JPH05205492A - Nonvolatile semiconductor storage device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor storage device

Info

Publication number
JPH05205492A
JPH05205492A JP1287292A JP1287292A JPH05205492A JP H05205492 A JPH05205492 A JP H05205492A JP 1287292 A JP1287292 A JP 1287292A JP 1287292 A JP1287292 A JP 1287292A JP H05205492 A JPH05205492 A JP H05205492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
erase
erasing
memory cell
data
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1287292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kobayashi
和男 小林
Makoto Yamamoto
山本  誠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1287292A priority Critical patent/JPH05205492A/en
Publication of JPH05205492A publication Critical patent/JPH05205492A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To speedily and accurately perform an erasing by detecting generation of an overerasing during a memory cell erasing of a nonvolatile semiconductor storage device. CONSTITUTION:After executing an erasing operation, presence or absence of an overerasing is judged by reading memory cell information under the condition in which a word line connected to an X decoder 14 is made nonselective by a control signal OEV from a command port controller 30. That is, if data which are read out are OOH, no overerasing is generated. However, it is other than OOH value, it is judged that an overerasing is generated. By this scheme, it is easily confirmed whether there exists a memory cell which is overerased among all memory cells in a memory cell array 11 or not.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電気的にプログラム
及び消去可能読み取り専用記憶装置(EEPROM)等
の電気的に消去可能な不揮発性半導体記憶装置に関し、
特にその消去機能の改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device such as an electrically programmable and erasable read only memory device (EEPROM).
Particularly, it relates to the improvement of the erasing function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電気的に消去可能な不揮発性半導
体記憶装置は、特開平2─10596号公報並びに特開
平2─10598号公報に記載されているように、全て
のメモリセルが十分消去されているか否かを消去動作が
行われた後に読み出し動作を行い判定している。例え
ば、特開平2─10596号公報に記載されているフラ
ッシュメモリ等においては、現在、メモリトランジスタ
のゲート電圧を通常動作時の読み出し電圧よりも低くし
て読み出しを行い、メモリ内の最も消去しにくいメモリ
セルが十分消去されたか否かの確認をしながら消去を行
うのが一般的である。
2. Description of the Related Art In a conventional electrically erasable non-volatile semiconductor memory device, all memory cells are sufficiently erased as described in JP-A-2-10596 and JP-A-2-10598. Whether or not it is determined whether or not the read operation is performed after the erase operation is performed. For example, in the flash memory described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-10596, at the present time, the gate voltage of the memory transistor is set lower than the read voltage at the time of normal operation for reading, and it is the most difficult to erase in the memory. Erasing is generally performed while confirming whether or not the memory cells have been sufficiently erased.

【0003】電気的に消去可能な不揮発性半導体装置で
あるフラッシュメモリ等においては、一般的に、記憶情
報を電気的に消去する場合に、フローティングゲートに
蓄積された電子をソース電極に引き抜くことにより、記
憶情報の消去が行われる。この時、消去動作を比較的長
い時間続けると書き込み動作の際にフローティングゲー
トに注入した電子の量よりも多くの電子が引き抜かれる
こととなる。そのため、電気的消去を比較的長い時間続
けると、メモリトランジスタの閾値電圧は負の電圧へと
変化していく。このような、通常の消去よりも多くの電
子が引き抜かれる消去を過剰消去と呼んでいる。
In a flash memory or the like which is an electrically erasable non-volatile semiconductor device, generally, when electrically erasing stored information, electrons stored in a floating gate are extracted to a source electrode. , The stored information is erased. At this time, if the erase operation is continued for a relatively long time, more electrons will be extracted than the amount of electrons injected into the floating gate during the write operation. Therefore, when electrical erasing is continued for a relatively long time, the threshold voltage of the memory transistor changes to a negative voltage. Such erasure in which more electrons are extracted than in normal erasure is called excessive erasure.

【0004】以上のようにメモリトランジスタの閾値電
圧が負になることにより様々な障害が発生する。例え
ば、読み出し動作においては、メモリセルに記憶された
情報を読み出すため、ワード線の電圧、すなわちメモリ
トランジスタのコントロールゲートの電圧が0Vにさ
れ、非選択状態にされたメモリセルであっても、そのメ
モリトランジスタの閾値電圧が負であれば、その非選択
のメモリトランジスタを通じてリーク電流が流れる。そ
のため、読み出し時間の遅れや、ひいては誤読み出しを
引き起こすこととなる。
As described above, various failures occur due to the negative threshold voltage of the memory transistor. For example, in a read operation, since the information stored in the memory cell is read, even if the voltage of the word line, that is, the voltage of the control gate of the memory transistor is set to 0V, even if the memory cell is in the non-selected state, If the threshold voltage of the memory transistor is negative, leak current flows through the non-selected memory transistor. Therefore, the read time is delayed, and erroneous read is caused.

【0005】また、ホットキャリアを利用した書き込み
動作においては、外部より与えられた書き込み用の高電
圧がMOSFETを介してメモリセル内のメモリトラン
ジスタのドレイン領域に印加される。このような書き込
み動作においては、メモリトランジスタの閾値電圧が負
の値となるような条件下では、流れる電流が多く、MO
SFETでの電圧降下が大きくなりすぎて、メモリセル
内のメモリトランジスタのドレインに印加される電圧が
その分だけ低くなる。そのため、書き込みに要する時間
の増加が引き起こされる。このような様々な悪影響を与
える過剰消去を防止するために上記のような消去方法が
取られている。
In the write operation using hot carriers, a high voltage for writing applied from the outside is applied to the drain region of the memory transistor in the memory cell via the MOSFET. In such a write operation, under the condition that the threshold voltage of the memory transistor has a negative value, a large amount of current flows, and
The voltage drop in the SFET becomes too large, and the voltage applied to the drain of the memory transistor in the memory cell becomes lower accordingly. Therefore, the time required for writing is increased. The erasing method as described above is adopted in order to prevent excessive erasing which gives various adverse effects.

【0006】また、特開平2─289997号公報に掲
載されているフラッシュEEPROMにおいては、フラ
ッシュEEPROMに内蔵された制御回路によって、消
去モードに入った後はフラッシュEEPROM自身が自
動的に上記の消去を行っており、例えばフラッシュEE
PROMを制御するマイクロプロセッサ等の負担を軽減
している。このフラッシュEEPROMでは、消去不良
メモリセルが存在した場合に消去が終了しないといった
問題点を防止するため、前記制御回路に消去回数をカウ
ントするカウンタ回路を設けており、所定の回数に達し
た場合は、消去モードを打ち切るよう構成されている。
In the flash EEPROM disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-289997, the flash EEPROM itself automatically performs the above-mentioned erasing after entering the erasing mode by the control circuit built in the flash EEPROM. Have done, for example flash EE
The load on the microprocessor or the like for controlling the PROM is reduced. In this flash EEPROM, in order to prevent the problem that erasing does not end when there is an erasing defective memory cell, the control circuit is provided with a counter circuit for counting the number of times of erasing. , Is configured to terminate the erase mode.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の電気的に消去可
能な不揮発性半導体記憶装置は以上のよう構成されてお
り、消去を行う消去過程の中に、過剰消去が発生してい
るか否かを検査する手段を備えておらず、もし過剰消去
が発生していても消去は正常に終了したこととなり、過
剰消去による様々な悪影響が出る可能性があるという問
題点があった。
The conventional electrically erasable non-volatile semiconductor memory device is configured as described above, and it is determined whether or not excessive erasing has occurred during the erasing process for erasing. Since there is no means for inspecting, there is a problem in that even if over-erasing occurs, the erasing ends normally and various adverse effects due to over-erasing may occur.

【0008】また、フラッシュメモリ内に制御回路を設
けて自動的に消去を行う場合、カウンタ回路を設けるこ
とが必要で、制御回路の占有面積が大きくなるという問
題点があった。
Further, when a control circuit is provided in the flash memory to automatically perform erasing, it is necessary to provide a counter circuit, which causes a problem that the area occupied by the control circuit becomes large.

【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電気的に消去可能な不揮発性半
導体記憶装置の消去において、全てのメモリセルが十分
消去されており、かつ、過剰消去されていないことを確
認できる不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的
としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and in the electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device, all memory cells are sufficiently erased, and It is an object of the present invention to provide a non-volatile semiconductor memory device that can confirm that it has not been overerased.

