier 71a compares the current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 with the current proportional to the current flowing to the reference cell RC1, and transmits the current flowing to the reference cell RC2 to the reference cell RC1. When the current is larger than the flowing current, a high level determination signal Y is output.

このように、読み出しモードとリファレンスセルのベリファイモードとにおいて同じセンスアンプ71aを共用できるので、回路規模をあまり大きくすることなく、リファレンスセルの閾値電圧を精度良く確認することができる。   As described above, since the same sense amplifier 71a can be shared in the read mode and the verify mode of the reference cell, the threshold voltage of the reference cell can be accurately confirmed without increasing the circuit scale.

<判定レベルの設定例>
図4は、図3に示すデータ読み出し回路の読み出しモードにおける判定レベルの設定例を示す図である。図4において、横軸は、リファレンスセルRC1又はRC2のコントロールゲートに印加される駆動電位を表しており、縦軸は、リファレンスセルRC1又はRC2に流れる電流Icellを表している。実線(a)は、イレーズ(消去)状態のリファレンスセルRC1に流れる電流を表しており、実線(b)は、プログラム(書き込み)状態のリファレンスセルRC2に流れる電流を表している。
<Example of judgment level setting>
FIG. 4 is a diagram showing an example of setting of determination levels in the read mode of the data read circuit shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the drive potential applied to the control gate of the reference cell RC1 or RC2, and the vertical axis represents the current Icell flowing in the reference cell RC1 or RC2. The solid line (a) represents the current flowing to the reference cell RC1 in the erase (erasing) state, and the solid line (b) represents the current flowing to the reference cell RC2 in the programmed (writing) state.

例えば、図3に示す電流設定信号E0及びE1によって、第1のカレントミラー回路から供給される電流をリファレンスセルRC1に流れる電流の約1/3倍に設定することにより、破線(c)で表される判定レベルが得られる。さらに、第2のカレントミラー回路から供給される電流をリファレンスセルRC2に流れる電流の約1倍に設定して、第1のカレントミラー回路から供給される電流と第2のカレントミラー回路から供給される電流とを足し合わせることにより、破線(d)で表される判定レベルが得られる。   For example, by setting the current supplied from the first current mirror circuit to about one third of the current flowing to the reference cell RC1 by the current setting signals E0 and E1 shown in FIG. Judgment level is obtained. Furthermore, the current supplied from the second current mirror circuit is set to about one time the current flowing to the reference cell RC2, and the current supplied from the first current mirror circuit and the current supplied from the second current mirror circuit The determination level represented by the broken line (d) is obtained by adding the current.

破線(d)で表される判定レベルは、読み出しモードにおいてメモリーセルに記憶されているデータを読み出す際に比較の対象となる判定電流に相当する。このように、リファレンスセルRC1に流れる電流とリファレンスセルRC2に流れる電流とに基づいて判定レベルを設定することにより、メモリーセルMCからデータを読み出す際の温度や電源電圧の影響を低下させることができる。   The determination level represented by the broken line (d) corresponds to a determination current to be compared when reading data stored in the memory cell in the read mode. As described above, by setting the determination level based on the current flowing in the reference cell RC1 and the current flowing in the reference cell RC2, the influence of the temperature and the power supply voltage when reading data from the memory cell MC can be reduced. .

また、メモリーセルのベリファイモードにおいては、イレーズ状態のメモリーセルMCをベリファイするイレーズベリファイと、プログラム状態のメモリーセルMCをベリファイするプログラムベリファイとにおいて、異なる判定レベルを用いても良い。それにより、読み出しモードにおけるよりも判定レベルを厳しく設定して、メモリーセルMCに記憶されるデータの信頼性を高めることができる。   In the memory cell verify mode, different determination levels may be used for erase verify for verifying the memory cell MC in the erase state and for program verify for verifying the memory cell MC in the program state. Thereby, the determination level can be set more strictly than in the read mode, and the reliability of data stored in the memory cell MC can be enhanced.

