JPH02260298A - 不揮発性多値メモリ装置 - Google Patents

不揮発性多値メモリ装置

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JPH02260298A
JPH02260298A JP1081816A JP8181689A JPH02260298A JP H02260298 A JPH02260298 A JP H02260298A JP 1081816 A JP1081816 A JP 1081816A JP 8181689 A JP8181689 A JP 8181689A JP H02260298 A JPH02260298 A JP H02260298A
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memory cell
voltage
memory device
charge
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Koji Tanagawa
棚川 幸次
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Oki Electric Industry Co Ltd
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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形E E )) RO
M(電気的再書込み可能なプログラマブルROM>メモ
リセルに対して2値(′罫°゛と“0″)以上の情報の
書込み、読出しが行える不揮発性多値メモリ装置に関す
るものである。
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、■特開昭55−
6799号公報、及び■特願昭62−215452号明
細書に記載されるものがあった。
以下、その構成を図を用いて説明する。
第2図は、前記文献■に記載された従来の3値の不揮発
性メモリ装置の要部回路図である。
この不揮発性メモリ装置は、マトリクス状に互いに直交
するアドレス線1,2及びセレクト線3を有し、そのア
ドレス線1とセレクト線3の間には、破壊されやすいダ
イオード4と、これに直列にn個の通常のダイオード5
−1〜5−nがダイオード4とは逆方向に接続されてい
る。また、アドレス線2とセレクト線3の間には、破壊
されやすいダイオード6と、これに直列にm(IIの通
常のダイオード7−1〜7−mがダイオード6とは逆方
向に接続されている。
そして、書込みは、ダイオード4.6に高電圧を印加し
、それを破壊・導通させることにより実行される。読出
しは、アドレス線1と2を接続してダイオード5−1〜
5−nおよび7−1〜7−mを逆方向にバイアスし、ダ
イオード5−.1〜5−nと7−1〜7−mの順方向電
圧を多値情報(=“1”、“ lZ1m2°°)として
読出す。
第3図は、本願出願人が先に出願した前記文献(≧)に
おける従来の2値の不揮発性メモリ装置の構成ブロック
図である。
この不揮発性メモリ装置は、低電力及び低電圧での書込
み、消去が可能な装置であり、クロックパルス発振回路
10から出力された周波数5〜10MHz、波高値5V
のクロックパルスφが、昇圧回路11で20〜25Vの
高電圧VPPに昇圧される。高電圧VPPは、レギュレ
ータ回路12で一定の電圧に安定化され、整形回路13
により、EEPROMのメモリセル16に対するデータ
の書込みあるいは消去に必要な高電圧パルスに変換され
る。この高電圧パルスは、書込み信号Wと消去信号Eで
それぞれ活性化される高電圧スイッチ回路14.15に
より、書込み用高電圧パルスWRと消去用高電圧パルス
ERとに切換えられ、その高電圧パルスWR,ERによ
りメモリセル16に対する書込みあるいは消去が行われ
る。メモリセル16の記憶データは、読出し信号RDに
より活性化される読出し回路17で読出され、読出しデ
ータDoutの形て゛出力される。
(発明が解決しようとする課題) し力化ながら、上記構成の装置では、次のような課題が
あった。
(i>(a>  第2図のメモリ装置では、ダイオード
4,6を破壊・導通して書込みを行うなめ、書き直しが
できない。
(b)  多値にすればする程、ダイオード4.5−1
〜5−n、’6.7−1〜7−mの数が増加して回路規
模が大きくなるなめ、高集積化に適さない。
(C)  高電圧によりダイオード4.6を破壊・導通
して書込みを行うので、1ビツト当りに比較的大きな電
力(例えば、0.5〜IW程度)を必要とする。そのな
め、チップサイズを大形化することなく、低電力で、例
えば8〜16ビツト程度の複数ビットの同時書込みや、
メモリ装置内での書込みが困難であった。
(ii)  第3図のメモリ装置では、2値情報の記憶
のみで、3値以上の多値情報を扱うことができなかっな
本発明は前記従来技術が持っていた課題として、3値以
上の情報を1つの不揮発性メモリセルに記憶し、これを
書換え、または読出すことができない点について解決し
た不揮発性多値メモリ装置を提供するものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は前記課題を解決するために、フローティングゲ
ート形EEPROMメモリセルのスレッショルド電圧V
tが、フローティングゲートに注入される電荷量によっ
て制御されることに着目したものである。
即ち、第4図はEEPROMメモリセルのスレッショル
ド電圧Vtと書込み/′消去パルス電圧の関係を示す電