【0010】また、過剰消去を確認する手段を設けるこ
とにより、従来、消去不良メモリが存在した場合、消去
過程が終了しないといった問題点を防止するため、前記
制御回路内に設けていたカウンタ回路を省き、制御回路
の占有面積を小さくすることを目的としている。
Further, by providing a means for confirming excessive erasure, in order to prevent the problem that the erasing process does not end when there is an erasing defective memory, the counter circuit provided in the control circuit is conventionally used. The purpose is to reduce the occupied area of the control circuit.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る不揮発
性半導体記憶装置は、電気的に消去可能な複数のメモリ
セルをアレイ状に配置した不揮発性半導体記憶装置であ
って、前記メモリセルの消去動作を行った後に全てのワ
ード線を非選択にして読み出し動作を実行し、前記読み
出し動作の読み出し結果に基づいて過剰消去ベリファイ
を行う過剰消去ベリファイ手段を備えて構成されてい
る。
A non-volatile semiconductor memory device according to a first invention is a non-volatile semiconductor memory device in which a plurality of electrically erasable memory cells are arranged in an array. After performing the erasing operation, all the word lines are unselected, the reading operation is executed, and the over-erasing verify means for performing the over-erasing verification based on the read result of the reading operation is provided.

【0012】第2の発明に係る不揮発性半導体記憶装置
は、装置の外部からの消去指令に応じて自動的に消去モ
ードを実施する場合に前記過剰消去ベリファイ手段によ
り複数の前記メモリセルの中に過剰消去されたメモリセ
ルを検出した時に前記消去モードを中止する信号を出力
する消去制御手段をさらに備えた手構成されている。
In the nonvolatile semiconductor memory device according to the second aspect of the present invention, when the erase mode is automatically executed in response to an erase command from the outside of the device, the overerase verify means causes the plurality of memory cells to be stored in the plurality of memory cells. It is further configured to further include erase control means for outputting a signal for stopping the erase mode when an overerased memory cell is detected.

【0013】第3の発明に係る不揮発性半導体記憶装置
は、少なくとも前記消去モードにおける前記過剰消去ベ
リファイの状況を伝える情報を外部へ出力する情報出力
手段をさらに備えて構成されている。
The nonvolatile semiconductor memory device according to a third aspect of the present invention is further provided with an information output means for outputting at least information for transmitting the status of the over-erase verification in the erase mode to the outside.

【0014】第4の発明に係る不揮発性半導体記憶装置
は、前記読み出し動作時に複数のビット線を同時にセン
スアンプに接続することを特徴とする。
A nonvolatile semiconductor memory device according to a fourth aspect of the invention is characterized in that a plurality of bit lines are simultaneously connected to a sense amplifier during the read operation.

【0015】[0015]

【作用】第1の発明における不揮発性半導体記憶装置
は、過剰消去ベリファイにおいて、メモリセルの消去動
作を行った後に全てのワード線を非選択として読み出し
を行う。従って、メモリセルは全てオフの状態であり、
読み出されるデータは、一つの定まった値、例えば00
Hを期待値とすることができる。ところが、メモリセル
のなかに少なくとも一つの過剰消去されたメモリトラン
ジスタを含むメモリセルが存在すれば、そのメモリトラ
ンジスタからのリーク電流により期待値と異なる値が読
み出される。以上のことから、全てのメモリセルの中に
過剰消去されたメモリセルが存在するか否かの確認を容
易に行うことができる。
In the non-volatile semiconductor memory device according to the first aspect of the invention, in the over-erase verification, all word lines are unselected and read after performing the erase operation of the memory cells. Therefore, all memory cells are in the off state,
The data to be read is one fixed value, for example 00
H can be the expected value. However, if a memory cell including at least one over-erased memory transistor exists in the memory cell, a value different from the expected value is read due to the leak current from the memory transistor. From the above, it is possible to easily confirm whether or not the overerased memory cell exists in all the memory cells.

【0016】また、第2の発明における消去制御手段
は、過剰消去されたメモリセルがあった場合に、消去モ
ードを中止する信号を出力する。不揮発性半導体記憶装
置は、前記信号にしたがって消去モードを中止すること
ができ、例えば、従来は過剰消去されたメモリセルの存
在の有無を確認できないため、消去不良メモリセルが存
在した場合に消去が終了しないといった問題点を防止す
る目的で消去動作の回数をカウントするカウンタ回路を
設けていたが、このようなカウンタ回路を設ける必要が
なくなる。
The erase control means in the second invention outputs a signal for stopping the erase mode when there is an overerased memory cell. The non-volatile semiconductor memory device can stop the erase mode according to the signal. For example, conventionally, it is not possible to confirm the presence or absence of overerased memory cells. Although a counter circuit that counts the number of erase operations is provided for the purpose of preventing the problem of not ending, it is not necessary to provide such a counter circuit.

【0017】また、第3の発明における情報出力手段
は、少なくとも過剰消去ベリファイの状況を伝える情報
を、例えばデータピンを通して外部へ出力する。そし
て、消去モードが実行されている途中であるか、消去モ
ードが正常に終了したか、または過剰消去が発生して消
去モードが終了したのかを外部より知ることができる。
Further, the information output means in the third aspect of the present invention outputs at least the information indicating the status of the over-erase verification to the outside through, for example, the data pin. Then, it is possible to know from the outside whether the erase mode is being executed, the erase mode has ended normally, or whether the erase mode has ended due to over-erase.

【0018】また、第4の発明における不揮発性半導体
記憶装置は、過剰消去ベリファイにおいて、メモリセル
の消去動作を行った後に全てのワード線を非選択として
複数のビット線を同時にセンスアンプに接続して読み出
しを行う。従って、メモリセルは全てオフの状態であ
り、読み出されるデータは、一つの定まった値、例えば
00Hを期待値とすることができる。ところが、例えば
メモリセルのなかに少なくとも一つの過剰消去されたメ
モリトランジスタを含むメモリセルが存在すれば、その
メモリトランジスタからのリーク電流により期待値と異
なる値が読み出される。そして、複数のビット線が同時
にセンスアンプに接続されるため、例えば全てのビット
線を同時にセンスアンプに接続すれば、一度の読み出し
動作で過剰消去の有無が検出できる。
Further, in the non-volatile semiconductor memory device according to the fourth aspect of the present invention, in the over-erase verification, all the word lines are unselected after the erase operation of the memory cells is performed, and a plurality of bit lines are simultaneously connected to the sense amplifier. Read out. Therefore, all the memory cells are in the off state, and the read data can have one fixed value, for example, 00H as the expected value. However, if a memory cell including at least one over-erased memory transistor exists in the memory cell, a value different from the expected value is read due to the leak current from the memory transistor. Since a plurality of bit lines are simultaneously connected to the sense amplifier, if all the bit lines are simultaneously connected to the sense amplifier, it is possible to detect the presence / absence of overerasure by one read operation.

【0019】[0019]

