JP6515607B2 - Semiconductor integrated circuit device and electronic device using the same - Google Patents

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Description

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において、プログラム(データの書き込み)が行われて閾値電圧が高い状態の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小さい値に設定することが行われている。   In recent years, electrically rewritable non-volatile memories such as flash memories and EEPROMs (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memories) have become widespread. In such non-volatile memory, when the program (data writing) is performed and the data stored in the memory cell in the state of high threshold voltage is read, the judgment current to be compared is set to a small value. The thing is done.

関連する技術として、特許文献1には、メモリー素子からの読み出し信号と基準信号とを比較することによってメモリー情報を識別する不揮発性半導体メモリー装置において、ライトベリファイモードにおいてメモリー素子からデータを読み出す際に、基準信号の値を通常の読み出し動作の読み出し時の基準信号の値よりも自動的に所定値だけ高くすることが開示されている。即ち、ライトベリファイモードにおいては、比較の対象となる判定電流が通常の読み出し時におけるよりも小さい値に設定されるので、メモリー素子の記憶保持に対する高い信頼性が確保される。   As a related technique, Patent Document 1 discloses that, in a nonvolatile semiconductor memory device for identifying memory information by comparing a read signal from a memory element with a reference signal, when reading data from the memory element in a write verify mode. It is disclosed that the value of the reference signal is automatically made higher by a predetermined value than the value of the reference signal at the time of reading of the normal reading operation. That is, in the write verify mode, since the determination current to be compared is set to a smaller value than that in the normal read, high reliability for storage retention of the memory element is ensured.

また、特許文献2には、EEPROMのベリファイを行う場合のリファレンスレベルを厳密に設定できる不揮発性半導体記憶装置が開示されている。この不揮発性半導体記憶装置においては、書き込みベリファイ時に、メモリーセルのゲート電圧がリファレンスセルのゲート電圧よりも相対的に高くなるように設定される。それにより、書き込みベリファイ時には、通常の読み出し時におけるよりも厳しい判定がされる。   Further, Patent Document 2 discloses a nonvolatile semiconductor memory device capable of strictly setting a reference level in the case of performing EEPROM verification. In this nonvolatile semiconductor memory device, the gate voltage of the memory cell is set to be relatively higher than the gate voltage of the reference cell at the time of write verify. As a result, at the time of write verification, determination is made more rigorous than at the time of normal reading.

さらに、特許文献3には、リード時に比べてプログラムベリファイ時のリファレンス・トランジスターの電流駆動力を低くすることにより、メモリーセルのトランジスターに書き込まれたデータ"0"と判定する基準を厳しくして、フローティングゲートへの十分な電荷量の注入を確実にすることが開示されている。   Furthermore, in Patent Document 3, the reference driving power of the reference transistor at the program verify time is made lower than that at the time of reading, thereby making the standard for determining the data "0" written in the memory cell transistor strict. It is disclosed to ensure the injection of a sufficient amount of charge into the floating gate.

特開昭59−104796号公報(特許請求の範囲、第5図)JP-A-59-104796 (claims, FIG. 5) 特開平11−306785号公報(段落0008、0015)Unexamined-Japanese-Patent No. 11-306785 (Paragraphs 0008, 0015) 特開平5−36288号公報(段落0023)JP-A 5-36288 (paragraph 0023)

このように、特許文献1〜3においては、プログラムベリファイ時に、プログラムが行われて閾値電圧が高い状態のメモリーセルに記憶されているデータを読み出す際の判定基準が、通常の読み出し時におけるよりも厳しく設定される。しかしながら、過消去等により非選択メモリーセルに流れるリーク電流が大きくなると、比較の対象となる判定電流の大きさに近付いて、書き込み状態のメモリーセルに記憶されているデータを読み出す際に正常な判定ができなくなるおそれがある。   As described above, in Patent Documents 1 to 3, the criterion for reading out the data stored in the memory cell in which the threshold voltage is high when the program is performed at the program verify time is higher than that at the time of the normal reading. Set strictly. However, when the leak current flowing to the non-selected memory cell is increased due to overerasing or the like, the magnitude of the determination current to be compared is approached, and the normal determination is made when reading data stored in the memory cell in the write state. May not be able to

そこで、上記の点に鑑み、本発明の第1の目的は、非選択メモリーセルに流れるリーク電流の影響を低減して、メモリーセルに記憶されているデータを正確に読み出す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。また、本発明の第2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 points, a first object of the present invention is a semiconductor integrated circuit capable of accurately reading data stored in a memory cell by reducing the influence of a leak current flowing to a non-selected memory cell. It is providing a device. A second 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、フローティングゲートを有するトランジスターを含む少なくとも1つのリファレンスセルと、コントロールゲートに駆動電位が印加された少なくとも1つのリファレンスセルのトランジスターに流れる電流に基づいて判定電流を生成し、コントロールゲートに駆動電位が印加されたメモリーセルのトランジスター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、少なくとも書き込み状態の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に供給される高電位側の電源電位よりも高い駆動電位を生成する駆動電位生成回路とを備える。   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 accumulated in the floating gate, and a floating gate. A determination current is generated based on a current flowing through at least one reference cell including a transistor and at least one reference cell transistor whose drive potential is applied to the control gate, and a memory cell where the drive potential is applied to the control gate The data read out circuit reads out the data stored in the memory cell by comparing the current flowing in the transistor with the determination current, and is supplied to the data read out circuit at least in the verify mode of the memory cell in the write state. And a drive voltage generation circuit for generating a driving potential higher than the power supply potential on the high potential side.

本発明の1つの観点によれば、少なくとも書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、メモリーセル及びリファレンスセルのトランジスターのコントロールゲートに、データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位よりも高い駆動電位が共通に印加される。従って、メモリーセル及びリファレンスセルに供給される駆動電位を別個に生成する必要がない。また、メモリーセル及びリファレンスセルに流れる電流が大きくなるので、非選択メモリーセルに流れるリーク電流の影響を低減して、メモリーセルに記憶されているデータを正確に読み出すことができる。加えて、メモリーセルのベリファイにおいて、さらに厳しい判定基準を適用することも可能になる。   According to one aspect of the present invention, at least in the verify mode of the memory cell in the write state, the drive higher than the high potential power supply potential supplied to the data read circuit is applied to the control gates of the memory cell and reference cell transistors. Potentials are commonly applied. Therefore, it is not necessary to separately generate drive potentials supplied to the memory cell and the reference cell. In addition, since the current flowing to the memory cell and the reference cell is increased, the influence of the leak current flowing to the non-selected memory cell can be reduced, and the data stored in the memory cell can be read correctly. In addition, more stringent criteria can be applied in memory cell verification.

ここで、データ読み出し回路が、書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、1つのリファレンスセルに流れる電流に対する判定電流の比の値を読み出しモードにおけるよりも大きくしても良い。それにより、書き込み状態のメモリーセルをベリファイする際に、リファレンスセルに流れる電流に基づいて生成される判定電流を増加させて、非選択メモリーセルに流れるリーク電流の影響を低減することができる。   Here, in the verify mode of the memory cell in the write state, the value of the ratio of the determination current to the current flowing through one reference cell may be larger in the data read circuit than in the read mode. As a result, when verifying the memory cell in the write state, the determination current generated based on the current flowing to the reference cell can be increased, and the influence of the leakage current flowing to the non-selected memory cell can be reduced.

