JPH0319640B2 - - Google Patents

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JPH0319640B2
JPH0319640B2 JP15981384A JP15981384A JPH0319640B2 JP H0319640 B2 JPH0319640 B2 JP H0319640B2 JP 15981384 A JP15981384 A JP 15981384A JP 15981384 A JP15981384 A JP 15981384A JP H0319640 B2 JPH0319640 B2 JP H0319640B2
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Japan
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electrode
current
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conductivity type
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JP15981384A
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Naotaka Sumihiro
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は書き換え可能な読み出し専用メモリと
しての不揮発性半導体記憶装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device as a rewritable read-only memory.

(従来の技術) 書き換え可能な不揮発性半導体記憶装置(以
下、EPROMという。)の書き込みは、ソース・
ドレイン間で発生したホツトエレクトロンを浮遊
ゲートに注入蓄積することにより行なわれる。第
3図は、EPROMメモリトランジスタとしての浮
遊ゲートを有するnチヤネルMIS電界効果トラン
ジスタ(以下、n−MISTという。)の断面図を
示す。1はP型基板、2,3はn型のドレイン及
びソース、5は浮遊ゲートで、第1ゲート酸化膜
4と第2ゲート酸化膜6でくるまれて絶縁分離さ
れている。7は制御ゲートである。
(Prior art) Writing to a rewritable non-volatile semiconductor memory device (hereinafter referred to as EPROM) is performed using the source
This is done by injecting and accumulating hot electrons generated between the drains into the floating gate. FIG. 3 shows a cross-sectional view of an n-channel MIS field effect transistor (hereinafter referred to as n-MIST) having a floating gate as an EPROM memory transistor. 1 is a P-type substrate, 2 and 3 are n-type drains and sources, and 5 is a floating gate, which is wrapped and insulated between a first gate oxide film 4 and a second gate oxide film 6. 7 is a control gate.

書き込み動作は、ソース3及び基板1を接地し
制御ゲート7に概略20v、ドレイン2に概略10v
の電圧を印加することにより、ドレイン2近傍で
第1ゲート酸化膜4下に形成される空乏層領域
(ピンチオフ領域)で発生したホツトエレクトロ
ンが、浮遊ゲート5に注入蓄積されることにより
行なわれる。
For write operation, source 3 and substrate 1 are grounded, control gate 7 is applied approximately 20V, and drain 2 is applied approximately 10V.
By applying the voltage , hot electrons generated in a depletion layer region (pinch-off region) formed under the first gate oxide film 4 near the drain 2 are injected and accumulated in the floating gate 5.

第4図は従来のEPROMの回路構成図を示す。
書き込みは電源VPPに概略20vを印加し、行線X
に概略20vの電圧を印加し、書き込み制御信号Di
として、あらかじめ設定されたプログラム時間tw
の間概略20vの電圧を印加すると、列線Yはn−
MISTQ2の負荷特性で決まる概略10vの電圧にな
り、メモリトランジスタQ1はオンし浮遊ゲート
にホツトエレクトロンが注入される。
FIG. 4 shows a circuit diagram of a conventional EPROM.
For writing, apply approximately 20v to the power supply V PP and connect the row line
Apply a voltage of approximately 20v to the write control signal Di
As, the preset program time t w
When a voltage of approximately 20V is applied during the period, the column line Y becomes n-
The voltage reaches approximately 10V, which is determined by the load characteristics of MISTQ 2 , and memory transistor Q 1 turns on, injecting hot electrons into the floating gate.

EPROMは大規模集積化が進みチツプ当たりの
メモリ容量が大きくなると、データの書き込み時
間すなわちプログラム時間twが問題となる。例え
ば、1バイト当たり50msec幅のパルスで書き込
みを行なうと、メモリ容量128Kビツト(16Kバ
イト)のチツプでは、14〜15分(819.2秒+α)
もかかつてしまい書き込み時間の短縮は必須であ
る。しかしながら、従来の技術にはかかる観点に
対し大きな欠点を有していた。以下に従来技術の
欠点を説明する。
As EPROMs become increasingly integrated and the memory capacity per chip increases, the data write time, ie, the program time tw , becomes a problem. For example, if you write with a pulse width of 50 msec per byte, it will take 14 to 15 minutes (819.2 seconds + α) on a chip with a memory capacity of 128 Kbits (16 Kbytes).
Shortening the writing time is essential. However, the conventional technology has major drawbacks in this respect. The disadvantages of the prior art will be explained below.

