JPH01217796A - Non-volatile semiconductor memory device - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory device

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JPH01217796A
JPH01217796A JP63042740A JP4274088A JPH01217796A JP H01217796 A JPH01217796 A JP H01217796A JP 63042740 A JP63042740 A JP 63042740A JP 4274088 A JP4274088 A JP 4274088A JP H01217796 A JPH01217796 A JP H01217796A
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voltage
output
output voltage
cell
circuit
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Kiyokazu Hashimoto
潔和 橋本
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Abstract

PURPOSE:To operate a comparison detector according to a designed value by setting the output voltage of a reference voltage generating circuit to the intermediate of the output voltage of a sense amplifying circuit when a pseudo memory element is written, the threshold thereof is changed and the memory element storing 0 and 1 is selected. CONSTITUTION:In the reference voltage generating circuit, the pseudo memory element (reference cell) M3 which is the same in a structure and a characteristic as a storing cell is disposed and the reference cell M3 is written by a similar means to the storing cell to control a current changing a the threshold and flowing and set to the intermediate of the output voltage of the sense amplifying circuit when the storing cell where the output is written and an erased storing cell are selected. Accordingly, the current voltage characteristics of the storing cell and the reference cell M3 have the characteristics having no saturation area and even when the output voltage of the sense amplifying circuit is changed due to the change of the threshold and the fluctuation in a process condition, the output voltage of the reference voltage generating circuit is similarly changed. Thereby, the difference between both output voltages is substantially equal to the designed value to prevent difficulty in a detection by the comparison detector of a next step.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 不発明は絶縁ゲート型の電界効果型トランジスタ(以下
IGFETという)を主構成要素とする不揮発性半導体
記憶装置に関し、特に電気的に書き込み消去可能な半導
体記憶装置(以下EEFROMという)に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The invention relates to a non-volatile semiconductor memory device whose main component is an insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as IGFET), and in particular relates to a non-volatile semiconductor memory device that is electrically writable and erasable. The present invention relates to a semiconductor memory device (hereinafter referred to as EEFROM).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のEEFROMの一例を第7図のブロック図を示す
。ここではアドレスにより指定されたバイトを選択する
Xデコーダ回路、Yデコーダ回路全省略している。図中
、QaメモリーセルM11 、・・・M、1のYアドレ
スの選択用ONチャネル型エンハンスメント型IGFE
T(以下NE−IGFETという)、メ″モリ−セルM
1□〜M!11は、NE−IGFETである選択用セル
MS、1と、浮遊ゲートを持ち「0」又は「1」の情報
全記憶する記憶用セルMM1mとから構成される− Q
ls BバイトのYアドレスの選択用のNE−IGFE
T、 M、1−MBnlはバイトのxl、、、。アドレ
スの選択用のNE−IGFET%Q1tはアドレスによ
り選択され念記憶用セルを書込む場合に導通する書込み
用のNE−IGFETである。
An example of a conventional EEFROM is shown in the block diagram of FIG. Here, the X decoder circuit and Y decoder circuit for selecting the byte specified by the address are completely omitted. In the figure, ON channel type enhancement type IGFE for selecting Y address of Qa memory cells M11, . . . M, 1
T (hereinafter referred to as NE-IGFET), memory cell M
1□〜M! 11 is composed of a selection cell MS,1, which is an NE-IGFET, and a storage cell MM1m, which has a floating gate and stores all information of "0" or "1".
ls NE-IGFE for selection of Y address of B byte
T, M, 1-MBnl is byte xl, . The address selection NE-IGFET %Q1t is a write NE-IGFET that is selected by the address and becomes conductive when writing the memory cell.

以後、説明を簡単にする之めNE−IGFETのしきい
値は全て同一のVTNとし、記憶用セルは、記憶された
情報にエフ、「0」と定義する導通状態と「1」と定義
する非導通状態があるとする。
Hereinafter, to simplify the explanation, the threshold values of all NE-IGFETs are assumed to be the same VTN, and the storage cells are assumed to have a conductive state defined as ``0'' and ``1'' as the stored information. Suppose there is a non-conducting state.

高速読み出しスピードが要求されるEEPROMは、第
7図に示すように、記憶用セルMM1□に記憶された情
報により変化するセンスアンプ回路12の出力Mkの電
圧と、基準電圧発生回路15の出力RAの電圧VuFと
を比較検出器16により比較し、選択された記憶用セル
が導通状態か非導通状態かを検出増幅し、その結果を出
力バッファ17から出力する。
As shown in FIG. 7, an EEPROM that requires a high read speed has a voltage of the output Mk of the sense amplifier circuit 12, which changes depending on the information stored in the memory cell MM1□, and an output RA of the reference voltage generation circuit 15. is compared with the voltage VuF by a comparison detector 16 to detect and amplify whether the selected memory cell is in a conductive state or a non-conductive state, and output the result from an output buffer 17.

このEEP凡OM/1、内部に電源電圧VOOから書込
み・消去に必要な高電圧Vpp k発生させる高電圧発
生回路(チャージポンプ回路)11を有しており、この
出力CPの電圧は、書込モード、消去モード時はVPP
に、読出しモード時は■co1又は■00  に近い値
に設定される。コントロールゲート電圧制御回路13は
出力CGSの電圧が、書込みモード時は「0」に、消去
モード時はVPPに、読出しモード時は読出し電圧VR
に設定される。この書込み制御回路10は書込みモード
時、記憶用セルを書込む場合は、出力WCを電圧VPP
に、書込まない場合、消去モード時、読み出しモード時
は、出力WCt−電圧「0」に設定する。ソース電圧制
御回路14は、出力VSの電圧を書き込みモード時はV
OOに、消去モード時、読み出しモード時は、「0」に
設定する。
This EEP OM/1 has a high voltage generation circuit (charge pump circuit) 11 that generates a high voltage Vppk necessary for writing and erasing from the power supply voltage VOO, and the voltage of this output CP is mode, VPP in erase mode
In addition, in the read mode, it is set to a value close to ■co1 or ■00. The control gate voltage control circuit 13 sets the voltage of the output CGS to "0" in the write mode, to VPP in the erase mode, and to the read voltage VR in the read mode.
is set to In the write mode, this write control circuit 10 sets the output WC to the voltage VPP when writing to a memory cell.
When not writing, the output WCt-voltage is set to "0" in erase mode and read mode. The source voltage control circuit 14 sets the voltage of the output VS to V in the write mode.
Set to "0" in OO, in erase mode, and in read mode.

次に、メモリセルMM、、 ’i書込み、メモリセルM
Mn1を消去する場合について説明する。
Next, memory cell MM,, 'i write, memory cell M
The case of erasing Mn1 will be explained.

