JPH06168597A - Flash memory and level conversion circuit - Google Patents

Flash memory and level conversion circuit

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JPH06168597A
JPH06168597A JP6011693A JP6011693A JPH06168597A JP H06168597 A JPH06168597 A JP H06168597A JP 6011693 A JP6011693 A JP 6011693A JP 6011693 A JP6011693 A JP 6011693A JP H06168597 A JPH06168597 A JP H06168597A
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JP
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voltage
transistor
source
potential
gate
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Withdrawn
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JP6011693A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Ryu
靖 笠
Kiyoyoshi Itano
清義 板野
Kazuki Ogawa
和樹 小川
Shoichi Kawamura
祥一 河村
Takao Akaogi
隆男 赤荻
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE:To miniaturize and facilitate manufacturing the constitution of a row decoder supplying negative voltage applied to a control gate at an erasure time. CONSTITUTION:A flash memory is provided with a decoder part 4 decoding an address signal and accessing a memory cell array 1. The flash memory is provided with a drive part 5 selectively outputting a voltage applied to a first power source terminal 6 and the voltage applied to a second power source terminal 7 according to a signal from the decoder part 4, and is constituted so that the high or low relation of the voltage applied to the first power source terminal 6 and the second power source terminal 7 is inverted at a writing/ reading time and at an erasure time.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、記憶した情報を一括し
て又はブロック毎に一括して電気的消去が可能な不揮発
性半導体記憶装置、いわゆるフラッシュメモリに関し、
特に消去時にメモリセルの制御電極(コントロールゲー
ト)に負電圧を印加する不揮発性半導体記憶装置に関す
る。なお以下の説明においては、上記のフラッシュメモ
リという名称を使用することとする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, a so-called flash memory, in which stored information can be electrically erased collectively or in blocks.
In particular, the present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device that applies a negative voltage to a control electrode (control gate) of a memory cell at the time of erasing. In the following description, the above-mentioned flash memory will be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】図60に、従来のフラッシュメモリの一
般的な概略構成図を示す。メモリセルアレイ501に対
して、ロウデコーダ503及びコラムデコーダ502で
それぞれロウデコード信号RDC及びコラムデコード信
号CDCをデコードしてアクセスする構成である。
2. Description of the Related Art FIG. 60 shows a general schematic configuration of a conventional flash memory. The row decoder 503 and the column decoder 502 decode the row decode signal RDC and the column decode signal CDC to access the memory cell array 501, respectively.

【0003】フラッシュメモリでは、メモリセルに蓄え
られた電荷の有無で情報を記憶しており、図61に、そ
のメモリセルの構造例を示す。同図に示すように、ゲー
トは、コントロールゲートCG及びフローティングゲー
トFGの2層構造であり、コントロールゲートCGがワ
ード線WLiに、ドレインDがビット線BLiに、それ
ぞれ接続されている。
In a flash memory, information is stored depending on the presence / absence of charges stored in a memory cell, and FIG. 61 shows a structural example of the memory cell. As shown in the figure, the gate has a two-layer structure of a control gate CG and a floating gate FG, the control gate CG is connected to the word line WLi, and the drain D is connected to the bit line BLi.

【0004】フラッシュメモリには、大きく分けてNO
R型とNAND型と呼ばれる二つのタイプがあり、メモ
リセルへの情報の書き込み、読み出し及び消去の方法が
若干異なる。以下NOR型のフラッシュメモリを例とし
てメモリセルへの情報の書き込み、読み出し及び消去に
ついて説明する。このような構造のメモリセルに対して
情報を書き込むには、図62の(1)に示すように、W
Li=VPP(約12〔V〕)、BLi=約6〔V〕、S
=0〔V〕として、コントロールゲートCGとドレイン
Dに高電圧を加えてメモリセルに電流を流す。この時、
メモリセルを流れる電子の一部はドレインD付近の高電
界により加速されてエネルギを獲得し、ゲート絶縁膜の
エネルギ障壁を越えてフローティングゲートFGに注入
される。フローティングゲートFGは他の回路部分と電
気的に接続されていないために、電荷を半永久的に蓄え
ることができる。
Flash memory is roughly divided into NO.
There are two types called R type and NAND type, and the methods of writing, reading and erasing information to and from the memory cell are slightly different. Writing, reading, and erasing of information in a memory cell will be described below by taking a NOR flash memory as an example. To write information into the memory cell having such a structure, as shown in (1) of FIG.
Li = V PP (about 12 [V]), BLi = about 6 [V], S
= 0 [V], a high voltage is applied to the control gate CG and the drain D to flow a current through the memory cell. At this time,
A part of the electrons flowing in the memory cell is accelerated by the high electric field in the vicinity of the drain D to acquire energy, and is injected into the floating gate FG over the energy barrier of the gate insulating film. Since the floating gate FG is not electrically connected to other circuit parts, it can store charges semipermanently.

【0005】また、メモリセルの情報を読み出すには、
図62の(2)に示すように、WLi=VCC(約5
〔V〕)、BLi=約1〔V〕、S=0〔V〕として、
ワード線WLiとビット線BLiによりメモリセルを選
択する。フローティングゲートFGに蓄えられた電荷に
よりセルトランジスタのしきい値が変化し、選択された
メモリセルに流れる電流は蓄積された情報に応じて変化
する。この電流を検出し増幅することで情報が外部に読
み出される。
Further, in order to read the information of the memory cell,
As shown in (2) of FIG. 62, WLi = V CC (about 5
[V]), BLi = about 1 [V], S = 0 [V],
A memory cell is selected by the word line WLi and the bit line BLi. The charge stored in the floating gate FG changes the threshold value of the cell transistor, and the current flowing through the selected memory cell changes according to the stored information. Information is read out by detecting and amplifying this current.

【0006】また、メモリセルの情報を消去するには、
図62の(3)に示すように、WLi=約0〔V〕、B
Li=開放、S=VPP(約12〔V〕)として、ドレイ
ンDを開放して、コントロールゲートCGに約0〔V〕
の電位を、ソースSに高電位をそれぞれ印加していた。
ところが、ソースSに高電位をかけるため、ソース側拡
散層の耐圧を高くする必要があり、深い拡散が必要にな
り、セル面積縮小の妨げとなっていた。
To erase the information in the memory cell,
As shown in (3) of FIG. 62, WLi = about 0 [V], B
With Li = open, S = V PP (about 12 [V]), the drain D is opened and the control gate CG is set to about 0 [V].
And the high potential was applied to the source S, respectively.
However, since a high potential is applied to the source S, it is necessary to increase the breakdown voltage of the source side diffusion layer, which requires deep diffusion, which hinders reduction of the cell area.

【0007】また、分割して消去するためには、ソース
側配線(VSS線)が部分的に別電位となるようにする必
要があり、配線分離や駆動回路の増加のため、チップサ
イズが大きくなっていた。この問題を解決するために、
ワード線WLiに負電圧を印加する方法がある。つま
り、図62の(4)に示すように、コントロールゲート
CGに負電圧(約−10〔V〕)、ソースSにVCC(約
5〔V〕)をそれぞれ印加し、ドレインDを開放して消
去する。
Further, in order to divide and erase, it is necessary to partially set the source side wiring (V SS line) to another potential, and because of the wiring separation and the increase of the driving circuit, the chip size is reduced. It was getting bigger. to solve this problem,
There is a method of applying a negative voltage to the word line WLi. That is, as shown in (4) of FIG. 62, a negative voltage (about -10 [V]) is applied to the control gate CG, V CC (about 5 [V]) is applied to the source S, and the drain D is opened. To erase.

【0008】この場合、ソースSにかかる電位が低いの
で、ソース側の耐圧を上げる必要がなく、セル縮小に寄
与し、また、コントロールゲートCGの電位を選択的に
負にすることにより、部分的消去が可能になる。後述す
るように、消去方法にはフローティングゲート内の電荷
をチャンネル、すなわち基板に引き抜くチャンネル消去
方法もあるが、その場合にもコントロールゲートには負
電圧を印加する。前述のNAND方式のフラッシュメモ
リの消去方法はこのチャンネル消去方法を使用する。
In this case, since the potential applied to the source S is low, it is not necessary to increase the withstand voltage on the source side, which contributes to cell shrinkage, and the potential of the control gate CG is selectively made negative to partially Can be erased. As will be described later, as an erasing method, there is also a channel erasing method in which charges in the floating gate are drawn to a channel, that is, a substrate, but in that case, a negative voltage is applied to the control gate. The channel erasing method is used in the erasing method of the NAND type flash memory described above.