例えば、イレーズベリファイにおいては、第1のカレントミラー回路から供給される電流をリファレンスセルRC1に流れる電流の約1/2倍に設定し、第2のカレントミラー回路から供給される電流をリファレンスセルRC2に流れる電流の約1倍に設定して、第1のカレントミラー回路から供給される電流と第2のカレントミラー回路から供給される電流とを足し合わせることにより、判定電流を生成しても良い。   For example, in erase verify, the current supplied from the first current mirror circuit is set to about 1⁄2 times the current flowing to the reference cell RC1, and the current supplied from the second current mirror circuit is set to the reference cell RC2. The determination current may be generated by setting the current flowing in the first current mirror circuit to about one time and adding the current supplied from the first current mirror circuit and the current supplied from the second current mirror circuit. .

一方、プログラムベリファイにおいては、第1のカレントミラー回路から供給される電流をリファレンスセルRC1に流れる電流の約1/10倍に設定し、第2のカレントミラー回路から供給される電流をリファレンスセルRC2に流れる電流の約1倍に設定して、第1のカレントミラー回路から供給される電流と第2のカレントミラー回路から供給される電流とを足し合わせることにより、判定電流を生成しても良い。   On the other hand, in the program verify, the current supplied from the first current mirror circuit is set to about 1/10 of the current flowing to the reference cell RC1, and the current supplied from the second current mirror circuit is set to the reference cell RC2. The determination current may be generated by setting the current flowing in the first current mirror circuit to about one time and adding the current supplied from the first current mirror circuit and the current supplied from the second current mirror circuit. .

このように、本実施形態によれば、メモリーセルMCに記憶されているデータを読み出す際に比較の対象となる判定電流を、リファレンスセルRC1に流れる電流とリファレンスセルRC2に流れる電流とに基づいて適切に設定することができる。また、読み出しモードと、メモリーセルのベリファイモードとにおいて、判定電流を変更することも可能になる。   As described above, according to the present embodiment, when the data stored in the memory cell MC is read, the determination current to be compared is based on the current flowing to the reference cell RC1 and the current flowing to the reference cell RC2. It can be set appropriately. Further, the determination current can be changed in the read mode and the verify mode of the memory cell.

しかしながら、リファレンスセルRC2の閾値電圧のばらつきにより、メモリーセルMCに記憶されているデータを読み出す際にエラーが発生するおそれがある。そこで、リファレンスセルRC2の閾値電圧を確認又は修正するために、リファレンスセルのベリファイモードが設けられている。   However, due to the variation of the threshold voltage of the reference cell RC2, an error may occur when reading data stored in the memory cell MC. Therefore, in order to confirm or correct the threshold voltage of the reference cell RC2, a verify mode of the reference cell is provided.

<ベリファイ回路>
図5は、図1に示すベリファイ回路の構成例を示す回路図である。また、図6は、図5に示すベリファイ回路の動作例を示すタイミングチャートである。ベリファイ回路72は、図3に示すリファレンスセルRC1の閾値電圧に基づいて、リファレンスセルRC2の閾値電圧を設定する。リファレンスセルのベリファイモードにおいて、ベリファイの対象となるのはリファレンスセルRC2のみであるので、リファレンスセルを選択するためのデコード回路が不要になり、回路規模をあまり大きくすることなく、リファレンスセルの閾値電圧を精度良く設定することができる。
<Verify circuit>
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the verify circuit shown in FIG. FIG. 6 is a timing chart showing an operation example of the verify circuit shown in FIG. The verify circuit 72 sets the threshold voltage of the reference cell RC2 based on the threshold voltage of the reference cell RC1 shown in FIG. In the verify mode of the reference cell, only the reference cell RC2 is to be verified. Therefore, the decoding circuit for selecting the reference cell is not necessary, and the threshold voltage of the reference cell is not increased. Can be set accurately.

