JPH0528779A - 不揮発性メモリ装置 - Google Patents

不揮発性メモリ装置

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JPH0528779A
JPH0528779A JP3178202A JP17820291A JPH0528779A JP H0528779 A JPH0528779 A JP H0528779A JP 3178202 A JP3178202 A JP 3178202A JP 17820291 A JP17820291 A JP 17820291A JP H0528779 A JPH0528779 A JP H0528779A
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JP
Japan
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write
control signal
data
divided
memory cell
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JP3178202A
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English (en)
Inventor
Akihiro Yamazaki
昭浩 山崎
Hisamichi Kasai
央倫 葛西
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、データバスが多ビット化した場合
においても、書込み時の電流の増大を抑えることを目的
とする。 【構成】読出し書込み制御回路20から出力されるチッ
プイネーブル信号/CEに対応した書込み制御信号は、
アンド回路21、22において、カウンタ24から出力
される分割信号DVによって分割される。第1、第2の
書込み回路17、18はこの分割信号DVによって交互
にデータをメモリセルアレイ11に書込む。したがっ
て、データバスが多ビット化した場合においても、デー
タを一括して書込む場合に比べて、書込み時の電流の増
大を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、不揮発性メモリ、例
えばEPROM(Electrical Programable Read Only Memory)
に係わり、特に、データの書込み方式を改良した不揮発
性メモリ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、マイクロコンピュータの周辺記憶
装置として、あるいは内蔵の記憶装置として、EPROM や
EEPROM(Electrical Erasable and Programable Read On
lyMemory)が盛んに開発されている。このうちEPROM
は、1つのメモリセルを1つのトランジスタによって構
成できるため、チップの占有面積がEEPROMに比べて少な
く、大容量化に有利である。
【0003】一方、マイクロコンピュータの発展も目覚
ましく、16ビットから32ビットと今後も多ビット
化、高速化、高機能化が進むと考えられている。特に、
データバスの多ビット化は、一度に扱うことができるデ
ータ量が増加するため、マイクロコンピュータにとって
大きなメリットの1つである。したがって、マイクロコ
ンピュータに使用されるEPROM 等の記憶装置のデータバ
スも多ビット化すると考えられている。
【0004】図5は、周知のEPROM を示すものであり、
図6に示すSCは、このEPROM の静特性を示すものであ
る。同図において、X軸はメモリセルのドレイン/ソー
ス間電圧Vdsであり、Y軸はメモリセルのドレイン/ソ
ース間電流Idsである。図6から明らかなように、ドレ
イン/ソース間電圧Vdsの増加に伴って、ドレイン/ソ
ース間電流Idsが除々に流れ始め、さらに、ドレイン/
ソース間電圧Vdsが増加すると、フローティングゲート
への電子の注入が始まる。これによりメモリセルの閾値
電圧が上昇すると、ドレイン/ソース間電流Idsは逆に
減少する。そして、さらに、ドレイン/ソース間電圧V
dsを増加すると、メモリセルがブレークダウンして、大
電流が流れるようになる。
【0005】図6に示すLCは、書込みトランジスタの
負荷特性を示すものである。通常、書込み時の動作点P
は、メモリセルがブレークダウンした位置にある。この
ため、メモリセルにデータを書き込む場合、1ビット当
り数mAの書込み電流Ippが流れる。また、この特性か
ら分かるように、負荷特性が少し変化しただけで、書込
み電流Ippが大きく増加する可能性を有している。図7
は、上記EPROM を使用した、従来の不揮発性メモリ装置
の一例を示すものである。
【0006】同図において、メモリセルアレイ81は、
EPROM 82からなるメモリセルによって構成され、1ワ
ードが例えば16ビットによって構成されている。この
メモリセルアレイ81には、カラムデコーダ83、ロー
デコーダ84が接続されており、これらカラムデコーダ
83、ローデコーダ84はアドレスポート85に接続さ
れている。このアドレスポート85には、アドレス信号