【0009】実際のフラッシュメモリでは、図60のよ
うにメモリセルがアレイ状に多数配列されており、書込
時及び読み出し時のコントロールゲートCG及びドレイ
ンDへの電圧の印加は、ワード線及びビット線を介して
ロウデコーダ503及びコラムデコーダ502により行
なわれる。すなわち、書込時には書込を行なうメモリセ
ルに接続されるワード線(選択ワード線)には高電圧V
PPが印加され、それ以外のワード線(非選択ワード線)
には零(接地)電圧VSSが印加される。そして選択ビッ
ト線には約6Vが印加され、非選択ビット線は開放され
る。同様に読出時には、選択ワード線に正電圧VCCが印
加され、非選択ワード線には零電圧VSSが印加され、選
択ビット線には約1Vが印加され、非選択ビット線は開
放される。いずれの場合も、ソースSには零電圧VSS
印加される。このようにして各メモリセルを個別にアク
セスして、情報の書込及び読出が行なえる。
In an actual flash memory, a large number of memory cells are arranged in an array as shown in FIG. 60, and the voltage is applied to the control gate CG and the drain D at the time of writing and reading, by word line and bit. This is performed by the row decoder 503 and the column decoder 502 via the line. That is, at the time of writing, the high voltage V is applied to the word line (selected word line) connected to the memory cell to be written.
PP is applied and other word lines (non-selected word lines)
Is applied with a zero (ground) voltage V SS . Then, about 6 V is applied to the selected bit line and the non-selected bit line is opened. Similarly, at the time of reading, the positive voltage V CC is applied to the selected word line, the zero voltage V SS is applied to the unselected word line, about 1 V is applied to the selected bit line, and the unselected bit line is opened. . In either case, the zero voltage V SS is applied to the source S. In this way, each memory cell can be individually accessed to write and read information.

【0010】従って、図60のロウデコーダ503は、
ロウデコード信号RDCに従ってワード線WLiに印加
する電圧を、電源VP とVB の間で選択するが、電源V
P の電圧は書込時と読出時で変える必要がある。すなわ
ち書込時には電源VP の端子に高電圧VPPが、読出時に
はVP に正電圧VCCが印加されるように切り換える必要
がある。ロウデコーダ503に入力されるロウデコード
信号RDCは書込及び読出モードにかかわらず一定であ
り、ロウデコーダ503は選択信号に応じて異なる電圧
レベルの信号に切り換えるレベル変換機能を有すること
になる。
Therefore, the row decoder 503 of FIG.
The voltage applied to the word line WLi is selected between the power supplies V P and V B according to the row decode signal RDC.
It is necessary to change the voltage of P between writing and reading. That is, it is necessary to switch so that the high voltage V PP is applied to the terminal of the power supply V P during writing and the positive voltage V CC is applied to V P during reading. The row decode signal RDC input to the row decoder 503 is constant regardless of the write and read modes, and the row decoder 503 has a level conversion function of switching to a signal of a different voltage level according to the selection signal.

【0011】負電圧印加による消去時には図62の
(4)に示すように、ドレインDを開放し、ソースSに
正電圧VCCを印加し、コントロールゲートCGに負電圧
BBを印加する必要がある。コントロールゲートCGへ
の負電圧VBBの印加は消去するブロック毎に行なわれ、
消去しないブロックのワード線には正電圧VCCが印加さ
れる。
When erasing by applying a negative voltage, it is necessary to open the drain D, apply the positive voltage V CC to the source S, and apply the negative voltage V BB to the control gate CG, as shown in (4) of FIG. is there. The negative voltage V BB is applied to the control gate CG for each block to be erased,
A positive voltage V CC is applied to the word line of the block that is not erased.

【0012】ワード線への負電圧の印加を行なうために
は、図63に示すように、メモリセルアレイ1を挟んで
ロウデコーダの反対側に負電圧発生回路504を設けて
ワード線を接続し、それぞれの間に分離用スイッチ回路
を設け、このスイッチ回路によって、書き込み及び読み
出しモード時には負電圧発生回路を切り離し、消去時に
はロウデコーダを切り離すことが考えられる。図63で
は、ロウデコーダ503とメモリセルアレイ501との
間にpチャンネルトランジスタ505と506を設けて
分離用スイッチとしている。
In order to apply a negative voltage to the word line, as shown in FIG. 63, a negative voltage generating circuit 504 is provided on the opposite side of the row decoder across the memory cell array 1 to connect the word line, It is conceivable that a separation switch circuit is provided between them, and the negative voltage generation circuit is disconnected in the write and read modes and the row decoder is disconnected in the erase mode by this switch circuit. In FIG. 63, p-channel transistors 505 and 506 are provided between the row decoder 503 and the memory cell array 501 to serve as separation switches.

【0013】しかし図63の回路では、読み出し及び書
き込みの通常動作時に、ワード線WLiの電位が消去状
態のセルの閾電圧Vthよりpチャンネルトランジスタの
閾電圧Vth分高くなる恐れがあり、またpチャンネルト
ランジスタを介するので、ワード線WLiの立ち下がり
の速度遅延を来たし易いという問題がある。またワード
線に選択的に負電圧を印加するためには、負電圧発生回
路をロウデコーダ回路に類似したものにする必要があ
り、その分回路が大規模になるという問題がある。
[0013] However, in the circuit of Figure 63, during normal operation of reading and writing, there is a possibility that the potential of the word line WLi rises threshold voltage V th component of p-channel transistor than the threshold voltage V th of the cell in the erased state and Since it is via the p-channel transistor, there is a problem that the falling speed of the word line WLi is easily delayed. Further, in order to selectively apply the negative voltage to the word line, it is necessary to make the negative voltage generating circuit similar to the row decoder circuit, and there is a problem that the circuit becomes large accordingly.

【0014】そこでロウデコーダを利用してワード線に
負電圧を印加することが考えられる。しかしフラッシュ
メモリでは、読み出し時及び書き込み時には、選択され
たワード線WLiが高電圧になり、非選択のワード線W
Lj(j≠i)を接地電圧の電位にしなければならない
が、消去時においては、選択されたワード線WLiを負
電位に、非選択のワード線WLjを正電位にする必要が
ある。
Therefore, it is possible to apply a negative voltage to the word line by using the row decoder. However, in the flash memory, at the time of reading and writing, the selected word line WLi has a high voltage, and the unselected word line WLi
Lj (j ≠ i) must be set to the ground potential, but at the time of erasing, it is necessary to set the selected word line WLi to the negative potential and the non-selected word line WLj to the positive potential.

【0015】つまり、読み出し及び書き込み時において
は、 (選択ワード線WLiの電位)>(非選択ワード線WL
jの電位) であるのに対し、消去時においては、 (選択ワード線WLiの電位)<(非選択ワード線WL
jの電位) にしなければならず、電位差の関係を逆転させてやる必
要がある。そのためロウデコーダがワード線に印加する
負電圧を供給する時には、ロウデコーダは従来のレベル
変換機能に加えて負電圧VBBと正電圧VCCへのレベル変
換機能を有すると共に、ワード線の選択と非選択の論理
値に対してワード線に印加する電圧の高低関係を逆転で
きることが必要である。
That is, at the time of reading and writing, (potential of the selected word line WLi)> (non-selected word line WL
j)), while at the time of erasing, (potential of selected word line WLi) <(non-selected word line WL)
j potential), and the relationship of the potential difference needs to be reversed. Therefore, when the row decoder supplies a negative voltage to be applied to the word line, the row decoder has a level conversion function to the negative voltage V BB and the positive voltage V CC in addition to the conventional level conversion function, and at the same time selects the word line. It is necessary to be able to reverse the level relation of the voltage applied to the word line with respect to the unselected logical value.

【0016】図64は、ワード線への負電圧印加をロウ
デコーダで行なう時のロウデコーダの機能構成図であ
る。図示のように、ロウデコーダ503は、デコード部
507、論理変換部508、レベル変換部509、駆動
部510を有する。デコード部507はロウデコード信
号RDCをデコードしてこのロウデコーダ503に接続
されるワード線が選択か非選択かを判定する部分であ
る。駆動部510はワード線を駆動するために大きな駆
動能力を有する。ここで駆動部以外のデコード部50
7、論理変換部508、及びレベル変換部509の順序
は自由に変えることができる。例えば、レベル変換部5
09を最初に配置する等の場合である。しかしレベル変
換部509を前側に配置した場合、それ以降の部分はす
べてレベル変換された電圧レベルで動作する必要があ
る。また論理変換部508の機能をロウデコーダ103
に設けず、アドレス信号自体を変えることも可能である
が、その場合にはアドレス信号を変換する部分が必要に
なる。
FIG. 64 is a functional block diagram of a row decoder when a negative voltage is applied to the word lines by the row decoder. As illustrated, the row decoder 503 includes a decoding unit 507, a logic conversion unit 508, a level conversion unit 509, and a driving unit 510. The decoding unit 507 is a unit that decodes the row decode signal RDC and determines whether the word line connected to this row decoder 503 is selected or unselected. The driving unit 510 has a large driving capability to drive the word line. Here, the decoding unit 50 other than the driving unit
7, the order of the logic conversion unit 508 and the level conversion unit 509 can be freely changed. For example, the level conversion unit 5
This is the case when 09 is arranged first. However, when the level conversion unit 509 is disposed on the front side, all the subsequent parts need to operate at the level-converted voltage level. In addition, the function of the logic conversion unit 508 is changed to the row decoder 103.
It is also possible to change the address signal itself without providing it, but in that case a part for converting the address signal is required.