例えば、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、データ読み出し回路71が、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例する電流をリファレンスセルRC1に流れる電流に比例する電流と比較する。ベリファイ回路72は、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例する電流がリファレンスセルRC1に流れる電流に比例する電流よりも大きい場合に、リファレンスセルRC2の閾値電圧を上昇させる。それにより、リファレンスセルRC1に流れる電流とリファレンスセルRC2に流れる電流との比に従って、リファレンスセルRC2の閾値電圧を精度良く設定することができる。   For example, in the verify mode of the reference cell, the data read circuit 71 compares the current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 with the current proportional to the current flowing to the reference cell RC1. The verify circuit 72 raises the threshold voltage of the reference cell RC2 when the current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 is larger than the current proportional to the current flowing to the reference cell RC1. Thus, the threshold voltage of the reference cell RC2 can be accurately set in accordance with the ratio of the current flowing to the reference cell RC1 and the current flowing to the reference cell RC2.

図5に示すように、ベリファイ回路72は、インバーターIN4及びIN5と、NAND回路81と、フリップフロップ82及び83と、AND回路84〜86と、OR回路87とを含んでいる。インバーターIN4は、判定信号Yを反転して、反転された判定信号を出力する。インバーターIN5は、負論理のチップイネーブル信号XCEを反転して、正論理のチップイネーブル信号を出力する。   As shown in FIG. 5, the verify circuit 72 includes inverters IN4 and IN5, a NAND circuit 81, flip flops 82 and 83, AND circuits 84 to 86, and an OR circuit 87. The inverter IN4 inverts the determination signal Y and outputs the inverted determination signal. The inverter IN5 inverts the chip enable signal XCE of negative logic and outputs a chip enable signal of positive logic.

NAND回路81は、チップイネーブル信号XCEがローレベル(L)で、ベリファイ信号VFYがハイレベル(H)である場合に、クロック信号CKを反転して、反転されたクロック信号を出力する。なお、クロック信号CKは、LSIテスター等から半導体集積回路装置に供給されても良い。   The NAND circuit 81 inverts the clock signal CK and outputs an inverted clock signal when the chip enable signal XCE is at low level (L) and the verify signal VFY is at high level (H). The clock signal CK may be supplied to the semiconductor integrated circuit device from an LSI tester or the like.

フリップフロップ82及び83は、ベリファイ信号VFYがローレベルに非活性化されているときにリセットされ、ベリファイ信号VFYがハイレベルに活性化されると、リセットが解除される。フリップフロップ82は、クロック信号CKの立下りに同期してクロック信号CKを分周し、分周クロック信号CK2を出力する。フリップフロップ83は、分周クロック信号CK2の立ち上がりに同期して、反転された判定信号Yをラッチする。従って、フリップフロップ83の反転データ出力端子Xからは、分周クロック信号CK2の立ち上がりに同期してラッチされた判定信号Yが出力される。   The flip flops 82 and 83 are reset when the verify signal VFY is inactivated to low level, and the reset is released when the verify signal VFY is activated to high level. The flip-flop 82 divides the clock signal CK in synchronization with the falling of the clock signal CK, and outputs a divided clock signal CK2. Flip-flop 83 latches inverted determination signal Y in synchronization with the rising of divided clock signal CK2. Therefore, from the inverted data output terminal X of the flip flop 83, the determination signal Y latched in synchronization with the rising of the divided clock signal CK2 is output.

AND回路84は、分周クロック信号CK2及びフリップフロップ83の反転データ出力端子Xから出力される判定信号Yがハイレベルである場合に、ハイレベルの出力信号を出力し、それ以外の場合に、ローレベルの出力信号を出力する。   The AND circuit 84 outputs a high level output signal when the divided clock signal CK2 and the determination signal Y output from the inverted data output terminal X of the flip flop 83 are at high level, and in the other cases, Output a low level output signal.

