JPH02183496A - Nonvolatile semiconductor memory - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory

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JPH02183496A
JPH02183496A JP1001621A JP162189A JPH02183496A JP H02183496 A JPH02183496 A JP H02183496A JP 1001621 A JP1001621 A JP 1001621A JP 162189 A JP162189 A JP 162189A JP H02183496 A JPH02183496 A JP H02183496A
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JP
Japan
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voltage
program voltage
program
memory cell
potential
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Application number
JP1001621A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Korogi
興梠 泰宏
Takeshi Toyama
毅 外山
Kenji Koda
香田 憲次
Hiroyasu Makihara
牧原 浩泰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • G11CSTATIC STORES
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    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/22Safety or protection circuits preventing unauthorised or accidental access to memory cells
    • G11C16/225Preventing erasure, programming or reading when power supply voltages are outside the required ranges
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/30Power supply circuits

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Abstract

PURPOSE:To prevent element destruction caused by excessive program voltage by providing a program voltage lowering circuit to lower the program voltage to voltage lower than a prescribed potential when the program voltage is higher than the prescribed potential. CONSTITUTION:When program voltage VPP of an EPROM becomes 21V because of erroneous setting though the voltage VPP is 12.5V, the output voltage of a program voltage detection circuit 3 becomes an H level. Since an n-channel transistor Tr 25 operates in response to the output signal of an inverter 21, in this case, the Tr 25 is turned on. As the result, even when the voltage VPP is 21V, since the potential is grounded by the Tr 25, the potential of a voltage VPP wiring is made into a ground potential. As the result, the ground potential is impressed to a VCC/VPP voltage switching circuit 15 and a memory cell selecting peripheral circuit 5, and the excessive voltage is never impressed to the respective circuits of the EPROM. Consequently, it can be prevented that the EPROM is join-destroyed caused by the impressing of the excessive voltage to the EPROM.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はフローティングゲート型メモリセルを用いた
不揮発性半導体記憶装置(以下EFROMと略す)に関
するもので、特にプログラム時に発生するおそれのある
接合破壊の防止が可能な不揮発性半導体記憶装置に関す
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a non-volatile semiconductor memory device (hereinafter abbreviated as EFROM) using a floating gate type memory cell, and particularly relates to a junction breakdown that may occur during programming. The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device that can prevent the above.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4A図は従来の紫外線照射型EFROMの全体構成を
示すブロック図である。第4A図を参照して、紫外線照
射型EFROMは、EPROM全体を制御するための制
御部1と、制御部1からの信号および外部から与えられ
るプログラム電圧VP”P%電源電圧VCCを受けて制
御部1およびメモリセル選択用周辺回路5に内部電源を
供給するためのVCC/VPP電源切換回路15と、制
御部1から出力される周辺回路制御信号線、VCC/V
PP電源切換回路15および外部から与えられるプログ
ラム電圧VFPに接続されたメモリセル選択用周辺回路
5と、メモリセル選択用周辺回路5によって選択され、
情報電荷を蓄積するためのメモリセルが行列に配列され
たメモリアレイ12とを含む。制御部1にはEFROM
を制御するための制御信号が入力される制御信号入力端
子CE、OE、PGMの各々の入力端子が設けられてい
る。メモリセル選択用周辺回路5は、メモリアレイ12
の中に含まれた1つのメモリセル9を選択するためのロ
ウデコーダ7、コラムデコーダ8と、外部からのアドレ
ス信号A0〜Anに応答してロウデコーダ7、コラムデ
コーダ8にアドレス信号を出力するためのアドレスバッ
ファ6と、外部のデータ入出力端子であるDo−wDn
に接続され、入出力データを一時的に貯蔵するための人
出カバッファ11と、コラムデコーダ8および人出カバ
ッファ11に接続され、続出時にメモリアレイ12内の
メモリセルの情報電荷の有無を判断するためのセンスア
ンプ10とを含む。
FIG. 4A is a block diagram showing the overall configuration of a conventional ultraviolet irradiation type EFROM. Referring to FIG. 4A, the ultraviolet irradiation type EFROM is controlled by a control section 1 for controlling the entire EPROM, a signal from the control section 1, and a program voltage VP''P% power supply voltage VCC applied from the outside. A VCC/VPP power supply switching circuit 15 for supplying internal power to the memory cell selection peripheral circuit 5 and the peripheral circuit control signal line output from the control unit 1, VCC/V
selected by the memory cell selection peripheral circuit 5 connected to the PP power supply switching circuit 15 and the externally applied program voltage VFP, and the memory cell selection peripheral circuit 5;
It includes a memory array 12 in which memory cells for storing information charges are arranged in rows and columns. The control unit 1 has an EFROM
Control signal input terminals CE, OE, and PGM are respectively provided to which control signals for controlling are input. The memory cell selection peripheral circuit 5 is connected to the memory array 12.
A row decoder 7 and a column decoder 8 are used to select one memory cell 9 included in the memory cell 9, and an address signal is output to the row decoder 7 and column decoder 8 in response to external address signals A0 to An. address buffer 6, and Do-wDn, which is an external data input/output terminal.
It is connected to the output buffer 11 for temporarily storing input/output data, the column decoder 8 and the output buffer 11, and determines the presence or absence of information charges in the memory cells in the memory array 12 when sequential data is output. and a sense amplifier 10 for.