第5図は、ホツトエレクトロンが浮遊ゲートに
流れこむ量すなわち注入電流IGの浮遊ゲート電位
VFG依存性を示す。注入電流IGは、浮遊ゲート電
位VFGがドレイン電位VDと概略等しいとき最大と
なり、VFGが減少するに従いIGは減少することが
特徴となつている。
Figure 5 shows the amount of hot electrons flowing into the floating gate, that is, the floating gate potential of the injection current I G.
V shows FG dependence. The injection current I G is at its maximum when the floating gate potential V FG is approximately equal to the drain potential V D , and is characterized in that I G decreases as V FG decreases.

第3図の浮遊ゲート5は制御ゲート7と基板1
に、第6図に示す様に、浮遊ゲート−制御ゲート
間容量C2と浮遊ゲート−基板間容量C1とで容量
結合しており、浮遊ゲート5の電位VFGは浮遊ゲ
ートに注入蓄積された電荷量をQF、制御ゲート
7に印加する電位をVCGとしたとき 容量C2に蓄積される電荷をQ2、容量C1に蓄積
される電荷をQ1とすると、 Q2=C2(VFG−VCG),Q1=C1VFGとなり浮遊ゲ
ートに蓄積される電荷QF=Q1+Q2であるから QF=C2(VFG−VCG)+C1VFG この式をVFGについて解くと VFG≒C2VCG+QF/C1+C2≡f(QF) …(1) となり、浮遊ゲート電位VFGは蓄積された電子の
電荷量QFと一対一に対応する。このQFは浮遊ゲ
ートに蓄積される電子であるから負の値となり、
この値が大きいほどVFGは低下する。第4図、第
6図において、浮遊ゲート−制御ゲート間容量
C2と浮遊ゲート−基板間容量C1を等しくすれば、
行線Xに概略20v、列線Yに概略10vを印加した
とき、初期的には浮遊ゲート電位VFGは概略10v
となり、列線電位すなわちドレイン電位と等しく
なり、最大の注入電流IGが得られる。
The floating gate 5 in FIG. 3 is connected to the control gate 7 and the substrate 1.
As shown in Fig. 6, there is a capacitive coupling between the floating gate-control gate capacitance C2 and the floating gate-substrate capacitance C1 , and the potential VFG of the floating gate 5 is injected and accumulated in the floating gate. When the amount of charge stored in the capacitor is Q F , the potential applied to the control gate 7 is V CG , the charge stored in the capacitor C 2 is Q 2 , and the charge stored in the capacitor C 1 is Q 1 , Q 2 =C 2 (V FG - V CG ), Q 1 = C 1 V FG , and the charge accumulated in the floating gate Q F = Q 1 + Q 2 , so Q F = C 2 (V FG - V CG ) + C 1 V FG Solving this equation for V FG gives V FG ≒C 2 V CG +Q F /C 1 +C 2 ≡f(Q F )...(1), and the floating gate potential V FG is equal to the amount of charge Q F of the accumulated electrons. One-on-one correspondence. Since this Q F is the electrons accumulated in the floating gate, it has a negative value,
The larger this value is, the lower V FG becomes. In Figures 4 and 6, the floating gate-control gate capacitance
If C 2 and the floating gate-to-substrate capacitance C 1 are made equal, then
When approximately 20v is applied to the row line X and approximately 10v to the column line Y, the floating gate potential V FG is initially approximately 10v.
Therefore, it becomes equal to the column line potential, that is, the drain potential, and the maximum injection current I G is obtained.

しかしながら、行線電位すなわち制御ゲート電
位VCGは一定であるから、浮遊ゲートにホツトエ
レクトロンが注入蓄積するに従い、QFが増大し
浮遊ゲート電位VFGは低下し注入電流IGは減少す
る。すなわち、書き込みがはじまると注入電流IG
は減少をはじめ、書き込みが進むに従い、注入電
流IGは減少するため、非常に効率の悪い書き込み
方法となつている。そのためプログラム時間tw
長時間を必要とし、大容量化によりチツプの書き
込み時間の増大は深刻な問題となつている。
However, since the row line potential, that is, the control gate potential V CG is constant, as hot electrons are injected and accumulated in the floating gate, Q F increases, the floating gate potential V FG decreases, and the injection current I G decreases. In other words, when writing starts, the injection current I G
begins to decrease, and as writing progresses, the injection current I G decreases, making this a very inefficient writing method. Therefore, the programming time tw requires a long time, and as the capacity increases, the increase in chip write time becomes a serious problem.