圧特性図である。例えば、メモリセルの初期スレッショ
ルド電圧Vtは約2■である。
書込み特性Aに示すように、書込みパルス電圧を15V
から2*V止で変化すると、それにほぼ反比例してメモ
リセルのスレッショルド電圧Vtが2■から一4V程度
に変化する。また、消去特性Bに示すように、消去パル
ス電圧を15Vがら22vまで変化すると、それにほぼ
比例してスレッショルド電圧Vtが2■から8V程廉に
変化する。
ここで、例えば書込みパルス電圧は、EEPROMメモ
リセル中のデータ記憶用の電界効果トランジスタ(以下
、FETという)に対し、ゲートが0■、ドレインが高
電位となるように印加する。
消去パルス電圧は、ゲートが高電位、トレインがOvと
なるように印加する。そして、メモリセルのスレッショ
ルド電圧Vt値は、フローティングゲートに注入された
電荷量が0ならば初期状態の2■付近、書込みにより正
電荷が注入されると、そのN(即、書込みパルス電圧値
)に比例して2〜4V、消去により負電荷が注入される
と、その量(即ち、消去パルス電圧値)に比例して2〜
8Vとなり、注入する電荷の極性及び旦によって−4〜
−8V程度までほぼ直線的に制御される。
第5図はEEPROMメモリセルのスレッショルド電圧
Vtと書込み/消去パルス幅の関係を示す電圧特性図で
ある。この図から明らかなように、電圧17Vで、書込
み/消去パルスの幅を1〜100m5ecに変化したと
き、スレッショルド電圧Vtは一3〜5V程度に変化す
る。従って、第4図と同様に、パルス幅によってもスレ
ッショルド電圧Vtが糾問可能である。
ここで本発明は、前記メモリセルの特性に着目し、フロ
ーティングゲート型EEPROMをメモリセルとする不
揮発性多値メモリ装置において、前記メモリセルのフロ
ーティングゲートへの電荷を、多値情報入力に応じて制
御する制御手段と、前記メモリセルの出力電流の大きさ
に応じた多値情報を出力する読出し手段とを、設けたも
のである。
前記III御手段は、例えば多値情報入力に応じた電圧
値、パルス幅またはパルス数の書込み、消去パルスを出
力する回路で構成される。
(作用) 本発明によれば、以上のように不揮発性多値メモリ装置
を構成したので、制御手段は、多値情報入力に対応した
電圧値、パルス幅あるいはパルス数の書込み、消去パル
スを出力し、フローティングゲートへの電荷注入量を制
御する。これにより、多値情報入力に応じた電荷量がメ
モリセルに蓄積されるので、それを読出し手段で読出す
ことにより、多値情報の読出しが行える。υCつで、前
記課題を解決できるのである。
(実施例) 第1図は、本発明の実施例を示す不揮発性多値メモリ装
置の構成ブロック図である。
このメモリ装置は、発振停止入力用のストップ端子20
aを有し周波数が数MHz、波高値が5■のクロックパ
ルスφを発生するクロックパルス発生回路20を備え、
その出力1則には、クロックパルスφによって電源電圧
VDD (−5V)から約22Vの高電圧VPPを発生
する昇圧回830が接続されている。昇圧回路30の出
力側は、電圧制御回路40を介してクロックパルス発生
回路20のストップ端子20aにフィードバック接続さ
れると共に、レギュレータ回路50に接続されている。
電圧制御回路40は、クロックパルス発生回路20の動
作を制御して多値情報入力(=0〜5V)に応じた高電
圧■PP1(=15〜20V)を昇圧回路30から出力
させる制御手段としての機能を有している。この電圧制
御回路40は、高電圧VPPIが入力される例えば15
Vのツェナーダイオード41と、負荷抵抗42と、コン
パレータ43とを備え、そのコンパレータ43の出力が
クロックパルス発振回路20の入力端子20aに接続さ
れている。
昇圧回路30に接続されたレギュレータ50は、高電圧
VPPIを一定の電圧に安定化するための回路であり、
その出力VPP2(−20■)が高電圧整形スイッチ回
路60に接続されている。高電圧整形スイッチ回路60
は、レギュレータ回路50の出力VPP2から、メモリ
セルフ0のデ゛−タの書込み、/′消去に必要な高電圧
パルスWR,ERを生成するための回路であり、B I
T+の書込み信号Wにより書込み用高電圧パルスWRを
出力する書込み側スイッチ回路60Aと、1111Iの
消去信号Eにより消去用高電圧パルスERを出力する消
去側スイッチ回路60Bとで、構成されている。
メモリセルフ0は、ソースS、トレインD、フローティ
ングゲ−1−F G及びコンI〜ロールゲートCGによ
り構成された2層シリコンゲート横遣のエンハンスメン
ト形1?’ETが配列されたものであり、その各FET
は例えば初期状態のスレッショルド電圧Vtが2V程度
である。このメモリセルフ0の記憶データは、読出し信
号RDにより活性化される読出し回路80により、読出
しデータDoutの形で読出される。
第6図は、第1図のクロ・ツクパルス発生回路20の構
成例を示す回路図である。
このクロックパルス発生回路20は、2人力のNAND
ゲート21,22、抵抗23.24、キャパシタ25及
びインバータ26で構成され、ストップ端子20aが“
1°“で発振し、“0°゛で停止する。
第7図は、第1図の昇圧回路30の構成例を示す回路図
である。
この昇圧回路30は、クロックパルスφがインバータ3
1−1.31−2を介してフリップフロップ(以下、F
Fという)32に入力され、そのFF32の出力がイン
バータ31−3.31−4で反転される。インバータ3
1−3の出力は、FET34−1.34−2及びキャパ
シタ33からなるプルアップ手段に接続され、さらにそ
のインバータ31−3.31−4の出力が、キャパシタ
