JPH02210695A - Eepromメモリセル用の駆動回路 - Google Patents

Eepromメモリセル用の駆動回路

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JPH02210695A
JPH02210695A JP1228184A JP22818489A JPH02210695A JP H02210695 A JPH02210695 A JP H02210695A JP 1228184 A JP1228184 A JP 1228184A JP 22818489 A JP22818489 A JP 22818489A JP H02210695 A JPH02210695 A JP H02210695A
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ジュリアーノ イモンディ
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サン―ウェイ リン
Manzur Gill
マンツアー ギル
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はフローティングゲート型の電気的に消去可能で
プログラム可能なメモリ(EEFROM)アレイのワー
ドラインに対して、さらにはこれらワードラインに後続
する個々のメモリセルの制御ゲートに対して、読み出し
電圧又はプログラミング電圧又は消去電圧を印加するた
めの回路に関するものである。更に特定すれば1本発明
は、フローティングゲート上に記憶された情報を読み出
したり、プログラミングしたり、消去したりする目的で
各々のワードラインに4種類の異った電圧値を切り換え
供給する必要のある“フラッシュ”型tEPRONアレ
イに一般に用いられる回路に関するものである。注記す
れば、これらの電圧のうちの1種類は消去電圧で、ビッ
トラインあるいはソース/ドレイン領域に対して負極性
でなければならない。
〈従来の技術〉 フローティングゲート型のEEPROMセルの読み出し
動作期間中には、基準電圧よりも高電圧の、多くの場合
、+3ボルトの検知電圧v1マが、ワードラインと選択
されているセルの制御ゲートに印加され、その場合、セ
ルのソースは回路接地である基準電圧Vssに接続され
ており、セルのドレインは基準電圧Vssよりも高電圧
の、多くの場合、÷1.5ボルトの読み出し電圧に接続
されている0選択されていないワードラインは通常は基
準電圧Vssに固定されている。
そのようなEEPROMセルのプログラミング動作期間
中には、基準電圧よりも高電圧の、多くの場合、◆12
ボルトないし◆18ボルトのプログラミング電圧VPP
が、ワードラインと選択されたセルの制御ゲートに印加
され、その場合1選択されたセルのソースは基準電圧V
ssに保たれ、選択されたセルのドレインはフローティ
ングのままであるか、あるいは低電圧ないしは基準電圧
Vssに固定されているかどちらかである。プログラミ
ング電圧VPPは、典型的には10ミリ秒の期間印加さ
れて、約4.5ボルト以上の電圧しきい値のシフトを生
じさせる0選択されていないワードラインは基準電圧V
ssに接続されているか、あるいは選択されていないセ
ル上の外乱を防禦すべく、選択されていないワードライ
ンは基準電圧Vssよりも高電圧の、多くの場合、+6
ボルトないし+8ボルトの電圧に接続されている。
このようなEEPROMセルの消去動作期間中には、基
準電圧以下で、多くの場合、−10ボルトないし−12
ボルトの消去電圧Verが、ワードラインと選択されて
いるセルの制御ゲートに印加され、あるいはいわゆる“
フラッシュ消去”型のEEPROMの場合には、ワード
ラインと制御ゲートの全部に印加され、その場合、消去
されるセルのソースは基準電圧Vssよりも高電圧の、
多くの場合、+4ボルトないし+6ボルトであり、消去
されるセルのドレインはフローティングのままであるか
、あるいは低電圧ないしは基準電圧Vssに固定されて
いる。消去電圧Verは、典型的には、10ミリ秒の期
間印加され、約1ボルトの電圧しきい値を生成する0通
常、選択されていないワードラインは、消去動作期間中
