JPH0482091A - Nonvolatile semiconductor memory - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory

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JPH0482091A
JPH0482091A JP2197471A JP19747190A JPH0482091A JP H0482091 A JPH0482091 A JP H0482091A JP 2197471 A JP2197471 A JP 2197471A JP 19747190 A JP19747190 A JP 19747190A JP H0482091 A JPH0482091 A JP H0482091A
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write
memory transistor
bit
writing
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寺田 康
Yoshikazu Miyawaki
宮脇 好和
Takeshi Nakayama
武志 中山
Shinichi Kobayashi
真一 小林
Masanori Hayashigoe
正紀 林越
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To eliminate overwriting by comparing outside writing data with inside readout data and performing writing operation again to a selection memory transistor in which a comparison signal indicating the unmatch is detected when at least one comparison signal indicates unmatch. CONSTITUTION:Latches 24, corresponding to a normally written memory transistor 1 at the time of rewriting, are all reset. As the result, since the output of a boosting circuit 13 is turned to be L by outputting 1-bit latch data S24 to a boosting circuit 13, the rewriting is not performed to the normally written memory transistor 1, and the rewriting is performed only to the memory transistor 1 in which writing fault is detected. Therefore, the rewriting can be performed only to the memory transistor in which the faulty writing is detected when the writing of 0 can not be normally performed. Thus, the overwriting can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はEPROM、EEPROM等の電気的書き込
みか可能な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 electrically writable nonvolatile semiconductor memory devices such as EPROM and EEPROM.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は従来のEPROMの基本構成を示す回路図であ
る。同図に示すように、メモリセル(メモリトランジス
タ)1がマトリクス状(図中2行6列のみ示す)に配置
されている。メモリトランジスタ1はフローティングゲ
ートを有しており不揮発な記憶を行うことかできる。こ
のメモリトランジスタ1のドレインは列単位に共通にビ
ット線2に接続され、コントロールゲートは行中値に共
通にワード線3に接続され、ソースは所定数列(図中3
列)単位に共通にソース線4に接続される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the basic configuration of a conventional EPROM. As shown in the figure, memory cells (memory transistors) 1 are arranged in a matrix (only 2 rows and 6 columns are shown in the figure). The memory transistor 1 has a floating gate and can perform nonvolatile storage. The drains of the memory transistors 1 are connected to a bit line 2 in common for each column, the control gates are connected to a word line 3 in common for values in a row, and the sources are connected to a word line 3 for a predetermined number of columns (3 in the figure).
(column) units are commonly connected to the source line 4.

各ビット線2はそれぞれYゲートトランジスタ6を介し
て所定数列(図中3列)単位で共通にI10線7に接続
される。Yゲートトランジスタ6のゲートにはコラムデ
コーダ5の出力がそれぞれ与えられ、ワード線3はロウ
デコーダ8に接続される。コラムデコーダ5はアドレス
バッファ9より得られる列アドレス信号に基づき、選択
的にその出力をHレベルあるいは高電圧VPPレベルに
設定する。一方、ロウデコーダ8はアドレスバッファ9
より得られる行アドレス信号に基づき、選択的にワード
線3をHレベルあるいは高電圧VPPレベルに設定する
Each bit line 2 is commonly connected to an I10 line 7 via a Y gate transistor 6 in units of a predetermined number of columns (three columns in the figure). The outputs of the column decoders 5 are applied to the gates of the Y-gate transistors 6, and the word lines 3 are connected to the row decoders 8. Column decoder 5 selectively sets its output to H level or high voltage VPP level based on the column address signal obtained from address buffer 9. On the other hand, the row decoder 8
The word line 3 is selectively set to the H level or the high voltage VPP level based on the row address signal obtained from the row address signal.

各110線7は読み出しトランジスタ10を介してセン
スアンプ11に接続されると共に書き込みトランジスタ
12を介して高電圧源VPPに接続される。読み出しト
ランジスタ10のケートには読み出し信号Rが印加され
、書き込みトランジスタ12のゲートには昇圧回路13
の出力か与えられる。センスアンプ11は人出力バッフ
ァ]4に後述する1ビツト出力データS11を出力し、
昇圧回路13には書き込み信号Wと1ビット書き込みデ
ータ514とか与えられる。この昇圧回路]3は書き込
み信号WがHの時、活性状態となり、1ビット書き込み
データ514かHの場合、書き込みトランジスタ12の
ケートに高電圧VPPを出力し、1ビット書き込みデー
タS14がLの場合、書き込みトランジスタ12のゲー
トにLレベルを出力する。なお、書き込み信号W及び読
み出し信号Rは制御信号発生回路15か、図示しない外
部制御信号に基づき出力する。
Each 110 line 7 is connected via a read transistor 10 to a sense amplifier 11 and via a write transistor 12 to a high voltage source VPP. A read signal R is applied to the gate of the read transistor 10, and a booster circuit 13 is applied to the gate of the write transistor 12.
The output of is given. The sense amplifier 11 outputs 1-bit output data S11, which will be described later, to the human output buffer]4,
The boost circuit 13 is supplied with a write signal W and 1-bit write data 514. This booster circuit] 3 becomes active when the write signal W is H, and outputs a high voltage VPP to the gate of the write transistor 12 when the 1-bit write data 514 is H, and when the 1-bit write data S14 is L , outputs L level to the gate of the write transistor 12. Note that the write signal W and the read signal R are output based on the control signal generation circuit 15 or an external control signal (not shown).