まず、メモリセルMM、1’ji書き込む場合、アドレ
ス1llYx  m Xt を高を圧Vpp K: L
、出力WCがVpp に、出力CGSがrOJに、Vs
lがVOOに設定される。従って、トランジスタQll
 *Qtz  tM、1.、Ql、、MB、1が導通し
、メモリセル縞ば、1のドレインには(VPP  VT
N )が、ゲートには「0」が印加されるので、浮遊ゲ
ートに注入されていた電子はドレインに放出される。こ
の時メモリセルMM、、のしきい値が初期の状態から負
にシフトするので、読出しモード時、ゲート電極に読み
出し電圧■凰が印加されるとメモリセルMM、 1は導
通し、電流IONが流れる。
First, when writing to memory cell MM, 1'ji, address 1llYx m Xt is set to high voltage Vpp K: L
, output WC to Vpp, output CGS to rOJ, Vs
l is set to VOO. Therefore, transistor Qll
*Qtz tM, 1. ,Ql,,MB,1 is conductive, and if the memory cell stripe is connected, the drain of 1 has (VPP VT
Since "0" is applied to the gate, the electrons injected into the floating gate are emitted to the drain. At this time, the threshold values of memory cells MM, , shift negative from the initial state, so in read mode, when a read voltage is applied to the gate electrode, memory cells MM, 1 become conductive, and the current ION increases. flows.

メモリセルMMn 1に消去する場合、アドレス線Y!
When erasing memory cell MMn 1, the address line Y!
.

Xn 全Vppとし、書込み制御回路10の出力WCが
Oに、コントロールゲート電圧制御回路13の出力CG
SがVPPに、vslがOに設定される。従って、トラ
ンジスタQs s ?MB n 1 、メモリセル楠シ
旧が導通し、メモリセルMMn1のドレインにhoが、
ゲートにはvPPが印加され、ドレインから浮遊ゲート
に電子が注入される。この時、メモリセルMMnlのし
きい値が初期の状態から正にシフトするので、読出しモ
ード時、ゲート電極に読出し電圧vRが印加されてもメ
モリセルMMn1ニ非導通になる。
Xn is set to all Vpp, the output WC of the write control circuit 10 is O, and the output CG of the control gate voltage control circuit 13 is
S is set to VPP and vsl is set to O. Therefore, the transistor Qss? MB n 1 , memory cell Kusunoki becomes conductive, and ho is connected to the drain of memory cell MMn 1 .
vPP is applied to the gate, and electrons are injected from the drain to the floating gate. At this time, since the threshold value of the memory cell MMnl shifts positively from the initial state, the memory cell MMn1 becomes non-conductive even if the read voltage vR is applied to the gate electrode in the read mode.

第2図はチャージポンプ回路11をVpp =19v 
120V、21Vになるように設計し几場合、書込み・
消去パルス時間に対して、書込まれた記憶用セルのしき
い値VTM(N、消去された記憶用セルのしきい値VT
M(Elが各VPPに対してどのように変化するか示し
たものである。電圧VPPが高いほど、書込みパルス時
間、消去パルス時間が長いほど、しきい値の初期の値に
対する変化は、大きくなる。
Figure 2 shows the charge pump circuit 11 at Vpp = 19v.
If designed to be 120V or 21V, writing/
Threshold value VTM(N) of written memory cell vs. erase pulse time, threshold value VT of erased memory cell
This shows how M(El changes for each VPP. The higher the voltage VPP, the longer the write pulse time and the erase pulse time, the greater the change from the initial value of the threshold value. Become.

第8図は第7図のセンスアンプ回路12の一例のブロッ
ク図である。Qsffソースを電源VOOに、ゲートと
ドレインを共通接続して出力8AとしたPチャネル型エ
ンハンスメント型IGFET、(以下PE−IGFET
という)、Q9はドレイン全出力、SAに、ソースをも
う一方の出力SBである反転増幅器工2の人力に、ゲー
トを反転増幅器I2の入力に接続しeNE−IGFET
である。
FIG. 8 is a block diagram of an example of the sense amplifier circuit 12 of FIG. 7. A P-channel enhancement type IGFET with an output of 8A with the Qsff source connected to the power supply VOO and the gate and drain connected in common (hereinafter referred to as PE-IGFET).
), Q9 connects the drain to the full output, SA, the source to the other output SB, the input of the inverting amplifier I2, and the gate to the input of the inverting amplifier I2.
It is.

まず、書込まれ几記憶用セルMM11が選択され几場合
のセンスアンプ回路12の動作を説明する。
First, the operation of the sense amplifier circuit 12 when the written memory cell MM11 is selected will be described.

記憶用セルMMIIに電流I。nが流れ、出力8Bの電
圧が下がり、反転増幅器I2の出力電圧が上がり、トラ
ンジスタQ9が導通する。出力SAの電圧は下が9、ト
ランジスタQ8に流れる電流工on  に一致するとこ
ろで、出力SAの電圧が平衡する。記憶用セルMMII
に流れる電流が多いほど出力SAの電圧は小さくなる。
Current I is applied to memory cell MMII. n flows, the voltage at the output 8B decreases, the output voltage of the inverting amplifier I2 increases, and the transistor Q9 becomes conductive. The voltage of the output SA is at 9, and the voltage of the output SA is balanced when it matches the current flow flowing through the transistor Q8. Memory cell MMII
The more current that flows through the output SA, the smaller the voltage of the output SA becomes.

書込まれた記憶用セルが選択された時のセンスアンプ回
路12の出力SAを電圧VOnとする。
The output SA of the sense amplifier circuit 12 when the written memory cell is selected is set to the voltage VOn.

次に、消去された記憶用セルMMn1が選択された場合
のセンスアンプ回路の動作を説明する。この時、セルM
Mn1は非導通になる為、出力SBの電圧は充電されて
上昇し、トランジスタQ会のゲート電圧は低下して非導
通になる。従って、出力8AOt圧[、PE−IQFB
T o [、la イ値’t VTP トすると(Vo
o −VTP )で平衡する。消去され几記憶用セルが
選択され九時のセンスアンプ回路12の出力SAを電圧
Voffとする。
Next, the operation of the sense amplifier circuit when the erased memory cell MMn1 is selected will be described. At this time, cell M
Since Mn1 becomes non-conductive, the voltage of the output SB is charged and increases, and the gate voltage of the transistor Q decreases and becomes non-conductive. Therefore, the output 8AOt pressure [, PE-IQFB
To [, la value 't VTP (Vo
o -VTP). The erased memory cell is selected and the output SA of the sense amplifier circuit 12 at 9 o'clock is set to the voltage Voff.

第9図は第7図の基準電圧発生回路15の一例を示し比
ブロック図である。トランジスタQ4 hソースを電源
VOOに、ゲートとドレインを共通接続して出力几Aと
したPE−IGFETでトランジスタQ9と同一の(ゲ
ート幅)/(ゲート長ンをもつ。
FIG. 9 is a ratio block diagram showing an example of the reference voltage generation circuit 15 of FIG. 7. Transistor Q4 is a PE-IGFET whose source is connected to the power supply VOO and whose gate and drain are commonly connected to output A, and has the same (gate width)/(gate length) as transistor Q9.

