JPH0317894A - 半導体不揮発性メモリ装置 - Google Patents

半導体不揮発性メモリ装置

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JPH0317894A
JPH0317894A JP1151810A JP15181089A JPH0317894A JP H0317894 A JPH0317894 A JP H0317894A JP 1151810 A JP1151810 A JP 1151810A JP 15181089 A JP15181089 A JP 15181089A JP H0317894 A JPH0317894 A JP H0317894A
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隆 高田
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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、半導体不揮発性メモリ装置、特にそのデータ
書込み回路に関するものである。
従来の技術 一般に、MXS型不揮発性メモリトランジスタ(以後、
メモリトランジスタと記す)の書込みは、そのゲート絶
縁膜にゲート電極を通じて高電界を比較的長時間(数m
 s e c〜数十m s e c )印加して、ゲー
ト絶縁膜中に特別に形成されたトラップ中心に電荷を注
入することによって行なわれる。さらに、実際の半導体
不揮発性メモリ装置においては、メモリトランジスタの
書込みを行う(“1”書込み)か、行なわない(“O”
書込み〉かの選択は、いずれの場合においてもゲート電
極へ高電圧を印加した状態のままで、そのメモリトラン
ジスタのドレイン電圧を制御することによって行なう。
すなわち、メモリトランジスタのソース電極をオーブン
にし、そのメモリトランジスタのゲート電極に高電圧を
印加し、ドレイン電極を接地した場合、ゲート絶縁膜に
は高電界が印加され、ゲート絶縁膜中のトラップ中心へ
の電荷注入が行なわれる(“1”書込み)。一方、ゲー
ト電極とドレイン電極を共に高電圧とした場合は、ゲー
ト絶縁膜には高電界が印加されないのでトラップ中心へ
の電荷注入は行なわれない(“ON書込み)。
第2図は、メモリトランジスタへのデータ書込みに必要
なドレイン電圧制御回路の従来例を示したものである。
従来のドレイン電圧制御回路は、書込みデータのラッチ
回路7とレベルシフト回路8の2つの回路ブロックから
構威されている。第2図において、書込みデータのラッ
チ回路7は、回路動作用電源としてVD2を用いる2つ
の反転論理回路5および6によって構成されている。一
方、レベルシフト回路8は、書込みデータラッチ回路7
の出力をゲート人力とし、ソース電極を接地したMOS
型トランジスタQ7と、ドレイン電極を回路動作用電源
VM2に、ゲート電極をMOS型トランジスタQ7のド
レイン電極にそれぞれ接続したMOS型トランジスタQ
8と、ドレイン電極とゲート電極を共にMOS型トラン
ジスタQ8のソース電極に接続し、ソース電極をMOS
型トランジスタQ7のドレイン電極に接続したMOS型
トランジスタQ9と、トランジスタQ9のドレイン電極
とクロツクパルス発生源PGとの間に配置された結合容
1cとによって構成されている。
さらにメモリトランジスタQIOのドレイン電極は、レ
ベルシフト回路8の出力、すなわちMOS型トランジス
タQ7のドレイン電極に接続されている。
以上の様に構成された従来のドレイン電圧制御回路の動
作について以下に説明する。
入力部DIN2から入力された書込みデータは、ラッチ
回路7に取込まれ、書込みに必要な時間保持される。ラ
ッチ回路7に保持しているデータが、レベルシフト回路
8のMOS型トランジスタQ7を導通状態にする場合、
メモリトランジスタQIOのドレイン電圧は、MOS型
トランジスタQ7を介して接地レベルとなり、ゲート電
極に書込み用高圧電源VG2が接続されているメモリト
ランジスタQIOは、“1”書込みされる。
方、ラッチ回路7に保持しているデータがレベルシフト
回路8のMOS型トランジスタQ7を遮断状態にする場
合、メモリトランジスタQIOのドレイン電圧はMOS
型トランジスタQ8.Q9およびクロツクパルス源PG
に接続されている結合容量素子Cによりクロツクパルス
入力に同期したチャージポンプの原理で次々と昇圧され