第4B図は第4A図に示したEFROMにデータを書込
むためのEPROMプログラマの概略を示す模式図であ
る。第4B図を参照して、EPROMプログラマは、プ
ログラム電源VP Pを供給するためのプログラム電源
端子と、電源を供給するための電源端子VCCと、EP
ROMを制御するための制御信号を出力するためのCE
、OE。
FIG. 4B is a schematic diagram showing an outline of an EPROM programmer for writing data into the EFROM shown in FIG. 4A. Referring to FIG. 4B, the EPROM programmer has a program power supply terminal for supplying a program power supply VPP, a power supply terminal VCC for supplying power, and an EPROM programmer.
CE for outputting control signals to control the ROM
, O.E.

PGMのそれぞれの制御信号出力端子と、メモリアレイ
12内のメモリセルを選択するためのアドレス信号A0
〜Anを出力するためのアドレス信号出力端子と、デー
タ入出力を行なうためのデータ入出力端子り。−Dnと
を含む。EFROMがプログラムされるときには、EP
ROMとEPROMプログラマはICソケットを介して
上記同一記号の電源および信号端子がそれぞれ接続され
る。
Each control signal output terminal of the PGM and an address signal A0 for selecting a memory cell in the memory array 12
An address signal output terminal for outputting ~An and a data input/output terminal for data input/output. -Dn. When the EFROM is programmed, the EP
The ROM and EPROM programmers are respectively connected to the power supply and signal terminals with the same symbols mentioned above through IC sockets.

第5図はメモリアレイ12を構成している1つのメモリ
セル9の構造を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of one memory cell 9 constituting the memory array 12. As shown in FIG.

第5図を参照して、EFROMの1つのメモリセルは、
半導体基板51の主表面上に間隔を隔てて形成されたソ
ース52およびドレイン53と、ソース52およびドレ
イン53の間に挾まれた領域上に絶縁膜56を介して形
成された情報電荷を蓄積するためのフローティングゲー
ト54と、フローティングゲート54の上に絶縁膜56
を介して形成され、メモリセルを選択するためのコント
ロールゲート55とを含む。
Referring to FIG. 5, one memory cell of the EFROM is
A source 52 and a drain 53 are formed at intervals on the main surface of the semiconductor substrate 51, and information charges formed on a region sandwiched between the source 52 and the drain 53 via an insulating film 56 are stored. and an insulating film 56 on the floating gate 54.
and a control gate 55 for selecting a memory cell.

第6図は1つのメモリセル9に情報電荷が書込まれたと
きと消去されたときのコントロールゲート電圧VcGと
そのときにドレインに流れるドレイン電流tosの関係
を示すグラフである。メモリセル9のフローティングゲ
ート54に情報電荷が書込まれたときは、図中aで示さ
れるドレイン電流XOSが流れ、フローティングゲート
54から情報電荷が消去されたときには図中すで示すド
レイン電流tosが流れる。この状態をコントロールゲ
ート55に読出ゲート電圧VRを印加することにより読
出す。それによって、フローティングゲート54の情報
電荷の有無が判断される。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the control gate voltage VcG and the drain current tos flowing to the drain when information charges are written and erased in one memory cell 9. When information charges are written into the floating gate 54 of the memory cell 9, a drain current XOS shown by a in the figure flows, and when the information charges are erased from the floating gate 54, a drain current tos shown in the figure already flows. flows. This state is read by applying read gate voltage VR to control gate 55. Thereby, the presence or absence of information charges in the floating gate 54 is determined.

次にEFROMの動作について説明する。プログラム時
には第4B図に示したEPプログラマを用いて、EPR
OMプログラマからの信号をEFROMの制御部1が受
け、EFROMはプログラムモードであることを感知す
る。制御部1はEPROMプログラマより供給されたプ
ログラム電圧をメモリセル選択用周辺回路5に導き、プ
ログラムイネーブル状゛態とする。アドレスバッファ6
はEPプログラマからの信号に基づいて所定のメモリセ
ル9を選択すべきロウデコーダ7およびコラムデコーダ
8にアドレス信号を伝える。ロウデコーダ7およびコラ
ムデコーダ8は、各々のメモリセル9のコントロールゲ
ート55およびドレイン53に接続されたワードライン
およびビットラインを選択する。同時にメモリセル9は
人出カバッファ11より得られた所定の情報を選択され
たメモリセル9に情報電荷を蓄積することによってプロ
グラムする。
Next, the operation of the EFROM will be explained. When programming, use the EP programmer shown in Figure 4B to
The control unit 1 of the EFROM receives a signal from the OM programmer and senses that the EFROM is in the program mode. The control section 1 guides the program voltage supplied from the EPROM programmer to the memory cell selection peripheral circuit 5, and sets it in a program enable state. address buffer 6
transmits an address signal to the row decoder 7 and column decoder 8 which are to select a predetermined memory cell 9 based on the signal from the EP programmer. Row decoder 7 and column decoder 8 select word lines and bit lines connected to control gate 55 and drain 53 of each memory cell 9. At the same time, the memory cells 9 are programmed with predetermined information obtained from the crowd buffer 11 by accumulating information charges in the selected memory cells 9.