トランジスタQ5はドレインが出力几Aに、ソースが出
力RBとして反転増幅器Ilの入力に、ゲートが反転増
@器工!の出力に接続され、Qeと同一の(ゲートm)
/(ゲート長)をもっNE−IGFET、)ランジスタ
Q7はドレインが出力几Bにゲートが電源Voo K接
続されトランジスタQ12と同一の(ゲート幅)/(ゲ
ート長)をもりNE−IGFET%M4はドレインがト
ランジスタQ7のソースに、ゲートが電11 Vooに
接続され、トランジスタMs11. 、、、MSnlと
同一の(ゲート幅)/(ゲート長)t−もっNE(GF
ET、M、はドレインがFET  M4 のソースに、
ソースが接地に、ゲートがリファレンス用読出し制御線
CGRに接続され几NE−IGFET(以下、リファレ
ンスIGFETという)である。
The drain of the transistor Q5 is the output A, the source is the output RB and the input of the inverting amplifier Il, and the gate is the inverting amplifier Il. connected to the output of and identical to Qe (gate m)
The NE-IGFET%M4 has the same (gate width)/(gate length) as the transistor Q12, with the drain connected to the output terminal B and the gate connected to the power source VooK. The drain is connected to the source of the transistor Q7, the gate is connected to the voltage source 11Voo, and the transistor Ms11. , , the same (gate width)/(gate length) t-more NE(GF
ET, M, has its drain connected to the source of FET M4,
It is a NE-IGFET (hereinafter referred to as a reference IGFET) whose source is connected to ground and whose gate is connected to a reference readout control line CGR.

この従来の基準電圧発生回路15は、IGPETM、の
(ゲート幅)/(ゲート長)・CGRの電圧全制御する
ことにニジ、出力電圧VRII号、書込まれた記憶用セ
ルが選択され次時のセンスアンプ回路12の出力電圧V
Onと、消去された記憶用セルが選択された時のセンス
アンプ回路12の出力電圧■。ffの間に設定すること
により機能する。
This conventional reference voltage generation circuit 15 controls the entire voltage of (gate width)/(gate length)/CGR of IGPETM, output voltage VRII, and the next time a written memory cell is selected. The output voltage V of the sense amplifier circuit 12 of
On, the output voltage of the sense amplifier circuit 12 when an erased memory cell is selected. It functions by setting between ff.

次に、この基準電圧発生回路15の出力電圧(RA )
 Vampの電圧設定方法とについて述べる。
Next, the output voltage (RA) of this reference voltage generation circuit 15
The Vamp voltage setting method will be described.

第10図はチャージポンプ回路11で決定される書込み
電圧VPPと、書込みパルス@ t、PwKよりj4キ
込まれt記憶用セルの電流電圧特性Icea基準電圧発
生回路15のリファレンスIGFETM11に流れる電
流IREPの電流電圧特性IR3と、センスアンプ回路
12においてはQs  s Qs  * ”x  t 
Qs* mMsll、で構成され、基準電圧発生回路1
5においてはQ4 ・Q5 ・11 、Qt  、M4
で構成される負荷回路の負荷特性Ll  eLz  s
IJ!  C以下負荷曲線という)を示したものである
。FETQ、とq。
FIG. 10 shows the current-voltage characteristics of the write voltage VPP determined by the charge pump circuit 11 and the current-voltage characteristic of the memory cell t which is input from the write pulse @t and PwK, and the current IREP flowing through the reference IGFET M11 of the Ice reference voltage generation circuit 15. In the current-voltage characteristic IR3 and the sense amplifier circuit 12, Qs s Qs * ”x t
Qs*mMsll, the reference voltage generation circuit 1
5, Q4 ・Q5 ・11 , Qt , M4
Load characteristics of the load circuit consisting of Ll eLz s
IJ! C or lower (referred to as a load curve). FETQ, and q.

Q9とQs  * Qt z とQ7.MsllとM4
は共に(ゲート@)/(ゲート長)が同一であり、■2
は11と同一の入出力特性を持つので、センスアンプ回
路12と基準電圧発生回路15の負荷曲線とは同一の特
性金示す。
Q9 and Qs * Qt z and Q7. Msll and M4
Both have the same (gate@)/(gate length), and ■2
has the same input/output characteristics as 11, so the load curves of sense amplifier circuit 12 and reference voltage generating circuit 15 exhibit the same characteristics.

Llは’31%”R1の論理しきい値が設計値通りの場
合、L2およびL3はISI、IRIの論理しきい値が
、しきい値のバラツキ、プロセス条件の変動等で設計値
から負および正にシフトし之場合の負荷曲線を示しtも
のである。
Ll is '31%' When the logical threshold value of R1 is as designed, the logical threshold values of ISI and IRI for L2 and L3 may be negative or negative from the designed value due to variations in threshold values, fluctuations in process conditions, etc. This figure shows the load curve in the case of a positive shift.

〜M指 記憶用セルMMII     s  ドレインに電子が
通るトンネルゲートと呼ばれる100A程度の薄い酸化
層を有しており、ゲートとドレインが強く容量結合され
ている為、第10図のICeで示す工うに、ドレイン電
圧が増加するに伴ないドレイン電流も増加する特性を示
し、IGFETの電流電圧特性エル3に見られるような
飽和領域は存在しない特性をもつ。
~M-finger memory cell MMIIs The drain has a thin oxide layer of about 100A called a tunnel gate through which electrons pass, and the gate and drain are strongly capacitively coupled, so the structure shown by ICe in Figure 10 is , the drain current increases as the drain voltage increases, and there is no saturation region as seen in the current-voltage characteristic L3 of the IGFET.

第41図は書込まれt記憶用セルに流れる電流”ONs
  リファレンスIGFETに流れる電流IRIIFに
対して、センスアンプ回路12の出力電圧V。ff。
Figure 41 shows the current “ONs” flowing through the written t storage cell.
The output voltage V of the sense amplifier circuit 12 with respect to the current IRIIF flowing through the reference IGFET. ff.

vON s基準電圧発生回路15の出力電圧V RIP
O値がどのように変化するか示しt特性図である。L。
vON s Output voltage of reference voltage generation circuit 15 V RIP
It is a t-characteristic diagram showing how the O value changes. L.

で示した負荷面ah、主にF E T Qa 、 Q4
の(ケート幅)/(ゲート長)で決定され、センスアン
プ回路12、基準電圧発生回路15において同一の特性
を持つ。
The load surface ah shown in is mainly FET Qa, Q4
The sense amplifier circuit 12 and the reference voltage generation circuit 15 have the same characteristics.

第10図において、書き込まれ之記憶用セルの電流電圧
特性ICeと、センスアンプ回路、基準電圧発生回路1
5の負荷曲線Llとの欠点P!の電流値l0N(1)が
、設計須における実際に記憶用セルに流れる電流値全示
し、第11図より、IoNtllに対応するセンスアン
プ回路12の出力はVon (IJになることが分かる
。基準電圧発生回路15のリファレンスIGF’ETM
、に流れる電流値工部F0セ、VREF= i Vof
f  Yon(1))/2となるように設計される。こ
のリファレンスIGFETM、の電流電圧特性IR3と
負荷面HL1の父わる点Q1が、基準電圧発生回路15
のリファレンスIGFE’ll’MSのドレインの設計
値における平衡点である。
In FIG. 10, the current-voltage characteristics ICe of the written memory cell, the sense amplifier circuit, and the reference voltage generation circuit 1 are shown.
Disadvantage P with load curve Ll of 5! The current value l0N(1) indicates the entire current value that actually flows through the memory cell in the design, and from FIG. 11, it can be seen that the output of the sense amplifier circuit 12 corresponding to IoNtll is Von (IJ. Reference IGF'ETM of voltage generation circuit 15
, the current value flowing into F0, VREF= i Vof
f Yon (1))/2. The point Q1 between the current-voltage characteristic IR3 and the load surface HL1 of this reference IGFETM is the reference voltage generation circuit 15.
is the equilibrium point at the design value of the drain of the reference IGFE'll'MS.