A0 〜A23が供給される。前記カラムデコーダ83、ロ
ーデコーダ84はアドレスポート85に供給されたアド
レス信号A0 〜A23に応じて、メモリセルアレイ81の
メモリセルを選択する。
【0007】また、データポート86には、データ信号
D0 〜D15が供給される。このデータポート86には、
メモリセルアレイ81にデータを書き込む書込み回路8
7、およびメモリセルアレイ81からデータを読み出す
読出し回路88が接続されている。
【0008】さらに、読出し書込み制御回路89には、
書込み電圧Vpp、アウトプットイネーブル信号/0E、
チップイネーブル信号/CEが供給されている。この読
出し書込み制御回路89は、書込み電圧Vpp、アウトプ
ットイネーブル信号/0E、チップイネーブル信号/C
Eに応じて、読出し制御信号、および書込み制御信号を
生成するものであり、この生成された読出し信号は前記
読出し回路88に供給され、書込み制御信号は書込み回
路87に供給される。
【0009】上記構成において、アドレスポート85に
アドレス信号A0 〜A23が供給され、データポート86
にデータ信号D0 〜D15が供給された状態において、図
8に示すごとく、読出し書込み制御回路89に供給され
る書込み電圧Vppが高電位、アウトプットイネーブル信
号/0Eがハイレベル、チップイネーブル信号/CEが
ローレベルとなると、読出し書込み制御回路89から書
込み制御信号が出力される。この書込み制御信号は、書
込み回路87に供給される。したがって、前記データポ
ート16に供給された16ビットのデータ信号D0 〜D
15は、書込み回路87によって、一括してメモリセルア
レイ11に書き込まれる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うにマイクロコンピュータの多ビット化に伴い、EPROM
のデータバスが多ビット化した場合、1回の書込みに要
する電流が増大する。例えば8ビットの場合、仮に1ビ
ット当り4mAとすると、書込み時の電流は32mA、
16ビットの場合は64mA、32ビットの場合は12
8mAとなる。一般に、集積回路は50mA〜100m
A程度の電流については耐え得る構造となっている。し
かし、これ以上の電流の場合、アルミ配線やボンディン
グワイヤ等が溶断したり、発熱によって損傷を受ける等
の問題が発生する。また、書込みに要する電流が増大し
た場合、書込み用電源の電流容量を大きくする必要が生
ずるため、集積回路の大幅な設計変更を余儀無くされ
る。したがって、書込み用の電流は例えば50mA以下
に抑えることが望ましい。
【0011】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、データバ
スが多ビット化した場合においても、書込み時の電流の
増大を抑えることが可能な不揮発性メモリ装置を提供し
ようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、nビット構
成のメモリセルアレイと、複数に分割された書込み制御
信号を生成する生成手段と、この生成手段から出力され
る複数に分割された書込み制御信号に応じて、nビット
構成のデータを前記メモリセルアレイに分割して書き込
む書込み回路とを有している。また、前記メモリセルア
レイは、EPROM または記憶データを一括して消去するこ
とが可能な一括消去型EEPROMによって構成されている。
【0013】さらに、前記書込み回路は、nビット構成
のデータを分割して前記メモリセルアレイに書き込む少
なくとも第1、第2の書込み回路によって構成され、前
記生成手段は、外部から供給される外部制御信号に応じ
て書込み制御信号を生成する書込み制御信号生成回路
と、所定周期のクロック信号を発振する発振器と、この
発振器から出力されるクロック信号を分周するカウンタ
と、このカウンタの出力信号に応じて、前記生成された
書込み制御信号を前記少なくとも第1、第2の書込み回
路に供給する論理回路とを有している。
【0014】また、前記書込み回路は、nビット構成の
データを分割して前記メモリセルアレイに書き込む少な
くとも第1、第2の書込み回路によって構成され、前記
生成手段は、時間的に複数に分割され外部から供給され
る外部制御信号に応じて書込み制御信号を生成する書込
み制御信号生成回路と、前記複数に分割された外部制御
信号を分周するカウンタと、このカウンタの出力信号に
応じて、前記生成された書込み制御信号を前記少なくと
も第1、第2の書込み回路に交互に供給する論理回路と
を有している。
【0015】
【作用】すなわち、この発明は、生成手段によって複数
に分割された書込み制御信号を生成し、書込み回路はこ
の複数に分割された書込み制御信号に応じて、nビット
構成のデータをメモリセルアレイに分割して書き込んで
いる。したがって、nビット構成のデータを一括してメ
モリセルアレイに書き込む場合に比べて、書込み電流を
減少できる。
【0016】また、発振器から出力されるクロック信号
をカウンタによって分周し、このカウンタの出力信号に
応じて、論理回路を制御して書込み制御信号を前記第
1、第2の書込み回路に交互に供給し、これら第1、第
2の書込み回路によって、メモリセルアレイにデータを
分割して書き込んでいる。したがって、簡単な回路構成