人出カバッファ14は書き込み時に1ハイド(8ビツト
)単位で同時に各昇圧回路13に、外部書き込みデータ
の“1”/“0“に対応してL/Hの1ビット書き込み
データS 14を出力し、読み出し時に1ハイド単位で
同時にセンスアンプ]1にラッチされた1ビツト出力デ
ータSllを取り込み、この1ビツト出力データSll
のH/Lに対応して“0”/“1”の外部読み出しブタ
を出力する。なお、センスアンプ1.1(昇圧回路13
)の個数は、8個以上(8n個(n≧2))の場合が一
般的であり、読み出し時にすべてのセンスアンプ11に
格納されたビットデータを取り込むには、1ハイド分の
1ビツト出力データS11をn回に分けて人出カバッフ
ァ14に順次取り込む必要がある。
At the time of writing, the turnout buffer 14 simultaneously outputs L/H 1-bit write data S14 to each booster circuit 13 in 1-hyde (8-bit) units in response to external write data "1"/"0". , sense amplifier simultaneously in units of 1 Hyde at the time of reading] 1-bit output data Sll latched to 1 is taken in, and this 1-bit output data Sll is
Outputs an external readout flag of "0"/"1" corresponding to the H/L. Note that the sense amplifier 1.1 (boost circuit 13
) is generally 8 or more (8n pieces (n≧2)), and in order to capture the bit data stored in all the sense amplifiers 11 at the time of reading, it is necessary to output one bit for one hide. It is necessary to divide the data S11 into n times and sequentially import them into the crowd buffer 14.

このような構成のEFROMのメモリトランジスタへの
データ書き込み動作について説明する。
A data write operation to the memory transistor of the EFROM having such a configuration will be explained.

なお、書き込み動作を行う前に予め消去動作を行ってお
く必要がある。
Note that it is necessary to perform an erase operation in advance before performing a write operation.

消去動作は、EFROMチップ上から紫外線を照射する
ことにより行われる。紫外線を照射すると、全てのメモ
リトランジスタ1のフローティングゲートに蓄積されて
いた電子か放出され、閾値電圧が1V程度と低くなる(
このときの閾値電圧をVthlとする)。この状態が“
]′記憶状態に相当する。
The erasing operation is performed by irradiating ultraviolet light from above the EFROM chip. When irradiated with ultraviolet rays, the electrons accumulated in the floating gates of all memory transistors 1 are released, and the threshold voltage becomes as low as about 1V (
The threshold voltage at this time is Vthl). This state is “
]′ Corresponds to the memory state.

上記消去動作を実行した後、書き込み動作を行う。書き
込み動作時には読み出し信号Rをし、書き込み信号Wを
Hにし、センスアップ11とI10線7とを電気的に遮
断し、昇圧回路13を活性状態にする。そして、ソース
線4を接地して、コラムデコーダ5の出力を選択的に高
電圧V、Pに立ち上げることによりビット線2を選択す
ると共に、ロウデコーダ8により選択的にワード線3を
高電圧VPPに立ち上げる。このように設定すると、人
出力バッファ14から取り込んた1ビット書き込みデー
タS14かHの場合、書き込みトランジスタ12のゲー
トに高電圧VPPが印加され、Lの場合、書き込みトラ
ンジスタ12のケートにLが与えられる。
After performing the above erase operation, a write operation is performed. During a write operation, the read signal R is set, the write signal W is set to H, the sense up 11 and the I10 line 7 are electrically cut off, and the booster circuit 13 is activated. Then, by grounding the source line 4 and selectively raising the output of the column decoder 5 to high voltages V and P, the bit line 2 is selected, and the row decoder 8 selectively raises the word line 3 to a high voltage. Launch to VPP. With this setting, if the 1-bit write data S14 fetched from the human output buffer 14 is H, high voltage VPP is applied to the gate of the write transistor 12, and if it is L, L is applied to the gate of the write transistor 12. .

その結果、選択されたワード線3とビット線2との交点
にある選択メモリトランジスタ1は、人出力ハッファ1
4から取り込んだ1ビット書込みデータ514か“0”
書き込みを指示するHの場合、そのトレイン及びコント
ロールケートに高電圧VPPが印加され、トレイン近傍
のアバランシェ崩壊により生じたホットエレクトロンか
フローティングゲートに注入されることにより、その閾
値電圧か6〜8vと高くなる。(このときの閾値電圧を
Vth2 (>Vthl)とする)。このメモリトラン
ジスタ1−の状態か“0゛記憶状態に相当する。
As a result, the selected memory transistor 1 at the intersection of the selected word line 3 and bit line 2
1-bit write data fetched from 4 514 or “0”
In the case of H, which instructs writing, a high voltage VPP is applied to the train and control gate, and hot electrons generated by avalanche collapse near the train are injected into the floating gate, so that the threshold voltage becomes as high as 6 to 8 V. Become. (The threshold voltage at this time is assumed to be Vth2 (>Vthl)). This state of the memory transistor 1- corresponds to the "0" storage state.