【実施例】以下、この発明の第1実施例について図1乃
至図3を用いて説明する。図1は、この発明の第1実施
例によるフラッシュメモリデバイスの概要を示すブロッ
ク図である。図において、10はフラッシュEEPRO
M、12はアドレスデータA0 〜A14を伝送するアドレ
スバス、13はアドレスバス12により伝送されたアド
レスデータA0 〜A14を保持するアドレスラッチ、1
3,14はアドレスデータA0 〜A14をデコードするX
及びYデコーダ、16はYデコーダ14に接続したYゲ
ーティング回路、11はXデコーダ13及びYゲーティ
ング回路16に接続したメモリセルアレイ、20はデー
タD0 〜D7 を伝送する双方向データバス、21は双方
向データバス20に接続した入出力バッファ、22は入
力されたデータD0 〜D7 を保持し、Yゲーティング回
路16を介してメモリセルアレイ11にデータD0 〜D
7 を出力するデータラッチ、23aは入出力バッファ2
1からデータラッチ22等にデータD0 〜D7 を伝送す
るバス、23bはメモリセルアレイ11に記憶されたデ
ータをYゲーティング回路16から出力するバス、10
1はバス23bを通じて出力されたデータを検出して入
出力バッファ21に出力するセンス回路、30は外部信
号/WE,/CEを受けて内部制御信号を発生する指令
ポートコントローラ、27は外部信号/CE,/OEを
受けて内部制御信号を入出力バッファ21に供給するチ
ップ/出力イネーブル論理回路、24はメモリセルアレ
イ11を同時に消去するための電圧を発生する消去電圧
発生器、25はX及びYデコーダ13,14を介してメ
モリセルアレイ11にプログラム電圧を供給するプログ
ラム電圧発生器、26は消去/プログラムベリファイ機
能が選択されたときにメモリセルアレイ11にベリファ
イ電圧を供給する消去/プログラムベリファイ発生器で
あり、外部からフラッシュEEPROM10に電圧
CC,VSS,VPPが供給されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 is a block diagram showing an outline of a flash memory device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a flash EEPROM
M and 12 are address buses for transmitting address data A 0 to A 14 , 13 is an address latch for holding address data A 0 to A 14 transmitted by the address bus 12, 1
Reference numerals 3 and 14 are X for decoding the address data A 0 to A 14.
And a Y decoder, 16 a Y gating circuit connected to the Y decoder 14, 11 a memory cell array connected to the X decoder 13 and the Y gating circuit 16, 20 a bidirectional data bus for transmitting data D 0 to D 7 , Reference numeral 21 is an input / output buffer connected to the bidirectional data bus 20, 22 is input data D 0 to D 7 , and the data D 0 to D is stored in the memory cell array 11 via the Y gating circuit 16.
Data latch for outputting 7 , 23a for input / output buffer 2
1 is a bus for transmitting data D 0 to D 7 to the data latch 22 and the like, 23b is a bus for outputting the data stored in the memory cell array 11 from the Y gating circuit 16, 10
Reference numeral 1 is a sense circuit for detecting the data output through the bus 23b and outputting it to the input / output buffer 21, 30 is a command port controller for receiving external signals / WE, / CE and generating an internal control signal, and 27 is an external signal / A chip / output enable logic circuit that receives CE and / OE to supply an internal control signal to the input / output buffer 21, 24 is an erase voltage generator that generates a voltage for simultaneously erasing the memory cell array 11, and 25 is X and Y. A program voltage generator that supplies a program voltage to the memory cell array 11 via the decoders 13 and 14, and an erase / program verify generator 26 that supplies a verify voltage to the memory cell array 11 when the erase / program verify function is selected. Yes, voltage V CC to flash EEPROM10 from the outside, V SS, V PP is It has been fed.

【0020】メモリセルアレイ11の消去,プログラミ
ングは、データバス20を介して指令を受けて行われ
る。チップイネーブル信号/CEが“L”のとき、フラ
ッシュEEPROM10はデータバス20を介して指令
を受け取り、この指令は入出力バッファ21を介して指
令ポートコントローラ30に伝達される。指令ポートコ
ントローラ30は、プログラム,プログラムベリファ
イ,消去,消去ベリファイ及び読み出し等の指令を受け
取ると、その指令に応じた動作をフラッシュEEPRO
Mが実行するための内部制御命令を発生する。特定の指
令が指令ポートコントローラ30に入力された後、ライ
トイネーブル信号/WE,チップイネーブル信号/CE
及び出力イネーブル信号/OEにより、指令ポートコン
トローラ30とチップ/出力イネーブル論理回路27を
制御して、フラッシュEEPROM30を動作させるた
めに適当な内部制御信号を発生させる。
Erasing and programming of the memory cell array 11 are performed by receiving commands via the data bus 20. When the chip enable signal / CE is "L", the flash EEPROM 10 receives a command via the data bus 20, and this command is transmitted to the command port controller 30 via the input / output buffer 21. When the command port controller 30 receives a command such as program, program verify, erase, erase verify, and read, it operates the flash EEPRO in accordance with the command.
Generate internal control instructions for M to execute. After a specific command is input to the command port controller 30, the write enable signal / WE, the chip enable signal / CE
And output enable signal / OE control command port controller 30 and chip / output enable logic circuit 27 to generate the appropriate internal control signals for operating flash EEPROM 30.

【0021】図2は、図1に示した指令ポートコントロ
ーラ30の概要を示すブロック図である。図において、
30は指令ポートコントローラ、31はチップイネーブ
ル信号/CEに基づいてライトイネーブル信号/WEを
指令ポートコントローラ30の内部回路に与える制御論
理、32は外部信号/WE,/CE及び状態デコーダか
らの出力を受けてアドレスラッチ13に対してストロー
ブ信号STBを出力するアドレスクロック発生器、33
は制御論理31の出力CWEを入力とする状態クロック
発生器、35はデータバス23aからのデータ、状態ク
ロック発生器33の出力及び状態デコーダからの出力を
入力とする状態レジスタ、34aは状態レジスタ35及
び制御論理31の出力を入力とする指令クロック発生
器、34bは制御論理の出力CWEを受けてデータラッ
チ22にストローブ信号STBを出力するデータクロッ
ク発生器、37はデータバス23aのデータ及び指令ク
ロック発生器34aの出力を入力とする指令レジスタ3
7、36は状態レジスタ35及び指令レジスタ37の出
力を入力とし、消去電圧発生器24、プログラム電圧発
生器25、消去/プログラムベリファイ発生器26及び
Xデコーダ14等に制御信号を出力する状態デコーダで
ある。状態デコーダ36より出力される制御信号は、消
去電圧発生器24、プログラム電圧発生器25及び消去
/プログラムベリファイ発生器26から電圧VPPをXデ
コーダ14、Yデコーダ15またはメモリセルアレイ1
1に対して供給させ、または電圧VPPから取り出された
検査電圧をプログラム検査と消去検査の間にXデコーダ
14を介してワード線に印加させる。また、過剰消去ベ
リファイ時に、Xデコーダ14の出力全てを非選択とす
る制御信号OEVが状態デコーダ36からXデコーダ1
4に対して出力される。
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the command port controller 30 shown in FIG. In the figure,
Reference numeral 30 is a command port controller, 31 is a control logic for giving a write enable signal / WE to an internal circuit of the command port controller 30 based on the chip enable signal / CE, 32 is an external signal / WE, / CE and an output from the state decoder. An address clock generator 33 which receives and outputs a strobe signal STB to the address latch 13.
Is a status clock generator that receives the output CWE of the control logic 31 as input, 35 is a status register that receives the data from the data bus 23a, the output of the status clock generator 33 and the output from the status decoder, and 34a is the status register 35. And a command clock generator that receives the output of the control logic 31 as an input, 34b is a data clock generator that receives the output CWE of the control logic and outputs a strobe signal STB to the data latch 22, and 37 is the data of the data bus 23a and the command clock. Command register 3 with the output of generator 34a as input
Reference numerals 7 and 36 denote status decoders which receive the outputs of the status register 35 and the command register 37 and output control signals to the erase voltage generator 24, the program voltage generator 25, the erase / program verify generator 26, the X decoder 14 and the like. is there. The control signal output from the state decoder 36 is the voltage V PP supplied from the erase voltage generator 24, the program voltage generator 25 and the erase / program verify generator 26 to the X decoder 14, the Y decoder 15 or the memory cell array 1.
1 or the test voltage derived from the voltage V PP is applied to the word line through the X decoder 14 during the program test and the erase test. Further, at the time of over-erase verification, the control signal OEV for deselecting all the outputs of the X decoder 14 changes from the state decoder 36 to the X decoder 1.
4 is output.

【0022】なお、この実施例においては状態デコーダ
36によりXデコーダ14を制御する例を示したが、X
デコーダ14を直接制御せず、アドレスラッチ13の出
力を全て非選択にする方法を用いてXデコーダ14の出
力全てを非選択としてもよい。
In this embodiment, the state decoder 36 controls the X decoder 14 by way of example.
It is also possible to deselect all the outputs of the X decoder 14 by using a method of deselecting all the outputs of the address latch 13 without directly controlling the decoder 14.

【0023】次に、図3を用いて消去の過程を説明す
る。消去モードにおいて消去開始のため、まず、電圧V
PPが印加され、全てのバイトに00Hがプログラムされ
る。そして、消去回数のカウンタが0にセットされ、デ
バイスへのアドレスが先頭番地にセットされる。次い
で、消去セットアップコマンドが書き込まれる。続い
て、消去コマンドが書き込まれる。これにより、フラッ
シュEEPROM10内部で消去パルスが発生され、消
去動作が実行される。次に、過剰消去ベリファイコマン
ドが書き込まれ、読み出しが行われ、過剰消去が行われ
ていないか否かの判定が行われる。この時、Xデコーダ
14においてワード線が全て非選択のため、全てのメモ
リセルはオフとなり、過剰消去が発生していなければ、
データとして00Hが読み出される。
Next, the erasing process will be described with reference to FIG. In order to start erasing in the erasing mode, first the voltage V
PP is applied and all bytes are programmed with 00H. Then, the erase count counter is set to 0, and the address to the device is set to the head address. The erase setup command is then written. Then, the erase command is written. As a result, an erase pulse is generated inside the flash EEPROM 10 and the erase operation is executed. Next, an overerase verify command is written, read out, and it is determined whether or not overerase is performed. At this time, since all the word lines are unselected in the X decoder 14, all the memory cells are turned off, and if over-erasing has not occurred,
00H is read as data.