によって、メモリセルアレイにデータを分割して書き込
むことができるものである。
【0017】さらに、時間的に分割された外部制御信号
を使用することにより、カウンタの構成を簡略化するこ
とができるため、パターン面積の増大を防止できるもの
である。
【0018】
【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照して説明する。
【0019】図1は、この発明の第1の実施例を示すも
のである。図1において、メモリセルアレイ11は、EP
ROM 12からなるメモリセルによって構成され、1ワー
ドが例えば16ビットによって構成されている。このメ
モリセルアレイ11には、カラムデコーダ13、ローデ
コーダ14が接続されており、これらカラムデコーダ1
3、ローデコーダ14はアドレスポート15に接続され
ている。このアドレスポート15には、アドレス信号A
0 〜A23が供給される。前記カラムデコーダ13、ロー
デコーダ14はアドレスポート15に供給されたアドレ
ス信号A0 〜A23に応じて、メモリセルアレイ11のメ
モリセルを選択する。
【0020】また、データポート16には、データ信号
D0 〜D15が供給される。このデータポート16には、
メモリセルアレイ11にデータを書き込む第1、第2の
書込み回路17、18、およびメモリセルアレイ11か
らデータを読み出す読出し回路19が接続されている。
第1、第2の書込み回路17、18、および読み出す読
出し回路19はメモリセルアレイ11に接続されてい
る。前記第1、第2の書込み回路17、18には、16
ビットのデータ信号D0 〜D15のうち、8ビットずつが
供給され、読出し回路19には、16ビットのデータ信
号D0 〜D15が供給されている。
【0021】さらに、読出し書込み制御回路20には、
書込み電圧Vpp、アウトプットイネーブル信号/0E、
チップイネーブル信号/CEが供給されている。この読
出し書込み制御回路20は、書込み電圧Vpp、アウトプ
ットイネーブル信号/0E、チップイネーブル信号/C
Eに応じて、読出し制御信号、および書込み制御信号を
生成するものであり、この生成された読出し信号は前記
読出し回路19に供給され、書込み制御信号はアンド回
路21、22の一方入力端に供給される。これらアンド
回路21、22の他方入力端には、チップイネーブル信
号/CEがアクティブとされている期間に、書込み制御
信号を例えば2分割するための分割信号DVが供給され
る。アンド回路21から出力される分割された書込み制
御信号は第1の書込み回路17に供給され、アンド回路
22から出力される分割された書込み制御信号は第2の
書込み回路18に供給される。したがって、第1の書込
み回路17と第2の書込み回路18は交互に動作され
る。
【0022】前記分割信号DVは、例えばリング発振器
23およびnビットのカウンタ24を用いて生成され
る。前記リング発振器23は、例えば電源電圧を昇圧し
て書込み電圧Vppを生成する図示せぬ昇圧回路に使用さ
れるものと共用することが可能である。このリング発振
器23から出力されるクロック信号は、カウンタ24に
供給され、このカウンタ24によって分周される。カウ
ンタ24の例えばMSBに対応する信号は前記分割信号
DVとして、前記アンド回路21の他方入力端に供給さ
れるとともに、反転された分割信号DVとして、アンド
回路22の他方入力端に供給される。カウンタ24のビ
ット数はリング発振器23の周波数に応じて適宜設定す
ればよい。上記構成において、図2を参照して動作につ
いて説明する。
【0023】アドレスポート15にアドレス信号A0 〜
A23が供給され、データポート16にデータ信号D0 〜
D15が供給された状態において、読出し書込み制御回路
20に供給される書込み電圧Vppが高電位、アウトプッ
トイネーブル信号/0Eがハイレベル、チップイネーブ
ル信号/CEがローレベルとなると、読出し書込み制御
回路20から書込み制御信号が出力される。この書込み
制御信号は、アンド回路21、22において、カウンタ
24から供給される分割信号DVによって、チップイネ
ーブル信号/CEがローレベルの期間に2分割される。
この分割された書込み制御信号は、第1、第2の書込み
回路17、18に順次供給される。したがって、前記デ
ータポート16に供給された16ビットのデータ信号D
0 〜D15は、第1、第2の書込み回路17、18によっ
て、8ビットずつメモリセルアレイ11に書き込まれ
る。
【0024】上記実施例によれば、16ビットのデータ
信号を8ビットずつ書き込む第1、第2の書込み回路1
7、18を設けるとともに、書込み制御信号を2分割
し、この2分割された書込み制御信号によって第1、第
2の書込み回路17、18を順次制御している。したが
って、書込み電流は、最大で8ビット分であるため、書
込み電流の増大を抑えることができる。
【0025】また、書込み時間は、一括して書込む場合
に比べて2倍となるが、素子の微細化等が進んでいるた
めかなり高速である。したがって、書込み時間は、問題
となるほど遅くはない。図3は、この発明の第2の実施
例を示すものである。
【0026】第1の実施例において、分割信号DVはリ
ング発振器23およびカウンタ24を用いて生成した。
この実施例においては、チップイネーブル信号/CEを