次にEFROMのメモリセル9の動作を簡単に説明する
。第5図および第6図を参照して、フローティングゲー
ト54に書込が行なわれるときは、ドレイン53および
コントロールゲート55に高電圧(プログラム電圧VP
 F )が印加され、ソース52が接地電位にされる。
Next, the operation of the EFROM memory cell 9 will be briefly explained. Referring to FIGS. 5 and 6, when writing is performed on floating gate 54, drain 53 and control gate 55 are applied with a high voltage (program voltage VP
F) is applied, and the source 52 is brought to ground potential.

そうするとソース52およびドレイン53の間に挾まれ
たチャネル領域にホットエレクトロンが発生し、このホ
ットエレクトロンがフローティングゲート54に注入さ
れる。EFROMのデータが消去されるときは、紫外線
がEFROMに照射される。その結果フローティングゲ
ート内の電子が励起され、放出される。フローティング
ゲート54に電子が注入されることによりフローティン
グゲートに書込が行なわれ、しきい値が高くなり、フロ
ーティングゲート内の電子が放出されることによりフロ
ーティングゲートが消去されしきい値はもとに戻る。
Then, hot electrons are generated in the channel region sandwiched between the source 52 and the drain 53, and these hot electrons are injected into the floating gate 54. When data in the EFROM is erased, the EFROM is irradiated with ultraviolet light. As a result, the electrons within the floating gate are excited and emitted. By injecting electrons into the floating gate 54, writing is performed on the floating gate, raising the threshold value, and by releasing the electrons in the floating gate, the floating gate is erased and the threshold value returns to the original value. return.

上記のようなプログラムの完了後、続出時には制御部1
はEPROMを読出モードに制御する信号をメモリセル
選択用周辺回路5に伝える。プログラム時と同様にアド
レス信号により所定のメモリセル9が選択される。セン
スアンプlOはメモリセル9の情報を感知し、入出力バ
ッファ11に伝える。人出力バッファ11は読出した情
報電圧を波形整形、増幅後、外部へ出力する。
After the above program is completed, if the program continues, the control unit 1
transmits a signal for controlling the EPROM to read mode to the memory cell selection peripheral circuit 5. As in programming, a predetermined memory cell 9 is selected by an address signal. The sense amplifier IO senses information in the memory cell 9 and transmits it to the input/output buffer 11. The human output buffer 11 outputs the read information voltage to the outside after waveform shaping and amplification.

なお、現在入手可能なEFROMのプログラム電圧は1
2.5Vのものと21Vのものが存在する。読出電圧は
プログラム電圧が12.5V系、2iv系ともに5vで
あるものが一般的である。
The program voltage of currently available EFROM is 1
There are 2.5V and 21V types. Generally, the read voltage is 5V for both the 12.5V system and the 2IV system.

またEFROMプログラマとしては、12.5V系、2
1V系の両者に対応できる装置が大半である。
Also, as an EFROM programmer, 12.5V system, 2
Most devices are compatible with both 1V and 1V systems.

従来のEFROMは以上のように構成されている。また
微細化、低消費電力化、信頼性確保等の面からEFRO
Mのプログラム電圧の低電圧化が進んでいる。しかし、
異なったプログラム電圧を必要とするEFROMが共存
するために、プログラム時にEFROMプログラマの誤
設定等によりEFROMJ、:過電圧が加えられ、破壊
するという問題点があった。
The conventional EFROM is configured as described above. In addition, EFRO
The M programming voltage is becoming lower. but,
Since EFROMs requiring different programming voltages coexist, there is a problem in that during programming, an overvoltage is applied to the EFROM due to incorrect settings of the EFROM programmer, resulting in destruction.

上記のような問題点を解消するために、従来の改良され
たEFROMでは、EFROMの制御部にプログラム電
圧検知回路が設けられた。すなわち、プログラム電圧検
知回路により論理的に規定以上のプログラム電圧がEF
ROMに印加された場合には、プログラムモードが設定
されなかった。
In order to solve the above-mentioned problems, in the conventional improved EFROM, a program voltage detection circuit is provided in the control section of the EFROM. In other words, the program voltage detection circuit logically detects a program voltage higher than the specified value as EF.
If applied to ROM, program mode was not set.

Vrr/Vccを電源とした内部周辺回路の電源電圧と
してはVCCが供給され、内部素子の耐圧を越えること
による素子の破壊が防がれた。
Vcc was supplied as the power supply voltage for the internal peripheral circuitry using Vrr/Vcc as the power supply, thereby preventing destruction of the internal elements due to exceeding their breakdown voltage.

このような改良されたEFROMの例がたとえば特開昭
63−81550号公報に開示されている。
An example of such an improved EFROM is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 81550/1983.

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

第7図は特開昭63−81550号公報に記載された改
良されたEEPROMのVl:C/VPP電源切換回路
(第1図の15に対応)の模式図である。第7図を参照
して、従来の改良されたEPROMのVcc/Vpp電
源切換回路15は、プログラム電圧VPP端子とノード
Nとの間に設けられ、NOR回路の出力に応答して動作
するNチャネルトランジスタ37と、ノードNと電源電
圧Vcc端子との間に接続され、制御部1から出力され
る周辺回路制御信号に応答して動作するNチャネルトラ
ンジスタ39と、周辺回路制御信号とNチャネルトラン
ジスタ37のゲートの間に接続されたNOT回路35と
を含みノードNから制御部1およびメモリセル選択用周
辺回路5で使用される内部電源がvcC/VP ?内部
使用回路(メモリセル選択用周辺回路、制御回路等)に
出力される。
FIG. 7 is a schematic diagram of a Vl:C/VPP power supply switching circuit (corresponding to 15 in FIG. 1) of an improved EEPROM described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-81550. Referring to FIG. 7, a conventional improved EPROM Vcc/Vpp power supply switching circuit 15 is provided between a program voltage VPP terminal and a node N, and is an N channel that operates in response to the output of a NOR circuit. A transistor 37 , an N-channel transistor 39 connected between the node N and the power supply voltage Vcc terminal and operated in response to a peripheral circuit control signal output from the control unit 1 , and a peripheral circuit control signal and an N-channel transistor 37 . The internal power supply used in the control unit 1 and the memory cell selection peripheral circuit 5 is connected from the node N to vcC/VP? It is output to internally used circuits (peripheral circuits for memory cell selection, control circuits, etc.).