一方、人出力バッファ14から取り込んだ1ビット書き
込みデータS14か“1”書き込みを指示するしの場合
、そのドレインがフローティングとなるためドレイン近
傍にアバランシェ崩壊は生じず閾値電圧はVthlを維
持し、“]“記憶状態を保つ。このようにして、メモリ
トランジスタ]へのデータ書き込みが行われる。
On the other hand, when the 1-bit write data S14 fetched from the human output buffer 14 instructs to write "1", the drain becomes floating, so no avalanche collapse occurs near the drain, and the threshold voltage maintains Vthl. ] “Maintain memory state. In this way, data is written to the memory transistor.

次にメモリトランジスタに書き込まれた記憶内容の読み
出し動作について説明する。
Next, the operation of reading out the memory contents written in the memory transistor will be explained.

読み出し動作時は、読み出し信号RをH1書き込み信号
WをLにし、センスアンプ11とI10線7とを電気的
に接続し、昇圧回路13を非活性状態にする。そして、
ソース線4を接地して、コラムデコーダ5の出力を選択
的にHに設定することによりビット線2を選択すると共
に、ロウデコーダ8により選択的にワード線3に5V程
度の読み出し電圧VR(Vthl <VR<Vth2)
を与える。このように設定すると、選択メモリトランジ
スタ1に“0”が記憶されている場合、選択メモリトラ
ンジスタ1はオフ状態を維持するため、ビット線2を介
してI10線7からソース線4にかけて電流が流れず、
選択メモリトランジスタ1に“1”が記憶されている場
合、メモリトランジスタ1はオンするため、ビット線2
を介してI10線7からソース線4にかけて電流が流れ
る。この電流の流れの有無をセンスアンプ11によりセ
ンスし、電流検出時にし、電流非検出時にHとなる1ビ
ツト出力データSllを人出力バッファ14に出力する
。そして、人出カバッファ14から1バイト単位で外部
読み出しデータを外部に出力することによって選択メモ
リトランジスタ]の記憶内容か読み出される。
During a read operation, the read signal R is set to H1, and the write signal W is set to L, the sense amplifier 11 and the I10 line 7 are electrically connected, and the booster circuit 13 is inactivated. and,
The bit line 2 is selected by grounding the source line 4 and selectively setting the output of the column decoder 5 to H, and the row decoder 8 selectively applies the read voltage VR (Vthl) of about 5V to the word line 3. <VR<Vth2)
give. With this setting, when "0" is stored in the selected memory transistor 1, a current flows from the I10 line 7 to the source line 4 via the bit line 2 because the selected memory transistor 1 maintains an off state. figure,
When “1” is stored in selected memory transistor 1, memory transistor 1 is turned on, so bit line 2
A current flows from the I10 line 7 to the source line 4 via the I10 line 7. The presence or absence of this current flow is sensed by the sense amplifier 11, and 1-bit output data Sll, which becomes H when current is detected and becomes H when no current is detected, is output to the human output buffer 14. Then, by outputting external read data from the turnout buffer 14 to the outside in 1-byte units, the memory contents of the selected memory transistor are read out.

ところで、同一チップ内のEPROMのメモリトランジ
スタ間においても書き込みに必要なパルス幅(高電圧V
PP印加時間)にばらつきか生しる等、その書き込み特
性にばらつきがある。このため、1回の書き込み動作に
より、全てのメモリトランジスタに対し正確に書き込み
を行うことは難しく、再書き込みが必要なメモリトラン
ジスタを検出する必要かある。従って、書き込み後に、
正常に(0”の)書き込みが実行されたを確認するため
のベリファイ動作か行われるのが一般的である。
By the way, the pulse width (high voltage V
There are variations in the writing characteristics, such as variations in the PP application time. Therefore, it is difficult to accurately write to all memory transistors in one write operation, and it is necessary to detect memory transistors that require rewriting. Therefore, after writing,
A verify operation is generally performed to confirm that writing (0'') has been executed normally.

ベリファイ動作は、EPROMの書き込み動作実行中に
おいて、1バイト単位の書き込み動作を実行する度に、
メモリトランジスタの記憶データを外部に読み出して、
書き込みデータと比較することにより、正常に書き込ま
れたか否かをチエツクする動作である。そして、このベ
リファイ動作により書き込み異常を検出すると再書き込
みを行う。このようなベリファイ機能を有する書き込み
動作は、FROMライターとよばれる専用の外部装置に
よって行われる。
Verify operation is performed every time a write operation is executed in 1-byte units while an EPROM write operation is being executed.
Read the data stored in the memory transistor to the outside,
This is an operation to check whether the data has been written normally by comparing it with the written data. Then, if a writing abnormality is detected through this verify operation, rewriting is performed. A write operation having such a verify function is performed by a dedicated external device called a FROM writer.