35−1〜35−n及びFET36−1〜36−nから
なる昇圧段に接続されている。この昇圧口11430で
は、クロックパルスφにより、電源電圧VDD (=5
y>が約22Vにステップアップされた高電圧VPPI
が得られる。
第8図は、第1図のレギュレータ回路50の構成例を示
す回路図である。
このレギュレータ回路50は、FET51からなるプル
ダウン手段と、FET52〜55からなるプルダウン制
御手段と、そのプルダウン制御手段により制御される出
力用FET56とを備え、入力された高電圧VPPIの
最大値を例えば20Vに制限して安定した高電圧VPP
2を出力する回路である。
第9図は、第1図の高電圧整形スイッチ回路60の構成
例を示す回路図である。
この高電圧整形スイッチ回路60のうち、書込み側スイ
ッチ回n60Aは、“1°°の書込み信号Wによりオフ
状態となるエンハンスメント形FE]”61−1と、ク
ロックパルスφを反転するインバータ62と、“1゛°
の書込み信号Wによりゲートが開いて相補的なりロック
パルスφ、Tを入力する2人力のNANDゲート63−
1.63−2と、そのNANDゲート63−1.63−
2の出力により充放電するキャパシタ64−1.64−
2と、そのキャパシタ64−1.64−2の出力により
書込み用高電圧パルスWRを生成するFET61−2〜
61−4とで、構成されている。消去側スイッチ回路6
0Bも書込み側スイッチ回路60Bと同様に、“1′°
の消去信号Eによりオフ状態となるエンハンスメント形
FET65−1と、クロックパルスφを反転するインバ
ータ66と、′“1°°の消去パルスEによりゲートが
開いて相補的なりロックパルスΦ、Tを入力する2人力
のNANDゲート67−1.67−2と、そのNAND
ゲート67−1.67−2の出力により充放電するキャ
パシタ68−1.68−2と、そのキャパシタ68−1
.68−2の出力により消去用高電圧パルスERを生成
するFET65−2〜65−4とで、構成されている。
第10図は、第1図のメモリセルフ0と読出し回路80
の構成例を示す回路図である。
読出し回路80は、メモリセルフ0に接続されなFET
81〜85、電a ミラD”1886、オヘアンプ87
、及び抵抗88.89より構成されている。
以上のように構成される不揮発性多値メモリ装置の(I
)書込み/消去動作と(If)読出し動作について説明
する。
(I)書込み/消去動作 第1図のクロックパルス発生回路20が数MHzのクロ
ックパルスφを出力すると、そのクロックパルスφによ
り、昇圧回路30が電源電圧VDD (=5V)から約
22Vの高電圧VPP1を発生し、それを電圧制御回路
40及びレギュレータ50に供給する。
電圧制御回路40は、高電圧VPPlが15V以下では
ツェナーダイオード41に電流が流れないため、コンパ
レータ43のく−)入力が0■て゛ある。多値情報入力
Dinの電圧がDin>φであれば、コンパレータ43
の出力が“1パとなり、それがクロックパルス発生回路
20のストップ端子20aに与えられるため、クロック
パルス発生回路20は正常動作を行う。昇圧回路30か
ら出力される高電圧VPPIが15V以上になると、ツ
ェナーダイオード41に電流が流れ、負荷抵抗42に生
じた電圧降下分がコンパレータ43の(−)入力に印加
される。コンパレータ43は、<+)入力側の多値情報
入力Dinの電圧と(−)入力側の電圧とを比較し、(
−)入力〉(+)入力のときには出力を“0′°とする
。すると、クロックパルス発生回路20の動作が停止し
、昇圧回路30も動作を停止するため、その出力高電圧
VPPIが徐々に低下する。そして、この高電圧VPP
Iが電圧制御回路40にフィードバック(41→42→
43)され、コンパレータ43で比較されて多値情報入
力Dinより低くなると、コンパレータ43の出力がI
I I IIとなり、再び゛クロックパルス発生回路2
0及び昇圧回路30が動作を開始し2て出力高電圧VP
PIを上昇させる。これにより、昇圧回路30から出力
される高電圧VPP1は、多値情報人力Dinの電圧に
よって定まる一定値に制御されることになる。なお、負
荷抵抗42の値は、多値情報入力Dinの電圧0〜5V
に対し、昇圧回#J30の出力高電圧VPP1が15〜
20V程度になるように決定される。
多値情報入力Dinに応答した値をもつ高電圧Vpp1
は、レギュレータ回路50で安定化されて高電圧VPP
2となり、それが高電圧整形スイッチ回路60を介して
メモリセルフ0に印加される。この間、多少の電圧降下
があるなめ、その分を見込んで高電圧VPP1の値が制
御される。
書込みの場合、書込み信号Wがパ1°′となるので、高
電圧整形スイッチ回路60内の書込み側スイッチ回路6
0Aが動作し、その書込み側スイッチ回路60Aから波
高値VPP2の書込み用高圧パルスWRが出力されて、
第10図のメモリセルフ0のドレインに供給される。こ
の時、第10図のFET84は書込み信号W=”1”に
よりオンしているので、メモリセルフ0のコントロール
ゲートCGが接地電位であり、書込み用高電圧パルスW
Rによってメモリセルフ0のフローティングゲートFG
に正の電荷が注入される。従って、メモリセルフ0には
多値情報人力Dinに応答した電荷量が注入され、記憶
される。
消去の場合、第1図の消去信号Eが“1′″となるので
、高電圧整形スイッチ回路60内の消去側スイッチ回路
60Bが動作し、そのスイッチ回路60’Bから波高値
VPP2の消去用高電圧パルスERが出力されて、第1
0図のメモリセルフ0のコントロールゲートCGに供給
される。この時、メモリセルフ0のドレインはオン状!