ていき、最終的にその電圧は、MOS型トランジスタQ
8のしきい値電圧をV丁とするとVM2+VTになる。
したがってメモリトランジスタQ10のゲート電極とド
レイン電極が共に高電圧の状態となりトラップの電荷注
入が行なわれない(“O”書込み)。
発明が解決しようとする課題 前述した様に、メモリトランジスタの書込みを行なうた
めには、そのドレイン電圧を制御する回路が必要であり
、半導体不揮発性メモリ装置において.は、ビット線毎
にこのドレイン電圧制御回路を設置しなければならない
本発明は、半導体不揮発性メモリ装置の大容量化が進む
中で各ビット線毎に設けられるドレイン電圧制御回路を
省略化することにより、高集積な半導体不揮発性メモリ
装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明にかかる半導体不揮発性メモリ装置は、メモリト
ランジスタのドイレン電極が、第1の反転論理回路の人
力部と第2の反転論理回路の出力部とに接続され、デー
タ入力端子が前記第1の反転論理回路の出力部と前記第
2の反転論理回路の入力部に接続され、前記第1および
第2の反転論理回路の回路動作用電源端子が電圧切替え
信号により電圧が切替わる電圧切替え回路の出力端子に
接続されているものである。
作用 本発明にかかる半導体不揮発性メモリ装置によれば各ビ
ット線毎に設けるドレインに電圧制御回路をその機能を
損なわずに省略化することが可能で、高集積な半導体不
揮発性メモリ装置を実現することができる。
実施例 第1図は、本発明の半導体不揮発性メモリ装置における
ドレイン電圧制御回路の一実施例を示したものである。
第1図の実施例においては、書込みデータのラッチ回路
9と電圧切替え回路10との2つの回路ブロックから構
威されている。
電圧切替え回路10の出力VOtを電源とする反転論理
回路1および2からなるラッチ回路9への書込みデータ
入力部DINIの人力は、切替え制御信号WEをゲート
信号とするNチャネル(ch)MOS型トランジスタQ
1を介して行なわれる。
電圧切替え回路10は、電圧切替え制御信号WEを入力
とし、第1の回路動作用電源VDIを電源とする反転論
理回路3の出力WEをドレイン電極に接続し、ゲート電
極を第1の回路動作用電源VD+に接続したNch  
MOS型トランジスタQ2と、MOS型トランジスタQ
2のソース電極を入力とし、第2の回路動作用電源Vl
llを電源とするCMOS型の反転論理回路4と、反転
論理回路4の出力をゲート電極に、ソース電極を第2の
回路動作用電源v馴に、ドレイン電極を反転論理回路4
の入力部にそれぞれ接続したPch  MOS型トラン
ジスタQ3とソース電極を第2の回路動作用電源V!J
lに、ゲート電極を反転論理回路4の出力部に、ドレイ
ン電極を電圧切替え回路の出力部VDLにそれぞれ接続
したPch  MOS型トランジスタQ4と、ソース電
極を第1の回路動作用電源VDIに、ゲート電極を反転
論理回路3の出力WEに、ソース電極を出力部VDLに
それぞれ接続したPch  MOS型トランジスタQ5
とによって構成されている。
以上の様に構成された本発明の実施例において、切替え
制御信号WEがハイレベルの場合、反転論理回路3の出
力WEは接地レベルとなり、電圧切替え回路の出力VD
LはPch  MOS型トランジスタQ5を介して第1
の回路動作用電圧VDIとなる。この時、反転論理回路
4の入力は、NchMOS型トランジスタQ2を介して
接地レベルになるのでその出力は、第2の回路動作用電
圧VMIとなり、Pch  MOS型トランジスタQ4
は遮断状態になっている。したがって、切替え制御信号
WEがハイレベルの場合、反転論理回路1および2から
成るラッチ回路9へは、電圧切替え回路10を介して第
1の回路動作用電圧VDIが電源として供給され、書込
みデータDINIは、NchMOS型トランジスタQ1
を介して入力される。
次に、電圧切替え制御信号WEをロウレベルとした場合
、入力経路を断たれたラッチ回路9はデータ保持状態に
なる。
一方、反転論理回路4の入力は、Nch  MOS型ト
ランジスタQ2を介して(Vo+−VT )となり、接
地レベルとなった反転論理回路4の出力は、Pch  
MOS型トランジスタQ3を介して帰還され、最終的に
反転論理回路4の入力部は、第2の回路動作用電圧Vi
I1になる。また、電圧切替え回路の出力VDLも、P
ch  MOS型トランジスタQ4を介して第2の回路
動作用電圧Vlllとなる。