また、駆動電位生成回路が、少なくとも書き込み状態の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に供給される電源電圧を昇圧して駆動電位を生成する昇圧回路を含むようにしても良い。それにより、半導体集積回路装置に供給される電源電圧の種類を増加させることなく、データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位よりも高い駆動電位を生成することができる。   Further, the drive potential generation circuit may include a booster circuit that boosts the power supply voltage supplied to the data read circuit to generate the drive potential at least in the verify mode of the memory cell in the write state. Thus, a drive potential higher than the high potential power supply potential supplied to the data read circuit can be generated without increasing the type of power supply voltage supplied to the semiconductor integrated circuit device.

あるいは、駆動電位生成回路が、少なくとも書き込み状態の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に供給される電源電圧よりも大きい電源電圧を降圧して駆動電位を生成する降圧回路を含むようにしても良い。それにより、データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位よりも高い駆動電位を、参照電位に基づいて正確に生成することができる。   Alternatively, the drive potential generation circuit may include a step-down circuit that steps down the power supply voltage larger than the power supply voltage supplied to the data read circuit to generate the drive potential at least in the verify mode of the memory cell in the write state. As a result, a drive potential higher than the power supply potential on the high potential side supplied to the data read out circuit can be accurately generated based on the reference potential.

以上において、少なくとも1つのリファレンスセルが、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を含み、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を含み、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するようにしても良い。   In the above, at least one reference cell includes a first reference cell including a transistor having a first threshold voltage and a second reference cell including a transistor having a second threshold voltage greater than the first threshold voltage. And the data read out circuit includes a first current mirror circuit supplying a current proportional to the current flowing to the first reference cell, and a second current supplying circuit proportional to the current flowing to the second reference cell. Comparing the current flowing to the memory cell in the read mode with the current mirror circuit and the determination current which is the sum of the current supplied from the first current mirror circuit and the current supplied from the second current mirror circuit You may do it.

それにより、データ読み出し回路は、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。   Thus, in the read mode, the data read circuit causes the determination current to be compared when reading data stored in the memory cell, the current flowing to the first reference cell and the current flowing to the second reference cell. It can be set appropriately based on

その場合に、データ読み出し回路が、第2のカレントミラー回路を動作又は停止させるスイッチ回路をさらに含み、書き込み状態の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比較するようにしても良い。それにより、データ読み出し回路は、読み出しモードと、書き込み状態の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ができる。   In that case, the data read circuit further includes a switch circuit for operating or stopping the second current mirror circuit, and in the verify mode of the memory cell in the write state, the current flowing to the memory cell is output from the first current mirror circuit. It may be compared with the supplied current. Thus, the data read circuit can change the determination current in the read mode and the verify mode of the memory cell in the write state.

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、非選択メモリーセルに流れるリーク電流の影響を低減して、メモリーセルに記憶されているデータを正確に読み出す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, it is possible to provide an electronic device capable of accurately reading data stored in a memory cell by reducing the influence of a leak current flowing to a non-selected memory cell.

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に示す駆動電位生成回路及びメモリーセルアレイの構成例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive potential generation circuit and a memory cell array shown in FIG. 1. 図1に示す駆動電位生成回路に含まれている昇圧回路の構成例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a booster circuit included in the drive potential generation circuit shown in FIG. 1. 図3に示す昇圧回路における各部の電圧波形を示す波形図。FIG. 5 is a waveform chart showing voltage waveforms of respective parts in the booster circuit shown in FIG. 3; 図1に示す駆動電位生成回路に含まれている降圧回路の構成例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a step-down circuit included in the drive potential generation circuit shown in FIG. 1. 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. 非選択セルに流れるリーク電流が与える影響を説明するための図。The figure for demonstrating the influence which the leak current which flows into an unselected cell gives. 図6に示すデータ読み出し回路における判定レベルの設定例を示す図。FIG. 7 is a view showing an example of setting determination levels in the data read circuit shown in FIG. 6; 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、駆動電位生成回路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 drive potential generation 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から駆動電位生成回路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 drive potential generation 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を駆動電位生成回路30及びソース線駆動回路50に供給する。駆動電位生成回路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 brought into the erase state, the power supply circuit 20 supplies the high power supply potential VPP to the drive potential generation circuit 30 and the source line drive circuit 50. Drive potential generation 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を駆動電位生成回路30及びソース線駆動回路50に供給する。駆動電位生成回路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 to the memory cell, the power supply circuit 20 supplies the high power supply potential VPP to the drive potential generation circuit 30 and the source line drive circuit 50. Drive potential generation 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を駆動電位生成回路30及びソース線駆動回路50に供給する。駆動電位生成回路30は、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位(ロジック電源電位VDD)よりも高い駆動電位(例えば、駆動電位VUP)を生成し、駆動電位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 drive potential generation circuit 30 and the source line drive circuit 50. Drive potential generation circuit 30 generates a drive potential (for example, drive potential VUP) higher than the high potential side power supply potential (logic power supply potential VDD) supplied to data read circuit 71, and generates the drive potential as a word line drive circuit. Supply 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を駆動電位生成回路30及びソース線駆動回路50に供給する。駆動電位生成回路30は、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位(ロジック電源電位VDD)よりも高い駆動電位(例えば、駆動電位VUP)を生成し、駆動電位をワード線駆動回路40に供給する。   In the memory cell verify mode, power supply circuit 20 supplies logic power supply potential VDD to drive potential generation circuit 30 and source line drive circuit 50. Drive potential generation circuit 30 generates a drive potential (for example, drive potential VUP) higher than the high potential side power supply potential (logic power supply potential VDD) supplied to data read circuit 71, and generates the drive potential as a word line drive circuit. Supply 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を駆動電位生成回路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。駆動電位生成回路30は、高電源電位VPP及び駆動電位VUPをワード線駆動回路40に供給する。   In the verify mode of the reference cell, power supply circuit 20 supplies high power supply potential VPP and logic power supply potential VDD to drive potential generation circuit 30, and supplies high power supply potential VPP to source line drive circuit 50. Drive potential generation circuit 30 supplies high power supply potential VPP and drive potential VUP to 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、少なくとも1つのリファレンスセル(図1には、リファレンスセルRC1及びRC2を示す)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, etc., and at least one reference cell (in FIG. 1, reference cells RC1 and RC2 are shown) and 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。   For example, in the read mode and the verify mode of the memory cell, the memory control circuit 70 turns on the transistor of the switch circuit 60 connected to the memory cell specified by the address signal AD, based on the read current flowing to the memory cell. Read out the data.

その際に、データ読み出し回路71は、少なくとも1つのリファレンスセルに流れる電流に基づいて判定電流を生成する。また、データ読み出し回路71は、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。   At this time, the data read circuit 71 generates a determination current based on the current flowing to at least one reference cell. In addition, the data read circuit 71 compares the current flowing in the memory cell designated by the address signal AD with the determination current, so that the data stored in the designated memory cell is “0” or “1”. Determine if it is.