(発明の目的) 本発明の目的は、以上の欠点を除去し、信頼性
の高い短時間書き込みを実現できる書き換え可能
な不揮発性半導体記憶装置を提供することにあ
る。
(Objective of the Invention) An object of the present invention is to provide a rewritable nonvolatile semiconductor memory device that eliminates the above-mentioned drawbacks and can realize highly reliable short-time writing.

(発明の構成) 本発明の不揮発性半導体記憶装置は、一方の電
極が列線に接続され他方の電極が第1の電源に接
続されゲート電極が行線に接続されたメモリ機能
を有する一導電型の第1のMIS電界効果トランジ
スタと、一方の電極が第1の接続点に接続され他
方の電極が前記列線あるいは選択回路を介して前
記列線に接続され書き込み制御信号をゲート入力
とする一導電型の第2のMIS電界効果トランジス
タとを含む不揮発性半導体記憶装置において、前
記第1の接続点に入力端子が接続され第2の接続
点に出力端子が接続された第1の電流ミラー回路
と、あらかじめ定められた電流を発生するダミー
電流源に入力端子が接続され前記第2の接続点に
出力端子が接続された第2の電流ミラー回路と、
ゲート電極が前記第2の接続点に接続され一方の
電極が前記行線に接続され行線選択信号を他方の
電極入力とする反対導電型の第3のMIS電界効果
トランジスタと、前記行線と第2の電源間に接続
された負荷素子を含んで構成される。
(Structure of the Invention) A nonvolatile semiconductor memory device of the present invention has a single conductive conductor having a memory function in which one electrode is connected to a column line, the other electrode is connected to a first power supply, and a gate electrode is connected to a row line. a first MIS field effect transistor of the type, one electrode connected to the first connection point, the other electrode connected to the column line or the column line via a selection circuit, and a write control signal as a gate input; and a second MIS field effect transistor of one conductivity type, a first current mirror having an input terminal connected to the first connection point and an output terminal connected to the second connection point. a second current mirror circuit whose input terminal is connected to a dummy current source that generates a predetermined current and whose output terminal is connected to the second connection point;
a third MIS field effect transistor of opposite conductivity type, a gate electrode connected to the second connection point, one electrode connected to the row line, and a row line selection signal input to the other electrode; It is configured to include a load element connected between the second power supply.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.

メモリトランジスタQ11はメモリ機能を有する
n−MISTからなり、ソースは接地(第1の電
源)されドレインは列線Yに接続され、書き込み
制御信号Diをゲート入力とするn−MISTQ12
ソースが列線Yに接続されドレインは接続点15
に接続されている。8は第1の電流ミラー回路
で、入力端子11は接続点15に接続され出力端
子12は接続点16に接続されている。そして、
第1の電流ミラー回路8は、ドレインとゲートが
入力端子11に接続されソースがVPP電源(第3
の電源)に接続されたp−MISTQ14と、ゲート
が入力端子11に接続されドレインが出力端子1
2に接続されソースがVPP電源に接続されたp−
MISTQ15とで構成され、p−MISTQ14とQ15
同一デイメンシヨンに設定されており、p−
MISTQ14にi1の電流が流れるとp−MISTQ15
もi1の電流を流そうとする機能を有する。従つ
て、メモリトランジスタQ1にIMの電流が流れれ
ば、p−MISTQ15にもIMの電流が流れようとす
る。
The memory transistor Q11 consists of an n-MIST having a memory function, its source is grounded (first power supply), its drain is connected to the column line Y, and the source of the n- MISTQ12 whose gate input is the write control signal Di is Connected to column line Y, drain is connected to connection point 15
It is connected to the. A first current mirror circuit 8 has an input terminal 11 connected to a connection point 15 and an output terminal 12 connected to a connection point 16. and,
The first current mirror circuit 8 has a drain and a gate connected to the input terminal 11, and a source connected to the V PP power supply (the third
p-MISTQ 14 whose gate is connected to input terminal 11 and whose drain is connected to output terminal 1
p- connected to 2 and source connected to V PP supply
MISTQ 15 and p-MISTQ 14 and Q 15 are set to the same dimension, and p-MISTQ 14 and Q 15 are set to the same dimension.
It has a function of causing a current of i 1 to flow through p-MISTQ 15 when a current of i 1 flows through MISTQ 14 . Therefore, if the current I M flows through the memory transistor Q 1 , the current I M will also flow through the p-MISTQ 15 .