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

EPROM等のように、ヘリファイ機能を有する書き込
み動作を実行する必要のある従来の不揮発性半導体記憶
装置は以上のように構成されており、ベリファイ動作に
より1バイト中の1ビツトのみが書き込み不十分であっ
ても、再書き込み動作も書き込み動作同様1バイト単位
で行われるため、正常に書き込みか行われたメモリトラ
ンジスタに対しても、再書き込みか行われることになり
、過書き込みとなる恐れがあり信頼性が低下するという
問題点があった。
Conventional non-volatile semiconductor memory devices, such as EPROMs, which need to perform a write operation with a heli-fi function, are configured as described above, and the verify operation ensures that only one bit in one byte is insufficiently written. Even if there is a write operation, the rewrite operation is performed in 1-byte units just like the write operation, so even if the memory transistor has been written normally, the rewrite operation will be performed, which may lead to overwriting and unreliability. There was a problem that the quality decreased.

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、過書き込みの恐れのないベリツーアイ機能付
き書き込みを行うことができる不揮発性半導体記憶装置
を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device that can perform writing with a veri-to-eye function without fear of overwriting.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明にかかる不揮発性半導体記憶装置は、フローテ
ィングゲートを有し、不揮発な記憶を行うメモリトラン
ジスタからなるメモリセルを備えており、活性状態時に
、外部アドレス信号に基づき所定数単位で選択された複
数の選択メモリトランジスタに対し、外部書き込みデー
タに応して不揮発な書き込みを行う書き込み手段と、活
性状態時に、前記選択メモリトランジスタの記憶内容を
内部読み出しデータとしてそれぞれ出力する読み出し手
段と、活性状態時に、前記選択メモリトランジスタそれ
ぞれにおける前記外部書き込みデータと前記内部読み出
しデータとを比較して、その一致/不一致を指示する比
較信号をそれぞれ出力するデータ比較手段と、書き込み
時に前記書き込み手段を活性化し、前記複数の選択メモ
リトランジスタへの書き込みを行った後、前記読み出し
手段を活性化し前記複数の選択メモリトランジスタの記
憶内容の内部読み出しを行い、その後に前記データ比較
手段を活性化して前記選択メモリトランジスタそれぞれ
における前記外部書き込みデータと前記内部読み出しデ
ータとを比較するベリファイ書き込み動作を実行し、少
なくとも1つの前記比較信号が不一致を指示した場合、
再度前記へJファイ書き込み動作を、不一致を指示した
前記比較信号が検出された前記選択メモリトランジスタ
に対してのみ行う書き込み制御手段とを備えている。
A nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell consisting of a memory transistor having a floating gate and performing nonvolatile storage, and in an active state, a plurality of memory cells selected in units of a predetermined number based on an external address signal are provided. write means for non-volatile writing in accordance with external write data to the selected memory transistor; read means for respectively outputting the memory contents of the selected memory transistor as internal read data when in an active state; data comparison means for comparing the external write data and the internal read data in each of the selected memory transistors and outputting a comparison signal indicating whether they match/mismatch, and activating the write means at the time of writing; After writing to the selected memory transistors, the reading means is activated to internally read out the stored contents of the plurality of selected memory transistors, and then the data comparing means is activated to write the data in each of the selected memory transistors. If a verify write operation is performed to compare external write data and the internal read data, and at least one of the comparison signals indicates a mismatch,
and write control means for performing the J-phi write operation again only on the selected memory transistor in which the comparison signal indicating a mismatch has been detected.

〔作用〕[Effect]

この発明における書き込み制御手段は、書き込み手段を
活性化し、複数の選択メモリトランジスタへの書き込み
を行った後、読み出し手段を活性化し複数の選択メモリ
トランジスタの記憶内容の内部読み出しを行い、その後
にデータ比較手段を活性化して選択メモリトランジスタ
それぞれにおける外部書き込みデータと内部読み出しデ
ータとを比較するベリファイ書き込み動作を実行し、少
なくとも1つの比較信号が不一致を指示した場合、再度
ベリファイ書き込み動作を、不一致を指示した比較信号
が検出された選択メモリトランジスタに対してのみ行う
ため、一致を指示した比較信号が検出された選択メモリ
トランジスタに対しては再書き込みが行われることはな
い。
The write control means in this invention activates the write means to perform writing to a plurality of selected memory transistors, then activates a read means to internally read the stored contents of the plurality of selected memory transistors, and then compares the data. activating the means to execute a verify write operation for comparing external write data and internal read data in each of the selected memory transistors, and if at least one comparison signal indicates a mismatch, perform the verify write operation again; Since the rewriting is performed only on the selected memory transistor for which the comparison signal has been detected, rewriting is not performed for the selected memory transistor for which the comparison signal indicating a match has been detected.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例であるEFROMの基本構
成を示す回路図である。同図に示すように、書き込みベ
リファイ制御回路21、コンパレータ22、ORゲート
23及びラッチ24が新たに追加された。書き込みベリ
ファイ制御回路21は制御信号発生回路15からの書き
込み信号WとORゲート23の出力信号523とを受け
、書き込み信号W2、読み出し信号R及びベリファイ信
号Cを出力する。具体的には、Hレベルの書き込み信号
Wが与えられると、活性状態となり、通常はLレベルの
書き込み信号W2、読み出し信号R及びベリファイ信号
Cを順次Hレベルに立ち上げ、ベリファイ機能付き書き
込み動作の制御を行う。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the basic configuration of an EFROM which is an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a write verify control circuit 21, a comparator 22, an OR gate 23, and a latch 24 are newly added. The write verify control circuit 21 receives the write signal W from the control signal generation circuit 15 and the output signal 523 of the OR gate 23, and outputs a write signal W2, a read signal R, and a verify signal C. Specifically, when a write signal W at H level is applied, it becomes active, and normally the write signal W2, which is at L level, the read signal R, and the verify signal C are sequentially raised to H level, and the write operation with verify function is performed. Take control.