図2は、図1に示す駆動電位生成回路及びメモリーセルアレイ等の構成例を示す回路図である。
<駆動電位生成回路の第1の例>
図2には、駆動電位生成回路30に含まれている昇圧回路の構成例が示されている。第1の例においては、駆動電位生成回路30が、少なくとも書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、ブートストラップ動作を行うことにより、データ読み出し回路71に供給される電源電圧(VDD−VSS)を昇圧して駆動電位VUPを生成する昇圧回路を含んでいる。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the drive potential generation circuit, the memory cell array, etc. shown in FIG.
<First Example of Drive Potential Generating Circuit>
FIG. 2 shows a configuration example of a booster circuit included in the drive potential generation circuit 30. As shown in FIG. In the first example, drive potential generation circuit 30 boosts the power supply voltage (VDD-VSS) supplied to data read circuit 71 by performing the bootstrap operation in at least the verify mode of the memory cell in the write state. And a booster circuit for generating the drive potential VUP.

図2に示すように、駆動電位生成回路30は、インバーター31と、PチャネルMOSトランジスターQP30と、インバーターを構成するPチャネルMOSトランジスターQP31及びNチャネルMOSトランジスターQN31と、キャパシターC0と、電源ラインSPL1とを含んでいる。   As shown in FIG. 2, drive potential generation circuit 30 includes an inverter 31, a P channel MOS transistor QP30, a P channel MOS transistor QP31 and an N channel MOS transistor QN31 constituting an inverter, a capacitor C0 and a power supply line SPL1. Contains.

インバーター31は、ブートパルスイネーブル信号BPEを反転して、反転されたブートパルスイネーブル信号BPEを出力する。トランジスターQP30のゲートには、ブートパルスイネーブル信号BPEが印加される。トランジスターQP30のソースには、ワード線電源電位VWLが供給される。トランジスターQP30のドレインには、電源ラインSPL1が接続されている。   The inverter 31 inverts the boot pulse enable signal BPE and outputs an inverted boot pulse enable signal BPE. The boot pulse enable signal BPE is applied to the gate of the transistor QP30. The word line power supply potential VWL is supplied to the source of the transistor QP30. The power supply line SPL1 is connected to the drain of the transistor QP30.

メモリー制御回路70は、消去モードにおいて、消去モード信号ERをハイレベルに活性化し、読み出しモード及びベリファイモードにおいて、消去モード信号ERをローレベルに非活性化する。読み出しモード及びベリファイモードにおいて、ブートパルスイネーブル信号BPEがローレベルに非活性化されているときに、トランジスターQP30がオンして、電源ラインSPL1にワード線電源電位VWLを供給する。ここで、ワード線電源電位VWLは、ロジック電源電圧VDDと同電位である。   The memory control circuit 70 activates the erase mode signal ER to the high level in the erase mode, and deactivates the erase mode signal ER to the low level in the read mode and the verify mode. In the read mode and the verify mode, when boot pulse enable signal BPE is inactivated to a low level, transistor QP30 is turned on to supply word line power supply potential VWL to power supply line SPL1. Here, the word line power supply potential VWL is the same potential as the logic power supply voltage VDD.

インバーターを構成するトランジスターQP31のソースには、ワード線電源電位VWLが供給され、トランジスターQP31及びQN31のドレインはノードN1に接続され、トランジスターQN31のソースには、基準電源電位VSSが供給される。トランジスターQP31及びQN31のゲートには、反転されたブートパルスイネーブル信号BPEが印加される。キャパシターC0は、例えば、PチャネルMOSトランジスターで構成され、ノードN1と電源ラインSPL1との間に接続されている。   The word line power supply potential VWL is supplied to the source of the transistor QP31 forming the inverter, the drains of the transistors QP31 and QN31 are connected to the node N1, and the reference power supply potential VSS is supplied to the source of the transistor QN31. The inverted boot pulse enable signal BPE is applied to the gates of the transistors QP31 and QN31. Capacitor C0 is formed of, for example, a P-channel MOS transistor, and is connected between node N1 and power supply line SPL1.

読み出しモード及びベリファイモードにおいて、ブートパルスイネーブル信号BPEがローレベルに非活性化されているときに、反転されたブートパルスイネーブル信号BPEがハイレベルになる。従って、トランジスターQP31がオフし、トランジスターQN31がオンして、ノードN1に基準電源電位VSSが供給される。   In the read mode and the verify mode, when the boot pulse enable signal BPE is inactivated to low level, the inverted boot pulse enable signal BPE becomes high level. Therefore, the transistor QP31 is turned off, the transistor QN31 is turned on, and the reference power supply potential VSS is supplied to the node N1.

次に、ブートパルスイネーブル信号BPEがハイレベルに活性化されると、トランジスターQP30がオフになる。この時点で、電源ラインSPL1には、ワード線電源電位VWLが供給されている。また、トランジスターQP31がオンし、トランジスターQN31がオフして、ノードN1にワード線電源電位VWLが供給される。それにより、キャパシターC0が放電動作を行い、電源ラインSPL1の電位は、ワード線電源電位VWLの約2倍に上昇する。   Next, when the boot pulse enable signal BPE is activated to a high level, the transistor QP30 is turned off. At this time, word line power supply potential VWL is supplied to power supply line SPL1. Further, the transistor QP31 is turned on, the transistor QN31 is turned off, and the word line power supply potential VWL is supplied to the node N1. Thereby, capacitor C0 performs a discharge operation, and the potential of power supply line SPL1 rises to approximately twice word line power supply potential VWL.

<メモリーセルアレイ>
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>
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、WL1、・・・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、SL1、・・・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、BL1、・・・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 the word lines WL0, WL1,... Is connected to the control gate of the transistor of the plurality of memory cells MC arranged in the respective row. Each of the source lines SL0, SL1,... 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, BL1,... 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、WL1、・・・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又は駆動電位VUPが供給される。   Word line drive circuit 40 (FIG. 1) comprises a plurality of word line drivers 41 for driving control gates of the transistors of memory cells MC connected to word lines WL0, WL1,. And an inverter 43 for supplying the high potential side power supply of the word line 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 drive 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、SW1、・・・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又は駆動電位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, SW1,... Are input from the memory control circuit 70. Word line driver 41 outputs word line power supply potential VWL or drive potential VUP to the word line when the row selection signal is active, and the word line of reference power supply potential VSS when the row selection signal is non-active. Output to

ソース線駆動回路50(図1)は、ソース線SL0、SL1、・・・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、SL1、・・・との間に接続されている。   Source line drive circuit 50 (FIG. 1) includes a source line driver 51, a plurality of transmission gates TG, and the like to drive the sources of the transistors of memory cells MC connected to source lines SL0, SL1,. A plurality of inverters 52 are included. 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, SL1,.

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、BL1、・・・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、Q1、・・・を含んでいる。トランジスターQ0、Q1、・・・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、SB1、・・・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, Q1,... Connected between the memory control circuit 70 and the drains of the transistors of memory cells MC connected to bit lines BL0, BL1,. It is. The gates of the transistors Q0, Q1,... Are high active column selection which is activated to high level when one or more memory cells are selected from a plurality of memory cells constituting the memory cell array. Signals SB 0, SB 1,... Are applied from 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 and the memory cell verify 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 non-active the other row selection signal and column selection signal and non-activation of the source line drive signal SSL. 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から出力される駆動電位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。   Drive 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駆動電位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 drive 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 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。   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.