【0017】いずれにしろワード線への負電圧印加を行
なうロウデコーダは上記のような機能を必要とし、その
回路構成が複雑になるという問題がある。また前述のよ
うに、フラッシュメモリの消去は、量子トンネル効果を
利用してフローティングゲートからチャネル、もしくは
ソースに電子を引き抜くことにより行う。しかしこの引
き抜かれる電子による電流(トンネル電流)は、フロー
ティングゲートとチャネル、もしくはソース間の電界の
指数関数であり、この電界が変化するとトンネル電流は
指数関数的に変化する。フローティングゲートとチャネ
ル、もしくはソース間の電界は、コントロールゲートと
チャネル、もしくはソース間の電圧で決まるので、この
電圧が変化すれば、トンネル電流が指数関数的に変化す
ることになる。トンネル電流の大きさがフラッシュメモ
リの消去時間を決めているので、コントロールゲートと
チャネル、もしくはソース間の電圧が変化すれば、消去
時間も大きく変化することになる。
In any case, the row decoder for applying a negative voltage to the word line needs the above-mentioned function, and there is a problem that the circuit configuration becomes complicated. As described above, erasing the flash memory is performed by drawing electrons from the floating gate to the channel or the source by utilizing the quantum tunnel effect. However, the current (tunnel current) caused by the extracted electrons is an exponential function of the electric field between the floating gate and the channel or the source, and when the electric field changes, the tunnel current changes exponentially. Since the electric field between the floating gate and the channel or the source is determined by the voltage between the control gate and the channel or the source, the tunnel current changes exponentially if the voltage changes. Since the magnitude of the tunnel current determines the erase time of the flash memory, if the voltage between the control gate and the channel or the source changes, the erase time also changes greatly.

【0018】コントロールゲートとチャネル、もしくは
ソース間の電圧が1V変化すると消去時間はおよそ1桁
変化する。消去時間には規格があり、規格時間内に消せ
ないフラッシュメモリは不良とされる。フラッシュメモ
リを携帯機器に搭載することを考えたとき、携帯機器を
駆動している電池が弱くなったとすると、消去時、コン
トロールゲートとチャネル、もしくはソース間の電圧が
小さくなる恐れがある。このとき、前述した理由から、
消去時間が大幅に長くなり、規格時間内に消去できず、
不良と判断される頻度が増大するという問題がある。
When the voltage between the control gate and the channel or the source changes by 1 V, the erase time changes by about one digit. There is a standard for the erase time, and a flash memory that cannot be erased within the standard time is considered defective. Considering mounting a flash memory on a portable device, if the battery driving the portable device becomes weak, the voltage between the control gate and the channel or the source may become small at the time of erasing. At this time, for the reasons described above,
The erasing time will be significantly longer, and it will not be possible to erase within the standard time.
There is a problem that the frequency of being judged as defective increases.

【0019】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、負電圧印加可能なロウデコーダを簡単な回路で
実現したフラッシュメモリの提供、及び電源電圧等の外
部の状態が変化しても安定した消去特性を有するフラッ
シュメモリの提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a flash memory in which a row decoder capable of applying a negative voltage is realized by a simple circuit, and even when an external state such as a power supply voltage changes. An object of the present invention is to provide a flash memory having stable erase characteristics.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1の態様の半導体記憶装置は、メモリセ
ルアレイと、複数の信号をデコードして前記メモリセル
アレイをアクセスするデコード部とを備える半導体記憶
装置であって、第1の電源端子と第2の電源端子とを備
え、前記デコード部の出力を入力して、前記第1の電源
端子に印加される電圧若しくは該電圧に近い電圧と、前
記第2の電源端子に印加される電圧若しくは該電圧に近
い電圧とを、選択的に出力する駆動部を有して構成し、
前記駆動部は、前記第1の電源端子に第1の電圧を、前
記第2の電源端子に前記第1の電圧より低い第2の電圧
を、それぞれ与える第1の動作モードと、前記第1の電
源端子に第3の電圧を、前記第2の電源端子に前記第3
の電圧より高い第4の電圧を、それぞれ与える第2の動
作モードとを備え、前記第1または第2の動作モードに
応じて出力電圧を切り換えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a semiconductor memory device according to a first aspect of the present invention includes a memory cell array and a decoding unit for decoding a plurality of signals to access the memory cell array. A semiconductor memory device comprising: a first power supply terminal and a second power supply terminal, wherein an output of the decoding unit is input, and a voltage applied to the first power supply terminal or close to the voltage. A driving unit that selectively outputs a voltage and a voltage applied to the second power supply terminal or a voltage close to the voltage,
The driving unit supplies a first voltage to the first power supply terminal and a second voltage to the second power supply terminal, the second voltage being lower than the first voltage; A third voltage to the second power supply terminal and a third voltage to the second power supply terminal.
And a second operation mode for applying a fourth voltage higher than the above voltage, and the output voltage is switched according to the first or second operation mode.

【0021】また本発明の第2の態様は、第1の端子を
入力信号が入力される入力端子に接続され、第2の端子
を第1の出力信号が出力される第1の出力端子に接続さ
れた第1の接続スイッチ素子と、第1の端子を前記入力
端子に接続され、第2の端子を第2の出力信号が出力さ
れる第2の出力端子に接続された第2の接続スイッチ素
子と、入力端子を前記第1の接続スイッチ素子の第2の
端子に接続され、出力端子を前記第2の出力端子に接続
され、電源的には、電源電圧以上の所望の電圧が供給さ
れる第1の電圧線と接地電圧以下の所望の電圧が供給さ
れる第2の電圧線との間に接続された第1のインバータ
と、入力端子を前記第2の接続スイッチ素子の第2の端
子に接続され、出力端子を前記第1の出力端子に接続さ
れ、電源的には、前記第1の電圧線と前記第2の電圧線
との間に接続された第2のインバータとを設けて構成さ
れていることを特徴とするレベル変換回路、及びこのよ
うなレベル変換回路をロウデコーダに備えるフラッシュ
メモリである。
According to a second aspect of the present invention, the first terminal is connected to an input terminal to which an input signal is input, and the second terminal is connected to a first output terminal to which a first output signal is output. A first connection switch element connected, and a second connection in which a first terminal is connected to the input terminal and a second terminal is connected to a second output terminal for outputting a second output signal. A switch element and an input terminal are connected to the second terminal of the first connection switch element, an output terminal is connected to the second output terminal, and a desired voltage higher than the power supply voltage is supplied in terms of power supply. A first inverter connected between the first voltage line connected to the first voltage line and a second voltage line supplied with a desired voltage equal to or lower than the ground voltage, and an input terminal connected to the second inverter of the second connection switch element. , The output terminal is connected to the first output terminal, and in terms of power supply, A level conversion circuit comprising a second inverter connected between the first voltage line and the second voltage line, and a level conversion circuit such as this. It is a flash memory included in the decoder.

【0022】また本発明の第3の態様のフラッシュメモ
リは、基板又はウエルの電位に対して負である電圧を発
生する負電圧源を備え、発生された負電圧をコントロー
ルゲートに印加することでフローティングゲート内の電
荷を消去するフラッシュメモリであって、負電圧源が発
生する負電圧が、基板又はウエルの電位に対して所定値
になるように規制する電圧規制手段を備えることを特徴
とする。
The flash memory according to the third aspect of the present invention includes a negative voltage source for generating a voltage negative with respect to the potential of the substrate or well, and applies the generated negative voltage to the control gate. A flash memory for erasing charges in a floating gate, characterized by comprising voltage regulating means for regulating a negative voltage generated by a negative voltage source to a predetermined value with respect to a potential of a substrate or a well. .

【0023】[0023]

【作用】本発明のフラッシュメモリでは、ロウデコーダ
の駆動部において論理変換を行なえるようにすることで
論理変換部を省いて回路構成を簡単化する。そのため
に、駆動部を第1電源端子と第2電源端子に印加される
電圧を選択的に出力できるように構成し、モードに応じ
て第1電源端子と第2電源端子に印加する電圧の高低関
係を逆転させる。また第2の態様のレベル変換回路はレ
ベル変換機能と共に論理反転機能も有するので回路構成
が簡単になる。
In the flash memory of the present invention, the logic converter can be omitted by implementing the logic conversion in the drive unit of the row decoder, thereby simplifying the circuit configuration. Therefore, the driving unit is configured to selectively output the voltage applied to the first power supply terminal and the second power supply terminal, and the voltage applied to the first power supply terminal and the second power supply terminal may be high or low depending on the mode. Reverse the relationship. Further, the level conversion circuit of the second aspect has a logic inversion function as well as a level conversion function, so that the circuit configuration becomes simple.