プログラムモード信号PRGは、書き込みモードにおいてハイレベルに活性化されるので、リファレンスセルのベリファイモードにおいてはローレベルに非活性化されている。片側反転入力のAND回路85は、プログラムモード信号PRGがハイレベルであり、ベリファイ信号VFYがローレベルである場合に、ハイレベルの出力信号を出力する。リファレンスセルのベリファイモードにおいては、ベリファイ信号VFYがハイレベルであるので、AND回路85は、ローレベルの出力信号を出力する。   Since the program mode signal PRG is activated to the high level in the write mode, it is inactivated to the low level in the verify mode of the reference cell. When the program mode signal PRG is at the high level and the verify signal VFY is at the low level, the AND circuit 85 having a single-sided inverting input outputs an output signal at the high level. In the verify mode of the reference cell, since the verify signal VFY is at high level, the AND circuit 85 outputs a low level output signal.

AND回路86は、ベリファイ信号VFYがハイレベルであり、AND回路84の出力信号がハイレベルである場合に、ハイレベルの出力信号を出力し、それ以外の場合に、ローレベルの出力信号を出力する。また、OR回路87は、AND回路85又は86の出力信号がハイレベルである場合に、内部プログラムモード信号INTPRGをハイレベルに活性化し、それ以外の場合に、内部プログラムモード信号INTPRGをローレベルに非活性化する。従って、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、内部プログラムモード信号INTPRGは、判定信号Yがハイレベルである場合に分周クロック信号CK2と同じであり、判定信号Yがローレベルになった後にローレベルになる。   The AND circuit 86 outputs a high level output signal when the verify signal VFY is high level and the output signal of the AND circuit 84 is high level, and otherwise outputs a low level output signal. Do. Further, OR circuit 87 activates internal program mode signal INTPRG to high level when the output signal of AND circuit 85 or 86 is at high level, and otherwise makes internal program mode signal INTPRG to low level. Deactivate. Therefore, in the verify mode of the reference cell, the internal program mode signal INTPRG is the same as the divided clock signal CK2 when the determination signal Y is high level, and becomes low level after the determination signal Y becomes low level. .

リファレンスセルのベリファイモードにおいては、内部プログラムモード信号INTPRGがローレベルである間に、メモリー制御回路70(図1)が、図3に示すセンスアンプ71aを動作させる。センスアンプ71aは、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例する電流(リファレンスセルRC2に流れる電流と略等しい電流でも良い)をリファレンスセルRC1に流れる電流に比例する電流と比較して、比較結果を表す判定信号Yを出力する。   In the verify mode of the reference cell, the memory control circuit 70 (FIG. 1) operates the sense amplifier 71a shown in FIG. 3 while the internal program mode signal INTPRG is at the low level. The sense amplifier 71a compares the current proportional to the current flowing to the reference cell RC2 (which may be a current substantially equal to the current flowing to the reference cell RC2) with the current proportional to the current flowing to the reference cell RC1 to determine the comparison result Output signal Y.

その際に、例えば、図4の破線(c)で表される判定レベルが用いられる。判定レベルは、図3に示す第1のカレントミラー回路の電流設定信号E0及び電流設定信号E1により、ミラー比を変えることで調整が可能である。また、図4に示すように、判定レベルは、ロジック電源電位VDDに依存して変化するので、LSIテスター等を用いてロジック電源電位VDDを調整することによって、より細かな判定レベルの調整が可能となる。   At that time, for example, the determination level represented by the broken line (c) in FIG. 4 is used. The determination level can be adjusted by changing the mirror ratio by the current setting signal E0 and the current setting signal E1 of the first current mirror circuit shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4, the determination level changes depending on the logic power supply potential VDD. Therefore, a finer determination level adjustment is possible by adjusting the logic power supply potential VDD using an LSI tester or the like. It becomes.