改良されたEFROMにおいては、プログラム電圧検知
回路により論理的に規定以上のプログラム電圧が印加さ
れた場合にはプログラムモードに設定されない。しかし
、従来の改良されたEEFROMにおいても、!07図
に示すように、外部から与えられるプログラム電圧VP
Pが直接VCC/Vrr電源切換回路15に印加されて
いる。このような場合においてはプログラム電圧VPP
が所定のプログラム可能な電圧よりも高い場合には過電
圧による素子の接合破壊を防止することができない。す
なわちvcc/vPP電源切換回路15に過電圧が印加
され、V c(/ V P P電源切換回路が破壊され
る場合がある。
In the improved EFROM, the program mode is not set if a program voltage higher than a logically specified value is applied by the program voltage detection circuit. However, even in the conventional improved EEFROM! As shown in Figure 07, the program voltage VP applied externally
P is directly applied to the VCC/Vrr power supply switching circuit 15. In such a case, the program voltage VPP
is higher than a predetermined programmable voltage, it is not possible to prevent junction breakdown of the device due to overvoltage. That is, an overvoltage is applied to the vcc/vPP power supply switching circuit 15, and the Vc(/VPP power supply switching circuit) may be destroyed.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、EPROMプログラマから過電圧が印加され
ても、過電圧による素子破壊を防止することができるE
FROMを提供することを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and even if an overvoltage is applied from an EPROM programmer, it is possible to prevent element destruction due to overvoltage.
The purpose is to provide FROM.

[課題を解決するための手段] この発明にがかるEFROMは、フローティングゲート
を有し、情報電荷を記憶するメモリセルのアレイと、メ
モリセルを選択するメモリセル選択回路部と、メモリセ
ルおよびメモリセル選択回路部を制御するための制御部
と、制御部、メモリセルおよびメモリセル選択回路部に
動作電圧を印加するための内部電源発生手段とを含み、
書込用プログラム電圧を受けてプログラムを行なう不揮
発性半導体記憶装置であって、書込時には書込用プログ
ラム電圧はメモリセル選択回路部、制御部および内部電
源発生回路に印加され、プログラム電圧が所定の第1の
電位よりも高い第2の電位であるか否かを判別するプロ
グラム電圧判別回路と、プログラム電圧判別回路がプロ
グラム電圧が第2の電位であると判別したとき、プログ
ラム電圧を第1の電位より低い電位に下げるためのプロ
グラム電圧降下口路とを含む。
[Means for Solving the Problems] An EFROM according to the present invention includes an array of memory cells that have floating gates and store information charges, a memory cell selection circuit section that selects memory cells, and memory cells and memory cells. a control section for controlling the selection circuit section; and an internal power generation means for applying an operating voltage to the control section, the memory cell, and the memory cell selection circuit section;
This is a non-volatile semiconductor memory device that performs programming by receiving a write program voltage. During writing, the write program voltage is applied to a memory cell selection circuit section, a control section, and an internal power supply generation circuit, and the program voltage is maintained at a predetermined level. a program voltage determination circuit that determines whether the program voltage is at a second potential higher than the first potential; and when the program voltage determination circuit determines that the program voltage is at the second potential, and a program voltage drop path for lowering the voltage to a potential lower than that of the voltage.

[作用] この発明におけるプログラム電圧降下回路は、プログラ
ム電圧VFFが所定の電位よりも高いときにEPROM
プログラマから印加されるプログラム電圧Vr Pを所
定の第1の電位より低い電位に下げる。したがってプロ
グラム電圧Vrrが印加される各回路部分においても、
所定の第1の電位よりも高い電位がかかることはない。
[Function] The program voltage drop circuit according to the present invention lowers the EPROM voltage when the program voltage VFF is higher than a predetermined potential.
The program voltage VrP applied from the programmer is lowered to a potential lower than a predetermined first potential. Therefore, in each circuit portion to which the program voltage Vrr is applied,
A potential higher than the predetermined first potential is never applied.

[発明の実施例] 第1図はこの発明にかかる紫外線照射型EFROMの全
体構成を示すブロック図である。
[Embodiments of the Invention] FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultraviolet irradiation type EFROM according to the present invention.