次に、基準電圧発生回路15おLびセンスアンプ回路1
2の負荷曲線L1がL2に変化した場合について説明す
る。この場合、負荷曲線とICeの交点P1がP2に変
化し、記憶用セルに流れる電流Ion(IJが工on(
21に変化するが、リファレンスエGFETMSは、飽
和領域で動作しているため、このリファレンスI GF
 ETに流れる電流は、I rtgp(Diのままにな
る。従って、センスアンプ回路の出力電圧van (I
JがVon (21に変化することになる。この時、セ
ンスアンプ回路12の出力電圧と基準電圧発生回路15
の出力電圧の差(Vaap (DJ  Von (2す
が、設計値の場合の差(VREP (I)l  V。o
(1υに比べ小さくなるので、次段の比較検出器16で
検出が困難となる。
Next, the reference voltage generation circuit 15 and the sense amplifier circuit 1
The case where the load curve L1 of No. 2 changes to L2 will be explained. In this case, the intersection P1 of the load curve and ICe changes to P2, and the current Ion (IJ is
However, since the reference I GFETMS is operating in the saturation region, this reference I GF
The current flowing through ET remains I rtgp (Di. Therefore, the output voltage van (I
J will change to Von (21. At this time, the output voltage of the sense amplifier circuit 12 and the reference voltage generation circuit 15
Difference in output voltage (Vaap (DJ Von (2), difference in case of design value (VREP (I)l V.o
(Since it is smaller than 1υ, detection by the comparison detector 16 at the next stage becomes difficult.

次に、センスアンプ回路、基準電圧発生回路の負荷曲線
り、がL3に変化した場合について説明する。この場合
、負荷曲線とICeの欠点P1がP3に茫ヒL、fl改
囲セルに流れる電流Ion(IIが工on(31に変化
するが、リファレンスIGFETM、に流れる電流は、
■RBF口のままになり、センスアンプ回路12の出力
電圧Von (IJがVon (3Jに変化することに
なる。
Next, a case will be described in which the load curves of the sense amplifier circuit and the reference voltage generation circuit change to L3. In this case, the load curve and the fault P1 of ICe are changed to P3, and the current flowing through the cell (Ion(II) changes to 31, but the current flowing through the reference IGFETM is
(2) The RBF port remains as it is, and the output voltage Von (IJ) of the sense amplifier circuit 12 changes to Von (3J).

この時、センスアンプ回路の出力電圧と基準電圧発生回
路の出力電圧の差(VFLmp CD) Von (3
すが、設計値の場合の差(VRBF (D)−V。n(
1))に比べ大きくなるので、次に消去され几記憶用セ
ルが選択され几時、読出しスピードが遅くなる欠点があ
る。
At this time, the difference between the output voltage of the sense amplifier circuit and the output voltage of the reference voltage generation circuit (VFLmp CD) Von (3
However, the difference in the case of the design value (VRBF (D) - V.n(
Since it is larger than 1)), there is a drawback that the read speed becomes slower when the next erased memory cell is selected.

又、M、として、書込みも消去もしていない記憶用セル
を用いる方法もあるが、記憶用セルは100A程度のト
ンネルゲートを有し、EEFROMの製造中に、トンネ
ルゲートに通して浮遊ゲートがチャージアップされ、記
憶用セルのしきい値がチップ内でばらつくので、書込み
も消去もしていない記憶用セルkMs として用いるこ
とができない。
There is also a method of using a memory cell that is neither written nor erased as M, but the memory cell has a tunnel gate of about 100A, and during EEFROM manufacturing, the floating gate is charged through the tunnel gate. Since the threshold value of the memory cell varies within the chip, it cannot be used as a memory cell kMs that is neither written nor erased.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

以上述べ之ように、従来の基準電圧発生回路15は、出
力電圧7部rt”決める電流源として、IGF’ETを
用い、IGFETの(ゲート幅)/(ゲート長)、IG
FETのゲート電極に接続されるリファレンス用読出し
制御線の電圧を制御することにより、出力電圧7部v’
k、書込まれt記憶用セルが選択され定時のセンスアン
プ回路12の出力電圧VOnと、消去され九記憶用セル
が選択され定時のセンスアンプ回路の出力電圧Voff
の中間になる工うに設計を行なうが、IGFETの電流
電圧特性と書込まれ比記憶用セルの電流電圧特性は、異
なるので、センスアンプ回路、基準電圧発生回路の負荷
曲線が、しきい値のばらつき、プロセス条件の変動によ
り負にシフトすると、Vonと■几EPの差が設計値よ
ジ小さくなり、書込まれ几記憶用セルが選択され定場合
、比較検出器で検出が困難になる欠点がある。
As described above, the conventional reference voltage generation circuit 15 uses an IGF'ET as a current source that determines the output voltage 7 part rt'', and the (gate width)/(gate length) of the IGFET, IG
By controlling the voltage of the reference readout control line connected to the gate electrode of the FET, the output voltage 7 parts v'
k, the output voltage VOn of the sense amplifier circuit 12 at a regular time when a memory cell is selected for writing and t, and the output voltage Voff from the sense amplifier circuit 12 at a regular time when a memory cell is selected and erased.
However, since the current-voltage characteristics of the IGFET and the current-voltage characteristics of the written ratio storage cell are different, the load curves of the sense amplifier circuit and the reference voltage generation circuit are designed to be in the middle of the threshold voltage. If there is a negative shift due to variations in variations or process conditions, the difference between Von and EP becomes much smaller than the designed value, and if a cell is selected for data storage, it becomes difficult to detect with a comparison detector. There is.

又、負荷曲線が、しきい値のバラツキ、プロセス条件の
変動により正にシフトするとV。nとV。ffとの差が
設計値より大きくなジ、次に消去され之記憶用セルが選
択された場合、読出しスピードが遅くなる欠点がある。
Also, if the load curve shifts positively due to variations in threshold values or process conditions, V. n and V. If the difference from ff is larger than the designed value, then if a memory cell to be erased is selected next, there is a drawback that the read speed becomes slow.

又、従来例の基準電圧発生回路は、出力電圧をチップの
機能チエツクの段階で任意に変化することができないの
で、書込まれ友記憶用セルに流れる電流がチップ内でど
の程度バラライでいるか推測できず、大容量のEEPR
OMに適さない欠点があった。
In addition, in the conventional reference voltage generation circuit, the output voltage cannot be arbitrarily changed at the stage of checking the functionality of the chip, so it is difficult to estimate how much the current that is written and flows to the companion memory cell varies within the chip. Large capacity EEPR
There were drawbacks that made it unsuitable for OM.

本発明の目的は、しきい値のバラツキやプロセス条件の
変動があっても、比較検出器が設計値通りに動作し、チ
ップの機能チエツクにおいて、書込まれた記憶用セルが
選択され次場合、記憶用セルに流れる電流のばらつきを
評価でき、又その評価結果から、基準電圧発生回路の出
力電圧を適正な値に設定できるようにした不揮発性牛導
体記憶装置を提供することにある。
An object of the present invention is to enable the comparison detector to operate according to the designed value even if there are variations in threshold values or process conditions, and to ensure that a written storage cell is selected in a chip function check and that the Another object of the present invention is to provide a non-volatile conductor memory device in which variations in current flowing through memory cells can be evaluated and, based on the evaluation results, the output voltage of a reference voltage generation circuit can be set to an appropriate value.