序のF E T S5を通して接地電位になっているた
め、メモリセルフ0のフローティングゲートFGに負の
電荷が注入され、記・1ヲ情報が消去される。
(ff>読出し動作 第10図の読出し信号RDが“1′°になると、FET
”81,82.83がオンし、メモリセルフ0のソース
がFET81を介して接地され、そのメモリセルフ0の
コントロールゲートCGにはFET8Bを介して電源電
圧VDA側から3.5V程度の読出し用電圧が与えられ
る。すると、メモリセルフ0のドレインD・ソースS間
には、注入されな電R量に対応するドレイン電流1ds
lが流れる。このトレイン電流Idslは読出し回路8
0における電流ミラー回路86で反転され、その反転電
流Ids2がオペアンプ87の(−)入力に流れ込む。
オペアン7087は帰還用の抵抗89により電流/電圧
変換器を構成しているので、抵抗88を通して、流入し
た電流Ids2に比例した電圧の読出しデータDout
が、そのオペアンプ87から出力される。
本実施例では、次のような利点を有している。
(a)  多値情報入力Dinに応答した電圧を発生さ
せる電圧$II御回路40と、メモリセルフ0の出力電
流の大きさに応答して多値情報を出力する読出し回路8
0とを設けたので、3値以−Fの多値情報を記憶できる
不揮発生多値メモリ装置を実現できる。この種のメモリ
装置は、アナグロ量を直接、記憶、再生(読出し)でき
るため、音声や各種アナグロデータのメモリ装置として
最適である。
(b)  何度でも書直しく書替え)が可能である。
多値になっても、メモリ素子は増加せず、つまり記憶面
積は変わらず、高集積化に適している。実込み、消去時
の電力はμWのオーダで可能であり、低電力で並列同時
書込みや、読出しが行えるばかりか、チップ面積を増大
させることなく、容易にメモリ装置内での書替えができ
る。
(C)  第10図の読出し回#180では、電流ミラ
ー回路86を用いてドレイン電流Idsの方向を反転し
ているので、出力段の回路構成が簡単になる。
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては、例えば、次のよう
なものがある。
(i) 第11図は、第1図の読出し回路80の池の構
成例を示す要部回路図である。
複数のメモリセルフ0−1〜70−3・・・・・・にそ
れぞれ電流ミラー回路86−1〜86−3・・・・・・
を接続し、その電流ミラー回路86−1〜86−3・・
・・・・の出力をワイヤードオア接続すれば、複数ビッ
トに記憶された多値情報をオペアンプ87を介してシリ
アルに、簡単に読出すことができる。
(ii)  第1図の読出し回路80は、第12図及び
第13図等に示すように、種々の構成例が考えられる。
第12図の読出し回路は、メモリセルフ0のソースS側
からFET81を介してデータを読出すようにしたもの
であり、このようにすれば、メモリセル出力電流の方向
を反転するための電流ミラー回路が不要となる。
第13図の読出し回路では、メモリセルフ0のドレイン
Dに、FET82を介してレベル検出回路90を設け、
そのレベル検出回890により、3値の読出しを行うよ
うにしたものである。即ち、メモリセルフ0の出力電流
のレベルをFE’T’82を介して、デプレッション形
FET91,92、エンハンスメント形FET93及び
抵抗94からなる回路で検出し、その検出結果の論理を
ANDゲート95.96.97でとり、O″、“1′。
′”2パの3値の読出しデータD o u tを出力す
る。
(iii )  第1図では、電圧制御回路40により
、電圧制御を行って多値情報の記憶、読出しを行う例を
示したが、電圧制御回路40に代えて、パルス幅制御手
段またはパルス数制御手段を設けても、第1図とほぼ同
様の作用、効果が得られる。例えば、パルス幅制御手段
は、カウンタ回路を用いてその分周比を多値情報入力D
inに応じて変化させ、クロックパルスφのパルス幅を
制御する回路構成にしなり、あるいはマイクロコンピュ
ータのプログラム制御等によってクロックパルスφのパ
ルス幅を制御することにより、容易に現実できる。
同様に、パルス数制御手段も、カウンタ回路やプログラ
ム制御手段等を用い、多値情報入力Dinに対応してク
ロックパルスφの数を制御することにより、容易に実現
できる。
また、電圧制御回路40、パルス幅制御手段あるいはパ
ルス数制御手段を設ける場所は、昇圧回路30の出力と
クロックパルス発生回路20の間に限定されるものでは
ない。要は、多値情報に応答したパルス電圧、パルス幅
またはパルス数が得られればよいのであって、例えばレ
ギュレータ回路50と高電圧整形スイッチ回路60との
間に設ける等、任意の位置に設けることができる。
(iv)  上記実施例では、メモリセルフ0として初
期状態のスレッショルド電圧Vtが2V程度のエンハン
スメント形FETのものについて説明したが、これをデ
プレッション形FETに置き換えて、スレッショルド電
圧Vtの初期値を−2〜−4■程度にすることもできる
。この場合、電荷注入の方向が負方向(消去の方向)の
みでスレッショルド電圧Vtを制御できるため、周辺回
路の簡単化、即ち書込み回路が不要となる利点がある。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、制御手段
により、多値情報入力に応じてメモリセルへの注入電荷
量を制御し、その注入電荷量を読出し手段で読出すよう
にしたので、3値以上の多値情報を記憶でき、何度でも
書替えが可能である。多値になってもメモリ素子は増加
せず、高集積化が図れる。さらに、書込み時の電力が小
さく、同時書込みや、メモリ装置内での書替えができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す不揮発生多値メモリ装置
の構成ブロック図、第2図は従来の不揮発生メモリ装置
の要部回路図、第3図は従来の不揮発生メモリ装置の構
成ブロック図、第4図及び第5図はEEPROMメモリ
セルの電圧特性図、第6図は第1図のクロックパルス発
生回路の回路図、第7図は第1図の昇圧回路の回路図、
第8図は第1図のレギュレータ回路の回路図、第9図は
第1図の高電圧整形スイッチ回路の回路図、第10図は
第1図のメモリセルと読出し回路の回路図、第11図、
第12図及び第13図は第1図の読出し2回路の他の構
成例を示す回路図である。 20・・・・・・クロックパルス発生回路、30・・・
・・・昇圧回路、40・・・・・・電圧制御回路、60
・・・・・・高電圧整形スイッチ回路、70・・・・・
・メモリセル、80・・・・・・j売出し回路、φ・・
・・・・クロックパルス、Din・・・・・多値情報入
力、Dout・・・・・・読出しデータ、E・・・・・
・消去信号、ER・・・・・・消去用高電圧パルス、R
D・・・・・・読出し信号、vpp 1: VPP2−
−−−−−高電圧、W・・・・・・書込み信号、WR・
・・・・・書込み用高電圧パルス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、フローティングゲート形EEPROMをメモリセル
    とする不揮発性多値メモリ装置において、前記メモリセ
    ルのフローティングゲートへの電荷を、多値情報入力に
    応じて制御する制御手段と、前記メモリセルの出力電流
    の大きさに応じた多値情報を出力する読出し手段とを、 設けたことを特徴とする不揮発性多値メモリ装置。 2、請求項1記載の制御手段は、多値情報入力に応じた
    電圧値の書込み、消去パルスを出力する不揮発性多値メ
    モリ装置。 3、請求項1記載の制御手段は、多値情報入力に応じた
    パルス幅またはパルス数の書込み、消去パルスを出力す
    る不揮発性多値メモリ装置。
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DE (1) DE69027252T2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6038167A (en) * 1995-01-31 2000-03-14 Hitachi, Ltd. Nonvolatile memory device and refreshing method