第1図を参照して、この発明にかかるEFROMは、E
FROM全ROM御するための制御部1と、EPROM
プログラマから印加されるプログラム電圧Vttおよび
制御部1から出力される周辺回路制御信号に応答して制
御部1およびメモリセル選択用周辺回路5の動作電源を
供給するためのVCC/VPP電源切換回路15と、E
PROMプログラマから印加されるプログラム電圧VP
?および制御部1から出力される周辺回路制御信号に接
続され、メモリセルの選択等を行なうメモリセル選択用
周辺回路5と、メモリセル選択用周辺回路5に接続され
、情報電荷を蓄積するためのメモリセルのアレイを含む
メモリアレイ12とを含む。
Referring to FIG. 1, the EFROM according to the present invention is
FROMControl unit 1 for controlling all ROMs and EPROM
VCC/VPP power supply switching circuit 15 for supplying operating power to the control unit 1 and the memory cell selection peripheral circuit 5 in response to the program voltage Vtt applied from the programmer and the peripheral circuit control signal output from the control unit 1; and E
Program voltage VP applied from PROM programmer
? and a peripheral circuit for memory cell selection 5 which is connected to the peripheral circuit control signal outputted from the control unit 1 and performs memory cell selection etc.; and a memory array 12 including an array of memory cells.

制御部1はEPROMプログラマから印加されるプログ
ラム電圧VPPに接続され、プログラム電圧VPPの電
圧を検出するためのプログラム電圧検知回路3と、プロ
グラムおよび続出時の制御を行なうためのプログラム/
読出制御部2と、プログラム電圧検知回路3とプログラ
ム/読出制御部2とに接続され、メモリおよびメモリセ
ル選択用周辺回路を制御するための周辺回路制御信号を
出力するためのプログラム回路4とを含む。
The control section 1 is connected to the program voltage VPP applied from the EPROM programmer, and includes a program voltage detection circuit 3 for detecting the voltage of the program voltage VPP, and a program/program/program for controlling the program and subsequent execution.
A read control section 2, a program circuit 4 connected to the program voltage detection circuit 3 and the program/read control section 2, and outputting a peripheral circuit control signal for controlling the memory and memory cell selection peripheral circuit. include.

メモリセル選択用周辺回路5およびメモリアレイ12の
構成は第4A図に示したものと同様であるので、同一部
分に同一符号を付してその説明は省略する。
The configurations of the memory cell selection peripheral circuit 5 and the memory array 12 are similar to those shown in FIG. 4A, so the same parts are given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.

なお、EPROMとEPROMプログラマとの関係も、
第4A図および第4B図で説明した内容と同様であるの
で同一部分に同一符号を付してその説明は省略する。
Furthermore, the relationship between EPROM and EPROM programmer is
Since the contents are the same as those explained in FIGS. 4A and 4B, the same parts are given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.

次にこの発明にがかるEFROMの制御部1の動作につ
いて説明する。第1図を参照して、プログラム時にはE
PROMプログラマを用いてEPROMプログラマから
の信号をプログラム/読出制御回路2で受ける。モして
EFROMをプログラムモードにせしめる制御信号をプ
ログラム回路4に伝える。プログラム電圧検知回路3は
、EPROMプログラマより供給されたプログラム電圧
がVPPがプログラムに適正な電圧であるか否かを検知
し、適正/不適正情報をプログラム回路4に伝える。プ
ログラム回路4は、プログラム/読比制御回路2からの
プログラム信号およびプログラム電圧検知回路3からの
プログラム信号を受け、両者からの信号がプログラムに
適した条件になった場合にのみEFROMプログラマよ
り供給されたプログラム電圧をメモリセル選択用周辺回
路5に出力し、EFROMをプログラムイネーブル状態
とする。
Next, the operation of the control section 1 of the EFROM according to the present invention will be explained. Referring to Figure 1, when programming, E
Using a PROM programmer, the program/read control circuit 2 receives signals from the EPROM programmer. A control signal for causing the EFROM to enter the program mode is transmitted to the program circuit 4. The program voltage detection circuit 3 detects whether or not the program voltage VPP supplied by the EPROM programmer is appropriate for programming, and transmits appropriate/inappropriate information to the program circuit 4. The program circuit 4 receives a program signal from the program/reading ratio control circuit 2 and a program signal from the program voltage detection circuit 3, and is supplied from the EFROM programmer only when the signals from both are under conditions suitable for programming. The programmed voltage is output to the memory cell selection peripheral circuit 5, and the EFROM is placed in a program enable state.

アドレスバッファ6はEFROMプログラマからの信号
に基づき、所定のメモリセル9を選択すべくロウデコー
ダ7およびコラムデコーダ8にアドレス信号を与える。
Address buffer 6 provides address signals to row decoder 7 and column decoder 8 to select a predetermined memory cell 9 based on a signal from the EFROM programmer.

ロウデコーダ7およびコラムデコーダ8は、各々メモリ
セル9のコントロールゲートおよびドレインに接続され
たワードラインおよびビットラインを選択する。同時に
、メモリセル9には人出カバッファ11を介してEFR
OMプログラマより得た所定の情報がプログラムされる
Row decoder 7 and column decoder 8 select word lines and bit lines connected to the control gate and drain of memory cell 9, respectively. At the same time, EFR is applied to the memory cell 9 via the outflow buffer 11.
Predetermined information obtained from the OM programmer is programmed.

プログラム完了後読出時には、プログラム/読出制御部
2は、EPROMを読出モードに制御する信号をメモリ
セル選択用周辺回路5に伝達する。
At the time of reading after completion of programming, the program/read control unit 2 transmits a signal for controlling the EPROM to read mode to the memory cell selection peripheral circuit 5.