【0024】ここで駆動部からワード線に負電圧を印加
するために必要な条件について簡単に説明する。図1は
本発明第1の態様に基づくロウデコーダの例を示す図で
あり、図1の(1)は回路例を示し、図1の(2)は駆
動部5の構造例を示す図である。図1の(1)におい
て、4はデコード部であり、5が駆動部である。レベル
変換回路はデコード部4の前に設けられているがここで
は図示していない。電源端子V1 とV2 には書込、読出
及び消去の各モードに応じて高電圧VPPと零電圧V SS
正電圧VCCと零電圧VSS及び負電圧VBBと正電圧VCC
印加され、入力信号IDCに応じて選択時には信号OD
CがVINになってpチャンネルトランジスタTp 3がオ
ン状態になり、電源端子V1 の電圧が出力される。非選
択時にはnチャンネルトランジスタTn 3がオン状態に
なり、電源端子V2 の電圧が出力される。
Here, a negative voltage is applied from the drive unit to the word line.
The conditions required to do so will be briefly described. Figure 1
FIG. 6 is a diagram showing an example of a row decoder according to the first aspect of the present invention.
Yes, (1) of FIG. 1 shows a circuit example, and (2) of FIG.
It is a figure which shows the constructional example of the moving part 5. Smell (1) in Figure 1
4 is a decoding unit, and 5 is a driving unit. level
The conversion circuit is provided in front of the decoding unit 4, but here
Is not shown. Power supply terminal V1And V2Write to and read from
And a high voltage V depending on each erasing modePPAnd zero voltage V SS,
Positive voltage VCCAnd zero voltage VSSAnd negative voltage VBBAnd positive voltage VCCBut
The signal OD is applied and selected according to the input signal IDC.
C is VINBecoming a p-channel transistor Tp3 is o
Power supply terminal V1Is output. Unselected
N channel transistor T when selectedn3 is on
And power supply terminal V2Is output.

【0025】ここでこの駆動部5は、図1の(2)に示
すように、2重ウエル構造になっている。これは駆動部
5の端子に負電圧を印加すると、基板と拡散層間が順バ
イアスになり、電流が流れて所定の電圧を出力できなく
なるという問題を防止するためである。図2はロウデコ
ーダを介しては負電圧を印加しない従来のフラッシュメ
モリの駆動部の構造例である。(1)がP型基板の場合
を示し、(2)がN型基板にPウエルを形成した場合を
示している。
Here, the driving section 5 has a double well structure as shown in FIG. This is to prevent the problem that when a negative voltage is applied to the terminal of the driving unit 5, the substrate and the diffusion layer are forward biased, a current flows, and a predetermined voltage cannot be output. FIG. 2 is a structural example of a drive unit of a conventional flash memory in which a negative voltage is not applied via a row decoder. (1) shows the case of the P-type substrate, and (2) shows the case of forming the P-well on the N-type substrate.

【0026】図2の(1)に示すようにP形基板でNw
ellの場合、基板自体を下げると、通常電圧で動作し
ている箇所の特性が変化して、部分的に負にできず、負
電圧発生回路の負荷が重くなるという問題が生じる。ま
た、N形基板でPwellの場合、Pwellの電位を
必要な箇所だけ負電位にすれば、上記問題は解決できる
が、書き込み時にpチャネル形トランジスタの基板バイ
アスを部分的にVPPにすることができないという問題が
生じる。
As shown in (1) of FIG.
In the case of "ell", if the substrate itself is lowered, the characteristics of the portion operating at the normal voltage change, and it cannot be partially made negative, which causes a problem that the load of the negative voltage generation circuit becomes heavy. Further, in the case of Pwell on the N-type substrate, the above problem can be solved by setting the potential of Pwell to a negative potential only at a necessary portion, but the substrate bias of the p-channel transistor can be partially set to V PP during writing. The problem arises that you can't.

【0027】このような問題が生じないためには、負電
圧駆動する駆動部5の構造として、(a)図3の(1)
に示す如く、P形基板上にあるNwell領域内にPw
ell領域を形成し、その中にnチャネル形MOSトラ
ンジスタを形成するか、(b)図3の(2)に示す如
く、N形基板上にあるPwell領域内にNwell領
域を形成し、その中にpチャネル形MOSトランジスタ
を形成するか、(c)SOI(Silicon On
Insulator)構造、即ち絶縁基板上にpチャネ
ル形トランジスタやnチャネル形トランジスタを形成
し、Pwell領域を負バイアスするかの、何れかを行
なえば、メモリセルのコントロールゲートCGに対して
負電圧印加は可能となる。本発明の駆動部は上記いずれ
かの構造を有するので、ロウデコーダでの負電圧印加が
可能になる。
In order to prevent such a problem from occurring, the structure of the driving unit 5 driven by a negative voltage is (a) (1) in FIG.
As shown in, the Pw in the Nwell area on the P-type substrate
or a n-channel MOS transistor is formed in the well region, or (b) as shown in (2) of FIG. 3, the Nwell region is formed in the Pwell region on the N-type substrate, and P-channel type MOS transistor is formed on the substrate, or (c) SOI (Silicon On)
Insulator structure, that is, if a p-channel transistor or an n-channel transistor is formed on an insulating substrate and the Pwell region is negatively biased, a negative voltage is not applied to the control gate CG of the memory cell. It will be possible. Since the drive section of the present invention has any of the above structures, it is possible to apply a negative voltage in the row decoder.

【0028】更に、本発明の別の基本構成を有するフラ
ッシュメモリにおいては、基板又はウエルに対して負で
ある電圧を負電圧源が発生し、この負電圧をコントロー
ルゲートに印加することで消去を行なうが、この時電圧
規制手段によって基板又はウエルに対する負電圧の電圧
値が一定値になる。これにより電圧源の電圧変動にかか
わらず、コントロールゲートと基板又はウエルとの間に
は一定の電圧が印加されるため安定した消去が行なえ
る。
Further, in the flash memory having another basic structure of the present invention, the negative voltage source generates a voltage negative with respect to the substrate or the well, and the negative voltage is applied to the control gate to erase the data. However, at this time, the voltage regulating means makes the voltage value of the negative voltage with respect to the substrate or the well constant. As a result, a constant voltage is applied between the control gate and the substrate or well regardless of the voltage fluctuation of the voltage source, so that stable erasing can be performed.

【0029】[0029]

【実施例】次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。図4は本発明の第1実施例に係るフラッシュ
メモリの基本構成図である。図4に示すように、第1実
施例のフラッシュメモリは、メモリセルアレイ1、ロウ
デコーダ3、アドレスバッファプリデコーダ17、レベ
ル変換回路9、駆動部電源切換回路11、高電圧供給部
13、低電圧供給部14、及び電源制御回路15とから
構成されている。本実施例では、レベル変換をワード線
毎に行なわず、レベル変換回路9でロウデコード信号R
DCのレベルを変換した後、各デコード部に入力してい
る。これによりレベル変換回路9は共通化できる。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a basic configuration diagram of the flash memory according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the flash memory of the first embodiment includes a memory cell array 1, a row decoder 3, an address buffer predecoder 17, a level conversion circuit 9, a drive unit power supply switching circuit 11, a high voltage supply unit 13, and a low voltage. It is composed of a supply unit 14 and a power supply control circuit 15. In the present embodiment, the level conversion is not performed for each word line, but the level decoding circuit 9 uses the row decode signal R.
After converting the DC level, it is input to each decoding unit. As a result, the level conversion circuit 9 can be shared.

【0030】メモリセルアレイ1を構成するメモリセル
は、従来例と同様に、図61に示す構造を持つ。ロウデ
コーダ3は、各ワード線WLi毎にデコード部4及び駆
動部5を備えて構成されている。デコード部4及び駆動
部5の回路図を、それぞれ図5の(1)及び(2)に示
す。
The memory cells constituting the memory cell array 1 have the structure shown in FIG. 61, as in the conventional example. The row decoder 3 includes a decoding unit 4 and a driving unit 5 for each word line WLi. Circuit diagrams of the decoding unit 4 and the driving unit 5 are shown in (1) and (2) of FIG. 5, respectively.

【0031】デコード部4は、レベル変換回路9からの
複数の信号IDCをデコードしてメモリセルアレイ1を
アクセスする。また駆動部5は、第1の電源端子6と第
2の電源端子7とを備えて、デコード部4の出力を入力
して、該入力の電圧レベルに応じて、第1の電源端子6
に印加される電圧(V1 )若しくは該電圧に近い電圧
と、第2の電源端子7に印加される電圧(V2 )若しく
は該電圧に近い電圧とを、選択的に出力する。
Decoding section 4 decodes a plurality of signals IDC from level conversion circuit 9 to access memory cell array 1. Further, the drive unit 5 includes a first power supply terminal 6 and a second power supply terminal 7, inputs the output of the decoding unit 4, and outputs the first power supply terminal 6 according to the voltage level of the input.
The voltage (V 1 ) applied to the second power supply terminal 7 or a voltage close to the voltage and the voltage (V 2 ) applied to the second power supply terminal 7 or a voltage close to the voltage are selectively output.