したがって、データ保持状態に入ったラッチ回路9は、
ラッチデータは不変のままで、その出力レベルが第1の
回路動作用電圧VD+から第2の回路動作用電圧v11
1に切替えられる。ここで第2の回路動作用電圧V旧を
メモリトランジスタの書込みに必要な高電圧とした場合
、ラッチ回路9は切替え制御信号WEがハイレベルの間
に人力したデータに従って、メモリトランジスタのドレ
イン電圧を接地レベルまたは高電圧に制御する機能を果
たす。
発明の効果 以上説明した様に、本発明にかかる半導体不揮発性メモ
リ装置によれば、各ビット線(メモリトランジスタ〉毎
に設ける必要のあるドレイン電圧制御回路は、2つの反
転論理回路からなるラッチ回路と1つのラッチデータ入
力用トランスファトランジスタだけとなる。そして各ビ
ット線の設けられたラッチ回路の回路動作用電源を共通
して切替える電圧切替え回路を1つ設けられることによ
り各ビット線へ電圧制御を正しく行なうことができる。
このことは、従来例で示した様に各ビット線毎に書込み
データラッチ回路とレベルシフト回路とを設置していた
従来のドレイン電圧制御回路に比べて回路の大きな省略
化であり、本発明によって高集積な半導体不揮発性メモ
リ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第l図は本発明にかかるMIS型不揮発性メモリトラン
ジスタのドレイン電圧制御回路の一実施例を示す回路図
、第2図は従来のドレイン電圧制御回路の回路図である
。 1〜6・・・・・・CMOS型反転論理回路、7,9・
・・・・・ラッチ回路、8・・・・・・レベルシフト回
路、10・・・・・・電圧切替え回路、VDI * v
D2 ,Vkll * VIlf2・・・・・・回路動
作用電圧源、Ql.Q2.Q7,Q8,Q9・・・・・
・Nch  MOS型トランジスタ、Q3,Q4,Q5
・・・・・・Pch  MOS型トランジスタ、Q6,
QIO・・・・・・MIS型不揮発性メモリトランジス
タ、DINI,DIN2・・・・・・書込みデータ入力
部、WE・・・・・・電圧切替え信号、VCII L 
VG2・・・・・・MIS型不揮発性メモリトランジス
タのゲート電極、VSI, VS2・・・・・・MIS
型不揮発性メモリトランジスタのソース電極、C・・・
・・・結合容量素子、PG・・・・・・クロックパルス
発生源。 −646−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. MIS型不揮発性メモリトランジスタのドレイン電極が
    第1の反転論理回路の入力部と第2の反転論理回路の出
    力部とに接続され、データ入力端子が前記第1の反転論
    理回路の出力部と前記第2の反転論理回路の入力部に接
    続され、前記第1および第2の反転論理回路の回路動作
    用電源端子が電圧切替え信号により電圧が切替わる電圧
    切替え回路の出力端子に接続されていることを特徴とす
    る半導体不揮発性メモリ装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05314784A (ja) * 1992-05-11 1993-11-26 Matsushita Electron Corp データラッチ回路付き昇圧回路
US5379256A (en) * 1991-02-19 1995-01-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrically erasable programmable read-only memory with write/verify controller
US5418746A (en) * 1993-04-08 1995-05-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Write signal input buffer for a semiconductor memory device

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IEEE INTERNATIONAL SOLID-STATE CIRCUITS CONFERENCE DIGEST OF TECHICAL PAPERS=1988 *
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