判定信号Yがハイレベルであれば、内部プログラムモード信号INTPRGがハイレベルである間に、クロック信号Cに同期して、リファレンスセルRC2のプログラムが行われる。即ち、リファレンスセルRC2のトランジスターのコントロールゲート及びソースに高電源電位VPPが印加され、ドレインに基準電源電位VSSが印加されて、リファレンスセルRC2が書き込みモードに設定される。その結果、リファレンスセルRC2の閾値電圧が上昇する。   If the determination signal Y is high, the reference cell RC2 is programmed in synchronization with the clock signal C while the internal program mode signal INTPRG is high. That is, the high power supply potential VPP is applied to the control gate and the source of the transistor of the reference cell RC2, the reference power supply potential VSS is applied to the drain, and the reference cell RC2 is set to the write mode. As a result, the threshold voltage of the reference cell RC2 is increased.

次に、内部プログラムモード信号INTPRGがローレベルとなっている間に、センスアンプ71aが、再び、リファレンスセルRC2に流れる電流に比例する電流をリファレンスセルRC1に流れる電流に比例する電流と比較して、比較結果を表す判定信号Yを出力する。   Next, while internal program mode signal INTPRG is at a low level, sense amplifier 71a again compares the current proportional to the current flowing to reference cell RC2 with the current proportional to the current flowing to reference cell RC1. , And outputs a determination signal Y representing a comparison result.

判定信号Yがハイレベルであれば、リファレンスセルRC2のプログラムが繰り返されて、リファレンスセルRC2の閾値電圧がさらに上昇する。その際に、LSIテスターから半導体集積回路装置にデータ書き込み用の高電源電位VPPを供給して、リファレンスセルRC2のプログラム回数に応じて高電源電位VPPを上昇させても良い。また、LSIテスターから半導体集積回路装置にクロック信号CKを供給して、リファレンスセルRC2のプログラム回数に応じてクロック信号CKの周期を増加させても良い。   If the determination signal Y is high level, the program of the reference cell RC2 is repeated, and the threshold voltage of the reference cell RC2 is further increased. At that time, the high power supply potential VPP for data writing may be supplied from the LSI tester to the semiconductor integrated circuit device, and the high power supply potential VPP may be raised according to the number of times of programming of the reference cell RC2. Alternatively, the clock signal CK may be supplied from the LSI tester to the semiconductor integrated circuit device, and the cycle of the clock signal CK may be increased according to the number of times of programming of the reference cell RC2.

リファレンスセルRC2の閾値電圧が上昇して、リファレンスセルRC1に流れる電流が減少し、判定信号Yがローレベルになると、分周クロック信号CK2がハイレベルになっても、内部プログラムモード信号INTPRGがローレベルを維持する。そのような場合に、メモリー制御回路70(図1)は、リファレンスセルのベリファイモードを終了させる。   When the threshold voltage of the reference cell RC2 rises, the current flowing to the reference cell RC1 decreases, and the determination signal Y goes low, the internal program mode signal INTPRG goes low even if the divided clock signal CK2 goes high. Maintain the level. In such a case, the memory control circuit 70 (FIG. 1) ends the verification mode of the reference cell.

<電子機器>
次に、本発明の一実施形態に係る電子機器について、図7を参照しながら説明する。
図7は、本発明の一実施形態に係る電子機器の構成例を示すブロック図である。電子機器100は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路装置110と、CPU120と、操作部130と、ROM(リードオンリー・メモリー)140と、RAM(ランダムアクセス・メモリー)150と、通信部160と、表示部170と、音声出力部180とを含んでも良い。なお、図7に示す構成要素の一部を省略又は変更しても良いし、あるいは、図7に示す構成要素に他の構成要素を付加しても良い。
<Electronic equipment>
Next, an electronic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of an electronic device according to an embodiment of the present invention. The electronic device 100 includes a semiconductor integrated circuit device 110 according to an embodiment of the present invention, a CPU 120, an operation unit 130, a ROM (read only memory) 140, a RAM (random access memory) 150, and a communication unit. A display unit 170 and an audio output unit 180 may be included. Note that some of the components shown in FIG. 7 may be omitted or changed, or other components may be added to the components shown in FIG.