、基準電圧Vssに固定されている。
EEPROIIIのワードラインの種々の電圧は、メモ
リチップ上に配設されたコンデンサ型の電荷ポンプを用
いて、約◆5ボルトの外部電源電圧源Vddから生成す
ることができる。成る電圧と別の電圧を切り換え供給す
るための回路は公知である6例えば、そのような回路は
、プログラミング動作のモードから消去動作のモードへ
の変更時に、成る一つの値から別の値へとビットライン
電圧を変更するのにも用いられる。正極性の読み出し電
圧、正極性のプログラミング電圧、基準電圧の間を切り
換えるための同様回路は、電気的にプログラム可能な読
み出し専用メモリ(EPRON)に関しては。
先行技術として公知である。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、 EEPROMの場合には、ワードライ
ンの正極性の読み出し電圧と正極性のプログラミング電
圧を切り換えるだけではなく、負極性の消去電圧をも選
択されたワードラインに切り換え供給するように改良さ
れた回路に対する需要がある。負極性の電圧の切り換え
を行う際には、そのような回路では、集積回路の基板と
拡散領域との間のP−N接合が、負極性の消去電圧の印
加時に順方向にバイアスされることにならないように設
計しなければならないという点1、特有の問題に遭遇す
る。
更に、プログラミング動作期間中に1選択されていない
ワードラインに対して第3の正極性の電圧値を供給する
ことにより、選択されていないメモリセルが外乱に晒さ
れる可能性を減少させるようにした回路に対する需要も
存在する。
く問題点を解決するための手段〉 本発明の回路は、正極性の電圧をワードラインに切り換
え供給するための回路手段と、正極性の電圧の切り換え
手段中にある互いに反対のチャンネル型の2個のトラン
ジスタのソース/ドレイン通路とワードラインとの間に
接続された少なくとも1mの第1のチャンネル型を有す
る分離トランジスタと、消去電圧源とワードラインの間
に接続された第2の分離トランジスタとを含むものであ
る8分離トランジスタは、例えば、プログラミング動作
期間中には、プログラミング電圧源に接続され、さらに
読み出し動作期間中と消去動作期間中には、読み出し電
圧源に接続されたタンクを有するPチャンネルトランジ
スタであってもよい。
正極性の電圧スイッチング手段は、3種類の正極性の電
圧値と基準電圧をワードラインに供給可能である。3種
類の電圧値を持つ正極性の電圧は、プログラミング用、
読み出し用、外乱防禦用に用いられ、3種類の値はすべ
て、電源電圧値とは異なるものとすることができる。正
極性の電圧スイッチング手段は、別個のフィードバック
トランジスタを伴ったトランジスタ2個のインバータを
含み、さらに第3の分離トランジスタを含んでいてもよ
い。
〈実施例〉 第1図を参照すると、正極性の電圧スイッチング回路1
0が4つの電圧入力を有するものとして図示されている
。電圧入力(外部電源電圧) Vddはチップ外部で発
生した電圧であってもよく、その電圧値は、基準電圧V
ssよりも高い+4ないし6ボルトの範囲内であり、基
準電圧Vssの方は接地電位であってもよい、プログラ
ミング電圧入力VPPは、基準電圧Vssよりも高電圧
の1例えば+12ないし+16ボルトの範囲内の電圧入
力である。検知電圧入力Vsマは、基準電圧Vssより
も高電圧の、例えば約+3ボルトの読み出し電圧である
。随意採用の外乱防禦電圧入力vctpは、基準電圧V
ssよりも高電圧の、例えば+Bないし+8ボルトの範
囲内にある番電圧入力Vpp 、 Vsv、 Vdpは
、公知のコンデンサ型電荷ポンプ回路を用いて、外部電
源電圧源Vdd由来でチップに導入される。
スイッチswiを伴った2つの電圧入力vpp、Vsマ
は、プログラミング/検知電圧源を構成する。スイッチ
SW2を伴った2つの電圧入力Vdd、Vssは、電源
/基準電圧源を構成する。スイッチSW3を伴った2つ
の電圧入力Vdp 、 Vssは外乱防禦/基準電圧源
を構成する。
正極性の電圧スイッチング回路10は、正極性のプログ
ラミング電圧VPPと、同じく正極性の読み出し電圧V
3マと、それに基準電圧VssをワードラインWL端子
に供給し、さらに正極性の外乱防禦電圧vctpをもワ