【0032】また、駆動部5の構造としては、図3の
(1)に示す如く、P形基板上にあるNwell領域内
にPwell領域を形成し、その中にnチャネル形MO
Sトランジスタを形成するか、図3の(2)に示す如
く、N形基板上にあるPwell領域内にNwell領
域を形成し、その中にpチャネル形MOSトランジスタ
を形成するか、或いは、SOI構造、即ち絶縁基板上に
pチャネル形トランジスタやnチャネル形トランジスタ
を形成して、Pwell領域を負バイアスするか、の3
つの構造の内、何れかの構造を持つ。
As for the structure of the driving unit 5, as shown in FIG. 3A, a Pwell region is formed in an Nwell region on a P-type substrate, and an n-channel MO is formed therein.
An S-transistor is formed, or as shown in FIG. 3B, an N-well region is formed in a P-well region on an N-type substrate and a p-channel MOS transistor is formed therein, or an SOI structure is formed. In other words, whether a p-channel transistor or an n-channel transistor is formed on an insulating substrate and the Pwell region is negatively biased.
It has one of two structures.

【0033】また、デコード部4は、図6の(1)に示
すように、論理反転した二相出力ODC0 ,ODC1
し、図6の(2)に示すように、駆動部5を同一型(n
型)のトランジスタTn 13,Tn 14で構成した場合
も同様の機能を有することができる。すなわち、ODC
0 信号が“L”レベルの場合、ODC1 信号は“H”レ
ベルとなり、トランジスタTn 13はON、トランジス
タTn 14はOFF状態となる。また、ODC0 信号が
“H”レベルの場合、ODC1 信号は“L”レベルとな
りトランジスタTn 13はOFF、トランジスタTn
4はON状態となる。
Further, as shown in (1) of FIG. 6, the decoding unit 4 outputs two-phase outputs ODC 0 and ODC 1 which are logically inverted, and the same driving unit 5 is used as shown in (2) of FIG. Type (n
(Type) transistors T n 13 and T n 14 can have the same function. That is, ODC
When the 0 signal is at "L" level, the ODC 1 signal is at "H" level, the transistor T n 13 is ON and the transistor T n 14 is OFF. When the ODC 0 signal is at “H” level, the ODC 1 signal is at “L” level, the transistor T n 13 is OFF, and the transistor T n 1 is
4 is turned on.

【0034】高電圧供給部13は、電源制御回路15か
らの制御信号Con1の制御の下、正電位(VCC)と高
電位(VPP)を選択的に供給する。また、負電圧供給部
14は、電源制御回路15からの制御信号Con1の制
御の下、零電位(VSS)と負電位(VBB)を選択的に供
給する。尚、正電位(VCC)、高電位(VPP)、零電位
(VSS)、及び負電位(VBB)は、 負電位(VBB)<零電位(VSS)<正電位(VCC)<高
電位(VPP) なる関係を有している。
The high voltage supply section 13 selectively supplies a positive potential (V CC ) and a high potential (V PP ) under the control of the control signal Con1 from the power supply control circuit 15. Further, the negative voltage supply unit 14 selectively supplies the zero potential (V SS ) and the negative potential (V BB ) under the control of the control signal Con1 from the power supply control circuit 15. In addition, the positive potential (V CC ), the high potential (V PP ), the zero potential (V SS ), and the negative potential (V BB ) are: negative potential (V BB ) <zero potential (V SS ) <positive potential (V CC ) <high potential (V PP ).

【0035】レベル変換回路9は、デコード部4への信
号の電圧レベルを変換するもので、図7に示すように、
高電圧供給部13の出力(VIH)が供給される第1の端
子21と、前記負電圧供給部14の出力(VIN)が供給
される第2の端子22とを備え、nチャネル形MOSト
ランジスタTn 5,Tn 6、及びTn 7と、pチャネル
形MOSトランジスタTp 5,Tp 6、及びTp 7とか
ら構成されている。
The level conversion circuit 9 converts the voltage level of the signal to the decoding section 4, and as shown in FIG.
An n-channel type having a first terminal 21 to which the output (V IH ) of the high voltage supply unit 13 is supplied and a second terminal 22 to which the output (V IN ) of the negative voltage supply unit 14 is supplied. It comprises MOS transistors T n 5, T n 6, and T n 7, and p-channel type MOS transistors T p 5, T p 6, and T p 7.

【0036】レベル変換回路9は、アドレスバッファプ
リデコーダ17の出力RDCが“H”レベル(VCC≦V
IH)の時には第1の端子21に印加される電圧(VIH
若しくは該電圧(VIH)に近い電圧を、入力RDCが
“L”レベル(VSS≧VIN)の時には第2の端子22に
印加される電圧(VIN)若しくは該電圧(VIN)に近い
電圧を選択的に出力する。
In the level conversion circuit 9, the output RDC of the address buffer predecoder 17 is at "H" level (V CC ≤V
IH ), the voltage applied to the first terminal 21 ( VIH )
Alternatively, a voltage close to the voltage (V IH ) is set to the voltage (V IN ) applied to the second terminal 22 or the voltage (V IN ) when the input RDC is at the “L” level (V SS ≧ V IN ). Selectively output a close voltage.

【0037】駆動部電源切換回路11は、駆動部5に対
して供給する電源電位V1 及びV2を切り換えるもの
で、図8に示すように、図7に示すような2つのレベル
変換回路25及び26により構成される。出力V1 及び
2 それぞれの切り換えは、レベル変換回路25及び2
6に供給される電源制御回路15からの制御信号Con
2−1及びCon2−2により制御される。即ち、メモ
リセルアレイ1のデータ読み出し時には、出力V1 を正
電位(VCC)、出力V2 を零電位(VSS)とし、メモリ
セルアレイ1のデータ書き込み時には、出力V1 を高電
位(VPP)、出力V2 を零電位(VSS)とし、メモリセ
ルアレイ1のデータ消去時には、出力V1 を負電位(V
BB)、出力V2 を正電位(VCC)とする。
The drive section power supply switching circuit 11 switches the power supply potentials V 1 and V 2 supplied to the drive section 5, and as shown in FIG. 8, two level conversion circuits 25 as shown in FIG. And 26. The level conversion circuits 25 and 2 are used to switch the outputs V 1 and V 2, respectively.
6, the control signal Con supplied from the power supply control circuit 15
2-1 and Con2-2. That is, the output V 1 is set to a positive potential (V CC ) and the output V 2 is set to a zero potential (V SS ) when reading data from the memory cell array 1, and the output V 1 is set to a high potential (V PP ) when writing data to the memory cell array 1. ), The output V 2 is set to a zero potential (V SS ) and the output V 1 is set to a negative potential (V SS ) when erasing data in the memory cell array 1.
BB ), and the output V 2 is a positive potential (V CC ).

【0038】本実施例の半導体記憶装置では、メモリセ
ルに対する読み出し及び書き込み動作は、従来例と同様
にして行なわれる。即ち、書き込み時には、駆動部電源
切換回路11の出力電圧V1 =高電位(V PP)、並びに
出力電圧V2 =零電位(VSS)として、WLi=V
PP(約12〔V〕)、BLi=約6〔V〕、S=0
〔V〕とする。
In the semiconductor memory device of this embodiment, the memory cell
The read and write operations for the file are the same as the conventional example.
Will be done. That is, at the time of writing, the drive unit power supply
Output voltage V of switching circuit 111= High potential (V PP), And
Output voltage V2= Zero potential (VSS), WLi = V
PP(About 12 [V]), BLi = about 6 [V], S = 0
[V].

【0039】読み出し時には、駆動部電源切換回路11
の出力電圧V1 =正電位(VCC)、並びに出力電圧V2
=零電位(VSS)として、WLi=VCC(約5
〔V〕)、BLi=約1〔V〕、S=0〔V〕とする。
また、メモリセルの情報を消去するには、駆動部電源切
換回路11の出力電圧V1 =負電位(VBB)、出力電圧
2 =正電位(VCC)として、WLi=VBB、BLi=
開放、S=VCCとする。
At the time of reading, the drive unit power source switching circuit 11
Output voltage V 1 = positive potential (V CC ), and output voltage V 2
=, As zero potential (V SS ), WLi = V CC (about 5
[V]), BLi = about 1 [V], and S = 0 [V].
Further, in order to erase the information in the memory cell, the output voltage V 1 of the driver power supply switching circuit 11 is a negative potential (V BB ) and the output voltage V 2 is a positive potential (V CC ), and WLi = V BB and BLi. =
Open, S = V CC .