なお、これらの信号W2.R,CのHレベル出力時間は
内部のタイマーを用いて、所定時間に設定されている。
Note that these signals W2. The H level output time of R and C is set to a predetermined time using an internal timer.

また、書き込みベリファイ制御回路21はORゲート2
3の出力信号523を取り込み、この信号523に基づ
き再書き込みが必要と判断した場合、後述する再書き込
み動作を実行する。
Further, the write verify control circuit 21 has an OR gate 2
3, and if it is determined based on this signal 523 that rewriting is necessary, a rewriting operation to be described later is executed.

コンパレータ22及びラッチ24はセンスアンプ11に
対応して設けられている、つまり、コンパレータ22及
びラッチ24の個数はセンスアンプ11(昇圧回路13
)同様、一般的に8n個(図中2つのみ示す)設けられ
ている。コンパレータ22はベリファイ信号C1ラッチ
24からの1ビツトラツチデータS24及びセンスアン
プ11の1ビツト出力データSllを受け、ベリファイ
信号CがHの場合活性状態となり、1ビツト出力データ
31.1と1ビツトラツチデータS24とを比較し、一
致した場合はH1不一致の場合はLの比較結果S22を
各対応のラッチ24に出力する。
The comparators 22 and latches 24 are provided corresponding to the sense amplifiers 11. In other words, the number of comparators 22 and latches 24 is the same as that of the sense amplifiers 11 (boosting circuits 13).
), generally 8n pieces (only two are shown in the figure) are provided. The comparator 22 receives the 1-bit latch data S24 from the verify signal C1 latch 24 and the 1-bit output data Sll from the sense amplifier 11, becomes active when the verify signal C is H, and locks the 1-bit output data 31.1 and the 1-bit latch. The data S24 are compared, and if they match, H1 and if they do not match, the comparison result S22 of L is output to each corresponding latch 24.

ラッチ24は人出力バッフ714の1ビット書き込みデ
ータS14を1ビツトラツチデータS24としてラッチ
し、この1ビツトラツチデータS24を昇圧回路13、
コンパレータ22及びORゲート23の入力部に出力す
る。また、コンパレタ22の比較結果S22を受け、こ
の比較結果S22がHの時のみリセットがかかり、1ビ
ツトラツチデータS24がLに固定される。なお、比較
結果S22がLの時は1ビツトラツチデータS24に変
化はない。
The latch 24 latches the 1-bit write data S14 of the human output buffer 714 as 1-bit latch data S24, and transfers this 1-bit latch data S24 to the boost circuit 13,
It is output to the input section of the comparator 22 and the OR gate 23. Further, upon receiving the comparison result S22 of the comparator 22, a reset is applied only when the comparison result S22 is H, and the 1-bit latch data S24 is fixed at L. Note that when the comparison result S22 is L, there is no change in the 1-bit latch data S24.

ORゲート23は1バイト(図中、2つのみ示す)の1
ビツトラツチデータS24を取り込み、その論理和であ
る出力信号S2Bを書き込みベリファイ制御回路21に
出力する。なお、他の構成は第2図で示した従来例と同
様であるため説明は省略する。
The OR gate 23 is 1 of 1 byte (only two are shown in the figure).
It takes in the bit latch data S24 and outputs the output signal S2B, which is the logical sum thereof, to the write verify control circuit 21. Note that the other configurations are the same as the conventional example shown in FIG. 2, so explanations will be omitted.

このような構成のEPROMのメモリトランジスタへの
データ書き込みは、消去動作が実行された後に実行され
る。消去動作は従来同様にEFROMチップ上から紫外
線を照射し、全メモリトランジスタ1の閾値電圧をVt
hl(“1”記憶状態)にすることにより行われる。
Data writing to the memory transistor of the EPROM having such a configuration is performed after an erase operation is performed. As in the conventional erasing operation, ultraviolet rays are irradiated from above the EFROM chip, and the threshold voltage of all memory transistors 1 is set to Vt.
This is done by setting it to hl (“1” storage state).