その結果プログラム時と同様にアドレス信号により所定
のメモリセル9が選択される。センスアンプ10は、第
5図および第6図の説明のときに説明したようにしてメ
モリセル9の情報を感知し、その内容を人出力バッファ
11に伝える。人出カバッファ11は、情報信号の波形
整形および増幅を行ない、外部へ出力する。
As a result, a predetermined memory cell 9 is selected by the address signal in the same manner as during programming. The sense amplifier 10 senses the information in the memory cell 9 as explained in the explanation of FIGS. 5 and 6, and transmits the contents to the human output buffer 11. The crowd buffer 11 shapes and amplifies the waveform of the information signal and outputs it to the outside.

第2図はプログラム電圧検知回路3の一例を示す回路図
である。第2図を参照して、この発明にかかるプログラ
ム電圧検知回路3は、プログラム電圧VP?端子とノー
ドMとの間に接続され、プログラム電圧vrrに応答し
て動作するNチャネルトランジスタ22と、ノードMと
接地電位端子の間に接続され、電源電圧VCCに応答し
て動作するインバータ21と、プログラム電圧VP を
端子と接地電位端子との間に接続され、インバータ21
の出力に応答して動作するNチャネルトランジスタ25
とを含む。Nチャネルトランジスタ25が接続されたプ
ログラム電圧VP r配線は、第1図に示すように制御
部1やメモリセル選択用周辺回路5の内部電源を出力す
るためのvcc/vPP電源切換回路15や、メモリセ
ル選択用周辺回路5に接続されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the program voltage detection circuit 3. Referring to FIG. 2, the program voltage detection circuit 3 according to the present invention has a program voltage VP? an N-channel transistor 22 connected between the terminal and the node M and operated in response to the program voltage vrr; an inverter 21 connected between the node M and the ground potential terminal and operated in response to the power supply voltage VCC; , the program voltage VP is connected between the terminal and the ground potential terminal, and the inverter 21
N-channel transistor 25 operates in response to the output of
including. The program voltage VP r wiring connected to the N-channel transistor 25 is connected to a vcc/vPP power supply switching circuit 15 for outputting the internal power supply of the control unit 1 and the memory cell selection peripheral circuit 5, as shown in FIG. It is connected to the memory cell selection peripheral circuit 5.

インバータ21は、ノードMと接地との間に直列に接続
され、電源電圧VCCに応答して動作するPチャネルト
ランジスタ23と、Nチャネルトランジスタ24とを含
む。今Nチャネルトランジスタ22のしきい値電圧は、
2種類のプログラム電圧、すなわち12.5Vと21V
の中間の値、たとえば15Vに選ばれているものとする
Inverter 21 includes a P-channel transistor 23 and an N-channel transistor 24, which are connected in series between node M and ground and operate in response to power supply voltage VCC. The threshold voltage of the N-channel transistor 22 is now:
Two types of program voltages, namely 12.5V and 21V
It is assumed that a value between 1 and 2 is selected, for example, 15V.

次にm2図を参照して、プログラム電圧検知回路3の動
作について説明する。まず、EFROMプログラマから
出力されるプログラム電圧VPPおよびEPROMのプ
ログラム電圧VPPが共に12.5Vの場合について説
明する。なお、電源重圧VCCは5vであると仮定する
。プログラム電圧Vppが12.5Vのとき、Nチャネ
ルトランジスタ22はしきい値が15Vであるためオン
しない。一方インバータ21においては、電源電圧VC
Cが5vであるため、Nチャネルトランジスタ24がオ
ンしインバータ21の出力電圧はL”となる。したがっ
て、インバータ21の出力電圧に応答して動作するNチ
ャネルトランジスタ25はオンしない。その結果、プロ
グラム電圧vrr配線の電位は12.5Vのままとなり
、その電圧がVcc/Vrp電源切換回路15やメモリ
セル選択用周辺回路5に印加される。
Next, the operation of the program voltage detection circuit 3 will be explained with reference to diagram m2. First, a case will be described in which the program voltage VPP output from the EFROM programmer and the program voltage VPP of the EPROM are both 12.5V. It is assumed that the power supply voltage VCC is 5V. When program voltage Vpp is 12.5V, N-channel transistor 22 does not turn on because its threshold is 15V. On the other hand, in the inverter 21, the power supply voltage VC
Since C is 5V, the N-channel transistor 24 is turned on and the output voltage of the inverter 21 becomes L''. Therefore, the N-channel transistor 25, which operates in response to the output voltage of the inverter 21, is not turned on.As a result, the program The potential of the voltage vrr wiring remains at 12.5V, and this voltage is applied to the Vcc/Vrp power supply switching circuit 15 and the memory cell selection peripheral circuit 5.