〔課題を解決する几めの手段〕[Elaborate means to solve problems]

不発明の構成は、ディジタル信号のrOJま交は「1」
を記憶する複数の記憶素子と、これら記憶素子の記憶内
容に従って電圧全出力するディジ、ト線と、これらディ
ジット線の電圧変化を検出するセンスアンプ回路と、こ
れらセンスアンプ回路の出力電圧に対応する基準電圧を
発生する基準電圧発生回路と、この基準電圧発生回路の
出力電圧と前記センスアンプの出力電圧とを比較し出力
電圧としてとり出す比較検出器とを有する不揮発性牛導
体記憶装置において、前記基準電圧発生回路が、前記記
憶素子と同一の構造と同一の特性とをもつ擬似記憶素子
と、この擬似記憶素子に前記ディジタル信号を書込む書
込み回路とを少なくとも備え、前記基準電圧発生回路の
出力電圧を、前記擬似記憶素子全書込んでそのしきいf
flを変化させることにより、rOJを記憶し定記憶素
子が選択され九時の前記センスアンプ回路の出力電圧と
、rLJを記憶した記憶素子が選択され比時の前記セン
スアンプ回路の出力電圧との間に設定できるようにした
ことを特徴とする。
In the uninvented configuration, the rOJ cross of the digital signal is "1".
, a plurality of memory elements that store , digit and t lines that output the full voltage according to the memory contents of these memory elements, a sense amplifier circuit that detects voltage changes on these digit lines, and a sense amplifier circuit that corresponds to the output voltage of these sense amplifier circuits. A nonvolatile conductor memory device comprising a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage, and a comparison detector that compares the output voltage of the reference voltage generation circuit with the output voltage of the sense amplifier and extracts it as an output voltage. The reference voltage generation circuit includes at least a pseudo memory element having the same structure and the same characteristics as the memory element, and a write circuit for writing the digital signal into the pseudo memory element, and the output of the reference voltage generation circuit includes: The voltage is written to all the pseudo memory elements and its threshold f
By changing fl, the output voltage of the sense amplifier circuit at 9 o'clock when rOJ is memorized and a constant memory element is selected, and the output voltage of the sense amplifier circuit at 9 o'clock when rLJ is selected and a constant memory element is selected. It is characterized by being able to be set between

〔実施例〕〔Example〕

次に、不発明について図面全参照する。 Next, all drawings will be referred to regarding non-invention.

第1図は本発明の一実施例に用いられる基準電圧発生回
路(15)の回路ブロック図である。図中、Q4  、
 Qs  、 Lは第9図と同じであり、M3は記憶用
セルMvn〜Mn1と構造および特性が同一のリファレ
ンスセル(以下リファレンスセルという)である、Yセ
レクト線YRお工びXセレクト線XRは、リファレンス
セルXデコーダ4およびリファレンスセルXデコーダ3
に接続され、制御信号によってリファレンスセルM3が
選択された時、書込み・消去モードでは電圧VPPが読
出しモードでは電圧VPPが供給される。また、Q鵞に
ドレインがFETQsのドレインに、ゲートがYセレク
ト線YRに接続され、第9図のQ7と同一の(ゲートl
1fI)/(ゲート長)t−持つ選択用のNE−IGF
ET。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a reference voltage generating circuit (15) used in one embodiment of the present invention. In the figure, Q4,
Qs and L are the same as in FIG. 9, M3 is a reference cell (hereinafter referred to as reference cell) that has the same structure and characteristics as the memory cells Mvn to Mn1, and the Y select line YR and the X select line XR are , reference cell X decoder 4 and reference cell X decoder 3
When the reference cell M3 is selected by a control signal, the voltage VPP is supplied in the write/erase mode and the voltage VPP is supplied in the read mode. In addition, the drain of Q is connected to the drain of FET Qs, and the gate is connected to Y select line YR, which is the same as Q7 in FIG.
1fI)/(gate length) t- NE-IGF for selection
E.T.

MlはドレインがIGFETQ、のソースに、ゲートが
Xセレクト線XRに接続され几選択用のNE−IGFE
T% Qs u、)’レインがコントロールゲート電圧
制御回路13の出力CGSに、ゲートがYセレクト線Y
Rに接続されたNE−IGFET%M、はドレインがI
GFETQ3のソースに、ゲートがXセレクト線XRに
接続され72NE−IGFETであり、レファレンスセ
ルMst!、ドレイン力IQFB’l’M。
Ml is an NE-IGFE whose drain is connected to the source of IGFETQ and whose gate is connected to the X selection line XR.
T% Qs u,)' The rain is connected to the output CGS of the control gate voltage control circuit 13, and the gate is connected to the Y select line Y.
The NE-IGFET %M connected to R has a drain connected to I
The source of GFETQ3 is a 72NE-IGFET whose gate is connected to the X select line XR, and the reference cell Mst! , drain force IQFB'l'M.

のソースに、ソースが(Vs)の出力■s1にゲートが
IGFETM、のソースに接続されている。また、チャ
ージポンプ回路2はリファレンスセルMst”書き込む
条件(VPP Iき込みパルス時間)を決定し、書込み
制御回路1はリファレンスセルMst書込む時に出力W
CRにVPPが出力される。また、Qlはドレインがチ
ャージポンプ回路2の出力CPRに、ソースがI GF
 E T Q 2 のドレインに、ゲートが書込み制御
回路1の出力WCRに接続され書込み用のNE−IGF
ETである。
The source is connected to the source of the (Vs) output ■s1, and the gate is connected to the source of the IGFETM. In addition, the charge pump circuit 2 determines the conditions for writing to the reference cell Mst (VPP I write pulse time), and the write control circuit 1 outputs the output W when writing to the reference cell Mst.
VPP is output to CR. In addition, Ql has a drain connected to the output CPR of the charge pump circuit 2, and a source connected to the IGF
NE-IGF for writing is connected to the drain of E T Q 2 and the gate is connected to the output WCR of the write control circuit 1.
It is ET.

本実施例の基準電圧発生回路の出力電圧vRgyの設定
方法について述べる。
A method of setting the output voltage vRgy of the reference voltage generation circuit of this embodiment will be described.

第2図に示すように、書込まれ几記憶用セルのしきい値
vTn(5)は書込み電圧VPPと、書き込みパルス幅
tpyに依存する。例えば、チャージポンプ回路2を、
VPP = 20 V、@pw=1mSになるように設
計し、記憶用セルを書込むと、第2図より■Tn(ロ)
=−4vになることが分かる。v’rn尚=−4Vの時
の記憶用セルに流れる電流の電流電圧特性を第3図のI
Ceに示され、これは第10図の工。8と同一である。
As shown in FIG. 2, the threshold value vTn(5) of the written memory cell depends on the write voltage VPP and the write pulse width tpy. For example, the charge pump circuit 2 is
If it is designed so that VPP = 20 V, @pw = 1 mS, and the memory cell is written, ■Tn (b) as shown in Figure 2.
It can be seen that = -4v. The current-voltage characteristics of the current flowing through the memory cell when v'rn = -4V are expressed as I in Figure 3.
Ce is shown in Fig. 10. Same as 8.