【0040】この時ロウデコーダ3の駆動部5では、ト
ランジスタTp 3及びTn 3のオン/オフ動作は読み出
し及び書き込み時と変わらない。つまり、選択されたワ
ード線WLiにおいては、pチャネル形MOSトランジ
スタTp 3がオン、nチャネル形MOSトランジスタT
n 3がオフであり、非選択のワード線WLj(j≠i)
においては、pチャネル形MOSトランジスタTp 3が
オフ、nチャネル形MOSトランジスタTn 3がオンに
なっている。
At this time, in the driving section 5 of the row decoder 3, the on / off operation of the transistors T p 3 and T n 3 is the same as that at the time of reading and writing. That is, in the selected word line WLi, the p-channel type MOS transistor T p 3 is turned on and the n-channel type MOS transistor T 3 is turned on.
n 3 is off and unselected word line WLj (j ≠ i)
, The p-channel MOS transistor T p 3 is off and the n-channel MOS transistor T n 3 is on.

【0041】消去時動作において、読み出し及び書き込
み動作時との相異点は、ワード線WLiと反対側(他
端)の拡散層(ソース側)に印加される電位である。つ
まり、pチャネル形MOSトランジスタTp 3のソース
側には負電位(VBB)を、nチャネル形MOSトランジ
スタTn 3のソース側には正電位(VCC)がそれぞれ印
加される。
The difference between the erasing operation and the reading and writing operations is the potential applied to the diffusion layer (source side) on the opposite side (the other end) to the word line WLi. That is, the negative potential (V BB ) is applied to the source side of the p-channel MOS transistor T p 3 and the positive potential (V CC ) is applied to the source side of the n-channel MOS transistor T n 3.

【0042】この時、選択されたワード線WLiにおい
ては、pチャネル形MOSトランジスタTp 3がオンし
ているが、ワード線WLiの電位は、負電位(VBB)に
対してpチャネル形MOSトランジスタTp 3のスレシ
ホールド(しきい)電圧Vth分低い値になり、また、非
選択のワード線WLjにおいては、nチャネル形MOS
トランジスタTn 3がオンしているが、ワード線WLj
の電位は、正電位(V CC)に対してnチャネル形MOS
トランジスタTn 3のスレシホールド電圧Vth分低い値
になっている。
At this time, the selected word line WLi
Is a p-channel MOS transistor Tp3 turns on
However, the potential of the word line WLi is negative (VBB) To
On the other hand, a p-channel MOS transistor TpThree threshold
Hold voltage VthIt becomes a low value, and
In the selected word line WLj, an n-channel type MOS
Transistor Tn3 is on, but word line WLj
Is the positive potential (V CC) To n-channel MOS
Transistor Tn3 threshold voltage VthLower value
It has become.

【0043】また、消去時の負電位はVBBに等しい値で
ある必要はない。電位VBBは内部発生電位であるので、
ワード線WLiにかかる電圧が消去に適した値になるよ
うに、スレシホールド電圧Vth分を上乗せした電圧を発
生させればよい。尚、基板バイアス効果で、pチャネル
形MOSトランジスタTp 3のスレシホールド電圧V th
及びnチャネル形MOSトランジスタTn 3のスレシホ
ールド電圧Vthは、比較的大きな値になる。
The negative potential during erasing is VBBWith a value equal to
It doesn't have to be. Potential VBBIs an internally generated potential,
The voltage applied to the word line WLi becomes a value suitable for erasing.
Sea urchin, threshold voltage VthGenerates a voltage with minutes added
You can make it live. In addition, due to the substrate bias effect, p channel
Type MOS transistor Tp3 threshold voltage V th
And n-channel MOS transistor TnThreshold 3
Field voltage VthIs a relatively large value.

【0044】以上が第1実施例の説明であるが、図7に
示したレベル変換回路9について更に詳しく説明する。
なお以下の説明において、各電位は零電位(接地電位)
SSを基準とした電圧を印加することにより実現される
ので、電位VPP,VCC,VSS,VBBをそれぞれ高電圧V
PP、正電圧VCC、零電圧VSS、負電圧VBBと呼ぶことが
ある。
The above is the description of the first embodiment, but the level conversion circuit 9 shown in FIG. 7 will be described in more detail.
In the following explanation, each potential is zero potential (ground potential).
Since it is realized by applying a voltage with reference to V SS , the potentials V PP , V CC , V SS and V BB are respectively set to the high voltage V.
It may be called PP , positive voltage V CC , zero voltage V SS , and negative voltage V BB .

【0045】このレベル変換回路9では、正電位VCC
ら零電位VSSの振幅を有する入力信号RDCを電源端子
IHとVINに印加される電圧に対応する電位を有する出
力信号IDCに変換できる。従って、電源端子VIHとV
INに高電圧VPPと零(接地)電圧VSSを入力すれば、高
電位VPPから零電位VSSまで変化する振幅の信号に変換
でき、電源端子VIHとVINに正電圧VCCと負電圧VBB
入力すれば、正電位V CCから負電位VBBまで変化する振
幅の信号に変換できる。
In this level conversion circuit 9, a positive potential VCCOr
Zero potential VSSThe input signal RDC having the amplitude of
VIHAnd VINAn output having a potential corresponding to the voltage applied to
It can be converted into a force signal IDC. Therefore, the power supply terminal VIHAnd V
INHigh voltage VPPAnd zero (ground) voltage VSSIf you enter
Potential VPPTo zero potential VSSConverted to a signal of varying amplitude
Yes, power supply terminal VIHAnd VINPositive voltage VCCAnd negative voltage VBBTo
If input, positive potential V CCTo negative potential VBBShakes up to
Can be converted to a width signal.

【0046】図7に示すように、このレベル変換回路で
は、プルアップ用のpチャンネルトランジスタTp
と、高電圧阻止用のnチャンネルトランジスタTn
と、負電圧阻止用のpチャンネルトランジスタTp
と、プルダウン用のnチャンネルトランジスタTn 6と
が電源端子VIHとVINの間に直列に接続されている。そ
して出力用pチャンネルトランジスタTp 7と出力用n
チャンネルトランジスタTn7も電源端子VIHとVIN
間に直列に接続されており、出力用pチャンネルトラン
ジスタTp 7のゲートはプルアップ用トランジスタTp
6と高電圧阻止用トランジスタTn 5の接続点に接続さ
れ、出力用nチャンネルトランジスタTn 7のゲートは
負電圧阻止用トランジスタTp 5とプルダウン用トラン
ジスタTn 6の接続点に接続されている。出力用pチャ
ンネルトランジスタTp 7と出力用nチャンネルトラン
ジスタTn 7の接続点は、プルアップ用トランジスタT
p 6とプルダウン用トランジスタTn のゲートに接続さ
れている。高電圧阻止用トランジスタTn 5のゲートに
は正電圧VCCが印加され、チャンネルには零(接地)電
圧VSSが印加されている。負電圧阻止用トランジスタT
p 5のゲートには零電圧V SSが印加され、チャンネルに
は正電圧VCCが印加されている。入力信号RDCは高電
圧阻止用トランジスタTn 5と負電圧阻止用トランジス
タTp 5の接続点に入力され、出力信号は出力用pチャ
ンネルトランジスタTp 7と出力用nチャンネルトラン
ジスタTn 7の接続点から得られる。
As shown in FIG. 7, this level conversion circuit
Is a p-channel transistor T for pull-upp6
And an n-channel transistor T for blocking high voltagen5
And a p-channel transistor T for blocking negative voltagep5
And pull-down n-channel transistor Tn6 and
Is the power supply terminal VIHAnd VINAre connected in series between. So
And output p-channel transistor Tp7 and n for output
Channel transistor Tn7 is the power supply terminal VIHAnd VINof
It is connected in series between the
Dista TpThe gate of 7 is a pull-up transistor Tp
6 and high voltage blocking transistor TnConnected to 5 connection points
Output n-channel transistor TnGate 7
Negative voltage blocking transistor Tp5 and pull-down tran
Dista TnIt is connected to 6 connection points. Output p-cha
Tunnel transistor Tp7 and output n-channel tran
Dista TnThe connection point of 7 is a pull-up transistor T
p6 and pull-down transistor TnConnected to the gate of
Has been. High voltage blocking transistor TnTo the gate of 5
Is the positive voltage VCCIs applied to the channel and zero (ground)
Pressure VSSIs being applied. Negative voltage blocking transistor T
pZero voltage V is applied to the gate of 5 SSIs applied to the channel
Is the positive voltage VCCIs being applied. Input signal RDC is high voltage
Pressure blocking transistor Tn5 and negative voltage blocking transistor
Tp5 is input to the connection point and the output signal is the output p-channel.
Tunnel transistor Tp7 and output n-channel tran
Dista TnObtained from 7 connection points.