次に、EFROMのプログラム電圧VFPが12.5v
であるにかかわらず、EFROMプログラマの誤設定に
よりEFROMプログラマからのプログラム電圧VP、
が21Vになった場合について説明する。このときには
まずNチャネルトランジスタ22がオンする。その結果
プログラム電圧VPPの21Vはインバータ21のPチ
ャネルトランジスタ23のソースに印加される。このと
き電源電圧VCCは5vに設定されているため、Pチャ
ネルトランジスタ23はオンし、インバータ21の出力
はs Hsとなる。Nチャネルトランジスタ25は、イ
ンバータ21の出力信号に応答しゼ動作するため、この
場合にはNチャネルトランジスタ25がオンする。その
結果、EFROMプログラマから印加されたプログラム
電圧VPFが21Vであっても、この電位がNチャネル
トランジスタ25によって接地されるため、プログラム
電圧VP を配線の電位は、接地電位にされる。
Next, the program voltage VFP of EFROM is 12.5v.
Regardless of the program voltage VP from the EFROM programmer due to incorrect setting of the EFROM programmer,
A case where the voltage becomes 21V will be explained. At this time, first the N-channel transistor 22 is turned on. As a result, the program voltage VPP of 21 V is applied to the source of the P-channel transistor 23 of the inverter 21. At this time, since the power supply voltage VCC is set to 5V, the P-channel transistor 23 is turned on, and the output of the inverter 21 becomes sHs. Since N-channel transistor 25 operates in response to the output signal of inverter 21, N-channel transistor 25 is turned on in this case. As a result, even if the program voltage VPF applied from the EFROM programmer is 21V, this potential is grounded by the N-channel transistor 25, so that the potential of the wiring for the program voltage VP is set to the ground potential.

したがって、プログラム電圧VPF配線に接続されたV
CC/VPP電源切換回路15や、メモリセル選択用周
辺回路5には接地電位が印加される。
Therefore, V
A ground potential is applied to the CC/VPP power supply switching circuit 15 and the memory cell selection peripheral circuit 5.

その結果、EFROMの所定のプログラム電圧よりも高
いプログラム電圧がEFROMプログラマから印加され
ても、その過電圧がEFROMの各回路に印加されない
。したがって、プログラム時のEFROMプログラマの
誤設定等により過電圧がEPROMに加えられることに
よりEFROMが接合破壊するといった問題点が解消す
る。
As a result, even if a program voltage higher than a predetermined program voltage of the EFROM is applied from the EFROM programmer, the overvoltage is not applied to each circuit of the EFROM. Therefore, the problem of junction breakdown in the EFROM due to overvoltage being applied to the EPROM due to incorrect settings of the EFROM programmer during programming is solved.

なお、インバータ21を構成しているPチャネルトラン
ジスタ23と、Nチャネルトランジスタ24のしきい値
を適宜:A整することにより、Nチャネルトランジスタ
25の作動電圧を適宜修正することができる。
Note that by appropriately adjusting the threshold values of the P-channel transistor 23 and the N-channel transistor 24 that constitute the inverter 21, the operating voltage of the N-channel transistor 25 can be adjusted as appropriate.

次にプログラム回路4の内容について説明する。Next, the contents of the program circuit 4 will be explained.

プログラム回路4は、プログラム電圧検知回路3および
プログラム/読出制御部2の出力信号に応答して、プロ
グラム電圧VPPが所定の電位よりも高いときにプログ
ラムの実行を禁止するためのものである。第3図はこの
発明にかかるプログラム回路4の一実施例を示す回路図
である。第3図を参照して、この発明にかかるプログラ
ム回路4は、プログラム/読出制御部2およびプログラ
ム電圧検知回路3に接続されたNOR回路28と、NO
R回路28に接続されたNOT回路29とを含み、NO
T回路29の出力信号がメモリセル選択用周辺回路5に
出力される。プログラム/読出制御部2とプログラム電
圧検知回路3の出力信号と、各々の場合のプログラム回
路4の出力信号の関係を表に示す。
The program circuit 4 is for inhibiting program execution when the program voltage VPP is higher than a predetermined potential in response to the output signals of the program voltage detection circuit 3 and the program/read control section 2. FIG. 3 is a circuit diagram showing one embodiment of the program circuit 4 according to the present invention. Referring to FIG. 3, the program circuit 4 according to the present invention includes a NOR circuit 28 connected to the program/read control section 2 and the program voltage detection circuit 3, and a NOR circuit 28 connected to the program/read control section 2 and the program voltage detection circuit 3.
and a NOT circuit 29 connected to the R circuit 28.
The output signal of the T circuit 29 is output to the memory cell selection peripheral circuit 5. The relationship between the output signals of the program/read control section 2 and the program voltage detection circuit 3, and the output signal of the program circuit 4 in each case is shown in the table.

(以゛下余白) 表を参照して、プログラム/読出制御部2およびプログ
ラム電圧検知回路3の出力が“Loとなる場合にのみ、
EFROMはプログラムモードと設定される。すなわち
、プログラム電圧VPPが所定の電位よりも高いときに
は、EFROMはプログラムされない。したがって、E
FROMのメモリ選択用周辺回路5に所定の値以上の高
いプログラム電圧VF Pが印加されることはない。そ
の結果、EPROMの高電圧の印加による接合破壊が防
止できる。
(Left below) Referring to the table, only when the output of the program/read control unit 2 and program voltage detection circuit 3 becomes “Lo”,
EFROM is set to program mode. That is, when the program voltage VPP is higher than a predetermined potential, the EFROM is not programmed. Therefore, E
A program voltage VFP higher than a predetermined value is never applied to the memory selection peripheral circuit 5 of the FROM. As a result, junction breakdown due to application of high voltage to the EPROM can be prevented.