本実施例の基準電圧発生回路は、記憶用セルと同一の構
造と特性をもつリファレンスセルMsk有しているので
、このリファレンスセルMst記憶用セルと同様な手段
で書込み、しきい値VTMR(ロ)を初期状態よりも負
にシフトさせ、リファレンスセルM3に流れる電流を制
御することにより出力電圧VRBFを所望の値に設定す
ることができる。
Since the reference voltage generating circuit of this embodiment has a reference cell Msk having the same structure and characteristics as the memory cell, writing is performed using the same means as the reference cell Mst and the threshold value VTMR (low voltage). ) to a more negative value than the initial state and by controlling the current flowing through the reference cell M3, the output voltage VRBF can be set to a desired value.

例工ば、リファレンスセルM3のしきい値VTMRw全
V’[’MIL尚=−2Vに設定する場合は、第2図か
ら第1図に示すチャージポンプ回路2を、VPP”:2
0 V s jpy ”’ Q、 l rns 又uV
pp = 19 V、 tpW=1 m Sに設計すれ
ば良いことが分かる。
For example, when setting the threshold value VTMRw of reference cell M3 to total V'['MIL=-2V, the charge pump circuit 2 shown in FIGS.
0 V s jpy ”' Q, l rns also uV
It can be seen that the design should be such that pp = 19 V and tpW = 1 mS.

このように設計してリファレンスセルMs’ttrき込
んだ場合のリファレンスセルに流れるtiの電流電圧特
性は第3図の■凡のようになる。
When the reference cell Ms'ttr is designed in this manner and the reference cell Ms'ttr is inserted, the current-voltage characteristics of ti flowing through the reference cell are as shown in Figure 3.

第3図のIRと第10図(7)IR3を比較すると、本
実施例の基準電圧発生回路に、リファレンスセルMst
”有しているので、IRはICeと同様に、飽和領域が
存在しない電流電圧特性となる。この基準電圧発生回路
を用いた場合、センスアンプ回路、基準電圧発生回路の
負荷曲線がしきい値のばらつき、プロセス条件の変動等
で設計値から変化し九時の、書込まれ友記憶用セルが選
択された場合のセンスアンプ回路の出力電圧Yonと、
基準電圧発生回路の出力電圧■朋νとの関係を第3図、
第4図を用いて説明する。
Comparing IR in FIG. 3 and IR3 in FIG. 10 (7), it is found that the reference voltage generation circuit of this embodiment has a
”As a result, IR has current-voltage characteristics with no saturation region, similar to ICe. When this reference voltage generation circuit is used, the load curves of the sense amplifier circuit and reference voltage generation circuit are close to the threshold value. The output voltage Yon of the sense amplifier circuit when the friend memory cell to which data is written is selected at 9 o'clock, changes from the design value due to variations in process conditions, variations in process conditions, etc.
The relationship between the output voltage of the reference voltage generation circuit and the output voltage is shown in Figure 3.
This will be explained using FIG.

第4図は第11図と同様に、記憶用セル、リファレンス
セルに流れる電流に対する、センスアンプ回路の出力電
圧Yonと、基準電圧発生回路の出力電圧VREFの変
化を示す。電流値がOの時のセンスアンプ回路の出力電
圧は、消去された記憶用セルが選択され定場合のセンス
アンプ回路の出力電圧■。ffに対応する。
Similar to FIG. 11, FIG. 4 shows changes in the output voltage Yon of the sense amplifier circuit and the output voltage VREF of the reference voltage generation circuit with respect to the current flowing through the storage cell and the reference cell. The output voltage of the sense amplifier circuit when the current value is O is the output voltage of the sense amplifier circuit when the erased memory cell is selected and normal. Corresponds to ff.

(1)、負荷曲線LlがL2と負にシフトしt場合、負
荷曲線とICeの交点P1がR2に変化し、負荷曲線と
I、の交点RIlがR2に変化する。従って、記憶用セ
ルに流れる電流IoN(IJがION (2Jニ変化し
、リファレンスセルに流れる電流IRFiF(1)がI
 RBF (2J に変化する。この時、第4図からセ
ンスアンプ回路の出力電圧VOn(1)がVOn(2)
に、基準電圧発生回路の出力電圧■邪P(1)がVIJ
F(2)に変化することが分かる。
(1) When the load curve Ll shifts negatively to L2 and t, the intersection P1 between the load curve and ICe changes to R2, and the intersection RIl between the load curve and I changes to R2. Therefore, the current IoN (IJ flowing through the memory cell changes by 2J), and the current IRFiF (1) flowing through the reference cell changes to I
RBF (changes to 2J.At this time, from Fig. 4, the output voltage VOn(1) of the sense amplifier circuit becomes VOn(2)
Then, the output voltage of the reference voltage generation circuit P(1) is VIJ
It can be seen that it changes to F(2).

(2)、負荷曲線L1がL3と正にシフトしt場合、負
荷曲線とICeの交点P1がR3に変化し、負荷曲線と
IRの交点R1がR3に変化する。従って、記憶用セル
に流れる電流Ion(11がIon(3Jに変化し、リ
ファレンスセルに流れる電流IRIF(1)が工部F(
3)に変化する。この時、第4図から、センスアンプ回
路の出力■on (IJがVOn(3)に、基準電圧発
生回路の出力電圧7部F(1)がV昭F(31に変化す
ることが分かる。
(2) When the load curve L1 shifts positively to L3 and t, the intersection P1 between the load curve and ICe changes to R3, and the intersection R1 between the load curve and IR changes to R3. Therefore, the current Ion(11) flowing in the memory cell changes to Ion(3J, and the current IRIF(1) flowing in the reference cell changes to F(
3). At this time, it can be seen from FIG. 4 that the output (IJ) of the sense amplifier circuit changes to VOn (3), and the output voltage 7F (1) of the reference voltage generation circuit changes to VShoF (31).

以上説明しfC,ように、不実施例は、負荷曲線L1が
L2のように負にシフトしても、センスアンプ回路の出
力電圧VOnと、基準電圧発生回路の出力電圧VR1i
lFの差(Vxp (21−Von (21)が、設計
値の場合の差(VREF (11−VOn(11)に比
べてその減少量が従来例エフ小さいので、従来例の場合
の=うに、次段の比較検出器で書き込まれ友記憶用セル
が選択され几場合検出が困難になることはない。
As explained above, fC, in the non-embodiment, even if the load curve L1 shifts negatively like L2, the output voltage VOn of the sense amplifier circuit and the output voltage VR1i of the reference voltage generation circuit
Since the difference in IF (Vxp (21-Von (21)) is smaller than the difference in the design value (VREF (11-Von (11)) in the conventional example, If the comparison detector at the next stage selects the friend storage cell for writing, it will not be difficult to detect.

又、負荷曲線り、がL3と正にシフトしても、センスア
ンプ回路の出力電圧VOnと、基準電圧発生回路の出力
電圧VRFiFO差(VREF(3)−Von (3J
 )が、設計値の場合の差(vFLgr (11Von
 (1りに比べ増加量が従来例の場合に比べ小さいので
、従来例の場合のように、次に消去された記憶用セルが
選択されても読出し速度が遅くなるということはない。
Furthermore, even if the load curve shifts positively to L3, the difference between the output voltage VOn of the sense amplifier circuit and the output voltage VRFiFO of the reference voltage generation circuit (VREF (3) - Von (3J
) is the design value (vFLgr (11Von
(Since the amount of increase is smaller than that in the conventional example, even if the next erased storage cell is selected, the read speed will not be slowed down as in the conventional example.