<駆動電位生成回路の第2の例>
図3は、図1に示す駆動電位生成回路に含まれている昇圧回路の別の構成例を示す回路図である。第2の例においては、駆動電位生成回路30が、少なくとも書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、チャージポンプ動作を行うことにより、データ読み出し回路71に供給される電源電圧(VDD−VSS)を昇圧して駆動電位VUPを生成する昇圧回路を含んでいる。ここでは、昇圧回路の昇圧比が2倍である場合について説明する。
<Second Example of Drive Potential Generating Circuit>
FIG. 3 is a circuit diagram showing another configuration example of the booster circuit included in the drive potential generation circuit shown in FIG. In the second example, the drive potential generation circuit 30 boosts the power supply voltage (VDD-VSS) supplied to the data read circuit 71 by performing a charge pump operation at least in the verify mode of the memory cell in the write state. And a booster circuit for generating the drive potential VUP. Here, the case where the step-up ratio of the step-up circuit is twice will be described.

図3に示すように、昇圧回路は、NチャネルMOSトランジスターQN32と、PチャネルMOSトランジスターQP33〜QP35と、キャパシターC1及びC2と、レベルシフター33及び34とを含んでいる。なお、昇圧回路が半導体集積回路装置に内蔵される場合には、キャパシターC1及びC2を半導体集積回路装置の外付けとしても良い。   As shown in FIG. 3, the booster circuit includes an N channel MOS transistor QN32, P channel MOS transistors QP33 to QP35, capacitors C1 and C2, and level shifters 33 and 34. When the booster circuit is built in the semiconductor integrated circuit device, the capacitors C1 and C2 may be provided outside the semiconductor integrated circuit device.

ノードN1には基準電源電位VSSが供給され、ノードN2にはロジック電源電位VDDが供給される。昇圧回路は、メモリー制御回路70(図1)等によって生成される昇圧クロック信号CK1及びCK2に従ってチャージポンプ動作を行うことにより、ロジック電源電位VDDと基準電源電位VSSとの差をロジック電源電位VDDに加算して駆動電位VUPを生成し、駆動電位VUPをノードN3に出力する。   The reference power supply potential VSS is supplied to the node N1, and the logic power supply potential VDD is supplied to the node N2. The booster circuit performs charge pump operation according to boosted clock signals CK1 and CK2 generated by the memory control circuit 70 (FIG. 1) or the like to set the difference between the logic power supply potential VDD and the reference power supply potential VSS to the logic power supply potential VDD. The addition is performed to generate the drive potential VUP, and the drive potential VUP is output to the node N3.

レベルシフター33及び34は、昇圧クロック信号CK1及びCK2のハイレベルをロジック電源電位VDDから駆動電位VUPにシフトすることにより、昇圧クロック信号CK4及びCK3をそれぞれ生成する。昇圧クロック信号CK1〜CK4のローレベルは、基準電源電位VSSである。   The level shifters 33 and 34 respectively generate boosted clock signals CK4 and CK3 by shifting the high level of the boosted clock signals CK1 and CK2 from the logic power supply potential VDD to the drive potential VUP. The low level of the boosting clock signals CK1 to CK4 is the reference power supply potential VSS.

昇圧クロック信号CK1、CK3、CK4に従って、トランジスターQP33及びQP35がオンしてトランジスターQN32及びQP34がオフする動作と、トランジスターQP33及びQP35がオフしてトランジスターQN32及びQP34がオンする動作とを繰り返すことにより、キャパシターC1の充放電が繰り返される。   By repeating the operation of turning on the transistors QP33 and QP35 and turning off the transistors QN32 and QP34 according to the boosted clock signals CK1, CK3 and CK4, and the operation of turning off the transistors QP33 and QP35 and turning on the transistors QN32 and QP34, Charging and discharging of the capacitor C1 are repeated.

それに伴って電荷が移動して、チャージポンプ動作が行われる。その結果、トランジスターQP4のドレインからキャパシターC2に電荷が充電されて、ノードN3における駆動電位VUPが次第に立ち上がり、定常状態においてロジック電源電位VDDの約2倍に達する。   Along with this, the charge moves and charge pump operation is performed. As a result, the drain of the transistor QP4 charges the capacitor C2, and the drive potential VUP at the node N3 gradually rises and reaches approximately twice the logic power supply potential VDD in the steady state.

図4は、図3に示す昇圧回路における各部の電圧波形を示す波形図である。図4においては、定常状態に達した後の電圧波形が示されている。昇圧クロック信号CK1及びCK2は、互いに逆相の信号であり、基準電源電位VSS(0V)とロジック電源電位VDDとの間で変移する。レベルシフター33及び34が、昇圧クロック信号CK1及びCK2のハイレベルをシフトすることにより、基準電源電位VSS(0V)と駆動電位VUPとの間で偏移する昇圧クロック信号CK4及びCK3が得られる。   FIG. 4 is a waveform diagram showing voltage waveforms of respective parts in the booster circuit shown in FIG. In FIG. 4, a voltage waveform after reaching a steady state is shown. The boosting clock signals CK1 and CK2 are signals in reverse phase to each other, and shift between the reference power supply potential VSS (0 V) and the logic power supply potential VDD. The level shifters 33 and 34 shift the high level of the boosted clock signals CK1 and CK2 to obtain boosted clock signals CK4 and CK3 shifted between the reference power supply potential VSS (0 V) and the drive potential VUP.

昇圧クロック信号CK1、CK3、CK4が、トランジスターQN32及びQP33〜QP35のゲートに印加されて、トランジスターQN32及びQP33〜QP35がスイッチング動作を行う。それにより、キャパシターC1の両端電位VP1及びVM1が、図4に示すように変化する。その結果、ノードN3において、ロジック電源電位VDDの約2倍の駆動電位VUPが得られる。   Boosted clock signals CK1, CK3 and CK4 are applied to the gates of the transistors QN32 and QP33 to QP35, and the transistors QN32 and QP33 to QP35 perform switching operations. As a result, the potentials VP1 and VM1 across the capacitor C1 change as shown in FIG. As a result, at node N3, a drive potential VUP of about twice that of logic power supply potential VDD is obtained.

駆動電位生成回路の第1又は第2の例によれば、半導体集積回路装置に供給される電源電圧の種類を増加させることなく、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位よりも高い駆動電位を生成することができる。   According to the first or second example of the drive potential generation circuit, the power supply potential on the high potential side supplied to data read out circuit 71 is not increased without increasing the type of power supply voltage supplied to the semiconductor integrated circuit device. A high drive potential can be generated.