なお、本実施例では、紫外線照射型EFROMについて
説明したが、外部プログラム電源を必要とする他の不揮
発性半導体記憶装置についても同様の効果を奏する。
Although the ultraviolet ray irradiation type EFROM has been described in this embodiment, similar effects can be obtained for other nonvolatile semiconductor memory devices that require an external programming power source.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、EFROMがプログ
ラム電圧が所定の値よりも高い電位であるか否かを判別
するプログラム電圧判別手段と、プログラム電圧が所定
の電圧よりも高いときに、そのプログラム電圧を所定の
値よりも低い電圧に下げるためのプログラム電圧降下手
段とを含む。
As described above, according to the present invention, an EFROM includes a program voltage determining means for determining whether a program voltage is at a potential higher than a predetermined value; and program voltage lowering means for lowering the program voltage to a voltage lower than a predetermined value.

したがって、プログラム電圧が所定の値よりも高い場合
であっても、その高い電圧が低い電圧に下げられ、かつ
プログラムの実行が禁止されるため所定の電位よりも高
いプログラム電圧が不揮発性半導体記憶装置のいかなる
部分にも印加されない。
Therefore, even if the program voltage is higher than a predetermined value, the high voltage is lowered to a lower voltage and execution of the program is prohibited. is not applied to any part of the

その結果、所定の値よりも高いプログラム電圧が印加さ
れても破壊されることのない不揮発性半導体記憶装置が
提供できる。
As a result, a nonvolatile semiconductor memory device that will not be destroyed even if a program voltage higher than a predetermined value is applied can be provided.

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

第1図はこの発明にかかるEFROMの全体構成を示す
ブロック図であり、 第2図はこの発明にかかるプログラム電圧検知回路の内
容を示す回路図であり、第3図はこの発明にかかるプロ
グラム回路の内容を示す回路図であり、第4A図は従来
のEFROMの全体構成を示すブロック図であり、第4
B図はEFROMプログラマの出力端子を示す概略図で
あり、第5図は1つのメモリセルの構造を示す断面図で
あり、第6図はメモリセルに情報電荷が書込まれたとき
と消去されたときのゲート電圧とドレイン電流の関係を
示すグラフであり、第7図は従来のvcc/Vpo電源
切換回路の模式図である。 1は制御回路、2はプログラム/読出制御部、3はプロ
グラム電圧検知回路、4はプログラム回路、5はメモリ
セル選択用周辺回路、6はアドレスバッファ、7はロウ
デコーダ、8はコラムデコーダ、9はメモリセル、10
はセンスアンプ、11は人出力バッファ、12はメモリ
アレイである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an EFROM according to the invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing the contents of a program voltage detection circuit according to the invention, and FIG. 3 is a program circuit according to the invention. FIG. 4A is a block diagram showing the overall configuration of a conventional EFROM;
Figure B is a schematic diagram showing the output terminal of the EFROM programmer, Figure 5 is a cross-sectional view showing the structure of one memory cell, and Figure 6 is a diagram showing when information charges are written to and erased from the memory cell. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the gate voltage and the drain current when the voltage is changed. FIG. 7 is a schematic diagram of a conventional vcc/Vpo power supply switching circuit. 1 is a control circuit, 2 is a program/read control unit, 3 is a program voltage detection circuit, 4 is a program circuit, 5 is a peripheral circuit for memory cell selection, 6 is an address buffer, 7 is a row decoder, 8 is a column decoder, 9 is a memory cell, 10
11 is a sense amplifier, 11 is an output buffer, and 12 is a memory array. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 各々がフローティングゲートを有し、情報電荷を記憶す
るメモリセルと、前記メモリセルは行列にマトリックス
状に配列され、それによってメモリセルのアレイが形成
され、前記メモリセルのアレイに接続され、前記メモリ
セルを選択するメモリセル選択部と、前記メモリセル選
択部に接続され、前記メモリセルおよびメモリセル選択
部を制御するための制御部と、前記制御部、メモリセル
およびメモリセル選択部に接続され、前記各々に動作電
圧を印加するための内部電源発生手段とを含み、外部か
ら与えられる書込用プログラム電圧を受けて前記メモリ
セルにデータの書込みを行なう不揮発性半導体記憶装置
であって、 前記データの書込みが行なわれる時には前記書込用プロ
グラム電圧は前記メモリセル選択部、前記制御部、前記
内部電源発生手段に印加され、前記不揮発性半導体記憶
装置は、 前記プログラム電圧が所定の第1の電位よりも高い第2
の電位であるか否かを判別するプログラム電圧判別手段
と、 前記プログラム電圧判別手段が前記プログラム電圧が前
記第2の電位であると判断したとき前記プログラム電圧
を前記第1の電位より低い電位に下げるためのプログラ
ム電圧降下手段とを含む不揮発性半導体記憶装置。
Claims: memory cells each having a floating gate and storing information charges; the memory cells being arranged in a matrix in rows and columns, thereby forming an array of memory cells; a memory cell selection section connected to the memory cell selection section for selecting the memory cell; a control section connected to the memory cell selection section for controlling the memory cell and the memory cell selection section; A nonvolatile semiconductor memory, which is connected to a cell selection section and includes an internal power generation means for applying an operating voltage to each of the cells, and receives a write program voltage applied from the outside to write data into the memory cells. In the device, when the data is written, the write program voltage is applied to the memory cell selection section, the control section, and the internal power generation means, and the nonvolatile semiconductor memory device is higher than the predetermined first potential.
program voltage determining means for determining whether the program voltage is at the second potential; and when the program voltage determining means determines that the program voltage is at the second potential, the program voltage is set to a potential lower than the first potential. and program voltage drop means for lowering the program voltage.
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