半導体集積回路装置110は、不揮発性メモリーを含んでおり、CPU120からのコマンドに応じて各種の処理を行う。例えば、半導体集積回路装置110は、不揮発性メモリーに記憶されているパラメーターに基づいて、入力されたデータを補正したり、データのフォーマットを変換したりする。   The semiconductor integrated circuit device 110 includes a non-volatile memory, and performs various processes in response to a command from the CPU 120. For example, the semiconductor integrated circuit device 110 corrects the input data or converts the data format based on the parameters stored in the non-volatile memory.

CPU120は、ROM140等に記憶されているプログラムに従って、半導体集積回路装置110から供給されるデータ等を用いて各種の演算処理や制御処理を行う。例えば、CPU120は、操作部130から供給される操作信号に応じて各種のデータ処理を行ったり、外部との間でデータ通信を行うために通信部160を制御したり、表示部170に各種の画像を表示させるための画像信号を生成したり、音声出力部180に各種の音声を出力させるための音声信号を生成したりする。   The CPU 120 performs various arithmetic processing and control processing using data and the like supplied from the semiconductor integrated circuit device 110 according to a program stored in the ROM 140 or the like. For example, the CPU 120 performs various data processing in accordance with the operation signal supplied from the operation unit 130, controls the communication unit 160 to perform data communication with the outside, or performs various operations on the display unit 170. It generates an image signal for displaying an image, and generates an audio signal for causing the audio output unit 180 to output various types of audio.

操作部130は、例えば、操作キーやボタンスイッチ等を含む入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をCPU120に出力する。ROM140は、CPU120が各種の演算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、RAM150は、CPU120の作業領域として用いられ、ROM140から読み出されたプログラムやデータ、操作部130を用いて入力されたデータ、又は、CPU120がプログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。   The operation unit 130 is an input device including, for example, operation keys and a button switch, and outputs an operation signal according to an operation by the user to the CPU 120. The ROM 140 stores programs, data, and the like for the CPU 120 to perform various types of arithmetic processing and control processing. In addition, the RAM 150 is used as a work area of the CPU 120, and temporarily stores programs and data read from the ROM 140, data input using the operation unit 130, or an operation result executed by the CPU 120 according to the program. Do.

通信部160は、例えば、アナログ回路及びデジタル回路で構成され、CPU120と外部装置との間のデータ通信を行う。表示部170は、例えば、LCD(液晶表示装置)等を含み、CPU120から供給される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。また、音声出力部180は、例えば、スピーカー等を含み、CPU120から供給される音声信号に基づいて音声を出力する。   The communication unit 160 includes, for example, an analog circuit and a digital circuit, and performs data communication between the CPU 120 and an external device. The display unit 170 includes, for example, an LCD (liquid crystal display device) and the like, and displays various types of information based on a display signal supplied from the CPU 120. Further, the audio output unit 180 includes, for example, a speaker, and outputs audio based on an audio signal supplied from the CPU 120.

電子機器100としては、例えば、スマートカード、電卓、電子辞書、電子ゲーム機器、携帯電話機等の移動端末、デジタルスチルカメラ、デジタルムービー、テレビ、テレビ電話、防犯用テレビモニター、ヘッドマウント・ディスプレイ、パーソナルコンピューター、プリンター、ネットワーク機器、カーナビゲーション装置、測定機器、及び、医療機器(例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、及び、電子内視鏡)等が該当する。   The electronic device 100 may be, for example, a smart card, a calculator, an electronic dictionary, an electronic game device, a mobile terminal such as a mobile phone, a digital still camera, a digital movie, a television, a videophone, a television monitor for crime prevention, a head mounted display, personal Computers, printers, network devices, car navigation devices, measuring devices, and medical devices (for example, electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasound diagnostic devices, electronic endoscopes, etc.) .