【0047】次に図7のレベル変換回路の動作について
説明する。いま入力端子inに正電位VCC(H)の信号
が入力され、入力信号RDCとして、零電位VSSの信号
が出力されたとする。この時出力信号IDCは電源端子
IHに印加される電位VPPになる。この状態から入力端
子inに印加される信号の電位がVCCからVSSに変化し
たとする。これに応じてレベル変換回路9への入力信号
RDCは正電位VCCに変化し、低電圧阻止用トランジス
タTp 5がオン状態となり、点n3の電位を上昇させ
る。この時プルダウン用トランジスタTn 6がオン状態
であるため、点n2は電源端子VINに接続された状態に
なるが、プルダウン用トランジスタTn 6の能力を小さ
くしておくことで、この部分の貫通電流を制限できる。
点n3の電位も出力用nチャンネルトランジスタTn
をオン状態にできるだけ上昇すればよいため、問題はな
い。出力用nチャンネルトランジスタTn 7がオン状態
になることで、点n4の電位が低下し、プルアップ用ト
ランジスタTp 6がオン状態になり、点n1の電位が電
源端子VIHに印加される電圧に対応する電位VPPになる
ように上昇する。従って出力用pチャンネルトランジス
タTp 7はオフ状態に変化し、点n4の電位は更に低下
して電源端子VINの電位VBBに近づく。そして点n4の
電位が低下するためプルダウン用トランジスタTn 6が
オン状態になり、遷移が終了する。この状態は安定状態
であり、入力端子inに正電位VCCの信号が印加される
限りこの状態が維持される。
Next, regarding the operation of the level conversion circuit of FIG.
explain. Now input terminal in positive potential VCC(H) signal
Is input, and the zero potential V is input as the input signal RDC.SSSignal of
Is output. At this time, the output signal IDC is the power supply terminal
V IHPotential V applied toPPbecome. Input terminal from this state
The potential of the signal applied to the child in is VCCTo VSSChanged to
Suppose In response to this, the input signal to the level conversion circuit 9
RDC is positive potential VCCChange to low voltage blocking transistor
Tp5 turns on and raises the potential at point n3
It At this time, the pull-down transistor Tn6 is on
Therefore, the point n2 is the power supply terminal VINConnected to
However, the pull-down transistor Tn6 ability small
By setting it in advance, it is possible to limit the through current in this portion.
The potential at the point n3 is also the output n-channel transistor Tn7
Since it only needs to be turned on to as high as possible, there is no problem.
Yes. N-channel transistor T for outputn7 is on
Therefore, the potential at the point n4 drops and the pull-up
Langista Tp6 is turned on, and the potential at point n1 becomes
Source terminal VIHPotential V corresponding to the voltage applied toPPbecome
To rise. Therefore, p-channel transistor for output
Tp7 changes to the off state, and the potential at point n4 drops further
Then power supply terminal VINPotential VBBApproach. And at point n4
Since the potential drops, pull-down transistor Tn6 is
Turns on and the transition ends. This state is stable
And the positive potential V is applied to the input terminal inCCSignal is applied
As long as this state is maintained.

【0048】入力端子inに印加される電位が正電位V
CCから零電位VSSに変化する時の動作は、上記と逆に点
n1の電位が低下することから始まるが、上記の動作と
同様の説明をすることが可能であり、ここでは省略す
る。図7のレベル変換回路の説明は以上の通りである
が、説明からも明らかなように、出力用のトランジスタ
の一方がオン状態になった時点ではもう一方の出力用ト
ランジスタはまだオン状態であり、一瞬ではあるが出力
用トランジスタTp 7とTn 7が両方共にオン状態にな
ることがある。この時両方のトランジスタを通して貫通
電流が流れ、点n4の電位が中間電位になる。この点n
4の電位はプルアップ用トランジスタTp 6とプルダウ
ン用トランジスタTn 6にゲート電位として印加される
ため、これらトランジスタの閾値を越えて変化できるよ
うに、各トランジスタの能力を設定する必要がある。
The potential applied to the input terminal in is the positive potential V
The operation at the time of changing from CC to the zero potential V SS starts from the decrease of the potential at the point n1 contrary to the above, but the same description as the above operation can be made and is omitted here. Although the level conversion circuit of FIG. 7 has been described above, as is apparent from the description, when one of the output transistors is turned on, the other output transistor is still on. For a moment, both the output transistors T p 7 and T n 7 may be turned on. At this time, a through current flows through both transistors, and the potential at the point n4 becomes the intermediate potential. This point n
Since the potential of No. 4 is applied to the pull-up transistor T p 6 and the pull-down transistor T n 6 as the gate potential, it is necessary to set the capability of each transistor so that it can change beyond the threshold value of these transistors.

【0049】このように図7のレベル変換回路9は、信
号変化時に大きな貫通電流が流れるという問題点と共
に、トランジスタの能力を正常な動作が行なえるように
設定する必要があり、トランジスタ能力のバランス設定
が難しいという問題があった。これらの問題を解決した
レベル変換回路が第2実施例である。図9は第2実施例
のレベル変換回路の構成を示す図であり、図7の回路と
異なる点は、出力用pチャンネルトランジスタTp 7と
出力用nチャンネルトランジスタTn 7の間に抵抗素子
成分としてデプリーション型のnチャンネルトランジス
タT8を設けた点と、出力部に更に直列に接続された出
力用第2pチャンネルトランジスタTp 9と出力用第2
nチャンネルトランジスタTn 9を設けた点である。プ
ルアップ用トランジスタTp 6のゲートと第2出力用n
チャンネルトランジスタTn 9のゲートは出力用nチャ
ンネルトランジスタTn 7のドレインに接続され、プル
ダウン用トランジスタTn 6のゲートと出力用第2pチ
ャンネルトランジスタTp 9のゲートは出力用pチャン
ネルトランジスタTp 7のドレインに接続されている。
図9の回路の出力端子24の出力信号は、図7の回路の
出力信号IDCとは逆になる。
As described above, the level conversion circuit 9 of FIG. 7 has a problem that a large through-current flows when a signal changes, and at the same time, it is necessary to set the capability of the transistor so that the normal operation can be performed. There was a problem that setting was difficult. The second embodiment is a level conversion circuit that solves these problems. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the level conversion circuit of the second embodiment. The difference from the circuit of FIG. 7 is that a resistance element is provided between the output p-channel transistor T p 7 and the output n-channel transistor T n 7. a point having a depletion type n-channel transistor T8 as component, the output and the 2p channel transistor T p 9 for being further connected in series with the output unit outputs 2
The point is that an n-channel transistor T n 9 is provided. Gate of pull-up transistor T p 6 and n for second output
The gate of the channel transistor T n 9 is connected to the drain of the output n-channel transistor T n 7, and the gate of the pull-down transistor T n 6 and the gate of the output second p-channel transistor T p 9 are the output p-channel transistor T p. 7 is connected to the drain.
The output signal at the output terminal 24 of the circuit of FIG. 9 is opposite to the output signal IDC of the circuit of FIG.

【0050】図9の回路の動作は図7の回路の動作とほ
ぼ同様であるが、出力用pチャンネルトランジスタTp
7と出力用nチャンネルトランジスタTn 7の両方がオ
ン状態になっても、デプリーション型トランジスタT8
によって貫通電流が制限される。トランジスタT8はデ
プリーション型であり、電位差によらず定電流動作を行
なうため、貫通電流が防げる。またプルアップ用トラン
ジスタTp 6とプルダウン用トランジスタTn 6のゲー
トはそれぞれデプリーション型トランジスタT8の両端
の点n4とn5に接続されており、デプリーション型ト
ランジスタT8のドレインとソース間に生じた電位差に
より、確実にオン状態になるため、トランジスタのバラ
ンス設定が容易になる。
The operation of the circuit of FIG. 9 is almost the same as that of the circuit of FIG. 7, except that the p-channel transistor T p for output is used.
7 and the output n-channel transistor T n 7 are both turned on, the depletion type transistor T8
Limits the shoot-through current. Since the transistor T8 is a depletion type and performs a constant current operation regardless of the potential difference, a through current can be prevented. Further, the gates of the pull-up transistor T p 6 and the pull-down transistor T n 6 are connected to points n4 and n5 at both ends of the depletion type transistor T8, respectively, and the potential difference generated between the drain and the source of the depletion type transistor T8 causes Since it is surely turned on, the balance setting of the transistor becomes easy.

【0051】また図9の回路では、点n4とn5の電位
差の変化に時間差があるため、出力用第2pチャンネル
トランジスタTp 9と出力用第2nチャンネルトランジ
スタTn 9が同時にオン状態になるのを防ぎ、貫通電流
の発生を防止する。なお上記の説明から明らかなよう
に、デプリーション型トランジスタT8は点n4とn5
の間に流れる電流を制限すると共に、両端電位差を生じ
るように動作する。このような動作は抵抗素子でも実現
できる。
Further, in the circuit of FIG. 9, since there is a time difference in the change in the potential difference between the points n4 and n5, the output second p-channel transistor T p 9 and the output second n-channel transistor T n 9 are simultaneously turned on. To prevent the occurrence of through current. As is clear from the above description, the depletion type transistor T8 has points n4 and n5.
It operates so as to limit the current flowing between the two and generate a potential difference between both ends. Such operation can also be realized by a resistance element.