9は第2の電流ミラー回路で、入力端子14は
あらかじめ定められた電流を発生するダミー電流
源10に接続され、出力端子13は接続点16に
接続されている。そして、第2の電流ミラー回路
9はドレインとゲートが入力端子14に接続され
ソースが接地(第2の電源)されたn−
MISTQ16と、ゲートが入力端子14に接続され
ドレインが出力端子13に接続されソースが接地
されたn−MISTQ17とで構成され、n−
MISTQ16とQ17は同一デイメンジヨンに設定され
ており、n−MISTQ16にi2の電流が流れればn
−MISTQ17にi2の電流を流そうとする機能を有
する。入力端子14はダミー電流源10に接続さ
れているため、ダミー電流源1の設定電流がIO
あればn−MISTQ17にはIOの電流が流れようと
する。
A second current mirror circuit 9 has an input terminal 14 connected to a dummy current source 10 that generates a predetermined current, and an output terminal 13 connected to a connection point 16. The second current mirror circuit 9 has a drain and a gate connected to the input terminal 14, and a source grounded (second power supply).
It consists of MISTQ 16 and n-MISTQ 17 whose gate is connected to input terminal 14, drain is connected to output terminal 13, and source is grounded.
MISTQ 16 and Q 17 are set to the same dimension, and if a current of i 2 flows through n-MISTQ 16 , n
- Has the function of trying to cause a current of i 2 to flow through MISTQ 17 . Since the input terminal 14 is connected to the dummy current source 10, if the set current of the dummy current source 1 is IO , a current of IO will flow through the n-MISTQ 17 .

第1の電流ミラー回路8の出力端子12と第2
の電流ミラー回路9の出力端子13は接続点16
で接続されており、接続点16の電位は、第2図
で示す様に、p−MISTQ15とn−MISTQ17の電
流特性の兼ね合いできまる電位V16になる。すな
わち、p−MISTQ15に流そうとする電流iQ15が、
n−MISTQ17に流そうとする電流iQ17より大き
ければ、V16は高くなり、逆にiQ15よりiQ17の方
が大きければV16は低くなる。このことは、メモ
リトランジスタQ11に流れる電流IMがあらかじめ
設定したダミー電流源の電流IOより小さければ、
V16は低くなり、逆にIMがIOより大きければV16
高くなることを意味する。
The output terminal 12 of the first current mirror circuit 8 and the second
The output terminal 13 of the current mirror circuit 9 is connected to the connection point 16
As shown in FIG. 2, the potential at the connection point 16 becomes a potential V 16 determined by the balance between the current characteristics of the p-MISTQ 15 and the n-MISTQ 17 . In other words, the current iQ 15 to be applied to p-MISTQ 15 is
If the current iQ 17 to be applied to n-MISTQ 17 is larger, V 16 becomes high, and conversely, if iQ 17 is larger than iQ 15 , V 16 becomes low. This means that if the current I M flowing through the memory transistor Q 11 is smaller than the preset current I O of the dummy current source,
This means that V 16 will be low, and conversely if I M is greater than I O , V 16 will be high.

Q13はp−MISTで、ドレインが行線Xに接続
されゲートが接続点16に接続されソースに行線
選択信号Xiが入力され選択されると高電位が印
加される。R1は行線Xと接地(第2の電源)間
に接続された負荷素子である。V16が低下すると
p−MISTQ13のコンダクタンスは上昇し行線X
の電位は上昇する。逆にV16が上昇するとp−
MISTQ13のコンダクタンスは悪くなり行線Xの
電位は下がる。従つて、あらかじめ設定されたダ
ミー電流源の電流IOよりメモリトランジスタQ11
の電流IMが小さければ、行線Xの電位は上昇し、
IOよりIMが大きければ行線電位は低下し、IMをIO
と同じにしようとする。
Q13 is a p-MIST whose drain is connected to the row line X, whose gate is connected to the connection point 16, and when the row line selection signal Xi is input to the source and selected, a high potential is applied. R1 is a load element connected between the row line X and ground (second power supply). When V 16 decreases, the conductance of p-MISTQ 13 increases and the row line
The potential of increases. Conversely, when V 16 increases, p-
The conductance of MISTQ 13 deteriorates and the potential of the row line X decreases. Therefore, from the preset dummy current source current I O , the memory transistor Q 11
If the current I M is small, the potential of the row line X increases,
If I M is larger than I O , the row line potential decreases and I M becomes I O
try to make it the same as