本実施形態によれば、半導体集積回路装置110に内蔵された不揮発性メモリーに記憶されているデータを読み出す際に比較の対象となる判定電流を、2つのリファレンスセルに流れる電流に基づいて適切に設定することができる電子機器を提供することができる。例えば、半導体集積回路装置110の不揮発性メモリーにプログラムを記憶させることによりROM140を省略したり、半導体集積回路装置110の不揮発性メモリーにデータを記憶させることによりRAM150を省略したりすることができる。   According to the present embodiment, when the data stored in the non-volatile memory incorporated in the semiconductor integrated circuit device 110 is read, the determination current to be compared is appropriately determined based on the current flowing through the two reference cells. An electronic device that can be set can be provided. For example, the ROM 140 can be omitted by storing the program in the nonvolatile memory of the semiconductor integrated circuit device 110, or the RAM 150 can be omitted by storing data in the nonvolatile memory of the semiconductor integrated circuit device 110.

以上の実施形態においては、リファレンスセルの閾値電圧を設定する場合について説明したが、メモリーセルのコントロールゲート電圧を昇圧する際に用いられるレベル検出用メモリーセルの閾値電圧を設定する場合にも、本発明を適用することができる。このように、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、当該技術分野において通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。   In the above embodiments, the case where the threshold voltage of the reference cell is set has been described. However, the present invention may be applied to the case where the threshold voltage of the memory cell for level detection used when boosting the control gate voltage The invention can be applied. As described above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made within the technical concept of the present invention by those skilled in the art.

10…メモリーセルアレイ、20…電源回路、30…ワード線昇圧回路、40…ワード線駆動回路、41…ワード線ドライバー、42…NチャネルMOSトランジスター、43…インバーター、50…ソース線駆動回路、51…ソース線ドライバー、52…インバーター、60…スイッチ回路、70…メモリー制御回路、71…データ読み出し回路、71a…センスアンプ、72…ベリファイ回路、81…NAND回路、82、83…フリップフロップ、84〜86…AND回路、87…OR回路、100…電子機器、110…半導体集積回路装置、120…CPU、130…操作部、140…ROM、150…RAM、160…通信部、170…表示部、180…音声出力部、WL0〜WLm…ワード線、SL0〜SLm…ソース線、BL0〜BLn…ビット線、TG…トランスミッションゲート、MC…メモリーセル、Q0〜Qn…NチャネルMOSトランジスター、QP1〜QP14…PチャネルMOSトランジスター、RC1、RC2…リファレンスセル、QN1〜QN8…NチャネルMOSトランジスター、IN1〜IN5…インバーター   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 memory cell array 20 power circuit 30 word line booster circuit 40 word line drive circuit 41 word line driver 42 N channel MOS transistor 43 inverter 50 source line drive circuit 51 Source line driver, 52: inverter, 60: switch circuit, 70: memory control circuit, 71: data read circuit, 71: sense amplifier, 72: verify circuit, 81: NAND circuit, 82, 83: flip flop, 84 to 86 ... AND circuit, 87 ... OR circuit, 100 ... electronic equipment, 110 ... semiconductor integrated circuit device, 120 ... CPU, 130 ... operation unit, 140 ... ROM, 150 ... RAM, 160 ... communication unit, 170 ... display unit, 180 ... Voice output unit, WL0 to WLm: Word line, SL0 to SLm: Source line, BL ~ BLn ... Bit line, TG ... Transmission gate, MC ... Memory cell, Q0-Qn ... N channel MOS transistor, QP1-QP14 ... P channel MOS transistor, RC1, RC2 ... Reference cell, QN1 to QN8 ... N channel MOS transistor, IN1 to IN5: Inverter

Claims (4)