第5図は本発明の第2の実施例のブロック図である。不
実施例は、第1の実施例におけるチャージポンプ2の代
りに、外部端子20およびこの外部端子20I/Cゲー
トとドレインが共通に接続されソースが出力線に接続さ
れ端子20に電流が流れることを防止する逆流防止用の
NE−IGF’ET Q。
FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment of the invention. In the non-embodiment, instead of the charge pump 2 in the first embodiment, there is an external terminal 20, and the I/C gate and drain of this external terminal 20 are connected in common, the source is connected to the output line, and a current flows through the terminal 20. NE-IGF'ET Q for backflow prevention.

が設けられている・ 本実施例において、リファレンスセルM3を8込む方法
について説明する。
In this embodiment, a method of inserting 8 reference cells M3 will be explained.

第1の実施例は、チップ内部に内蔵されtチャージポン
プ回路2からの書込み電圧■PP、書込みパルスSl 
、TI  (第6図)にエフ、リファレンスセルMsk
書込むのであるが、本実施例は、誉込み電圧と、書込み
パルスとを外部端子20で直接制御することができる。
The first embodiment uses a write voltage PP and a write pulse Sl from a charge pump circuit 2 built in the chip.
, TI (Fig. 6), reference cell Msk
In this embodiment, the write voltage and write pulse can be directly controlled by the external terminal 20.

不実施例においても、81!1の実施例で述べt工うに
、リファレンスセルM3のしきい値VTMR(5)全V
TMR(〜=−2■に設定する場合の例について述べる
Even in the non-embodiment, as described in the embodiment of 81!1, the threshold value VTMR(5) of the reference cell M3
An example of setting TMR (~=-2) will be described.

図においては、FET Q、のソースがチャージポンプ
回路2の出力に対応するので、そのソース電圧が20V
になるように、第6図のパルスS1に示すように、端子
20にパルス電圧(例えば最大値が22.5V、パルス
時間が0.1m5)’t”加えるか、パルスT1に示す
ように、FETQ4のソース電圧が19Vになるように
、端子20にノ(ルス電圧(例えば最大値が2L5V、
パルス時間が1 m5)t−加えれば良い。入力電圧S
l 、Tlに対しソース電圧S2 、T2が示されてい
る。
In the figure, the source of FET Q corresponds to the output of charge pump circuit 2, so its source voltage is 20V.
Either apply a pulse voltage (for example, maximum value 22.5 V, pulse time 0.1 m5) to the terminal 20 as shown in pulse S1 in FIG. In order to set the source voltage of FETQ4 to 19V, apply a voltage to the terminal 20 (for example, the maximum value is 2L5V,
It is sufficient if the pulse time is 1 m5) t-. Input voltage S
Source voltages S2, T2 are shown for l, Tl.

本実施例において、しきい値のばらつき、プロセス条件
の変動等により、負荷曲線が設計値から正、又は負にシ
フトし几場合の電圧■。n e voffの設計値から
の変化は、第1の実施例と全く同様である。
In this embodiment, the voltage ① occurs when the load curve shifts positive or negative from the design value due to variations in threshold values, variations in process conditions, etc. The change in n e voff from the design value is exactly the same as in the first embodiment.

また、不実施例は、外部端子20から任意の書込み電圧
、書込みパルス時間でリファレンスセルMst”書込み
、しきい値全変化させ、基準電圧発生回路の出力電圧を
変化させることができるので、本実施例t−EEPRO
MK搭載することにエフ、チップの機能チエツクの段階
で、外部端子から高電圧を印加してリファレンスセルt
JN込み、基準電圧発生回路の出力電圧を変化させ、書
込まれ友記憶用セルが正しく読出せるかどうかチエツク
することにより、書込まれ几記憶用セルに流れる電流が
チップ内の記憶用セルでどのくらしバラライでいるか評
価でき、この評価結果から基準電圧発生回路の出力電圧
全記憶用セルに流れる電流のバラツキを考慮して、適正
な値に設定することができる。
In addition, in the non-embodiment, the output voltage of the reference voltage generation circuit can be changed by writing to the reference cell Mst'' using an arbitrary write voltage and write pulse time from the external terminal 20, and changing the entire threshold value. Example t-EEPRO
When installing the MK, at the stage of checking the functionality of the chip, apply a high voltage from the external terminal to the reference cell t.
By changing the output voltage of the reference voltage generation circuit and checking whether the written memory cell can be read correctly, the current flowing to the written memory cell can be changed to the memory cell in the chip. It is possible to evaluate how much variation there is in daily life, and from this evaluation result, it is possible to set an appropriate value by taking into account the variation in the current flowing through the cells for storing all the output voltages of the reference voltage generation circuit.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた工うに、不発明の半導体記憶装f!tは、基
準電圧発生回路に記憶用セルと構造と特性が同一である
擬似記憶素子(リファレンスセル)と、書込み回路と金
有しており、このリファレンスセルを書込み、このリフ
ァレンスセルのしきい値を変化させ、このリファレンス
セルに流れる電流を制御し、基準電圧発生回路の出力電
圧金、書込1れた記憶用セルが選択された場合のセンス
アンプ回路の出力電圧と、消去された記憶用セルが選択
された場合のセンスアンプ回路の出力電圧の中間に設定
することができる。
As described above, the uninvented semiconductor memory device f! t has a pseudo memory element (reference cell) whose structure and characteristics are the same as a memory cell in a reference voltage generation circuit, and a write circuit, and writes to this reference cell and sets the threshold value of this reference cell. The output voltage of the reference voltage generation circuit, the output voltage of the sense amplifier circuit when a written memory cell is selected, and the erased memory cell are controlled by changing the current flowing through this reference cell. It can be set to an intermediate value between the output voltages of the sense amplifier circuit when the cell is selected.

従って、記憶用セルとリファレンスセルの電流電圧特性
が、共に飽和領域をもたない特性を持ち、しきい値の変
化、プロセス条件のばらつきにより、センスアンプ回路
、基準電圧発生回路の負荷曲線が設計値から変化し、記
憶用セルに流れる電流め;変化し、センスアンプ回路の
出力電圧が変化しても、リファレンスセルに流れる電流
も同様に変化し、基準電圧発生回路の出力電圧も同様に
変化させることが出来る。
Therefore, the current-voltage characteristics of the storage cell and the reference cell both have characteristics that do not have a saturation region, and the load curves of the sense amplifier circuit and reference voltage generation circuit are designed depending on changes in the threshold value and variations in process conditions. Even if the output voltage of the sense amplifier circuit changes, the current flowing to the reference cell changes in the same way, and the output voltage of the reference voltage generation circuit also changes. I can do it.