今、メモリトランジスタQ11を書き込むのに、
VPP電源を概略20vとしてn−MISTQ12の負荷特
性から列線Yの電位、すなわちメモリトランジス
タQ11のドレイン電位VDが概略10vとなるとする。
そのとき最もホツトエレクトロンの注入電流が大
きいのは第5図に示す様に浮遊ゲート電位VFG
概略ドレイン電位VDの場合で、すなわち概略10v
のときである。メモリトランジスタQ11に流れる
電流IMは最も簡単な近似では IM≒β/2(VFG−VT2 …(2) たゞし、VT;浮遊ゲートからみたしきい値電
圧、β;MISTの設計により定まる定数、で表わ
され浮遊ゲート電位VFGと一対一に対応する。従
つてダミー電流源の電流IOを浮遊ゲート電位VFG
が10vのときのメモリトランジスタQ11に流れる
電流IM|VD=10に設定しておけば、メモリトラ
ンジスタQ11に流れる電流IMはIM|VD=10に保た
れ、従つてVFGは10vに保たれる。
Now, to write memory transistor Q11 ,
Assume that the V PP power supply is approximately 20 V, and from the load characteristics of the n-MISTQ 12 , the potential of the column line Y, that is, the drain potential V D of the memory transistor Q 11 is approximately 10 V.
At this time, the injection current of hot electrons is largest when the floating gate potential V FG is approximately the drain potential V D as shown in Figure 5, that is, approximately 10 V.
It's time. In the simplest approximation, the current I M flowing through the memory transistor Q 11 is I M ≒ β/2 (V FG − V T ) 2 …(2) where V T is the threshold voltage seen from the floating gate, β ; is a constant determined by the design of MIST, and has a one-to-one correspondence with the floating gate potential V FG . Therefore, the current I O of the dummy current source is reduced to the floating gate potential V FG
If the current I M | V D flowing through the memory transistor Q 11 is set to 10 when is 10 V, the current I M flowing through the memory transistor Q 11 will be maintained at I M | V D = 10, and therefore V FG is kept at 10v.

実際にはメモリトランジスタQ11において、VD
が10v,VFGが10vで書き込みがはじまり、浮遊ゲ
ートにホツトエレクトロンが注入されてVFGが低
下すると、IMが低下しダミー電流源の設定電流IO
(=IM|VD=10)より小さくなるため、行線Xの
電位が上昇し容量結合によりVFGが上昇し10vを
保つ。従つてVFGは常にVDと等しくなる様にする
ことができ、プログラム時間の間常に最大の注入
電流を得ることができる。
Actually, in memory transistor Q11 , V D
Writing starts when V FG is 10 V and V FG is 10 V. When hot electrons are injected into the floating gate and V FG decreases, I M decreases and the set current I O of the dummy current source decreases.
(=I M |V D =10), the potential of the row line X rises, and V FG rises due to capacitive coupling and remains at 10V. Therefore, V FG can always be made equal to V D , and the maximum injection current can always be obtained during the programming time.

書き込んだメモリセルが誤まりなく書き込んだ
状態と判断されるためには、メモリトランジスタ
の制御ゲートからみたしきい値電圧VTMが十分高
くなつていることが必要で、VTMは VTM=C1+C2/C2VT−QF/C2 …(3) で表わされ、QFと一対一に対応する。今信頼性
を十分考慮して安定に書き込めたと判断できるし
きい値電圧VTMをVTMSとすると、浮遊ゲートに
は、次式に示すQFS以上の電荷が注入蓄積されて QFS=(C1+C2)VT−C2VTMS …(4) いれば満足できる。本発明によれば、注入電流IG
は常に最大の注入電流IGmaxとなるから、信頼性
を十分考慮して安定に書き込めたと判断できるし
きい値電圧VTMSまで書き込むのに必要となるプ
ログラム時間twは tw=QFS/IGmax …(5) となり、プログラム時間twの非常な短縮化が実現
できる。
In order for the written memory cell to be determined to be in the written state without error, the threshold voltage V TM seen from the control gate of the memory transistor must be sufficiently high, and V TM is V TM = C It is expressed as 1 +C 2 /C 2 V T −Q F /C 2 ...(3) and has a one-to-one correspondence with Q F. Now, if the threshold voltage V TM at which it can be judged that stable writing has been performed with sufficient consideration given to reliability is V TMS , a charge greater than Q FS shown in the following equation is injected and accumulated in the floating gate, and Q FS = (C 1 +C 2 )V T −C 2 V TMS …(4) would be satisfactory. According to the invention, the injection current I G
Since is always the maximum injection current I G max, the programming time t w required to write to the threshold voltage V TMS at which it can be determined that stable writing has been performed with due consideration to reliability is t w = Q FS / I G max ...(5) Therefore, the programming time t w can be significantly shortened.