ードライン1llL端子に供給可能である。ワードライ
ンWL端子は、フローティングゲートメモリアレイのワ
ードラインWLに接続されている。
電圧入力端子Ve r/Hlは、負極性のパルスを供給
する消去電圧源に接続されている。このパルスは、基準
電圧Vss以下で、例えば−12ないし−Hボルトの範
囲内であり、そのパルス幅は、通常、10ミリ秒程度で
あろう、消去電圧源Ver/HEは、パルス電圧が供給
されていない期間中には、高インピーダンスであること
を特徴とするものである。
負極性の消去電圧源Verも、コンデンサ型電荷ポンプ
回路を用いて、外部電源電圧Vddをもとにしてチップ
上で生成可能である。
第1のチャンネル型を有する第1の分離トランジスタ〒
1に関しては、正極性の電圧スイッチング回路10の出
力端子Aとワードライン札端子間にそのソース/ドレイ
ン通路が接続されている。Pチャンネル型として例示さ
れている第1の分離トランジスタT1のゲートは、スイ
ッチSW4を介して、(1)読み出し動作期間中には、
負極性の信号想理電圧1iVcpに接続され、(2)正
極性の電圧パルスが、選択されたワードラインWLに印
加されるプログラミング動作期間中には、読み出し電圧
源Vsマに接続され、一方(3)負極性の電圧パルスが
、すべてのワードラインwL又は選択されたワードライ
ン札に印加される消去動作期間中には、外部電源電圧源
Vddに接続される。信号処理電圧源Vcpは、基準電
圧以下で、典型的には一3ボルトないし一5ボルトの範
囲内である。第1の分離トランジスタT1のタンクは、
例えば、スイッチSw1を介して、読み出し動作期間中
又は消去動作期間中には、検知電圧源Vsvに対して接
続され、一方プログラミング動作期間中には、プログラ
ミング電圧源VPPに対して接続される。よく知られて
いるように、タンク電圧はワードラインML上の電圧に
等しいか、あるいはそれよりも高くなければならず、こ
れにより、ソース又はドレインとタンク間の接合の順方
向バイアスが防止される。各電圧入力Vcp 、 Vs
v 、 Vddは、スイッチ5Il14を伴ッテ、電源
/検知/信号処理電圧源を構成する。
第2の分離トランジスタT2に関しては、そのソース/
ドレイン通路が、消去電圧源Ver/Hlとワードライ
ンML端子間に接続されている。Pチャンネルの第2の
分離トランジスタ〒2のゲートは。
トランジスタテ2自体のドレインに接続され、これがさ
らに消去電圧源Ve r/Hlに接続されている。
第2の分離トランジスタT2のタンクも、同様に例えば
、スイッチ5tillを介して、読み出し動作期間中又
は消去動作期間中には、検知電圧源Vsvに対して接続
され、一方プログラミング動作期間中には、プログラミ
ング電圧源VPPに対して接続されて、接合の順方向バ
イアスが防止される。
正極性の電圧スイッチング回路10は、Pチャンネルト
ランジスタテ4とNチャンネルトランジスタテ5を有す
るインバータを含んでおり、これらのトランジスタのソ
ース/ドレイン通路は2つのスイッチswt 、 sw
3の間に直列接続されている。そt、[、U)ランジス
タ〒4、〒5の共通接続のゲートが、随意採用の第3の
トチヤンネル分離トランジスタ〒3のソース/ドレイン
端子に接続されている。2つのトランジスタT4.〒5
の共通接続のソース/ドレイン端子は、電圧スイッチン
グ回路10の出力端子Aに接続されている。インバータ
は、さらにPチャンネルのフィードバックトランジスタ
T8を含んでおり、このトランジスタT8のソース/ド
レイン通路は、スイッチSw1と第3の分離トランジス
タ丁3のソース/ドレイン端子間に接続され、該トラン
ジスタT8のゲートは、電圧スイッチング回路10の出
力端子Aに接続されている。Pチャンネルトランジスタ
T4、τBのタンクは、スイッチSw1に接続されてい
る。随意採用の第3の分離トランジスタ〒3の他方のソ
ース/ドレイン端子は、スイッチSW2を介して、該当
のワードラインWLが選択されているか否かに応じて、
外部電源電圧源Vddか基準電圧源Vssのいずれかに
接続される。第3の分離トランジスタT3は、電圧源V
PPからのプログラミングパルスに起因して予想される
電気的外乱に対して、スイッチSW2に後続する回路を