<駆動電位生成回路の第3の例>
図5は、図1に示す駆動電位生成回路に含まれている降圧回路の構成例を示す回路図である。第3の例においては、駆動電位生成回路30が、少なくとも書き込み状態の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に供給される電源電圧(VDD−VSS)よりも大きい電源電圧を降圧して駆動電位を生成する降圧回路を含んでいる。
<Third Example of Drive Potential Generating Circuit>
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a step-down circuit included in the drive potential generation circuit shown in FIG. In the third example, drive potential generation circuit 30 steps down and drives a power supply voltage larger than the power supply voltage (VDD-VSS) supplied to data read circuit 71 in at least the verify mode of the memory cell in the write state. It includes a step-down circuit that generates a potential.

例えば、図1に示す電源回路20から駆動電位生成回路30に供給される高電源電位VPPに基づいて、データ読み出し回路71に供給される電源電圧(VDD−VSS)よりも大きい電源電圧が得られる。あるいは、半導体集積回路装置に内蔵されたアナログ回路にロジック電源電位VDDよりも高い電源電位(例えば、3V)が供給される場合に、それに基づいて、データ読み出し回路71に供給される電源電圧(VDD−VSS)よりも大きい電源電圧が得られる。   For example, based on the high power supply potential VPP supplied from the power supply circuit 20 shown in FIG. 1 to the drive potential generation circuit 30, a power supply voltage larger than the power supply voltage (VDD-VSS) supplied to the data read circuit 71 can be obtained. . Alternatively, when a power supply potential (for example, 3 V) higher than the logic power supply potential VDD is supplied to the analog circuit incorporated in the semiconductor integrated circuit device, the power supply voltage (VDD) supplied to the data read circuit 71 based thereon. A power supply voltage larger than -VSS) can be obtained.

図5に示す降圧回路は、レギュレーターであり、オペアンプ35と、定電圧源36と、PチャネルMOSトランジスターQP36と、抵抗R1及びR2とを含んでいる。トランジスターQP36のソースは、降圧回路の入力端子に接続されており、ゲートは、オペアンプ35の出力端子に接続されており、ドレインは、降圧回路の出力端子に接続されている。トランジスターQP36のドレインと基準電源電位VSSの配線との間には、抵抗R1及びR2が直列に接続されている。   The step-down circuit shown in FIG. 5 is a regulator and includes an operational amplifier 35, a constant voltage source 36, a P-channel MOS transistor QP36, and resistors R1 and R2. The source of the transistor QP36 is connected to the input terminal of the step-down circuit, the gate is connected to the output terminal of the operational amplifier 35, and the drain is connected to the output terminal of the step-down circuit. Resistors R1 and R2 are connected in series between the drain of the transistor QP36 and the wiring of the reference power supply potential VSS.

降圧回路の入力端子には、入力電位Vinが入力される。トランジスターQP36は、ゲートに印加される信号に従って、ソースからドレインに電流を流す。オペアンプ35の反転入力端子には、定電圧源36によって生成される参照電位Vrefが入力される。また、オペアンプ35の非反転入力端子には、降圧回路の出力端子の電圧を抵抗R1及びR2によって分圧して得られる帰還電位がフィードバックされる。オペアンプ35は、非反転入力端子に入力される帰還電位と反転入力端子に入力される参照電位Vrefとの差を増幅して、増幅された信号をトランジスターQP36のゲートに印加する。   The input potential Vin is input to the input terminal of the step-down circuit. The transistor QP36 causes current to flow from the source to the drain in accordance with a signal applied to the gate. The reference potential Vref generated by the constant voltage source 36 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 35. Further, a feedback potential obtained by dividing the voltage at the output terminal of the step-down circuit by the resistors R1 and R2 is fed back to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 35. The operational amplifier 35 amplifies the difference between the feedback potential input to the noninverting input terminal and the reference potential Vref input to the inverting input terminal, and applies the amplified signal to the gate of the transistor QP36.

従って、降圧回路の出力電位Voutは、参照電位Vrefを用いて次式で表される。
Vout=Vref(1+R1/R2)
ここで、Vout>VDDである。駆動電位生成回路の第3の例によれば、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位(ロジック電源電位VDD)よりも高い駆動電位を、参照電位に基づいて正確に生成することができる。
Therefore, the output potential Vout of the step-down circuit is expressed by the following equation using the reference potential Vref.
Vout = Vref (1 + R1 / R2)
Here, Vout> VDD. According to the third example of the drive potential generation circuit, a drive potential higher than the power supply potential (logic power supply potential VDD) on the high potential side supplied to the data read out circuit 71 is accurately generated based on the reference potential. Can.

<データ読み出し回路>
図6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。この例においては、2つのリファレンスセルRC1及びRC2が用いられる。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. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the data read circuit shown in FIG. 1 and the periphery thereof. In this example, two reference cells RC1 and RC2 are used. 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によって第1の駆動電位WLが供給される。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によって第2の駆動電位RWLが供給される。   The first drive potential WL is supplied by the word line drive circuit 40 to the control gate of the transistor of the memory cell MC specified by the address signal. The memory control circuit 70 supplies the second drive potential RWL to the control gates of the transistors of the reference cells RC1 and RC2.

従来は、第1の駆動電位WL及び第2の駆動電位RWLが、読み出しモードにおいてロジック電源電位VDDよりも高い電位であり、ベリファイモードにおいてロジック電源電位VDDであった。本実施形態においては、少なくとも書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、第1の駆動電位WL及び第2の駆動電位RWLが、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位(ロジック電源電位VDD)よりも高い電位とされる。   Conventionally, the first drive potential WL and the second drive potential RWL are higher than the logic power supply potential VDD in the read mode, and are the logic power supply potential VDD in the verify mode. In the present embodiment, at least in the verify mode of the memory cell in the write state, the first drive potential WL and the second drive potential RWL are supplied to the data read circuit 71 at the high potential side power supply potential (logic power supply potential The potential is higher than VDD).

以下においては、読み出しモード及びベリファイモードにおいて、第1の駆動電位WL及び第2の駆動電位RWLが駆動電位VUPである場合について説明する。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。   Hereinafter, a case where the first drive potential WL and the second drive potential RWL are the drive potential VUP in the read mode and the verify mode will be described. 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, 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. Read the data stored in MC.

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に流れる電流との内の少なくとも一方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 memory cell verify mode, the data read circuit 71 generates a determination current based on at least one of the current flowing in the reference cell RC1 and the current flowing in the reference cell RC2, and determines the current flowing in the memory cell MC. The data stored in the memory cell MC is read out by comparing with.

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しても良い。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 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. It may be checked whether the threshold voltage 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6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〜QP8と、NチャネルMOSトランジスターQN1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QN2〜QN4と、インバーターIN1及びIN2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. 6, the data read circuit 71 includes P channel MOS transistors QP1 to QP8, an N channel MOS transistor QN1, and a sense amplifier 71a. Sense amplifier 71a includes P-channel MOS transistors QP11-QP14, N-channel MOS transistors QN2-QN4 and inverters IN1 and IN2, 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6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. 6) 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 selector circuit that selects the magnitude of the current supplied from the first current mirror circuit according to the current setting signals E0 and E1.