従って、センスアンプ回路、基準電圧発生回路の負荷曲
線が設計値から変化しても、基準電圧発生回路の出力電
圧VRFiFと、書込まれた記憶用セルが選択された場
合のセンスアンプ回路の出力電圧Yonの差(VRIF
−V。n)がほぼ設計値通りになり、従来例の場合のよ
うに、この差が小さくなり、次段の比較検出器で検出が
困難になったり、この差が太きくなりすぎて次に消去さ
れ几記憶用セルが選択された場合、読出し速度が遅くな
る工うなことはなくなる。
Therefore, even if the load curves of the sense amplifier circuit and the reference voltage generation circuit change from their design values, the output voltage VRFiF of the reference voltage generation circuit and the output of the sense amplifier circuit when a written storage cell is selected. Difference in voltage Yon (VRIF
-V. n) becomes almost the designed value, and as in the case of the conventional example, this difference becomes small and becomes difficult to detect with the comparison detector in the next stage, or this difference becomes too large and is erased next time. If a deep storage cell is selected, there is no need to slow down the read speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例中の基準電圧発生回路の回路
図、第2図は本実施例に用いられる記憶用セルの書込み
および消去時のしきい値■Tの変動を示す波形図、第3
図は本実施例の負荷曲線。 記憶用セルおよびレファレンスセルの電流電圧特性図、
第4図は本実施例の記憶用セルの出力電圧特性図、第5
図は不発明の第2の実施例の基準電圧発生回路の回路図
、第6図はWiJ2の実施例の外部端子に印加されるパ
ルスの波形図、第7図は従来のEEPROImと例のブ
ロック図、第8図は第7図のセンスアンプの一例の回路
図、第9図は第7図の基準電圧発生回路の一例の回路図
、第10図は従来例の負荷特性図、記憶用セルおよびレ
ファレンスセルの電流電圧特性図、第11図は従来例の
記憶用セルの出力電圧特性図である。 1.10・・・書込み制御回路、2.11・・・チャー
ジポンプ回路、3・・・Xデコード回路、4・・・Yデ
コード回路、12・・・センスアンプ回路、13・・・
コントロールゲート電圧制御回路、14・・・ソース電
圧制御回路、15・・・レファレンス回路、16・・・
比較検出器、17・・・出力バッファ、20・・・外部
端子、21・・・出力端子s’1*’2・・・インバー
タ、Ml。 M2.M、、M5.、、NE−IGFET%M3・・・
レファレンスセル、M1□〜Mn1・・・メモリセル、
MMll・・・記憶用セル、M511・・・選択用セル
、Ql・・・書込み用NE−IGFET、 Q2 、Q
s  、Qs〜Qy、Qe、Q、I〜Q13・・・NE
−IGFET1Q4 、Q、・・・PE−IGET 代理人 弁理士  内 原   晋    ¥3図 茅4−田 早Z何 −鴎χ
Fig. 1 is a circuit diagram of a reference voltage generation circuit in one embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a waveform diagram showing fluctuations in the threshold voltage ■T during writing and erasing of a memory cell used in this embodiment. , 3rd
The figure shows the load curve of this example. Current-voltage characteristic diagram of memory cell and reference cell,
FIG. 4 is an output voltage characteristic diagram of the memory cell of this example, and FIG.
The figure is a circuit diagram of the reference voltage generation circuit of the second embodiment of the invention, Figure 6 is a waveform diagram of the pulse applied to the external terminal of the WiJ2 embodiment, and Figure 7 is the conventional EEPROIm and the block of the example. 8 is a circuit diagram of an example of the sense amplifier in FIG. 7, FIG. 9 is a circuit diagram of an example of the reference voltage generation circuit in FIG. 7, and FIG. 10 is a load characteristic diagram of a conventional example, and a memory cell. 11 is a current-voltage characteristic diagram of a reference cell, and FIG. 11 is an output voltage characteristic diagram of a conventional memory cell. 1.10...Write control circuit, 2.11...Charge pump circuit, 3...X decode circuit, 4...Y decode circuit, 12...Sense amplifier circuit, 13...
Control gate voltage control circuit, 14... Source voltage control circuit, 15... Reference circuit, 16...
Comparison detector, 17... Output buffer, 20... External terminal, 21... Output terminal s'1*'2... Inverter, Ml. M2. M,,M5. ,,NE-IGFET%M3...
Reference cell, M1□~Mn1... memory cell,
MMll...Memory cell, M511...Selection cell, Ql...NE-IGFET for writing, Q2, Q
s, Qs~Qy, Qe, Q, I~Q13...NE
-IGFET1Q4 ,Q,...PE-IGET Agent Patent Attorney Susumu Uchihara ¥3 Figure Kaya 4 - Tahaya Z What - Kamo χ

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ディジタル信号の「0」または「1」を記憶する複数の
記憶素子と、これら記憶素子の記憶内容に従って電圧を
出力するティジット線と、これらディジット線の電圧変
化を検出するセンスアンプ回路と、これらセンスアンプ
回路の出力電圧に対応する基準電圧を発生する基準電圧
発生回路と、この基準電圧発生回路の出力電圧と前記セ
ンスアンプの出力電圧とを比較し出力電圧としてとり出
す比較検出器とを有する不揮発性半導体記憶装置におい
て、前記基準電圧発生回路が、前記記憶素子と同一の構
造と同一の特性とをもつ擬似記憶素子と、この擬似記憶
素子に前記ディジタル信号を書込む書込み回路とを少な
くとも備え、前記基準電圧発生回路の出力電圧を、前記
擬似記憶素子を書込んでそのしきい値を変化させること
により、「0」を記憶した記憶素子が選択された時の前
記センスアンプ回路の出力電圧と、「1」を記憶した記
憶素子が選択された時の前記センスアンプ回路の出力電
圧との間に設定できるようにしたことを特徴とする不揮
発性半導体記憶装置。
A plurality of memory elements that store digital signals "0" or "1", digit lines that output voltages according to the memory contents of these memory elements, a sense amplifier circuit that detects voltage changes on these digit lines, and these sense A nonvolatile device comprising a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage corresponding to the output voltage of an amplifier circuit, and a comparison detector that compares the output voltage of the reference voltage generation circuit with the output voltage of the sense amplifier and extracts it as an output voltage. In the semiconductor memory device, the reference voltage generation circuit includes at least a pseudo memory element having the same structure and the same characteristics as the memory element, and a write circuit for writing the digital signal into the pseudo memory element, By writing the output voltage of the reference voltage generation circuit into the pseudo memory element and changing its threshold value, the output voltage of the sense amplifier circuit when a memory element storing "0" is selected is determined. , and the output voltage of the sense amplifier circuit when a memory element storing "1" is selected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111304A (en) * 1996-08-29 2000-08-29 Nec Corporation Semiconductor diffused resistor and method for manufacturing the same
US6246608B1 (en) 1999-06-03 2001-06-12 Fujitsu Limited Non-volatile memory circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5856290A (en) * 1981-09-29 1983-04-02 Nec Corp Storage device
JPS59110096A (en) * 1982-12-13 1984-06-25 Mitsubishi Electric Corp Nonvolatile semiconductor memory device
JPS6276098A (en) * 1985-09-30 1987-04-08 Toshiba Corp Sense amplifier circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5856290A (en) * 1981-09-29 1983-04-02 Nec Corp Storage device
JPS59110096A (en) * 1982-12-13 1984-06-25 Mitsubishi Electric Corp Nonvolatile semiconductor memory device
JPS6276098A (en) * 1985-09-30 1987-04-08 Toshiba Corp Sense amplifier circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111304A (en) * 1996-08-29 2000-08-29 Nec Corporation Semiconductor diffused resistor and method for manufacturing the same
US6246608B1 (en) 1999-06-03 2001-06-12 Fujitsu Limited Non-volatile memory circuit

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