用いて分割信号DVを生成する。すなわち、チップイネ
ーブル信号/CEは、図4に示すごとく、2分割され、
この2分割されたチップイネーブル信号/CEは、1ビ
ットのカウンタ30に供給される。このカウンタ30の
出力信号は、前記アンド回路21、22の他方入力端に
供給される。これらアンド回路21、22は、読出し書
込み制御回路20からチップイネーブル信号/CEに対
応して出力される書込み制御信号を、カウンタ30から
出力される分割信号DVに応じて、第1、第2の書込み
回路17、18に振り分けている。したがって、第1、
第2の書込み回路17、18によって、16ビットのデ
ータ信号が8ビットずつメモリセルアレイ11に書き込
まれる。この実施例によっても、第1の実施例と同様の
効果を得ることができる。
【0027】なお、上記実施例においては、カウンタの
MSBを用いて書込み制御信号を2分割したが、分割数
は2分割に限定されるものではなく、4分割以上として
もよい。
【0028】また、上記両実施例においては、書込み制
御信号を分割したが、これに限らず、データ信号を分割
し、一部のデータを一時的に非書込み状態の値に固定す
ることによる分割書き込み方式も可能である。さらに、
書込み制御信号はチップイネーブル信号に応じて生成し
たが、これに限らず、チップセレクト信号に応じて生成
してもよい。
【0029】また、上記実施例は、この発明をEPROM に
適用した場合について説明したが、これに限らず、記憶
データを一括して消去することが可能な所謂一括消去型
EEPROMに適用することも可能である。その他、この発明
の要旨を変えない範囲において、種々変形実施可能なこ
とは勿論である。
【0030】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、データバスが多ビット化した場合においても、書込
み時の電流の増大を抑えることが可能な不揮発性メモリ
装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例に係わる不揮発性メモ
リ装置を示す構成図。
【図2】図1の動作を説明するために示すタイミングチ
ャート。
【図3】この発明の第2の実施例に係わる不揮発性メモ
リ装置を示す構成図。
【図4】図3の動作を説明するために示すタイミングチ
ャート。
【図5】一般的なEPROM を示す図。
【図6】図5に示すEPROM の特性を示す図。
【図7】従来の不揮発性メモリ装置を示す構成図。
【図8】図8の動作を説明するために示すタイミングチ
ャート。
【符号の説明】
11…メモリセルアレイ、17、18…第1、第2の書
込み回路、20…読出し書込み制御回路、21、22…
アンド回路、23…リング発振器、24、30…カウン
タ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 nビット構成のメモリセルアレイと、 複数に分割された書込み制御信号を生成する生成手段
    と、 この生成手段から出力される複数に分割された書込み制
    御信号に応じて、nビット構成のデータを前記メモリセ
    ルアレイに分割して書き込む書込み回路と、 を有することを特徴とする不揮発性メモリ装置。
  2. 【請求項2】 前記メモリセルアレイは、EPROM または
    記憶データを一括して消去することが可能な一括消去型
    EEPROMによって構成されていることを特徴とする請求項
    1記載の不揮発性メモリ装置。
  3. 【請求項3】 前記書込み回路は、nビット構成のデー
    タを分割して前記メモリセルアレイに書き込む少なくと
    も第1、第2の書込み回路によって構成され、前記生成
    手段は、外部から供給される外部制御信号に応じて書込
    み制御信号を生成する書込み制御信号生成回路と、所定
    周期のクロック信号を発振する発振器と、この発振器か
    ら出力されるクロック信号を分周するカウンタと、この
    カウンタの出力信号に応じて、前記生成された書込み制
    御信号を前記少なくとも第1、第2の書込み回路に供給
    する論理回路とを有することを特徴とする請求項1記載
    の不揮発性メモリ装置。
  4. 【請求項4】 前記書込み回路は、nビット構成のデー
    タを分割して前記メモリセルアレイに書き込む少なくと
    も第1、第2の書込み回路によって構成され、前記生成
    手段は、時間的に複数に分割され外部から供給される外
    部制御信号に応じて書込み制御信号を生成する書込み制
    御信号生成回路と、前記複数に分割された外部制御信号
    を分周するカウンタと、このカウンタの出力信号に応じ
    て、前記生成された書込み制御信号を前記少なくとも第
    1、第2の書込み回路に交互に供給する論理回路とを有
    することを特徴とする請求項1記載の不揮発性メモリ装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06259320A (ja) * 1993-03-04 1994-09-16 Hitachi Ltd 不揮発性メモリ装置
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