メモリー制御回路70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 sets current setting signals E0 and E1 to low level (for example, reference power supply potential VSS) or high level (for example, logic) according to the read mode, the verify mode of the memory cell, and the verify mode of the reference cell. Set to the 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及びQP7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及びQP7は、リファレンスセルRC2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を構成している。   The logic power supply potential VDD is supplied to the sources of the transistors QP6 and QP7, 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 and QP7 constitute a second current mirror circuit that supplies a current proportional 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QP8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のゲートには、プログラム状態のリファレンスセルRC2の出力を無効にするプログラムセル無効信号P0が印加される。ここで、トランジスターQP8は、プログラムセル無効信号P0に従って、第2のカレントミラー回路を動作又は停止されるスイッチ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 QP8. A program cell invalidation signal P0 is applied to the gate of the transistor QP8 to invalidate the output of the reference cell RC2 in the program state. Here, the transistor QP8 configures a switch circuit that operates or stops the second current mirror circuit in accordance with the programmed cell invalidation signal P0.

例えば、メモリー制御回路70は、読み出しモード及び消去状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、プログラムセル無効信号P0をローレベルに設定する。それにより、トランジスターQP8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。   For example, the memory control circuit 70 sets the program cell invalidation signal P0 to the low level in the read mode and the verify mode of the memory cell in the erase state. Thereby, the transistor QP8 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.

従って、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。それにより、データ読み出し回路71は、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。   Therefore, 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 generated by the sense amplifier 71a. Supply to the input terminal IN. Thereby, the data read circuit 71 appropriately determines the determination current to be compared when reading the data stored in the memory cell MC based on the current flowing to the reference cell RC1 and the current flowing to the reference cell RC2. It can be set.

一方、メモリー制御回路70は、書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、プログラムセル無効信号P0をハイレベルに設定する。それにより、トランジスターQP8がオフして、トランジスターQP7のドレインからセンスアンプ71aの入力端子INに電流が供給されない。   On the other hand, the memory control circuit 70 sets the program cell invalidation signal P0 to the high level in the verify mode of the memory cell in the write state. Thereby, the transistor QP8 is turned off, and a current is not supplied from the drain of the transistor QP7 to the input terminal IN of the sense amplifier 71a.

従って、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。それにより、データ読み出し回路71は、読み出しモードと、書き込み状態の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ができる。   Therefore, 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. Thus, the data read circuit 71 can change the determination current in the read mode and the verify mode of the memory cell in the write state.

センスアンプ71aの入力端子INには、トランジスターQN1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QN1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QN1に流れる。   The drain and gate of the transistor QN1 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 QN1. Therefore, the current supplied to the input terminal IN of the sense amplifier 71a flows to the transistor QN1.

<センスアンプ>
センスアンプ71aにおいて、トランジスターQN2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QN1及びトランジスターQN2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QN2に流れる。
<Sense amplifier>
In the sense amplifier 71a, the gate of the transistor QN2 is connected to the input terminal IN, and the source is supplied with the reference power supply potential VSS. The transistor QN1 and the transistor QN2 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 QN2.

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QN2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QN2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 QN2. 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 QN2. 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消去状態の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QN2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く判定電流が流れる。また、書き込み状態の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QN2に、リファレンスセルRC1に流れる電流に基づく判定電流が流れる。   In the read mode and the verify mode of the memory cell in the erased state, a current flows to the transistor of the memory cell MC according to the first drive potential WL, and a current flowing to the reference cell RC1 and a current flowing to the reference cell RC2 to the transistor QN2 The judgment current flows based on. Further, in the verify mode of the memory cell in the write state, a current flows to the transistor of the memory cell MC according to the first drive potential WL, and a determination current based on the current flowing to the reference cell RC1 flows to the transistor QN2.

トランジスターQP11及びQP12にも、上記の判定電流が流れる。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。   The above determination current also flows through the transistors QP11 and QP12. 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.

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QN3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QN4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QN3及びQN4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、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 QN3 is connected to the drain of the transistor QP13, and the drain of the transistor QN4 is connected to the drain of the transistor QP14. The gates of the transistors QN3 and QN4 are connected to the drain of the transistor QP13 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 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QN4のドレインは、インバーターIN1の入力端子に接続されている。インバーターIN1の出力端子は、インバーターIN2の入力端子に接続されており、インバーターIN2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 QN4 is connected to the input terminal of the inverter IN1. The output terminal of the inverter IN1 is connected to the input terminal of the inverter IN2, and the output terminal of the inverter IN2 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消去状態の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、書き込み状態の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。例えば、センスアンプ71aは、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を出力し、メモリーセルMCに流れる電流が判定電流よりも小さい場合に、ローレベルの判定信号Yを出力する。   As described above, in the read mode and the verify mode of the memory cell in the erase state, the sense amplifier 71a supplies the current flowing to the memory cell MC from the current supplied from the first current mirror circuit and the second current mirror circuit. In comparison with the judgment current which is the sum of the current and the current to be outputted, the judgment signal Y representing the comparison result is outputted. Further, in the verify mode of the memory cell in the write state, sense amplifier 71a compares the current flowing through memory cell MC with the determination current which is the current supplied from the first current mirror circuit, and indicates the comparison signal Output Y For example, the sense amplifier 71a outputs the determination signal Y at high level when the current flowing to the memory cell MC is larger than the determination current, and low level when the current flowing to the memory cell MC is smaller than the determination current. The determination signal Y is output.

<判定レベルの設定例>
図7は、非選択セルに流れるリーク電流が選択セルのデータの読み出しに与える影響を説明するための図である。従来は、メモリーセルのベリファイモードにおいて、選択されたメモリーセルのコントロールゲートに接続されたワード線にロジック電源電位VDDが印加され、それ以外のワード線には0Vが印加されていた。
<Example of judgment level setting>
FIG. 7 is a diagram for explaining the influence of the leak current flowing to the non-selected cell on the reading of the data of the selected cell. Conventionally, in the memory cell verify mode, the logic power supply potential VDD is applied to the word line connected to the control gate of the selected memory cell, and 0 V is applied to the other word lines.

また、選択されたメモリーセルのドレインに接続されたビット線にロジック電源電位VDDが印加され、それ以外のビット線はオープン状態(ハイ・インピーダンス状態:HiZ)にされていた。さらに、選択されたメモリーセルのソースに接続されたソース線に0Vが印加され、それ以外のソース線はオープン状態(ハイ・インピーダンス状態:HiZ)にされていた。   Also, the logic power supply potential VDD is applied to the bit line connected to the drain of the selected memory cell, and the other bit lines are in the open state (high impedance state: HiZ). Furthermore, 0 V was applied to the source line connected to the source of the selected memory cell, and the other source lines were in the open state (high impedance state: HiZ).

しかしながら、図7に破線で示すように、非選択のメモリーセルにリーク電流が流れて、そのリーク電流が、選択されたメモリーセルのドレイン電流に重畳されてしまう。従って、選択されたメモリーセル及びリファレンスセルに流れる電流が小さい状態でメモリーセルからデータを読み出すと、リーク電流の影響によって正常な判定ができなくなってしまう。   However, as shown by a broken line in FIG. 7, a leak current flows in the non-selected memory cell, and the leak current is superimposed on the drain current of the selected memory cell. Therefore, if data is read from the memory cell in a state where the current flowing to the selected memory cell and reference cell is small, a normal determination can not be performed due to the influence of the leak current.