なお、第1図の行線選択信号XiはVPP電源とは
別の電源から供給される高電位、あるいは昇圧回
路より発生させた高電位を用いて30〜40vを実現
させるとより効果的である。また、メモリトラン
ジスタQ11のソースを接続する第1の電源は必ず
しも接地とする必要はなく概略0.5〜〜1.5vの低
電圧に設定されていても同様の効果を得られる。
Note that it is more effective to achieve 30 to 40 V for the row line selection signal Xi in Figure 1 by using a high potential supplied from a power source separate from the V PP power supply, or a high potential generated from a booster circuit. be. Further, the first power supply connected to the source of the memory transistor Q11 does not necessarily need to be grounded, and the same effect can be obtained even if it is set to a low voltage of approximately 0.5 to 1.5V.

さらに、n−MISTQ12のソースとメモリトラ
ンジスタQ11のドレインが、列線選択信号Xiをゲ
ート入力とする選択回路としてのセレクト用
MISTを介して接続されても本発明に包合される
ことは容易に類推できる。
Furthermore, the source of n-MISTQ 12 and the drain of memory transistor Q 11 are used for selection as a selection circuit whose gate input is the column line selection signal Xi.
It can be easily inferred that even connection via MIST is included in the present invention.

(発明の効果) 以上、詳細説明したとおり、本発明によれば、
上記の構成により、高い信頼性を有した短時間書
き込み可能な書き換え可能な不揮発性半導体記憶
装置が得られる。
(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention,
With the above configuration, a highly reliable, short-time writable and rewritable nonvolatile semiconductor memory device can be obtained.