US6181603B1 (en) 1996-05-01 2001-01-30 Hitachi, Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device having plural memory cells which store multi-value information
USRE41020E1 (en) 1993-09-21 2009-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69124849T2 (de) * 1990-06-29 1997-06-12 Texas Instruments Inc Elektrisch löschbare, elektrisch programmierbare Festwertspeicherzelle mit wählbarer Schwellspannung und Verfahren zu ihrer Verwendung
US5519654A (en) * 1990-09-17 1996-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device with external capacitor to charge pump in an EEPROM circuit
US5218569A (en) * 1991-02-08 1993-06-08 Banks Gerald J Electrically alterable non-volatile memory with n-bits per memory cell
US5224072A (en) * 1991-04-04 1993-06-29 Oki Electric Industry Co., Ltd. Read-only memory with few programming signal lines
US5541878A (en) * 1991-05-09 1996-07-30 Synaptics, Incorporated Writable analog reference voltage storage device
US6222762B1 (en) * 1992-01-14 2001-04-24 Sandisk Corporation Multi-state memory
US5657332A (en) * 1992-05-20 1997-08-12 Sandisk Corporation Soft errors handling in EEPROM devices
US5412601A (en) * 1992-08-31 1995-05-02 Nippon Steel Corporation Non-volatile semiconductor memory device capable of storing multi-value data in each memory cell
US5450341A (en) * 1992-08-31 1995-09-12 Nippon Steel Corporation Non-volatile semiconductor memory device having memory cells, each for at least three different data writable thereinto selectively and a method of using the same
US5859455A (en) * 1992-12-31 1999-01-12 Yu; Shih-Chiang Non-volatile semiconductor memory cell with control gate and floating gate and select gate located above the channel
JP3105109B2 (ja) * 1993-05-19 2000-10-30 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
US5828601A (en) * 1993-12-01 1998-10-27 Advanced Micro Devices, Inc. Programmed reference
US5511026A (en) * 1993-12-01 1996-04-23 Advanced Micro Devices, Inc. Boosted and regulated gate power supply with reference tracking for multi-density and low voltage supply memories
US6353554B1 (en) * 1995-02-27 2002-03-05 Btg International Inc. Memory apparatus including programmable non-volatile multi-bit memory cell, and apparatus and method for demarcating memory states of the cell
EP0735542A1 (en) * 1995-03-31 1996-10-02 STMicroelectronics S.r.l. Reading circuit for multilevel non-volatile memory cell devices
US5572462A (en) * 1995-08-02 1996-11-05 Aplus Integrated Circuits, Inc. Multistate prom and decompressor
KR100192430B1 (ko) * 1995-08-21 1999-06-15 구본준 비휘발성 메모리 및 이 비휘발성 메모리를 프로그램하는 방법
KR0172831B1 (ko) * 1995-09-18 1999-03-30 문정환 비휘발성 메모리를 프로그램하는 방법
US5687114A (en) 1995-10-06 1997-11-11 Agate Semiconductor, Inc. Integrated circuit for storage and retrieval of multiple digital bits per nonvolatile memory cell
WO1997049088A1 (en) * 1996-06-20 1997-12-24 Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. Multi-level memory circuit with regulated writing voltage
US5835413A (en) * 1996-12-20 1998-11-10 Intel Corporation Method for improved data retention in a nonvolatile writeable memory by sensing and reprogramming cell voltage levels
US5784328A (en) * 1996-12-23 1998-07-21 Lsi Logic Corporation Memory system including an on-chip temperature sensor for regulating the refresh rate of a DRAM array
US5982659A (en) * 1996-12-23 1999-11-09 Lsi Logic Corporation Memory cell capable of storing more than two logic states by using different via resistances