図8は、図6に示すデータ読み出し回路における判定レベルの設定例を示す図である。図8において、横軸は、駆動電位を表しており、縦軸は、リファレンスセル又はメモリーセルに流れる電流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又はメモリーセルMC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又はメモリーセルMCに流れる電流を表している。   FIG. 8 is a diagram showing an example of setting of determination levels in the data read circuit shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the drive potential, and the vertical axis represents the current Icell flowing to the reference cell or the memory cell. The solid line (a) represents the current flowing to the reference cell RC1 or memory cell MC in the erased (erasing) state, and the solid line (b) represents the current flowing to the reference cell RC2 or memory cell MC in the programmed (writing) state. It represents.

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 in the erase verify for verifying the memory cell MC in the erase state and for the 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、メモリー制御回路70(図1)が、図6に示すプログラムセル無効信号P0をローレベルにすると共に、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倍に設定するように電流設定信号E0及びE1を生成する。それにより、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が足し合わされて判定電流(判定レベル)が生成される。   For example, in the erase verify, the memory control circuit 70 (FIG. 1) sets the program cell invalidation signal P0 shown in FIG. 6 to low level, and the current supplied from the first current mirror circuit flows to the reference cell RC1. The current setting signals E0 and E1 are generated such that the current is set to about 1⁄2 times and the current supplied from the second current mirror circuit is set to about 1 times the current flowing to the reference cell RC2. Thus, the current supplied from the first current mirror circuit and the current supplied from the second current mirror circuit are added to generate a determination current (determination level).

一方、プログラムベリファイにおいては、メモリー制御回路70(図1)が、プログラムセル無効信号P0をハイレベルにすると共に、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に流れる電流の所定の割合に設定するように電流設定信号E0及びE1を生成する。それにより、第1のカレントミラー回路から供給される電流によって判定電流(判定レベル)が生成される。   On the other hand, in the program verify, the memory control circuit 70 (FIG. 1) sets the program cell invalidation signal P0 to high level, and the current supplied from the first current mirror circuit is set to a predetermined current flowing in the reference cell RC1. The current setting signals E0 and E1 are generated to be set to a ratio. Thus, a determination current (determination level) is generated by the current supplied from the first current mirror circuit.

破線(c)及び(d)は、第1のカレントミラー回路から供給される電流を示している。プログラムベリファイにおいては、破線(c)又は(d)に示す判定レベルを用いて、選択されたメモリーセルMCに記憶されているデータが「1」であるか否かが判定される。図8に示す丸印は、プログラム状態のメモリーセルMCに流れる電流が判定レベルと等しくなる位置を表している。   The broken lines (c) and (d) show the current supplied from the first current mirror circuit. In program verify, it is determined whether the data stored in the selected memory cell MC is “1”, using the determination level shown by the broken line (c) or (d). Circles shown in FIG. 8 indicate positions where the current flowing to the memory cell MC in the programmed state is equal to the determination level.

破線(c)は、リファレンスセルRC1に流れる電流に対する第1のカレントミラー回路から供給される電流の比の値(以下においては、「ミラー比」ともいう)を小さくした場合を示している。ここで、駆動電位がロジック電源電位VDDに等しければ、プログラム状態のメモリーセルMCに流れる電流が判定レベルよりも小さいので、メモリーセルMCの動作が正常であると判定することができる。しかしながら、メモリーセルMC及びリファレンスセルRC1に流れる電流が小さいので、非選択のメモリーセルに流れるリーク電流の影響を受け易くなっている。   The broken line (c) shows a case where the value of the ratio of the current supplied from the first current mirror circuit to the current flowing in the reference cell RC1 (hereinafter also referred to as "mirror ratio") is reduced. Here, if the drive potential is equal to the logic power supply potential VDD, the current flowing to the memory cell MC in the programmed state is smaller than the determination level, so it can be determined that the operation of the memory cell MC is normal. However, since the current flowing to the memory cell MC and the reference cell RC1 is small, it is susceptible to the leak current flowing to the non-selected memory cell.

駆動電位をロジック電源電位VDDよりも高い電位(例えば、駆動電位VUP)に引き上げることにより、メモリーセルMC及びリファレンスセルRC1に流れる電流が増加する。しかしながら、それだけでは、プログラム状態のメモリーセルMCに流れる電流が判定レベルよりも大きくなってしまう。そこで、本実施形態においては、破線(d)に示すように、データ読み出し回路71が、従来よりもミラー比を大きくして駆動電位を高くする。それにより、プログラム状態のメモリーセルMCの動作が正常であるか否かの判定基準を従来と同等に又は従来よりも厳しくしながら、非選択のメモリーセルに流れるリーク電流の影響を低減することができる。   By raising the drive potential to a potential higher than the logic power supply potential VDD (for example, the drive potential VUP), the current flowing to the memory cell MC and the reference cell RC1 increases. However, this alone causes the current flowing to the programmed memory cell MC to be larger than the determination level. Therefore, in the present embodiment, as indicated by the broken line (d), the data read circuit 71 makes the mirror ratio larger than in the conventional case to increase the drive potential. Thereby, the influence of the leak current flowing to the non-selected memory cell can be reduced while the determination criterion of whether the operation of the memory cell MC in the programmed state is normal is equal to or stricter than the conventional one. it can.

また、データ読み出し回路71は、書き込み状態のメモリーセルMCのベリファイモードにおいて、リファレンスセルRC1に流れる電流に対する判定電流の比の値を読み出しモードにおけるよりも大きくしても良い。それにより、書き込み状態のメモリーセルMCをベリファイする際に、リファレンスセルRC1に流れる電流に基づいて生成される判定電流を増加させて、非選択メモリーセルに流れるリーク電流の影響を低減することができる。ミラー比の変更は、メモリー制御回路70(図1)が、電流設定信号E0及びE1を変更することによって行われる。   Further, in the verify mode of the memory cell MC in the write state, the data read circuit 71 may make the value of the ratio of the determination current to the current flowing in the reference cell RC1 larger than in the read mode. Thereby, when verifying the memory cell MC in the write state, the determination current generated based on the current flowing to the reference cell RC1 can be increased to reduce the influence of the leakage current flowing to the non-selected memory cell. . The change of the mirror ratio is performed by the memory control circuit 70 (FIG. 1) changing the current setting signals E0 and E1.

また、読み出しモードにおいては、メモリー制御回路70(図1)が、プログラムセル無効信号P0をハイレベルに設定すると共に、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倍に設定すると共に、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倍に設定するように電流設定信号E0及びE1を生成しても良い。それにより、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が足し合わされて判定電流が生成される。   In the read mode, the memory control circuit 70 (FIG. 1) sets the program cell invalidation signal P0 to the high level, and the current supplied from the first current mirror circuit is approximately equal to the current flowing in the reference cell RC1. The current setting signals E0 and E1 may be generated such that the current supplied from the second current mirror circuit is set to about one time the current flowing to the reference cell RC2 while being set to 1/3. As a result, the current supplied from the first current mirror circuit and the current supplied from the second current mirror circuit are added to generate a determination current.