ータを記憶するトランジスターを含むメモリーセルと、
第1の閾値電圧を有するトランジスターを含む第1のリファレンスセルと、
前記第1の閾値電圧よりも大きい第2の閾値電圧を有するトランジスターを含む第2のリファレンスセルと、
前記第1のリファレンスセルに流れる電流と前記第2のリファレンスセルに流れる電流とに基づいて判定電流を生成し、前記メモリーセルに流れる電流を判定電流と比較することにより、前記メモリーセルに記憶されているデータを読み出すデータ読み出し回路と、
読み出しモードにおいて前記データ読み出し回路が前記メモリーセルに流れる電流と判定電流とを比較し、リファレンスセルのベリファイモードにおいて前記第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流と前記第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流とを比較して、比較結果を表す判定信号を出力するセンスアンプと、
を備え、
前記データ読み出し回路は、前記第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流を供給する第1のカレントミラー回路と、前記第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流を供給する第2のカレントミラー回路と、リファレンスセルのベリファイモードを設定する信号に従って、前記第2のカレントミラー回路から供給される電流の供給先を選択するセレクター回路と、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、前記第2のカレントミラー回路から供給される電流に比例する電流を供給する第3のカレントミラー回路と、を含み、
前記センスアンプは、読み出しモードにおいて、前記メモリーセルに流れる電流と、前記第1のカレントミラー回路から供給される電流と前記第2のカレントミラー回路から供給される電流との和である判定電流と、を比較し、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、前記第3のカレントミラー回路から供給される電流と前記第1のカレントミラー回路から供給される電流と、を比較する、半導体集積回路装置。
A memory cell including a transistor for storing data,
A first reference cell including a transistor having a first threshold voltage;
A second reference cell comprising a transistor having a second threshold voltage greater than the first threshold voltage;
A determination current is generated based on the current flowing in the first reference cell and the current flowing in the second reference cell, and stored in the memory cell by comparing the current flowing in the memory cell with the determination current. A data readout circuit that reads out the current data,
In the read mode, the data read circuit compares the current flowing in the memory cell with the determination current, and in the verify mode of the reference cell, the current proportional to the current flowing in the second reference cell and the current flowing in the first reference cell A sense amplifier that compares a current proportional to the current and outputs a determination signal representing a comparison result;
Equipped with
The data readout circuit includes a first current mirror circuit that supplies a current proportional to the current flowing to the first reference cell, and a second current that supplies a current proportional to the current flowing to the second reference cell. A mirror circuit, a selector circuit for selecting a supply destination of current supplied from the second current mirror circuit according to a signal for setting a verify mode of a reference cell, and the second current mirror in the verify mode of the reference cell A third current mirror circuit supplying a current proportional to the current supplied from the circuit;
The sense amplifier is configured such that, in the read mode, a determination current which is a sum of a current flowing through the memory cell, a current supplied from the first current mirror circuit, and a current supplied from the second current mirror circuit. , And comparing the current supplied from the third current mirror circuit with the current supplied from the first current mirror circuit in a verify mode of a reference cell .
前記第1のリファレンスセルの閾値電圧に基づいて前記第2のリファレンスセルの閾値電圧を設定するベリファイ回路をさらに備える、請求項1記載の半導体集積回路装置。   The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising a verify circuit that sets a threshold voltage of said second reference cell based on a threshold voltage of said first reference cell. 前記データ読み出し回路が、リファレンスセルのベリファイモードにおいて、前記第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流を前記第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流と比較し、
前記ベリファイ回路が、前記第2のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流が前記第1のリファレンスセルに流れる電流に比例する電流よりも大きい場合に、前記第2のリファレンスセルの閾値電圧を上昇させる、
請求項2記載の半導体集積回路装置。
The data read circuit compares a current proportional to the current flowing to the second reference cell with a current proportional to the current flowing to the first reference cell in the verify mode of the reference cell,
The verify circuit raises the threshold voltage of the second reference cell when the current proportional to the current flowing to the second reference cell is larger than the current proportional to the current flowing to the first reference cell. ,
The semiconductor integrated circuit device according to claim 2.
請求項1〜のいずれか1項記載の半導体集積回路装置を備える電子機器。 An electronic device comprising the semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 3 .
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