US5808932A (en) * 1996-12-23 1998-09-15 Lsi Logic Corporation Memory system which enables storage and retrieval of more than two states in a memory cell
US5847990A (en) * 1996-12-23 1998-12-08 Lsi Logic Corporation Ram cell capable of storing 3 logic states
US5761110A (en) * 1996-12-23 1998-06-02 Lsi Logic Corporation Memory cell capable of storing more than two logic states by using programmable resistances
US5771187A (en) * 1996-12-23 1998-06-23 Lsi Logic Corporation Multiple level storage DRAM cell
US6487116B2 (en) 1997-03-06 2002-11-26 Silicon Storage Technology, Inc. Precision programming of nonvolatile memory cells
US5870335A (en) * 1997-03-06 1999-02-09 Agate Semiconductor, Inc. Precision programming of nonvolatile memory cells
US5867423A (en) * 1997-04-10 1999-02-02 Lsi Logic Corporation Memory circuit and method for multivalued logic storage by process variations
US5841695A (en) * 1997-05-29 1998-11-24 Lsi Logic Corporation Memory system using multiple storage mechanisms to enable storage and retrieval of more than two states in a memory cell
EP0899742B1 (en) * 1997-08-29 2003-11-12 STMicroelectronics S.r.l. Method and circuit for generating a gate voltage in non-volatile memory devices
US5909449A (en) * 1997-09-08 1999-06-01 Invox Technology Multibit-per-cell non-volatile memory with error detection and correction
CA2217359C (en) * 1997-09-30 2005-04-12 Mosaid Technologies Incorporated Method for multilevel dram sensing
US5956350A (en) * 1997-10-27 1999-09-21 Lsi Logic Corporation Built in self repair for DRAMs using on-chip temperature sensing and heating
US5909404A (en) * 1998-03-27 1999-06-01 Lsi Logic Corporation Refresh sampling built-in self test and repair circuit
US6282145B1 (en) * 1999-01-14 2001-08-28 Silicon Storage Technology, Inc. Array architecture and operating methods for digital multilevel nonvolatile memory integrated circuit system
US6396742B1 (en) 2000-07-28 2002-05-28 Silicon Storage Technology, Inc. Testing of multilevel semiconductor memory
US6963506B1 (en) * 2003-10-03 2005-11-08 Advanced Micro Devices, Inc. Circuit and technique for accurately sensing low voltage flash memory devices
US7173852B2 (en) * 2003-10-03 2007-02-06 Sandisk Corporation Corrected data storage and handling methods
US7012835B2 (en) * 2003-10-03 2006-03-14 Sandisk Corporation Flash memory data correction and scrub techniques
US7315916B2 (en) * 2004-12-16 2008-01-01 Sandisk Corporation Scratch pad block
US7395404B2 (en) * 2004-12-16 2008-07-01 Sandisk Corporation Cluster auto-alignment for storing addressable data packets in a non-volatile memory array
US7716538B2 (en) * 2006-09-27 2010-05-11 Sandisk Corporation Memory with cell population distribution assisted read margining
US7886204B2 (en) * 2006-09-27 2011-02-08 Sandisk Corporation Methods of cell population distribution assisted read margining
US7477547B2 (en) * 2007-03-28 2009-01-13 Sandisk Corporation Flash memory refresh techniques triggered by controlled scrub data reads
US7573773B2 (en) * 2007-03-28 2009-08-11 Sandisk Corporation Flash memory with data refresh triggered by controlled scrub data reads
US8687421B2 (en) 2011-11-21 2014-04-01 Sandisk Technologies Inc. Scrub techniques for use with dynamic read
US9230689B2 (en) 2014-03-17 2016-01-05 Sandisk Technologies Inc. Finding read disturbs on non-volatile memories
US9552171B2 (en) 2014-10-29 2017-01-24 Sandisk Technologies Llc Read scrub with adaptive counter management
US9978456B2 (en) 2014-11-17 2018-05-22 Sandisk Technologies Llc Techniques for reducing read disturb in partially written blocks of non-volatile memory