【0024】しかし、消去動作により、過剰消去が発生
していると非選択状態のメモリセルであってもオンする
ため、読み出しデータには“1”が含まれる。そのた
め、読み出されたデータは00H以外のデータとなる。
この場合は、過剰消去発生による消去不良として消去モ
ードを終了する。
However, when over-erasing occurs due to the erase operation, even the non-selected memory cells are turned on, so that the read data contains "1". Therefore, the read data is data other than 00H.
In this case, the erase mode is terminated because it is determined that there is an erase failure due to the occurrence of excessive erase.

【0025】消去動作時に過剰消去が発生しておらず、
読み出されたデータが00Hであれば、消去ベリファイ
コマンドを入力し、待ち時間を経て消去ベリファイが実
行され、消去されたか否かの判定が行われる。データが
消去されていなければカウンタのカウント数を増やして
再度消去を行い、上記と同様の動作を行う。データが消
去されていれば、最後のアドレスか否かの判断を行った
のち、最後のアドレスでなければ次のアドレスに進み、
過剰消去ベリファイコマンドを入力してその後の動作を
繰り返す。最後のアドレスであればリードコマンドを入
力して消去モードを終了する。また、カウンタのカウン
ト数が1000を越えた場合にも消去不良として消去モ
ードを終了する。
When the erase operation is not over-erased,
If the read data is 00H, the erase verify command is input, the erase verify is executed after a waiting time, and it is determined whether or not the data has been erased. If the data has not been erased, the count number of the counter is increased and erased again, and the same operation as above is performed. If the data has been erased, after judging whether it is the last address or not, if it is not the last address, proceed to the next address,
Input the over-erase verify command and repeat the subsequent operations. If it is the last address, a read command is input to end the erase mode. Further, when the count number of the counter exceeds 1000, it is determined that the erasing is defective and the erasing mode is ended.

【0026】以上のように、過剰消去ベリファイを行う
ことにより、消去による過剰消去の発生をその後のプロ
グラムを行わずに消去直後に検出することができ、消去
の完了を従来より早く、完全に判定することができる。
As described above, by performing the over-erase verification, it is possible to detect the occurrence of the over-erase due to the erasing immediately after the erasing without performing the subsequent programming, and the completion of the erasing can be judged quickly and completely as compared with the conventional method. can do.

【0027】次に、この発明の第2実施例について図4
乃至図11を用いて説明する。図4はこの発明の第2実
施例によるフラッシュEEPROMの構成を示すブロッ
ク図である。なお、この図にはメモリセルアレイ、セン
スアンプ、入出力バッファ等が一組しか図示されていな
いが、同様のものを8つ備えているものとする。図にお
いて、40はメモリセルアレイM−ARY、Q1〜Q6
はメモリトランジスタ、D1〜Dnはメモリトランジス
タQ1〜Q6のドレイン領域に接続されたデータ線、W
1,W2はメモリトランジスタQ1〜Q6のコントロー
ルゲートに接続されたワード線、CSはメモリトランジ
スタQ1〜Q6のソース領域に接続されたソース線、Q
7〜Q9はMOSFETを用いて構成したカラム選択ス
イッチ、CDはカラム選択スイッチQ7〜Q9を介して
データ線D1〜Dnに接続している共通データ線、48
は外部入力端子I/Oから入力されたデータをスイッチ
トランジスタQ10を介して共通データ線CDに接続す
るデータ入力バッファDIB、SAはスイッチトランジ
スタQ16を介して共通データ線CDに接続したセンス
アンプ、Q11〜Q15はセンスアンプSAを構成して
いるMOSFET、N1,N2はセンスアンプSAを構
成しているインバータ、47はセンスアンプSAの出力
を入出力端子I/Oに接続するデータ出力バッファDO
B、43は外部入力端子から供給されたロウアドレス信
号AXを受けて内部相補ロウアドレス信号を形成して出
力するロウアトレスバッファXADB、41はロウアト
レスバッファXADB43の出力した内部相補ロウアド
レス信号に応じてワード線W1,W2を選択するロウデ
コーダXDCR、44は外部入力端子から供給されたカ
ラムアドレス信号AYを受けて内部相補カラムアドレス
信号を形成して出力するカラムアドレスバッファYAD
B、42はカラムアドレスバッファYADB44の出力
した内部相補カラムアドレス信号に応じてカラム選択ス
イッチQ7〜Q9を選択的にオン・オフする信号を出力
するカラムデコーダYDCR、45はNチャネルMOS
FETQ18とPチャネルMOSFETQ17のゲート
に出力を接続した消去回路ERCであり、書き込みモー
ドのときと読み出しモードのときにNチャネルMOSF
ETQ18をオンして、ソース線CSに電圧VPPを出力
させる働きをする。49は自動消去の制御動作を行うた
めの内部回路LOGCである。46は外部信号/CE,
/OE,/WE,/EE及び電圧VPPと内部回路LOG
C49からの信号に応じて内部制御信号wr,re等を
含む内部の制御信号を発生するタイミング制御回路CN
TRである。内部回路LOGC49から出力している信
号OEVは過剰消去ベリファイ制御信号である。ここに
示したフラッシュEEPROMは特に消去モードに入っ
た後は自動消去を行うことを特徴としており、このフラ
ッシュEEPROMの読み出し、書き込みの動作につい
ては従来より知られた方法と同様である。
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram showing the structure of a flash EEPROM according to the second embodiment of the present invention. Although only one set of the memory cell array, the sense amplifier, the input / output buffer and the like are shown in this figure, it is assumed that eight similar units are provided. In the figure, 40 is a memory cell array M-ARY, Q1 to Q6.
Is a memory transistor, D1 to Dn are data lines connected to the drain regions of the memory transistors Q1 to Q6, W
1, W2 are word lines connected to the control gates of the memory transistors Q1 to Q6, CS is a source line connected to the source regions of the memory transistors Q1 to Q6, and Q.
7 to Q9 are column selection switches configured by using MOSFETs, CD is a common data line connected to the data lines D1 to Dn via the column selection switches Q7 to Q9, 48
Is a data input buffer DIB for connecting the data input from the external input terminal I / O to the common data line CD via the switch transistor Q10, SA is a sense amplifier connected to the common data line CD via the switch transistor Q16, and Q11 To Q15 are MOSFETs forming the sense amplifier SA, N1 and N2 are inverters forming the sense amplifier SA, and 47 is a data output buffer DO for connecting the output of the sense amplifier SA to the input / output terminal I / O.
B and 43 are row address buffers XADB which receive the row address signal AX supplied from the external input terminal and form and output internal complementary row address signals. A row decoder XDCR, 44 for selecting the word lines W1, W2 by receiving the column address signal AY supplied from an external input terminal, forms an internal complementary column address signal and outputs the column address buffer YAD.
B and 42 are column decoders YDCR that output signals for selectively turning on / off the column selection switches Q7 to Q9 in accordance with the internal complementary column address signals output from the column address buffer YADB 44, and 45 is an N channel MOS.
An erase circuit ERC in which an output is connected to the gates of a FET Q18 and a P-channel MOSFET Q17, which is an N-channel MOSF in the write mode and the read mode.
It functions to turn on ETQ18 and output the voltage V PP to the source line CS. Reference numeral 49 is an internal circuit LOGC for performing an automatic erase control operation. 46 is an external signal / CE,
/ OE, / WE, / EE and voltage V PP and internal circuit LOG
Timing control circuit CN for generating internal control signals including internal control signals wr, re, etc. in response to a signal from C49.
TR. The signal OEV output from the internal circuit LOGC49 is an overerase verify control signal. The flash EEPROM shown here is characterized by performing automatic erasing especially after entering the erasing mode. The reading and writing operations of this flash EEPROM are the same as those known in the prior art.