保護する。インバータ構成のトランジスタT5のドレイ
ン端子は、m意設置のスイッチSW3を介して、プログ
ラミング動作期間中には、外乱防禦電圧源vdpに対し
て接続され、読み出し動作期間中又は消去動作期間中に
は、基準電圧源Vssに対して接続される。
選択されたワードラインwLに接続されている特定の駆
動回路がプログラミング動作期間中又は。
書き込み動作期間中である場合、スイッチSW2を介し
てインバータに印加される電圧はLレベルであり、従っ
てトランジスタT5は非導通状態で、トランジスタT4
は導通状態である。消去電圧源Ver/HIの特性イン
ピーダンスが高いので、トランジスタT2は非導通状態
である。スイッチSWIがプログラミング電圧VPPの
位置にあり、スイッチSw4が検知電圧Vseの位置に
あると、ワードラインl1lL端子の電圧はプログラミ
ング電圧VPIIに等しくなるであろう1選択されてい
ないワードラインWLに接続されている特定の駆動回路
に関しては、スイッチSW4経由で印加される電圧が検
知電圧Vsv (例えば+3ボルト)であり、スイッチ
5Il12経由で印加される電圧は外部電源電圧Vdd
  (例えば+5ボルト)である、この場合、トランジ
スタT4は非導通状態となり、トランジスタ〒1、T5
は共に導通状態となり、その結果、ワードラインML端
子における電圧は、外乱防禦電圧VdPになる。
特定の駆動回路が消去動作期間中の場合、スイッチS曽
礁経由で印加される信号処理電圧VcpはHレベル(例
えば+5ボルト)で、従ってトランジスタTIが非導通
状態である。この場合、トランジスタT2はダイオード
配列に接続されているので、消去電圧電源Ver/Hl
から供給される負極性の消去パルスの期間中に導通する
。フラッシュ型以外のEEFROMを使用する場合、選
択されていないワードライン札群に接続されている駆動
回路群は、トランジスタT1、〒5が導通状態になって
、これらのワードラインを基準電圧源Vssに接続する
選択されたワードラインに接続されている駆動回路が読
み出し動作期間中の場合、スイッチSW2経由でインバ
ータに供給される電圧がLレベル(例えばOボルト)で
あり、従ってトランジスタT4、T5の動作状態は、プ
ログラム動作の場合と同じである。スイッチSwlを介
して印加される電圧はプログラミング電圧VPPよりも
むしろ検知電圧Vsvに等しいの〒、ワードラインwL
端子における電圧は検知電圧Vsvに等しくなろう0選
択されていないワードライン札に接続されている駆動回
路に関しては、スイッチSW2を介してインバータに印
加される電圧がHレベルであり、トランジスタT5を導
通させ、そして基準電圧源Vssに接続されているスイ
ッチSW3をもって、ワードラインWL端子をその基準
電圧s vssに接続する。
第2図を参照すれば明らかなように、本発明の第2の実
施例が図示されている。この実施例においては、分離ト
ランジスタTIが、ワードラインWLとトランジスタT
5のソース/ドレイン通路との間に接続されており、該
トランジスタT5とトランジスタ〒4とでインバータが
構成されている。随意採用の外乱防禦電圧源は図示され
ていない、スイッチSWSは消去電圧源Verと高イン
ピーダンス電源H1との間を切り換える。トランジスタ
T1のゲートは、電圧源Vdd 、電圧源Vcp 、ス
イッチSW4から成る電源/信号処理電圧源に接続され
ている。
本発明は、例示されている実施例に関して記載してきた
が、本記載は限定された意味で解釈されることは意図さ
れていない0本記載を参照して、例示の実施例、並びに
本発明のその他の実施例の種々の変更は当該技術分野に
属する者にとって明白であろう0頭記の特許請求の範囲
は、本発明の技術思想の範囲内での、かかる変更もしく
は実施例のいかなるものをも包含するものと解釈される
本発明を要約すると、フローティングゲート型のEEP
ROMセルアレイにおいて、ワードラインWLに読み出
し電圧、プログラミング電圧、消去電圧を印加する回路
が、正極性の電圧スイッチング回路10のほかに、少な
くとも一つずつの第1の分離トランジスタ〒1と第2の
分離トランジスタT2を含んで成るものである。電圧ス
イッチング回路10はフィードバックトランジスタτB
を伴ったインバータT4. T5を含んでおり、さらに