US9349479B1 (en) 2014-11-18 2016-05-24 Sandisk Technologies Inc. Boundary word line operation in nonvolatile memory
US9449700B2 (en) 2015-02-13 2016-09-20 Sandisk Technologies Llc Boundary word line search and open block read methods with reduced read disturb
US9653154B2 (en) 2015-09-21 2017-05-16 Sandisk Technologies Llc Write abort detection for multi-state memories

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4090258A (en) * 1976-12-29 1978-05-16 Westinghouse Electric Corp. MNOS non-volatile memory with write cycle suppression
US4181980A (en) * 1978-05-15 1980-01-01 Electronic Arrays, Inc. Acquisition and storage of analog signals
DE2826870A1 (de) * 1978-06-19 1980-01-03 Siemens Ag Halbleitergeraet zur reproduktion akustischer signale
JPS5567997A (en) * 1978-11-13 1980-05-22 Nec Corp Ternary programmable read-only memory circuit
US4460978A (en) * 1981-11-19 1984-07-17 Mostek Corporation Nonvolatile static random access memory cell
US4467451A (en) * 1981-12-07 1984-08-21 Hughes Aircraft Company Nonvolatile random access memory cell
US4527255A (en) * 1982-07-06 1985-07-02 Signetics Corporation Non-volatile static random-access memory cell
EP0136119B1 (en) * 1983-09-16 1988-06-29 Fujitsu Limited Plural-bit-per-cell read-only memory
US4831592A (en) * 1986-07-09 1989-05-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device
JPS6342100A (ja) * 1986-08-08 1988-02-23 Fujitsu Ltd 3値レベルrom
JPS63149900A (ja) * 1986-12-15 1988-06-22 Toshiba Corp 半導体メモリ
JPH0777078B2 (ja) * 1987-01-31 1995-08-16 株式会社東芝 不揮発性半導体メモリ
US4797856A (en) * 1987-04-16 1989-01-10 Intel Corporation Self-limiting erase scheme for EEPROM
JPS6459693A (en) * 1987-08-31 1989-03-07 Oki Electric Ind Co Ltd Control circuit for eeprom
FR2630573B1 (fr) * 1988-04-26 1990-07-13 Sgs Thomson Microelectronics Memoire programmable electriquement avec plusieurs bits d'information par cellule
US4890259A (en) * 1988-07-13 1989-12-26 Information Storage Devices High density integrated circuit analog signal recording and playback system

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE41020E1 (en) 1993-09-21 2009-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE42120E1 (en) 1993-09-21 2011-02-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE41969E1 (en) 1993-09-21 2010-11-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE41950E1 (en) 1993-09-21 2010-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE41485E1 (en) 1993-09-21 2010-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE41468E1 (en) 1993-09-21 2010-08-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE41456E1 (en) 1993-09-21 2010-07-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE41244E1 (en) 1993-09-21 2010-04-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE41021E1 (en) 1993-09-21 2009-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
USRE41019E1 (en) 1993-09-21 2009-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-state EEPROM having write-verify control circuit
US6868006B2 (en) 1995-01-31 2005-03-15 Renesas Technology Corp. Clock synchronized non-volatile memory device
US6965525B2 (en) 1995-01-31 2005-11-15 Renesas Technology Corp. Clock synchronized nonvolatile memory device
US6751119B2 (en) 1995-01-31 2004-06-15 Renesas Technology Corp. Clock synchronized non-volatile memory device
US6757194B2 (en) 1995-01-31 2004-06-29 Renesas Technology Corp. Clock synchronized non-volatile memory device