【0028】先ず、メモリセルに記憶されたデータの読
み出し時には、センスアンプSAの動作タイミング信号
/scが“L”にされる。これにより、MOSFETQ
14がオンし、MOSFETQ15がオフする。そし
て、メモリセルを構成しているメモリトランジスタは、
記憶されたデータに応じてワード線の選択レベルに対し
て高い閾値もしくは低い閾値電圧を有する。選択された
メモリセルがオフ状態のとき、共通データ線CDは
“H”であり、一方、選択されたメモリセルがオン状態
のときは、共通データ線CDは“L”である。データ線
CDを介して出力されたメモリセルの情報をセンスアン
プSAがデータ出力バッファDOB47に伝え、入出力
端子I/Oより出力する。
First, at the time of reading the data stored in the memory cell, the operation timing signal / sc of the sense amplifier SA is set to "L". As a result, MOSFETQ
14 turns on and MOSFET Q15 turns off. Then, the memory transistor that constitutes the memory cell is
It has a high threshold voltage or a low threshold voltage with respect to the selected level of the word line depending on the stored data. The common data line CD is "H" when the selected memory cell is in the off state, while the common data line CD is "L" when the selected memory cell is in the on state. The sense amplifier SA transmits the information of the memory cell output via the data line CD to the data output buffer DOB47 and outputs it from the input / output terminal I / O.

【0029】次に、書き込み動作時において、選択され
たメモリセルのコントロールゲートが接続してワード線
W1又はW2は、ロウデコーダXDCR41によって電
圧VPPに従った高電圧になる。また、データ線D1〜D
nのうち選択されたデータ線が書き込むべき情報にした
がって高電圧にされ、選択されたメモリセルを構成する
メモリトランジスタのフローティングゲートに電子が注
入されてメモリトランジスタの閾値電圧が上昇するか、
データ線は低電圧のままでメモリトランジスタのフロー
ティングゲートへの電子注入が行われずにメモリトラン
ジスタの閾値電圧が低い状態かのどちらかである。電子
がフローティングゲートに注入され、その閾値電圧が高
くなったメモリトランジスタは、読み出し動作の際にコ
ントロールゲートに選択信号が供給されても非導通状態
のままである。これに対して、電子注入が行われなかっ
たメモリトランジスタは、閾値電圧が低いためワード線
に選択信号が供給されることにより導通状態となり、電
流がながれる。
Next, in the write operation, the control gate of the selected memory cell is connected and the word line W1 or W2 becomes a high voltage according to the voltage V PP by the row decoder XDCR41. In addition, the data lines D1 to D
The selected data line of n is set to a high voltage according to the information to be written, and electrons are injected into the floating gate of the memory transistor forming the selected memory cell to increase the threshold voltage of the memory transistor.
The data line remains at a low voltage and electrons are not injected into the floating gate of the memory transistor, and the threshold voltage of the memory transistor is low. The memory transistor whose electrons have been injected into the floating gate and whose threshold voltage has become high remains in a non-conductive state even when a selection signal is supplied to the control gate during a read operation. On the other hand, the memory transistor to which the electron injection has not been performed has a low threshold voltage, so that the selection signal is supplied to the word line to bring the memory transistor into a conductive state and a current flows.

【0030】次に、消去方法について図8を用いて説明
する。まず、消去動作に先立ってプレライト動作が行わ
れる。消去前のメモリセルアレイM−ARY40には、
様々な情報が書き込まれており、そのためメモリトラン
ジスタの閾値電圧は高低が入り交じっている状態であ
る。従って、一括消去動作でメモリトランジスタの閾値
電圧が負になってしまうのを防ぐため、予め全てのメモ
リトランジスタに対して書き込みを行う必要がある。そ
のための書き込み動作がプレライト動作である。
Next, the erasing method will be described with reference to FIG. First, the pre-write operation is performed prior to the erase operation. In the memory cell array M-ARY40 before erasing,
Since various information is written, the threshold voltage of the memory transistor is in a mixed state of high and low. Therefore, in order to prevent the threshold voltage of the memory transistors from becoming negative in the batch erasing operation, it is necessary to write to all the memory transistors in advance. The write operation for that is the pre-write operation.

【0031】消去モードにおいてまず、アドレスの設定
が行われる。即ち、アドレス信号が内部回路LOGC4
9内のアドレスカウンタ回路より発生されるようにアド
レスカウンタの設定が行われる。次のステップで、書き
込みパルスが発生され、前記アドレスカウンタ回路によ
って発生されたアドレス信号により選択されたメモリセ
ルに対して書き込みが行われる。次のステップで、アド
レスが一つ増加して(アドレスインクリメント)、次の
アドレスに書き込むための準備が行われる。次のステッ
プにおいて前記プレライトが最終アドレスまで行われた
か否かの判断がなされ、最終アドレスでなければ上記の
手順で書き込みが継続され、最終アドレスであれば次の
ステップの消去動作へと移る。
In the erase mode, first, an address is set. That is, the address signal is the internal circuit LOGC4.
The address counter is set so that it is generated from the address counter circuit in 9. In the next step, a write pulse is generated and writing is performed on the memory cell selected by the address signal generated by the address counter circuit. In the next step, the address is incremented by one (address increment), and preparation for writing to the next address is made. In the next step, it is judged whether or not the pre-write has been performed up to the final address. If it is not the final address, the writing is continued by the above procedure, and if it is the final address, the erase operation of the next step is performed.

【0032】次のステップでは、消去動作のためにアド
レスの初期設定が行われる。次のステップで、一括消去
のための消去パルスが発生され、消去動作が行われる。
次のステップで過剰消去がなされていないか否かの検査
が行われる(過剰消去ベリファイ)。これは、内部回路
LOGC49より発生した制御信号OEVによってワー
ド線が全て非選択にされた状態で読み出し動作を行うこ
とにより実施される。ここで、もし、過剰消去が発生し
ていれば消去モードを中止する。過剰消去が発生してい
なければ次のステップに進む。
In the next step, the address is initialized for the erase operation. In the next step, an erase pulse for collective erase is generated and an erase operation is performed.
In the next step, it is checked whether or not over-erase has been performed (over-erase verify). This is performed by performing the read operation in the state where all the word lines are deselected by the control signal OEV generated from the internal circuit LOGC49. Here, if over-erasing has occurred, the erase mode is stopped. If over-erasure has not occurred, proceed to the next step.

【0033】次のステップでは、消去ベリファイ動作が
行われる。消去ベリファイ動作では動作電圧が外部端子
より供給された電源電圧VCCよりさらに低い電圧(例え
ば電源電圧VCCが5Vとすると動作電圧3.5V)の下
で読み出し動作が行われる。即ち、アドレスデコーダX
DCR41,YDCR42及びセンスアンプSAには前
記動作電圧が供給され、内部制御回路LOGC49及び
タイミング制御回路CNTRには、その動作のために電
源電圧VCCが供給される。消去ベリファイ動作において
読み出された信号が“0”ならばメモリトランジスタの
閾値電圧が動作電圧以下の消去状態にされたと判断して
次のステップに進む。もし、このとき読み出された電圧
が“1”ならばもう一度消去動作を実行して消去動作後
の動作を繰り返す。
In the next step, an erase verify operation is performed. In the erase verify operation, the read operation is performed under a voltage whose operating voltage is lower than the power supply voltage V CC supplied from the external terminal (for example, operating voltage 3.5 V when the power supply voltage V CC is 5 V). That is, the address decoder X
The operating voltage is supplied to the DCR41, YDCR42 and the sense amplifier SA, and the power supply voltage V CC is supplied to the internal control circuit LOGC49 and the timing control circuit CNTR for its operation. If the signal read in the erase verify operation is "0", it is determined that the threshold voltage of the memory transistor is in the erase state below the operating voltage, and the process proceeds to the next step. If the voltage read at this time is "1", the erase operation is executed again and the operation after the erase operation is repeated.

【0034】次のステップでは、アドレスカウンタ回路
のアドレスインクリメントが行われる。そして、次のス
テップにおいて前記消去ベリファイが最終アドレスまで
行われたか否かの判断がなされ、最終アドレスでなけれ
ば上記の手順で消去ベリファイが継続され、最終アドレ
スであれば消去モードを終了する。
In the next step, the address of the address counter circuit is incremented. Then, in the next step, it is judged whether or not the erase verify has been performed up to the final address. If it is not the final address, the erase verify is continued by the above procedure, and if it is the final address, the erase mode is ended.