第3の分離トランジスタT3を含んでいてもよい、一実
施例では、正極性の電圧スイッチング回路10が、3種
類の正極性の電圧値Vpp 、 Vsv 、 Vdp 
ト基準電圧Vssをワードラインし端子に対して切り換
え供給可能である。
くその他の開示事項〉 以上の説明に関連して、更に下記の各項を開示する。
1)(a)正の電圧と基準電圧(Lsマ、Vpp 、 
Vss)をワードライン(WL)にスイッチングする回
路手段(10)と、 (b)該回路手段(10)において、該ワードライン(
WL)と相反する型のチャンネル型の各々のトランジス
タのソース/ドレイン通路との間に接続されたソース/
ドレイン通路を有する一方のチャンネル型の少なくとも
1個の第1の分離トランジスタ(Tl)と。
(C)負の消去電圧源(Ver/H1)と該ワードライ
ン(WL)との間に接続されたソース/ドレイン通路を
有する該一方の型のチャンネルの型の第2の分離トラン
ジスタ(T2)と。
から成る。フローティングゲート型EEPROMセルア
レイにおける読み出し電圧、プログラミング電圧、消去
電圧(V3マ、Vpp 、 Ver)をワードライン(
ML)に印加するための駆動回路。
2)該第1の分離トランジスタ(丁1)は、供給/検知
/信号処理電圧源(Vdd、 Vsv 、 Vcp 、
 !914)ニ接続されている。付記第1項の回路。
3)該第1の分離トランジスタ(丁1)のゲートは。
供給/信号生成電圧源(Vdd/’Vcp、 5W4)
に接続されている、付記第1項の回路。
4)該第1の分離トランジスタ(T1)のタンクは、プ
ログラミング/検知電圧源(Vdd、 Vsv 、 5
ill)、に接続されている、付記第1項の回路。
5)該第2の分離トランジスタ(T2)のゲートは、該
消去電圧源(Ver、旧)、に接続されている、付記第
1項の回路。
6)該第2の分離トランジスタ(T2)のタンクは、プ
ログラミング/検知電圧源(Vdd、 Vsv、 5W
t)に接続されている、付記第1項の回路。
7)該第1と第2の分離トランジスタ(T1、T2)は
Pチャンネルトランジスタである、付記第1項の回路。
8)該消去電圧源(Ver、旧)は、負の消去電圧パル
ス間の間隔時間帯に高インピーダンスを有する、付記第
1項の回路。
9)該回路手段(10)はインバータ(T4 、 T5
)を含み、該インバータ(T4 、 T5)は、プログ
ラミング/検知fiJE源(Vpp、 Vsv 、 T
I) ト基準電圧源(Vsa)との間に直列に接続され
ているソース/ドレイン通路を有し且つ供給基準電圧源
(Vdd、 Vss、5W2)に接続されているゲート
を有するPチャンネルトランジスタ(T4)とNチャン
ネルトランジスタ(T5)とから成り、該インバータ(
T4 、 T5)は該直列になっているンースードレイ
ン通路間にて該回路手段(10)の出力(A)に接続さ
れている。付記第1項の回路。
10)該回路手段(10)はインバータ(T4 、 T
5)を含み、該インバータ(T4 、 T5)はプログ
ラミング/検知電圧源(Vpp、 Vsv、T1)と外
乱防禦/基準電圧源(Vdp、 Wss 、 5W3)
との間に直列に接続され、また供給/基準電圧源(Vd
d、 Vsa 、 5W2)ニ接続されているゲートを
有するPチャンネルトランジスタ(T0とNチャンネル
トランジスタ(T5)から成り、該インバータ(T4 
、 T5)は該直列になっているソースドレイン通路間
にて該回路手段(10)の出力(A)に接続されている
。付記第1項の回路。
11)該回路手段(10)はインバータ(T4、T5)
を含み、該インバータ(T4 、 T5)はプログラミ
ング/検知電圧源(Vpp、 Vsv 、 TI)と基
準電圧[(Vss)との間に直列に接続されたソース/
ドレイン通路を有し、Nチャンネルの第3の分離トラン
ジスタ(丁3)のソース/ドレイン端子に接続されたゲ
ートを有するPチャンネルのトランジスタ(T4)とN
チャンネルのトランジスタ(T5)から成り、該インバ
ータ(T4 、 T5)は該直列になっているソース/
ドレイン通路間にて該回路手段(10)の出力(A)に
接続されており。
該第3の分離トランジスタ(T3)のもう一方のソース
/ドレイン端子は、供給/基準電圧源(Vdd、 V!