書き込み動作は、制御信号発生回路15より、Hの書き
込み信号Wを書き込みベリファイ制御回路21に付与す
ることにより開始される。すると、書き込みベリファイ
制御回路21は活性状態となり、書き込み信号W2をH
に立ち上げ、読み出し信号R及びベリファイ信号CをL
にし、センスアップ11とI1010線7電気的に遮断
し、昇圧回路13を活性状態にする。そして、コラムデ
コーダ5の出力か選択的に高電圧VPPに立ち上げられ
ることによりビット線2が選択されると共に、ロウデコ
ーダ8によりワード線3が選択的に高電圧VPPに立ち
上げられる。すると、人出力バツファ14から取り込ん
だ1ビット書き込みデータS14がHの場合、すなわち
、ラッチ24にラッチされた1ビツトラツチデータS2
4がHの場合、書き込みトランジスタ12のゲートに高
電圧VPPか印加され、Lの場合、書き込みトランジス
タ12のゲートにしか与えられる。
The write operation is started by applying an H write signal W from the control signal generation circuit 15 to the write verify control circuit 21 . Then, the write verify control circuit 21 becomes active and sets the write signal W2 to H.
and set the read signal R and verify signal C to L.
Then, the sense up circuit 11 and the I1010 line 7 are electrically cut off, and the booster circuit 13 is activated. The bit line 2 is selected by selectively raising the output of the column decoder 5 to the high voltage VPP, and the word line 3 is selectively raised to the high voltage VPP by the row decoder 8. Then, if the 1-bit write data S14 fetched from the human output buffer 14 is H, that is, the 1-bit latch data S2 latched in the latch 24
When 4 is H, high voltage VPP is applied to the gate of the write transistor 12, and when it is L, it is applied only to the gate of the write transistor 12.

その結果、選択されたワード線3とビット線2との交点
にある選択メモリトランジスタ1は、人出力バッファ1
4から取り込んだ1ビット書込みデータS ]、 4が
“0”書き込みを指示するHレベルの場合、そのドレイ
ン及びコントロールゲートに高電圧VPPが印加され、
ドレイン近傍のアバランシェ崩壊により生じたホ・ノド
エレクトロンかフローティングゲートに注入され、その
閾値電圧がVih2 (>Vthl)となる。このメモ
リトランジスタ1の状態か“0”記憶状態に相当する。
As a result, the selected memory transistor 1 at the intersection of the selected word line 3 and bit line 2 is connected to the output buffer 1
1-bit write data S fetched from 4], when 4 is at H level to instruct "0" writing, high voltage VPP is applied to its drain and control gate,
Ho-node electrons generated by avalanche collapse near the drain are injected into the floating gate, and its threshold voltage becomes Vih2 (>Vthl). This state of memory transistor 1 corresponds to the "0" storage state.

一方、1−ビット書込みデータ514が“1”書き込み
を指示するLレベルの場合、そのドレインがフロティン
グとなるためドレイン近傍にアバランシェ崩壊は生じず
閾値電圧はVthlを維持し、“1゛記憶状態を保つ。
On the other hand, when the 1-bit write data 514 is at the L level that instructs to write "1", the drain becomes floating, so no avalanche collapse occurs near the drain, and the threshold voltage maintains Vthl, resulting in a "1" storage state. keep it.

このようにして、選択メモリトランジスタ1へのデータ
書き込みが行われる。
In this way, data is written to the selected memory transistor 1.

その後、書き込み信号W2はLに立ち下かり、読み出し
信号RがHに立ち上がる。すると、センスアンプ11と
I10線7とか電気的に接続され、昇圧回路13が非活
性状態になる。そして、コラムデコーダ5の出力を選択
的にHに設定することによりビット線2が選択されると
共に、ロウデコーダ8により選択的にワード線3に5v
程度の読み出Lt圧VR(Vthl <VR<Vth2
)が与えられる。すると、選択メモリトランジスタ1に
“0”が記憶されている場合、選択メモリトランジスタ
1はオフ状態を維持するため、ビット線2を介してI1
0線7からソース線4にかけて電流が流れず、選択メモ
リトランジスタ1に“1”か記憶されている場合、メモ
リトランジスタ1はオンするため、ビット線2を介して
I10線7からソース線4にかけて電流か流れる。セン
スアンプ11は、この電流の流れの有無をセンスし、電
流検出時にL1電流非検出時にHとなる1ビツト出力デ
ータSllを人出力バツファ14に出力するとともにコ
ンパレータ22に出力する。
After that, the write signal W2 falls to L, and the read signal R rises to H. Then, the sense amplifier 11 and the I10 line 7 are electrically connected, and the booster circuit 13 becomes inactive. Then, by selectively setting the output of the column decoder 5 to H, the bit line 2 is selected, and the row decoder 8 selectively sets the output of the word line 3 to 5V.
Readout Lt pressure VR (Vthl < VR < Vth2
) is given. Then, if "0" is stored in the selected memory transistor 1, the selected memory transistor 1 maintains the off state, so the I1 is connected via the bit line 2.
If no current flows from the 0 line 7 to the source line 4 and "1" is stored in the selected memory transistor 1, the memory transistor 1 is turned on, so a current flows from the I10 line 7 to the source line 4 via the bit line 2. Current flows. The sense amplifier 11 senses the presence or absence of this current flow, and outputs 1-bit output data Sll, which becomes H when the L1 current is not detected, to the human output buffer 14 and to the comparator 22 at the time of current detection.