【0035】次に、図5乃至図7を用いて自動消去を行
うための内部回路LOGC49の動作について説明す
る。プレライト動作が終了するまでの動作については従
来より知られているため、詳細は省略し、消去パルス印
加後の動作について説明する。
Next, the operation of the internal circuit LOGC49 for automatically erasing will be described with reference to FIGS. The operation up to the end of the pre-write operation is conventionally known, so the details are omitted and the operation after application of the erase pulse will be described.

【0036】まず、消去パルス/EPは“H”となり、
消去ベリファイ信号EVが“H”となる。これにより、
図6(d)に示したカウンタ回路BCS2が動作する。
このカウンタ回路BCS2は、ベリファイ用の内部アド
レス信号AXI,AYIを発生するために用いられる。
またこの時、図6(d)に示したカウンタ回路BCS1
の出力信号OS1が“L”の期間が、消去ベリファイ及
び過剰消去ベリファイのサイクルに用いられる。この2
種類のサイクルは、さらに図5(c)に示すようにカウ
ンタ回路BCS1の出力信号OS2を用いて設定され
る。即ち、図7に示すように、信号OS1が“L”で、
信号OS2が“H”の期間に過剰消去ベリファイ制御信
号OEVが“H”となり、過剰消去ベリファイのサイク
ルに入る。また、信号OS1が“L”で、信号OS2が
“L”の期間に図5(c)に示された信号OS2Nが
“H”となり、消去ベリファイサイクルに入る。
First, the erase pulse / EP becomes "H",
The erase verify signal EV becomes "H". This allows
The counter circuit BCS2 shown in FIG. 6D operates.
The counter circuit BCS2 is used to generate verify internal address signals AXI and AYI.
At this time, the counter circuit BCS1 shown in FIG.
The period in which the output signal OS1 is low is used for the erase verify and overerase verify cycles. This 2
The type cycle is further set by using the output signal OS2 of the counter circuit BCS1 as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 7, the signal OS1 is "L",
During the period when the signal OS2 is "H", the overerase verify control signal OEV becomes "H", and the overerase verify cycle starts. Further, the signal OS2N shown in FIG. 5C becomes "H" while the signal OS1 is "L" and the signal OS2 is "L", and the erase verify cycle is started.

【0037】そして、過剰消去ベリファイサイクルで
は、過剰消去ベリファイ制御信号OEVが“H”であ
り、センスアンプSAの出力S0 〜S7 のデータが図5
(d)の2個の4入力NANDゲートに各々入力され、
センスアンプSAの出力S0 〜S7 が全て“1”か否か
(即ち、メモリセルのデータが全て“0”か否か)の判
定が行われる。この時、ロウデコーダは過剰消去ベリフ
ァイ制御信号OEVにより非選択にされ、全ワード線の
電位は0Vにされる。センスアンプSAの出力S0〜S
7 のデータ内に一つでも“1”が含まれている場合、過
剰消去が発生していると考えられ、図5(d)に示す信
号VOUT2が“H”となり、信号OEFが“H”とな
る。これにより、図5(b)に示す信号ERが“H”と
なり、自動消去は終了する。そして、センスアンプSA
の出力S0 〜S7 が全て“0”であれば、信号OEFは
“L”のままであり、カウンタ回路BCS1の出力OS
1が“H”で、OS2が“L”となり、過剰消去サイク
ルは終了する。次いで信号OS2Nが“H”となって消
去ベリファイサイクルが開始される。
Then, in the overerase verify cycle, the overerase verify control signal OEV is "H", and the data of the outputs S 0 to S 7 of the sense amplifier SA are shown in FIG.
Each of them is input to the two 4-input NAND gates in (d),
It is determined whether all the outputs S 0 to S 7 of the sense amplifier SA are “1” (that is, whether all the data in the memory cell are “0”). At this time, the row decoder is deselected by the overerase verify control signal OEV, and the potentials of all word lines are set to 0V. Outputs S 0 to S of the sense amplifier SA
If even one of the data 7 contains "1", it is considered that over-erasure has occurred, the signal VOUT2 shown in FIG. 5D becomes "H", and the signal OEF becomes "H". Becomes As a result, the signal ER shown in FIG. 5B becomes "H", and the automatic erasing ends. And the sense amplifier SA
If the outputs S 0 to S 7 of the counter circuit BCS1 are all “0”, the signal OEF remains “L” and the output OS of the counter circuit BCS1 is
1 is "H", OS2 is "L", and the over-erase cycle ends. Then, the signal OS2N becomes "H" to start the erase verify cycle.

【0038】以上のように、自動消去において過剰消去
ベリファイ及び消去ベリファイを行うことにより、消去
の完了と過剰消去が発生していないことの確認をするこ
とができる。また、消去が不完全な場合、消去を何度も
繰り返すこととなるが、この場合には、過剰消去が必然
的に発生するため、従来必要であった消去回数をカウン
トするカウンタを設ける必要がなく、内部制御回路LO
GC49の占有面積を低減できる。
As described above, by performing the overerase verify and the erase verify in the automatic erase, it is possible to confirm the completion of the erase and the confirmation that the overerase has not occurred. Further, if erasing is incomplete, erasing will be repeated many times, but in this case, overerasing will inevitably occur. Therefore, it is necessary to provide a counter for counting the number of times of erasing, which was conventionally necessary. Without internal control circuit LO
The area occupied by the GC 49 can be reduced.

【0039】次にこの発明の第3実施例について図9乃
至図11を用いて説明する。第2実施例においては、消
去の状況を外部よりモニターすることができなかった。
この実施例では、外部より消去の状況を知ることを目的
としている。図9は図4に示した内部制御回路LOGC
49の回路の一部を示す図である。図9(a)は図5
(d)の回路を改良した回路であり、図9(b)は図5
(b)の回路を改良した回路である。この実施例による
内部制御回路LOGC49の他の構成は第2実施例と同
様である。図10はタイミング制御回路CNTRの内部
回路の一部を示している。これは、第2実施例で示した
タイミング制御回路CNTR46と同じ構成である。次
に、図11は図4におけるデータ出力バッファDOB4
7の内部回路図である。図9(a)には、過剰消去ベリ
ファイ発生時に信号OEFが“H”を出力して消去を中
止した場合、信号OEFをラッチして検出するための回
路構成を示す。また、図11には、タイミング制御回路
CNTR46が出力するデータポーリング制御信号/P
OLMによりデータポーリングモードになったときにデ
ータピンを通して消去の状況を伝達する情報を外部へ出
力するための回路構成を示す。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the erasing status could not be monitored from the outside.
The purpose of this embodiment is to know the erasing status from the outside. FIG. 9 shows the internal control circuit LOGC shown in FIG.
It is a figure which shows a part of circuit of 49. FIG. 9A shows FIG.
FIG. 9B is a circuit obtained by improving the circuit shown in FIG. 9D.
This is an improved circuit of the circuit of (b). The other structure of the internal control circuit LOGC49 according to this embodiment is similar to that of the second embodiment. FIG. 10 shows a part of the internal circuit of the timing control circuit CNTR. This has the same configuration as the timing control circuit CNTR46 shown in the second embodiment. Next, FIG. 11 shows the data output buffer DOB4 in FIG.
7 is an internal circuit diagram of FIG. FIG. 9A shows a circuit configuration for latching and detecting the signal OEF when the signal OEF outputs "H" and the erasing is stopped when the over-erase verification occurs. Further, in FIG. 11, the data polling control signal / P output from the timing control circuit CNTR46 is shown.
2 shows a circuit configuration for outputting information for transmitting an erasing status via a data pin to the outside when the OLM enters a data polling mode.

【0040】次に、この回路の動作について説明する。
外部信号/CE,/OE,/EEが“L”で、外部信号
/WEで、かつ電圧VPPが印加されているときにデータ
ポーリングモードとなり、データポーリング制御信号/
POLMが“L”となる。このため、図10に示すよう
に、信号DO7が“H”となり、信号/DOが“H”、
その相補信号DOが“L”となる。したがって、図11
(b)に示した点線で囲んだ回路DPにより、入出力端
子I/O7からは消去状態か否かが出力され、また、入
出力端子I/O6からは消去が正常か否かが出力され
る。
Next, the operation of this circuit will be described.
When the external signals / CE, / OE, / EE are "L", the external signal / WE is applied, and the voltage V PP is applied, the data polling mode is set and the data polling control signal /
The POLM becomes "L". Therefore, as shown in FIG. 10, the signal DO7 becomes "H" and the signal / DO becomes "H",
The complementary signal DO becomes "L". Therefore, FIG.
By the circuit DP surrounded by a dotted line shown in (b), it is output from the input / output terminal I / O7 whether or not it is in the erased state, and the input / output terminal I / O6 outputs whether or not the erase is normal. It

【0041】以上のように、例えば消去後にデータポー
リングモードにして入出力端子I/Oよりデータを読み
だすことにより、消去不良デバイスか否かの判定が容易
に行えるという効果がある。
As described above, for example, by setting the data polling mode after erasing and reading the data from the input / output terminal I / O, it is possible to easily determine whether or not the device is an erasing defective device.