Is 、 5W2)ニ接続さレテオリ、該第3の分離ト
ランジスタ(T3)のゲートは該供給電圧源(Vdd)
に接続されている、付記第1項の回路。
12)該回路手段(10)はインバータ(74、T5)
を含み、該インバータ(T4 、 T5)はプログラミ
ング/検知電圧源(Vpp、 Vsv 、 5WI)と
基準電圧源(Lag)との間に直列に接続されているソ
ース/ドレイン通路を有し、供給/基準電圧源(Vdd
、 Vsg 、 912)に接続されているゲートを有
するPチャンネルトランジスタ(丁0とNチャンネルト
ランジスタ(T5)とから成り、該インバータ(T4 
、 T5)は該直列になっているソース/ドレイン通路
間にて該回路手段(10)の出力(A)に接続され、該
プログラミング/検知電圧源(Vpp、 Vsv 、 
5WI)と該供給基準電圧源(Vdd、 Vss 、 
5W2)との間に接続されたソース/ドレイン通路を有
して且つ該回路手段(10)の該出力(A)に接続され
ているゲートを有するPチャンネルフィードバックトラ
ンジスタ(T6)から成る、付記第1項の回路。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の回路図である。 第2図は本発明の第2の実施例の回路図である。 図中、参照番号は次のとおりである。 10・・・電圧スイッチング回路 TI、T2、T3、T4、T5、TO・・・トランジス
タS%11 、SW2 、 SW3 、 SW4・・・
スイッチVPP Vsマ dd dp cp ss A・・・ −L・・・ ・・・プログラミ ・・・検知電圧源 ・・・外部電源電圧源 ・・・外乱防禦電圧源 ・・・信号処理電圧源 ・・・基準電圧源 インバータ出力端子 ワードライン ング電圧源

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)正極性の電圧Vsv、Vppと基準電圧Vssを
    ワードラインWLに切り換え供給する回路手段10と、
    (b)回路手段10中にある互いに反対のチャンネル型
    の2個のトランジスタT4、T5のソース/ドレイン通
    路と該ワードラインWLとの間にソース/ドレイン通路
    が接続されている少なくとも1個の第1のチャンネル型
    の第1の分離トランジスタT1と、(c)負極性の消去
    電圧源(Ver/Hl)とワードラインWLとの間にソ
    ース/ドレイン通路が接続されている第1のチャンネル
    型の第2の分離トランジスタT2とから成り、 フローティングゲート型EEPROMセルアレイのワー
    ドラインWLに対して読み出し電圧Vsv、プログラミ
    ング電圧Vpp、消去電圧Verを印加するEEPRO
    Mセル用の駆動回路。
JP22818489A 1988-09-02 1989-09-02 Eepromメモリセル用の駆動回路 Expired - Lifetime JP2725854B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US239,877 1988-09-02
US07/239,877 US4823318A (en) 1988-09-02 1988-09-02 Driving circuitry for EEPROM memory cell

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