その後、読み出し信号RがLに立ち下がり、ベリファイ
信号CがHに立ち上がる。ベリファイ信号CがHになる
と、コンパレータ22が活性状態となり、センスアンプ
11の1ビツト出力データSllと人出力バッファ14
から出力された1ビット書き込みデータS14とを比較
し、5ll−S14でH,Sll≠314でLの比較結
果S22を出力する。つまり、比較結果S22がLの場
合、選択メモリトランジスタへの書き込みが正常に行え
なかったことになる。そして、Hの比較結果S22が与
えられたラッチ24はリセットされ、その1ビツトラツ
チデータS24はLとなる。
After that, the read signal R falls to L, and the verify signal C rises to H. When the verify signal C becomes H, the comparator 22 becomes active, and the 1-bit output data Sll of the sense amplifier 11 and the human output buffer 14 are
It compares the 1-bit write data S14 outputted from the 1-bit write data S14, and outputs a comparison result S22 of H when 5ll-S14 and L when Sll≠314. In other words, if the comparison result S22 is L, it means that writing to the selected memory transistor could not be performed normally. The latch 24 to which the comparison result S22 of H is applied is reset, and its 1-bit latch data S24 becomes L.

方、Lの比較結果S22が与えられたラッチ24の1ビ
ツトラツチデータS24は変化しない。以上のステップ
が1バイト単位で実行されるベリファイ機能付書き込み
動作である。
On the other hand, the 1-bit latch data S24 of the latch 24 to which the L comparison result S22 is applied does not change. The above steps are a write operation with a verify function that is executed in units of 1 byte.

ORゲート23に取り込まれる1ビツトラツチデータS
24が1箇所でもHの場合、つまり、1ビット書き込み
データ514か“O”の書き込みを指示するHレベルで
あるにも関わらす、“1′記憶状態を指示するLレベル
の1ビツト出力データSllとして読み出されたメモリ
トランジスタ1が1個でも存在する場合、ORゲート2
3の出力信号523がHとなる。一方、全ての1ビツト
ラツチデータS24がLの場合、ORゲート23の出力
信号S23かLとなる。書き込みベリファイ制御回路2
1は、この出力信号523がLの場合、書き込み動作を
終了し、Hの場合、上記ベリファイ機能付書き込み動作
を再度実行する。
1-bit latch data S taken into OR gate 23
If 24 is H at even one location, that is, the 1-bit write data 514 is at the H level that instructs writing of "O", but the 1-bit output data Sll is at the L level that instructs the "1' storage state." If there is even one memory transistor 1 read as
The output signal 523 of No. 3 becomes H. On the other hand, when all the 1-bit latch data S24 are L, the output signal S23 of the OR gate 23 becomes L. Write verify control circuit 2
1, when this output signal 523 is L, the write operation is completed, and when it is H, the write operation with verify function is executed again.

再書き込み時において、正常に書き込まれたメモリトラ
ンジスタ1に対応するラッチ24は、全てリセットされ
ている。従って、Lの1ビットラッチデータS24を昇
圧回路13に出力することにより昇圧回路13の出力か
Lになるため、IF常に書き込まれたメモリトランジス
タ1に再書き込みは行われず、書き込み不良が検出され
たメモリトランジスタ1に対してのみ再書き込みか行わ
れる。
At the time of rewriting, all latches 24 corresponding to memory transistors 1 to which data has been written normally are reset. Therefore, by outputting the L 1-bit latch data S24 to the booster circuit 13, the output of the booster circuit 13 becomes L, so the memory transistor 1 that is always written to the IF is not rewritten, and a write failure is detected. Rewriting is performed only to memory transistor 1.

したかって、書き込み時に少なくとも1つのメモリトラ
ンジスタにおいて、正常に“0”の書き込みが行えなっ
かた場合は、不良書き込みが検出されたメモリトランジ
スタに対してのみ、再書き込みを行うことかできる。こ
のため、再書き込みを行う際に、正常に書き込まれたメ
モリトランジスタに対して再書き込みが行われることは
なく、過書き込みの恐れはない。その結果、メモリトラ
ンジスタの書き込み特性にばらつきかあっても、FRO
Mライター等の外部装置に接続することなくEPROM
の内部構成部のみを利用するたけて、信頼性を損ねるこ
となく書き込みを行うことかできる。なお、読出し動作
は従来同様に行われるため説明は省略する。
Therefore, if "0" cannot be written normally in at least one memory transistor during writing, rewriting can be performed only to the memory transistor in which defective writing has been detected. Therefore, when rewriting is performed, rewriting is not performed to memory transistors that have been normally written, and there is no risk of overwriting. As a result, even if there are variations in the write characteristics of memory transistors, FRO
EPROM without connecting to external devices such as M writer
By using only the internal components of the device, it is possible to write without compromising reliability. Note that the read operation is performed in the same manner as in the conventional case, so a description thereof will be omitted.