【0042】次に、第4の実施例について図12乃至図
14を用いて説明する。図12はこの発明の第4実施例
によるフラッシュメモリデバイスの概要を示すブロック
図である。図13は図12に示す指令ポートコントロー
ラ30の概要を示すブロック図である。この第4実施例
が第1実施例と異なる点は、図13に示すように、指令
ポートコントローラ30からYデコーダ13を介してY
ゲーティング回路16に制御信号OEVを出力し、過剰
消去ベリファイ時に全てのビット線をセンス回路101
に接続している点である。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a block diagram showing the outline of a flash memory device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a block diagram showing an outline of the command port controller 30 shown in FIG. The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that, as shown in FIG.
The control signal OEV is output to the gating circuit 16 so that all the bit lines are sensed by the sense circuit 101 during overerase verification.
It is connected to.

【0043】次に、動作について説明する。図14は図
12に示したフラッシュメモリデバイスの動作を示すフ
ローチャートである。第4実施例が第1実施例の動作と
異なる点は、消去動作が実行された後、過剰消去ベリフ
ァイコマンドが入力されると、状態デコーダにより制御
信号OEVが“H”となる。これにより、Xデコーダ1
4が非活性化され、全てのワード線が接地される。一
方、Yゲーティング回路16にも制御信号OEVが入力
しており、制御信号OEVが“H”となることにより、
全てのYゲートに“H”が入力して複数のビット線が同
時にセンス回路101に接続される。従って、センス回
路101に接続したビット線上のメモリセルが一つでも
過剰消去されていると、そのメモリセルを通して電流が
ながれ、センス回路101で検出される。このように、
過剰消去の発生が検出される(読み出しデータが00H
以外の値となる。)と消去不良として消去モードを中止
する。
Next, the operation will be described. FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the flash memory device shown in FIG. The difference of the fourth embodiment from the operation of the first embodiment is that the control signal OEV is set to "H" by the state decoder when the over-erase verify command is input after the erase operation is executed. As a result, the X decoder 1
4 is deactivated and all word lines are grounded. On the other hand, since the control signal OEV is also input to the Y gating circuit 16 and the control signal OEV becomes “H”,
"H" is input to all the Y gates and a plurality of bit lines are simultaneously connected to the sense circuit 101. Therefore, if even one memory cell on the bit line connected to the sense circuit 101 is over-erased, a current flows through the memory cell and is detected by the sense circuit 101. in this way,
Occurrence of over-erasure is detected (read data is 00H
Any other value. ) And the erasing mode is canceled as erasing failure.

【0044】上記ステップでデータが00Hであれば、
過剰消去が発生しておらず、次のステップに進み、消去
ベリファイコマンドを入力する。そして、待ち時間を経
て消去ベリファイが実行され、消去されたか否かの判定
が行われる。データが消去されていなければカウンタの
カウント数を増やして再度消去を行い、上記と同様の動
作を行う。データが消去されていれば、最後のアドレス
か否かの判断を行ったのち、最後のアドレスでなければ
次のアドレスに進み、消去ベリファイコマンドを入力
し、その後の動作を繰り返す。最後のアドレスであれば
リードコマンドを入力して消去を終了する。また、カウ
ンタのカウント数が1000を越えた場合にも消去不良
として消去モードを終了する。
If the data is 00H in the above step,
Excessive erasure has not occurred, and the process proceeds to the next step to input the erase verify command. Then, after a waiting time, the erase verify is executed to determine whether or not the erase has been performed. If the data has not been erased, the count number of the counter is increased and erased again, and the same operation as above is performed. If the data has been erased, it is judged whether or not it is the last address, and if it is not the last address, the process proceeds to the next address, the erase verify command is input, and the subsequent operation is repeated. If it is the last address, a read command is input to end the erasing. Further, when the count number of the counter exceeds 1000, it is determined that the erasing is defective and the erasing mode is ended.

【0045】このように、第4実施例の消去方法は、全
てのメモリセルの過剰消去を一度に判定するため、第1
実施例のように過剰消去ベリファイをバイト毎に行う必
要がなく、過剰消去ベリファイのサイクル数(或いは、
ベリファイ時間)を短縮することができる。
As described above, in the erasing method of the fourth embodiment, since the overerasing of all the memory cells is judged at once,
It is not necessary to perform the overerase verify for each byte as in the embodiment, and the number of cycles of the overerase verify (or
Verify time) can be shortened.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1に係
る不揮発性半導体記憶装置によれば、メモリセルの消去
動作を行った後に全てのワード線を非選択にして読み出
し動作を実行することにより過剰消去ベリファイを行う
ことから、全てのメモリセルの中に過剰消去されたメモ
リセルが存在するか否かの確認を容易に行うことがで
き、消去による過剰消去の発生をその後のプログラム動
作を行うことなく消去直後に検出することができるとい
う効果がある。また、消去の完了を従来より早く、完全
に判定することができるという効果がある。
As described above, according to the nonvolatile semiconductor memory device in accordance with the first aspect of the present invention, after the erase operation of the memory cells is performed, all the word lines are deselected and the read operation is performed. As a result, over-erase verification is performed, so that it is possible to easily confirm whether or not there is an over-erased memory cell in all the memory cells. There is an effect that it can be detected immediately after erasing without performing. Further, there is an effect that the completion of the erasing can be judged faster and completely than the conventional one.

【0047】また、この発明の請求項2に係る不揮発性
半導体記憶装置によれば、メモリセルの中に過剰消去さ
れたメモリセルがあった場合に読み出し動作の読み出し
結果に基づいて消去モードを中止する信号を出力する消
去制御手段を備えて構成されており、例えば、従来は過
剰消去されたメモリセルの存在の有無を確認できないた
め、消去不良メモリセルが存在した場合に消去モードが
終了しないといった問題点を防止する目的で消去動作の
回数をカウントするカウンタ回路を設けていたが、この
ようなカウンタ回路を設ける必要がなく、制御回路の占
有面積を低減できるという効果がある。
According to the second aspect of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, when there is an overerased memory cell among the memory cells, the erase mode is stopped based on the read result of the read operation. For example, since it is not possible to confirm the existence of overerased memory cells in the related art, the erase mode does not end when there are defective erased memory cells. A counter circuit for counting the number of erase operations has been provided for the purpose of preventing the problem, but it is not necessary to provide such a counter circuit, and there is an effect that the area occupied by the control circuit can be reduced.

【0048】また、この発明の請求項3に係る不揮発性
半導体記憶装置によれば、少なくとも過剰消去ベリファ
イの状況を伝える情報を外部へ出力する情報出力手段を
備えて構成されており、消去モードが行われている途中
であるか、消去モードが正常に終了したか、または過剰
消去が発生して消去モードが終了したのかを外部より知
ることができ、消去不良デバイスか否かの判定が容易に
行えるという効果がある。
Further, according to the third aspect of the present invention, the nonvolatile semiconductor memory device is provided with the information output means for outputting at least the information indicating the status of the overerase verification to the outside, and the erase mode is set. It is possible to know from the outside whether it is in the middle of being executed, the erase mode has ended normally, or whether the erase mode has ended due to over-erase, and it is easy to determine whether or not the device is defective. The effect is that it can be done.