US6768672B2 (en) 1995-01-31 2004-07-27 Renesas Technology Corp. Clock Synchronized Non-Volatile Memory Device
US6038165A (en) * 1995-01-31 2000-03-14 Hitachi, Ltd. Nonvolatile memory device and refreshing method
US6804147B2 (en) 1995-01-31 2004-10-12 Renesas Technology Corp. Clock synchronized non-volatile memory device
US6829163B2 (en) 1995-01-31 2004-12-07 Hitachi, Ltd. Clock synchronized nonvolatile memory device
US6847549B2 (en) 1995-01-31 2005-01-25 Renesas Technology Corp. Clock synchronized non-volatile memory device
US6850434B2 (en) 1995-01-31 2005-02-01 Renesas Technology Corp. Clock synchronized nonvolatile memory device
US6038167A (en) * 1995-01-31 2000-03-14 Hitachi, Ltd. Nonvolatile memory device and refreshing method
US6898118B2 (en) 1995-01-31 2005-05-24 Renesas Technology Corp. Clock synchronized non-volatile memory device
US6912156B2 (en) 1995-01-31 2005-06-28 Renesas Technology Corp. Clock synchronized nonvolatile memory device
US6256230B1 (en) 1995-01-31 2001-07-03 Hitachi, Ltd. Nonvolatile memory device and refreshing method
US6111790A (en) * 1995-01-31 2000-08-29 Hitachi, Ltd. Non-volatile memory device and refreshing method
US7161830B2 (en) 1995-01-31 2007-01-09 Renesas Technology Corp. Clock synchronized nonvolatile memory device
US7193894B2 (en) 1995-01-31 2007-03-20 Renesas Technology Corp. Clock synchronized nonvolatile memory device
US6751120B2 (en) 1995-01-31 2004-06-15 Renesas Technology Corp. Clock synchronized non-volatile memory device
US7286397B2 (en) 1995-01-31 2007-10-23 Renesas Technology Corporation Clock synchronized nonvolatile memory device
US7324375B2 (en) 1995-01-31 2008-01-29 Solid State Storage Solutions, Llc Multi-bits storage memory
US7327604B2 (en) 1995-01-31 2008-02-05 Renesas Technology Corporation Clock synchronized non-volatile memory device
US6166949A (en) * 1995-01-31 2000-12-26 Hitachi, Ltd. Nonvolatile memory device and refreshing method
US7542339B2 (en) 1995-01-31 2009-06-02 Solid State Storage Solutions, Llc Clock synchronized non-volatile memory device
US6747941B2 (en) 1995-01-31 2004-06-08 Renesas Technology Corp. Clock synchronized non-volatile memory device
US6459614B1 (en) 1995-01-31 2002-10-01 Hitachi, Ltd. Non-volatile memory device and refreshing method
US6226198B1 (en) 1995-01-31 2001-05-01 Hitachi, Ltd. Nonvolatile memory device and refreshing method
US6366495B2 (en) 1995-01-31 2002-04-02 Hitachi, Ltd. Nonvolatile memory device and refreshing method
US7245532B2 (en) 1996-05-01 2007-07-17 Renesas Technology Corporation Nonvolatile semiconductor memory device which stores multi-value information
US6396736B1 (en) 1996-05-01 2002-05-28 Hitachi, Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device which stores multi-value information
US6181603B1 (en) 1996-05-01 2001-01-30 Hitachi, Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device having plural memory cells which store multi-value information
US7394697B2 (en) 1996-05-01 2008-07-01 Renesas Technology Corp. Nonvolatile semiconductor memory device which stores multi-value information
US7031187B2 (en) 1996-05-01 2006-04-18 Hitachi, Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device which stores multi-value information
US6771537B2 (en) 1996-05-01 2004-08-03 Hitachi, Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device which stores multi-value information

Also Published As

Publication number Publication date
US5119330A (en) 1992-06-02
EP0394705A1 (en) 1990-10-31
DE69027252T2 (de) 1997-01-23
EP0394705B1 (en) 1996-06-05
DE69027252D1 (de) 1996-07-11

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