なお、この実施例では不揮発性半導体記憶装置としてE
FROMを示したが、これに限定されずフラッシュEE
FROM等の書き込み後にヘリファイ動作を必要とする
全ての不揮発性半導体記憶装置に適用可能である。
Note that in this example, E is used as a nonvolatile semiconductor memory device.
FROM is shown, but is not limited to FLASH EE.
It is applicable to all nonvolatile semiconductor memory devices that require a heli-fi operation after writing, such as FROM.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば、書き込み制御
手段により、書き込み手段を活性化し、複数の選択メモ
リトランジスタへの書き込みを行った後、読み出し手段
を活性化し複数の選択メモリトランジスタの記憶内容の
内部読み出しを行い、その後にデータ比較手段を活性化
して選択メモリトランジスタそれぞれにおける外部書き
込みデータと内部読み出しデータとを比較するベリファ
イ書き込み動作を実行し、少なくとも1つの比較信号が
不一致を指示した場合、再度ベリファイ書き込み動作を
、不一致を指示した比較信号が検出された選択メモリト
ランジスタに対してのみ行っており、一致を指示した比
較信号か検出された選択メモリトランジスタ、つまり、
正常に書き込まれたメモリトランジスタに対しては再書
き込みか行われないため、過書き込みの恐れなく、ベリ
ファイ機能付き書き込みを行うことかできる。
As explained above, according to the present invention, the write control means activates the write means to perform writing to the plurality of selected memory transistors, and then activates the read means to read the stored contents of the plurality of selected memory transistors. After performing an internal read, a verify write operation is performed in which the data comparison means is activated to compare the external write data and the internal read data in each selected memory transistor, and if at least one comparison signal indicates a mismatch, the data comparison means is activated again. The verify write operation is performed only on the selected memory transistor for which the comparison signal indicating a mismatch has been detected, and the selected memory transistor for which the comparison signal indicating a match has been detected, that is,
Since only rewriting is performed on memory transistors that have been written normally, writing with a verify function can be performed without fear of overwriting.

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

第1図はこの発明の一実施例であるEPROMの基本構
成を示す回路図、第2図は従来のEFROMの基本構成
を示す回路図である。 図において、1はメモリトランジスタ、11はセンスア
ンプ、21は書き込みベリファイ制御回路、22はコン
パレータ、23はORゲート、24はラッチである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the basic configuration of an EPROM which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing the basic configuration of a conventional EFROM. In the figure, 1 is a memory transistor, 11 is a sense amplifier, 21 is a write verify control circuit, 22 is a comparator, 23 is an OR gate, and 24 is a latch. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)フローティングゲートを有し、不揮発な記憶を行
うメモリトランジスタからなるメモリセルを備えた不揮
発性半導体記憶装置であって、活性状態時に、外部アド
レス信号に基づき所定数単位で選択された複数の選択メ
モリトランジスタに対し、外部書き込みデータに応じて
不揮発な書き込みを行う書き込み手段と、 活性状態時に、前記複数の選択メモリトランジスタの記
憶内容を内部読み出しデータとしてそれぞれ出力する読
み出し手段と、 活性状態時に、前記選択トランジスタそれぞれにおける
前記外部書き込みデータと前記内部読み出しデータとを
比較して、その一致/不一致を指示する比較信号をそれ
ぞれ出力するデータ比較手段と、 書き込み時に前記書き込み手段を活性化し、前行った後
、前記読み出し手段を活性化し前記複数の選択メモリト
ランジスタの記憶内容の内部読み出しを行い、その後に
前記データ比較手段を活性化して前記選択メモリトラン
ジスタそれぞれにおける前記外部書き込みデータと前記
内部読み出しデータとを比較するベリファイ書き込み動
作を実行し、少なくとも1つの前記比較信号が不一致を
指示した場合、再度前記ベリファイ書き込み動作を、不
一致を指示した前記比較信号が検出された前記選択メモ
リトランジスタに対してのみ行う書込み制御手段とを備
えた不揮発性半導体記憶装置。
(1) A nonvolatile semiconductor memory device including memory cells each having a floating gate and consisting of a memory transistor that performs nonvolatile storage, in which a plurality of memory cells selected in units of a predetermined number based on an external address signal in an active state are provided. a write means for performing non-volatile writing in the selected memory transistor according to external write data; a read means for outputting the stored contents of the plurality of selected memory transistors as internal read data when in an active state; data comparing means for comparing the external write data and the internal read data in each of the selected transistors and outputting a comparison signal indicating whether the data match/mismatch, respectively; After that, the reading means is activated to internally read out the storage contents of the plurality of selected memory transistors, and then the data comparing means is activated to compare the external write data and the internal read data in each of the selected memory transistors. If a verify write operation for comparison is executed and at least one of the comparison signals indicates a mismatch, the verify write operation is performed again only for the selected memory transistor in which the comparison signal indicating a mismatch has been detected. A nonvolatile semiconductor memory device comprising a control means.
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