【0049】また、この発明の請求項4に係る不揮発性
半導体記憶装置は、読み出し動作時に複数のビット線を
同時にセンスアンプに接続するよう構成されており、過
剰消去ベリファイにおいて、メモリセルの消去動作を行
った後に全てのワード線を非選択として複数のビット線
を同時にセンスアンプに接続して読み出しを行う。例え
ば全てのビット線を同時にセンスアンプに接続すれば、
一度の読み出し動作で過剰消去の有無が検出でき、過剰
消去ベリファイをバイト毎に行う必要がなく、過剰消去
ベリファイのサイクル数(或いは、ベリファイ時間)を
短縮することができるという効果がある。
Further, the non-volatile semiconductor memory device according to claim 4 of the present invention is configured such that a plurality of bit lines are simultaneously connected to the sense amplifier during a read operation, and the erase operation of the memory cell is performed in the overerase verify. After that, all the word lines are made non-selected and a plurality of bit lines are simultaneously connected to the sense amplifier for reading. For example, if all bit lines are connected to the sense amplifier at the same time
The presence or absence of over-erase can be detected by one read operation, and it is not necessary to perform the over-erase verification for each byte, and there is an effect that the number of cycles (or the verify time) of the over-erase verify can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例によるフラッシュメモリ
デバイスの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a flash memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したフラッシュメモリデバイスを構成
する指令ポートコントローラを示すブロック図である。
2 is a block diagram showing a command port controller which constitutes the flash memory device shown in FIG. 1. FIG.

【図3】この発明の第1実施例によるフラッシュメモリ
デバイスの消去過程を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an erase process of a flash memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第2実施例によるフラッシュEEP
ROMの構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a flash EEP according to a second embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of ROM.

【図5】図4に示したフラッシュEEPROMの内部制
御回路LOGCの回路図である。
5 is a circuit diagram of an internal control circuit LOGC of the flash EEPROM shown in FIG.

【図6】図4に示したフラッシュEEPROMの内部制
御回路LOGCの回路図である。
6 is a circuit diagram of an internal control circuit LOGC of the flash EEPROM shown in FIG.

【図7】この発明の第2実施例によるフラッシュEEP
ROMの消去過程を示す動作波形図である。
FIG. 7 is a flash EEP according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an operation waveform diagram showing a ROM erasing process.

【図8】この発明の第2実施例によるフラッシュEEP
ROMの消去過程を示す図である。
FIG. 8 is a flash EEP according to a second embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the erasing process of ROM.

【図9】この発明の第3実施例によるフラッシュEEP
ROMの内部制御回路LOGCの一部を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a flash EEP according to a third embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram showing a part of internal control circuit LOGC of ROM.

【図10】この発明の第3実施例によるフラッシュEE
PROMのタイミング制御回路CNTRの一部を示す回
路図である。
FIG. 10 shows a flash EE according to a third embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram showing a part of timing control circuit CNTR of PROM.

【図11】この発明の第3実施例によるフラッシュEE
PROMのデータ出力バッファDOBの一部を示す回路
図である。
FIG. 11 is a flash EE according to a third embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram which shows a part of data output buffer DOB of PROM.

【図12】この発明の第4実施例によるフラッシュメモ
リデバイスの構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a flash memory device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】図12に示したフラッシュメモリデバイスを
構成する指令ポートコントローラを示すブロック図であ
る。
13 is a block diagram showing a command port controller which constitutes the flash memory device shown in FIG. 12. FIG.

【図14】この発明の第4実施例によるフラッシュメモ
リデバイスの消去過程を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an erase process of a flash memory device according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 フラッシュEEPROM 11 メモリセルアレイ 14 Xデコーダ 15 Yデコーダ 16 Yゲーティング回路 30 指令ポートコントローラ 36 状態デコーダ 40 メモリセルアレイM−ARY 41 ロウデコーダXDCR 42 カラムデコーダYDCR 43 ロウアドレスバッファXADB 44 カラムアドレスバッファYADB 46 タイミング制御回路CNTR 47 データ出力バッファDOB 48 データ入力バッファDIB 49 内部制御回路LOGC 10 Flash EEPROM 11 Memory Cell Array 14 X Decoder 15 Y Decoder 16 Y Gating Circuit 30 Command Port Controller 36 State Decoder 40 Memory Cell Array M-ARY 41 Row Decoder XDCR 42 Column Decoder YDCR 43 Row Address Buffer XADB 44 Column Address Buffer YADB 46 Timing Control circuit CNTR 47 Data output buffer DOB 48 Data input buffer DIB 49 Internal control circuit LOGC

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気的に消去可能な複数のメモリセルを
アレイ状に配置した不揮発性半導体記憶装置であって、 前記メモリセルの消去動作を行った後に全てのワード線
を非選択にして読み出し動作を実行し、前記読み出し動
作の読み出し結果に基づいて過剰消去ベリファイを行う
過剰消去ベリファイ手段を備えたことを特徴とする不揮
発性半導体記憶装置。
1. A non-volatile semiconductor memory device having a plurality of electrically erasable memory cells arranged in an array, wherein all the word lines are deselected and read after performing the erasing operation of the memory cells. A non-volatile semiconductor memory device comprising: an over-erase verify means for executing an operation and performing an over-erase verify based on a read result of the read operation.
【請求項2】 装置の外部からの消去指令に応じて自動
的に消去モードを実施する場合に前記過剰消去ベリファ
イ手段により複数の前記メモリセルの中に過剰消去され
たメモリセルを検出した時に前記消去モードを中止する
信号を出力する消去制御手段をさらに備えた請求項1記
載の不揮発性半導体記憶装置。
2. When the overerased verifying means detects an overerased memory cell among a plurality of the memory cells when the erase mode is automatically executed in response to an erase command from the outside of the device. 2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising erase control means for outputting a signal for canceling the erase mode.
【請求項3】 少なくとも前記消去モードにおける前記
過剰消去ベリファイの状況を伝える情報を外部へ出力す
る情報出力手段をさらに備えた請求項2記載の不揮発性
半導体記憶装置。
3. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 2, further comprising an information output means for outputting at least information for transmitting the status of the over-erase verification in the erase mode to the outside.
【請求項4】 前記読み出し動作時に複数のビット線を
同時にセンスアンプに接続することを特徴とする請求項
1記載の不揮発性半導体記憶装置。
4. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein a plurality of bit lines are simultaneously connected to a sense amplifier during the read operation.
JP1287292A 1992-01-28 1992-01-28 Nonvolatile semiconductor storage device Pending JPH05205492A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1287292A JPH05205492A (en) 1992-01-28 1992-01-28 Nonvolatile semiconductor storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1287292A JPH05205492A (en) 1992-01-28 1992-01-28 Nonvolatile semiconductor storage device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05205492A true JPH05205492A (en) 1993-08-13

Family

ID=11817518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1287292A Pending JPH05205492A (en) 1992-01-28 1992-01-28 Nonvolatile semiconductor storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05205492A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6304486B1 (en) Sensing time control device and method
JP3420795B2 (en) Method and circuit for preconditioning a shorted row of a non-volatile semiconductor memory
US5778440A (en) Floating gate memory device and method for terminating a program load cycle upon detecting a predetermined address/data pattern
USRE37611E1 (en) Non-volatile memory system having internal data verification test mode
US5355464A (en) Circuitry and method for suspending the automated erasure of a non-volatile semiconductor memory
US7038946B2 (en) Non-volatile semiconductor memory device
EP0842516B1 (en) Method and apparatus for performing memory cell verification on a nonvolatile memory circuit
US5491809A (en) Smart erase algorithm with secure scheme for flash EPROMs
US5978273A (en) Non-volatile semiconductor memory device
US20010022744A1 (en) Semiconductor memory device having a page latch circuit and a test method thereof
JPH07320488A (en) Batch erasing type non-volatile storage device and its erasing method
JPH06318398A (en) Erasure circuit for nonvolatile semiconductor memory with row redundancy taken in
US6381193B1 (en) Apparatus for externally timing high voltage cycles of non-volatile memory system
US5287317A (en) Non-volatile semiconductor memory device with over-erasing prevention
US6903980B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device capable of correcting over-erased memory cells
JP2003141900A (en) Nonvolatile semiconductor memory
US5751944A (en) Non-volatile memory system having automatic cycling test function
JP3405651B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP2707970B2 (en) Erase method for nonvolatile semiconductor memory device
US5579270A (en) Flash EEPROM with auto-function for automatically writing or erasing data
JP2002133886A (en) Semiconductor memory
US7457167B2 (en) Method for preventing over-erasing of unused column redundant memory cells in a flash memory having single-transistor memory cells
JPH05205492A (en) Nonvolatile semiconductor storage device
JP4148990B2 (en) Non-volatile memory device for error tolerant data
EP0829044B1 (en) Floating gate memory device with protocol to terminate program load cycle