【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の要部を示す回路
図、第2図はその接続点電位を説明するための原
理図、第3図は浮遊ゲートを有するnチヤネル
MIS電界効果トランジスタの一例を示す断面図、
第4図は従来のEPROMの構成を示す回路図、第
5図は第3図のMIS電界効果トランジスタの注入
電流の浮遊ゲート電位依存性を示す特性図、第6
図はその制御ゲート、浮遊ゲート、基板間の容量
結合を示す図である。 1……p型基板、2……ドレイン、3……ソー
ス、4……第1のゲート酸化膜、5……浮遊ゲー
ト、6……第2のゲート酸化膜、7……制御ゲー
ト、8……第1の電流ミラー回路、9……第2の
電流ミラー回路、10……ダミー電流源、11,
14……電流ミラー回路の入力端子、12,13
……電流ミラー回路の出力端子、15,16……
接続点、C1……浮遊ゲート−基板間容量、C2
…浮遊ゲート−制御ゲート電極間容量、Di……
書き込み制御信号、ID……ドレイン電流、Q1
Q11……メモリトランジスタ、Q2,Q16,Q17……
nチヤネルMIS電界効果トランジスタ、Q13
Q14,Q15……pチヤネルMIS電界効果トランジ
スタ、R1……負荷素子、VD……ドレイン電圧、
V16……接続点16の電位、VPP……電源、X…
…行線、Xi……行線選択信号、Y……列線。
Fig. 1 is a circuit diagram showing the main part of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a principle diagram for explaining the connection point potential, and Fig. 3 is an n-channel with a floating gate.
A cross-sectional diagram showing an example of a MIS field effect transistor,
Fig. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional EPROM, Fig. 5 is a characteristic diagram showing the floating gate potential dependence of the injection current of the MIS field effect transistor of Fig. 3, and Fig. 6
The figure shows the capacitive coupling between the control gate, floating gate, and substrate. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...p-type substrate, 2...drain, 3...source, 4...first gate oxide film, 5...floating gate, 6...second gate oxide film, 7...control gate, 8 ...First current mirror circuit, 9...Second current mirror circuit, 10...Dummy current source, 11,
14... Input terminal of current mirror circuit, 12, 13
...Output terminals of the current mirror circuit, 15, 16...
Connection point, C 1 ...Floating gate-substrate capacitance, C 2 ...
...Capacitance between floating gate and control gate electrode, Di...
Write control signal, I D ……Drain current, Q 1 ,
Q 11 ... memory transistor, Q 2 , Q 16 , Q 17 ...
n-channel MIS field effect transistor, Q13 ,
Q 14 , Q 15 ... p-channel MIS field effect transistor, R 1 ... load element, V D ... drain voltage,
V 16 ...Potential of connection point 16, V PP ...Power supply, X...
...Row line, Xi...Row line selection signal, Y...Column line.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一方の電極が列線に接続され他方の電極が第
1の電源に接続されゲート電極が行線に接続され
たメモリ機能を有する一導電型の第1のMIS電界
効果トランジスタと、一方の電極が第1の接続点
に接続され他方の電極が前記列線あるいは選択回
路を介して前記列線に接続され書き込み制御信号
をゲート入力とする一導電型の第2のMIS電界効
果トランジスタとを含む不揮発性半導体記憶装置
において、前記第1の接続点に入力端子が接続さ
れ第2の接続点に出力端子が接続された第1の電
流ミラー回路と、あらかじめ定められた電流を発
生するダミー電流源に入力端子が接続され前記第
2の接続点に出力端子が接続された第2の電流ミ
ラー回路と、ゲート電極が前記第2の接続点に接
続され一方の電極が前記行線に接続され行線選択
信号を他方の電極入力とする反対導電型の第3の
MIS電界効果トランジスタと、前記行線と第2の
電源間に接続された負荷素子を含んで構成される
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 2 第1の電流ミラー回路が、一方の電極とゲー
ト電極が入力端子に接続され他方の電極が第3の
電源に接続された反対導電型の第4のMIS電界効
果トランジスタと、ゲート電極が入力端子に接続
され他方の電極が第3の電源に接続され一方の電
極が出力端子に接続された反対導電型の第5の
MIS電界効果トランジスタとで構成され、第2の
電流ミラー回路が、一方の電極とゲート電極が入
力端子に接続され他方電極が第2の電源に接続さ
れた一導電型の第6のMIS電界効果トランジスタ
と、ゲート電極が入力端子に接続され他方の電極
が第2の電源に接続され一方の電極が出力端子に
接続された一導電型の第7のMIS電界効果トラン
ジスタとで構成された特許請求範囲第1項記載の
不揮発性半導体記憶装置。
[Claims] 1. A first MIS field effect of one conductivity type having a memory function in which one electrode is connected to a column line, the other electrode is connected to a first power supply, and the gate electrode is connected to a row line. a transistor, and a second MIS of one conductivity type, one electrode of which is connected to the first connection point, the other electrode of which is connected to the column line or the column line via a selection circuit, and has a write control signal as a gate input. a field effect transistor; a first current mirror circuit having an input terminal connected to the first connection point and an output terminal connected to the second connection point; and a predetermined current a second current mirror circuit whose input terminal is connected to a dummy current source that generates the current and whose output terminal is connected to the second connection point, and whose gate electrode is connected to the second connection point and whose one electrode is connected to the second connection point; A third electrode of the opposite conductivity type is connected to the row line and receives the row line selection signal as the input of the other electrode.
A nonvolatile semiconductor memory device comprising an MIS field effect transistor and a load element connected between the row line and a second power source. 2 The first current mirror circuit connects a fourth MIS field effect transistor of opposite conductivity type, with one electrode and the gate electrode connected to the input terminal and the other electrode connected to the third power supply, and the gate electrode connected to the input terminal. a fifth electrode of opposite conductivity type connected to the terminal, the other electrode connected to the third power supply, and one electrode connected to the output terminal.
MIS field effect transistor, and the second current mirror circuit is a sixth MIS field effect transistor of one conductivity type, in which one electrode and the gate electrode are connected to the input terminal and the other electrode is connected to the second power supply. A patent claim consisting of a transistor and a seventh MIS field effect transistor of one conductivity type, whose gate electrode is connected to an input terminal, the other electrode is connected to a second power source, and one electrode is connected to an output terminal. The nonvolatile semiconductor memory device according to scope 1.
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