本実施形態によれば、少なくとも書き込み状態の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及びリファレンスセルRC1のトランジスターのコントロールゲートに、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位よりも高い駆動電位が共通に印加される。従って、メモリーセルMC及びリファレンスセルRC1に供給される駆動電位を別個に生成する必要がない。また、メモリーセルMC及びリファレンスセルRC1に流れる電流が大きくなるので、非選択メモリーセルに流れるリーク電流の影響を低減して、メモリーセルMCに記憶されているデータを正確に読み出すことができる。加えて、メモリーセルMCのベリファイにおいて、さらに厳しい判定基準を適用することも可能になる。   According to the present embodiment, at least in the verify mode of the memory cell in the write state, driving higher than the high potential power supply potential supplied to the data read circuit 71 to the control gates of the transistors of the memory cell MC and the reference cell RC1. Potentials are commonly applied. Therefore, it is not necessary to separately generate drive potentials supplied to the memory cell MC and the reference cell RC1. Further, since the current flowing to the memory cell MC and the reference cell RC1 increases, the influence of the leak current flowing to the non-selected memory cell can be reduced, and the data stored in the memory cell MC can be read correctly. In addition, in the verification of the memory cell MC, more stringent criteria can be applied.

<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9を参照しながら説明する。
図9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9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9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. 9 is a block diagram showing an example of the configuration 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. 9 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おいて、非選択メモリーセルに流れるリーク電流の影響を低減して、メモリーセルに記憶されているデータを正確に読み出す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, in the non-volatile memory incorporated in the semiconductor integrated circuit device 110, it is possible to accurately read the data stored in the memory cell while reducing the influence of the leak current flowing to the non-selected memory cell. It is possible to provide an electronic device that can 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.

上記の実施形態においては、本発明をフラッシュメモリーに適用した場合について説明したが、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。   Although the above embodiment has described the case where the present invention is applied to a flash memory, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied by those skilled in the art. Many modifications are possible within the scope of the inventive concept.

10…メモリーセルアレイ、20…電源回路、30…駆動電位生成回路、31…インバーター、33、34…レベルシフター、35…オペアンプ、36…定電圧源、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、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、RC1、RC2…リファレンスセル、MC…メモリーセル、TG…トランスミッションゲート、C0〜C2…キャパシター、R1、R2…抵抗、Q0、Q1、…NチャネルMOSトランジスター、QP1〜QP36…PチャネルMOSトランジスター、QN1〜QN32…NチャネルMOSトランジスター、IN1〜IN3…インバーター   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 memory cell array 20 power supply circuit 30 drive potential generation circuit 31 inverter 33, 34 level shifter 35 op amp 36 constant voltage source 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, 71a: sense amplifier , 72: verify circuit, 100: electronic device, 110: semiconductor integrated circuit device, 120: CPU, 130: operation unit, 140: ROM, 150: RAM, 160: communication unit, 170: display unit, 180: audio output unit , WL0 to WLm: word lines, SL0 to SLm: source lines, BL0 to BL ... bit line, RC1, RC2 ... reference cell, MC ... memory cell, TG ... transmission gate, C0-C2 ... capacitor, R1, R2 ... resistance, Q0, Q1 ... N channel MOS transistor, QP1-QP36 ... P channel MOS Transistors, QN1 to QN32: N channel MOS transistors, IN1 to IN3: inverters

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と前記第2リファレンスセルのトランジスターに流れる電流に基づいて判定電流を生成し、記メモリーセルのトランジスターに流れる電流と前記判定電流とを比較して、前記メモリーセルに記憶されている前記データを読み出すデータ読み出し回路と、
き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、前記データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位よりも高い駆動電位を生成する駆動電位生成回路と、
を備え、
前記駆動電位生成回路が、書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、前記データ読み出し回路に供給される電源電圧を昇圧して前記駆動電位を生成する昇圧回路を含む、
前記データ読み出し回路が、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、前記第2のカレントミラー回路を動作又は停止させるスイッチ回路と、を含み、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、を比較する、または、書き込み状態の前記メモリーセルのベリファイモードにおいて、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、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 bets lunge star having a first threshold voltage,
A second reference cell comprising a transistor having a second threshold voltage greater than the first threshold voltage;
Wherein the first reference cell second based on the current flowing through the transistor of the reference cell to generate a determination current, previous SL by comparing the current flowing through the transistor of the memory cell and the determination current, stored in said memory cell a data reading circuit for reading the data being,
In verify mode of the memory cell of the writing can lump state, a drive voltage generating circuit for generating a potentiodynamic drive not higher than the power supply potential on the high potential side is supplied to the data reading circuit,
Equipped with
The drive potential generation circuit includes a booster circuit that boosts a power supply voltage supplied to the data read circuit to generate the drive potential in a verify mode of a memory cell in a write state.
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 and a switch circuit for operating or stopping the second current mirror circuit, and in a read mode, a current flowing through the memory cell, a current supplied from the first current mirror circuit, and Current flowing through the memory cell in the verify mode of the memory cell in the write state, and the first current mirror. A semiconductor integrated circuit device comparing the current supplied from the circuit.
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、
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と前記第2リファレンスセルのトランジスターに流れる電流に基づいて判定電流を生成し、前記メモリーセルのトランジスターに流れる電流と前記判定電流とを比較して、前記メモリーセルに記憶されている前記データを読み出すデータ読み出し回路と、
書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、前記データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位よりも高い駆動電位を生成する駆動電位生成回路と、
を備え、
前記駆動電位生成回路が、書き込み状態のメモリーセルのベリファイモードにおいて、前記データ読み出し回路に供給される電源電圧よりも大きい電源電圧を降圧して前記駆動電位を生成する降圧回路を含み、
前記データ読み出し回路が、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、前記第2のカレントミラー回路を動作又は停止させるスイッチ回路と、を含み、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、を比較する、または、書き込み状態の前記メモリーセルのベリファイモードにおいて、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、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 through the transistors of the first reference cell and the second reference cell, and the current flowing through the transistor of the memory cell is compared with the determination current to be stored in the memory cell A data reading circuit for reading out the data;
A drive potential generation circuit generating a drive potential higher than a power supply potential on the high potential side supplied to the data read circuit in a verify mode of the memory cell in the write state;
Equipped with
The drive potential generation circuit includes a step-down circuit that steps down a power supply voltage larger than a power supply voltage supplied to the data read circuit to generate the drive potential in a verify mode of a memory cell in a write state.
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 and a switch circuit for operating or stopping the second current mirror circuit, and in a read mode, a current flowing through the memory cell, a current supplied from the first current mirror circuit, and Current flowing through the memory cell in the verify mode of the memory cell in the write state, and the first current mirror. A semiconductor integrated circuit device comparing the current supplied from the circuit.
前記データ読み出し回路が、書き込み状態の前記メモリーセルのベリファイモードにおいて、前記第1のリファレンスセルまたは前記第2のリファレンスセルに流れる電流と前記判定電流の比の値を読み出しモードにおけるよりも大きくする、請求項1または2記載の半導体集積回路装置。 The data read circuit, in verify mode of said memory cell in the written state, is larger than in the first reference cell or ratio reads the value mode of the current flowing through the second reference cell and the determination current The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2 . 請求項1〜3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 apparatus comprising the semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 3.
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