【0052】前述のように、レベル変換回路は異なる電
源電圧の回路間で信号を伝達する場合に使用される回路
であり、図4の第1実施例の回路においては、アドレス
バッファデコーダ17とロウデコーダ3との間のレベル
変換に使用された。しかし前述のように、レベル変換回
路をロウデコーダ3の駆動部5の直前に設けることも可
能であり、その場合にはデコード部4には通常の正電圧
CCと零電圧VSSが供給される。
As described above, the level conversion circuit is a circuit used when signals are transmitted between circuits having different power supply voltages. In the circuit of the first embodiment shown in FIG. 4, the address buffer decoder 17 and the row buffer are used. Used for level conversion with the decoder 3. However, as described above, it is possible to provide the level conversion circuit immediately before the drive unit 5 of the row decoder 3, in which case the normal positive voltage V CC and the zero voltage V SS are supplied to the decode unit 4. It

【0053】またフラッシュメモリにおいて、ロウデコ
ーダからワード線に負電圧を印加するためには、負電圧
印加時のみロウデコーダ内部の論理を逆転する必要があ
る。そこで第1実施例では、駆動部5の電源端子に印加
する電圧を反転させることで論理変換回路を省略してい
る。しかし別に論理反転回路を設けて、ワード線の選択
と非選択の論理を反転するようにしてもよい。第3実施
例は図9の回路において論理切換を可能にしたものであ
り、図4の駆動部5として使用できるようにするもので
ある。
In the flash memory, in order to apply a negative voltage from the row decoder to the word line, it is necessary to reverse the logic inside the row decoder only when the negative voltage is applied. Therefore, in the first embodiment, the logic conversion circuit is omitted by inverting the voltage applied to the power supply terminal of the drive unit 5. However, a logic inversion circuit may be separately provided to invert the logic of selection and non-selection of word lines. In the third embodiment, the logic switching is possible in the circuit of FIG. 9 and it can be used as the drive unit 5 of FIG.

【0054】図10は図9の回路にnチャンネルトラン
ジスタTn 10とpチャンネルトランジスタTp 10を
付加したもので、論理反転用端子25と26に印加する
相補信号SP とSN を反転することにより出力が反転す
る。図10のレベル変換回路は、図示のように、図9の
回路の高電圧阻止用トランジスタTn 5にドレイン同士
が接続され、一方のゲートと他方のソースがそれぞれ接
続されるnチャンネルトランジスタTn 10と、負電圧
阻止用トランジスタTp 5にドレイン同士が接続され、
一方のゲートと他方のソースがそれぞれ接続されるpチ
ャンネルトランジスタTp 10とを設けたものである。
高電圧阻止用トランジスタTn 5と負電圧阻止用トラン
ジスタTp 5のゲートがそれぞれ論理反転用端子25と
26に接続される。
FIG. 10 is a circuit in which an n-channel transistor T n 10 and a p-channel transistor T p 10 are added to the circuit of FIG. 9, and the complementary signals S P and S N applied to the logic inverting terminals 25 and 26 are inverted. This inverts the output. As shown in the figure, the level conversion circuit of FIG. 10 has an n-channel transistor T n whose drains are connected to the high voltage blocking transistor T n 5 of the circuit of FIG. 9 and whose one gate and the other source are respectively connected. 10 and the drains of the negative voltage blocking transistor T p 5 are connected to each other,
A p-channel transistor T p 10 to which one gate and the other source are connected is provided.
The gates of the high voltage blocking transistor T n 5 and the negative voltage blocking transistor T p 5 are connected to the logic inverting terminals 25 and 26, respectively.

【0055】図10の回路の論理値表は次の通りであ
る。
The logical value table of the circuit of FIG. 10 is as follows.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】図10の回路の動作を説明する。論理反転
用端子25に切換信号SP として正電圧VCCが印加さ
れ、端子26に信号SN として零電圧VSSが印加されて
いる場合、nチャンネルトランジスタT n 10とpチャ
ンネルトランジスタTp 10はオフ状態となり、図9の
回路と同じ回路になる。従ってこの時は図9の回路と同
じ動作になる。
The operation of the circuit of FIG. 10 will be described. Logic inversion
Switching signal S to the terminal 25 forPPositive voltage VCCIs applied
Signal S at terminal 26NAs zero voltage VSSIs applied
N-channel transistor T n10 and pcha
Tunnel transistor Tp10 is turned off, and as shown in FIG.
It becomes the same circuit as the circuit. Therefore, at this time, it is the same as the circuit of FIG.
The same operation.

【0058】論理反転用端子25と26に印加する信号
P とSN を逆転してSP を零電位VSSとし、SN を正
電位VCCとした場合、高電圧阻止用トランジスタTn
と負電圧阻止用トランジスタTp 5はオフ状態になり、
nチャンネルトランジスタT n 10が高電圧阻止用とし
て動作し、pチャンネルトランジスタTp 10が負電圧
阻止用として動作するようになる。この回路の動作は、
信号RDCのレベルに対してオン状態になるのが高電圧
阻止用トランジスタか負電圧阻止用トランジスタである
かという点が図9の回路の動作と異なるのみであり、他
は図9の回路と同様である。
Signal applied to logic inversion terminals 25 and 26
SPAnd SNReverse and SPZero potential VSSAnd SNPositive
Potential VCCIn case of, the high voltage blocking transistor Tn5
And a negative voltage blocking transistor Tp5 is turned off,
n-channel transistor T n10 is for high voltage blocking
Operating as a p-channel transistor Tp10 is negative voltage
It will work as a blocker. The operation of this circuit is
It is a high voltage that is turned on with respect to the level of the signal RDC
Either a blocking transistor or a negative voltage blocking transistor
The only difference is the operation of the circuit of FIG.
Is similar to the circuit of FIG.

【0059】なおトランジスタTn 10とTp 10を付
加して論理反転させる部分は、図7の回路にも適用でき
る。図10の回路をロウデコーダ3の駆動部5として使
用する場合には、出力用第2pチャンネルトランジスタ
p 9と出力用第2nチャンネルトランジスタTn9の
駆動能力をワード線の駆動が可能なように充分大きくす
る。そして書込及び読出時と消去時とで論理反転入力端
子25と26に供給する信号SP とSN の電位レベルを
反転する。その場合、デコード部4には正電圧VCCと零
電圧VSSが供給され、駆動部5である図10のレベル変
換回路の電源端子VIHとVINには高電圧供給部13と負
電圧供給部14から直接電圧が供給され、駆動部電源切
換回路11は必要なくなる。
The portion where the transistors T n 10 and T p 10 are added for logical inversion can be applied to the circuit of FIG. When the circuit of FIG. 10 is used as the driving unit 5 of the row decoder 3, the driving capability of the output second p-channel transistor T p 9 and the output second n-channel transistor T n 9 is set so that the word line can be driven. Be sufficiently large. Then, the potential levels of the signals SP and SN supplied to the logic inversion input terminals 25 and 26 are inverted at the time of writing and reading and at the time of erasing. In that case, the positive voltage V CC and the zero voltage V SS are supplied to the decoding unit 4, and the high voltage supply unit 13 and the negative voltage are supplied to the power supply terminals V IH and V IN of the level conversion circuit of FIG. The voltage is directly supplied from the supply unit 14, and the drive unit power supply switching circuit 11 is not necessary.

【0060】次に論理反転機能を有するより簡単なレベ
ル変換回路を第4実施例として示す。図11は第4実施
例のレベル変換回路の原理説明図であり、図中、44は
入力信号inが入力される入力端子、45は出力信号S
1 が出力される出力端子、46は出力信号S2 が出力さ
れる出力端子、47,48は接続スイッチ素子、49,
50はインバータである。
Next, a simpler level conversion circuit having a logical inversion function will be shown as a fourth embodiment. FIG. 11 is a diagram for explaining the principle of the level conversion circuit of the fourth embodiment, in which 44 is an input terminal to which the input signal in is input, and 45 is an output signal S.
1 is an output terminal, 46 is an output terminal from which an output signal S 2 is output, 47 and 48 are connection switch elements, 49 and
50 is an inverter.

【0061】ここに、接続スイッチ素子47は、その一
方の端子47Aを入力端子44に接続され、その他方の
端子47Bを出力端子45に接続されており、接続スイ
ッチ素子48は、その一方の端子48Aを入力端子44
に接続され、その他方の端子48Bを出力端子46に接
続されている。また、インバータ49は、その入力端子
を接続スイッチ素子47の端子47Bに接続されると共
に、その出力端子を出力端子46に接続され、また、電
源的には、電源電圧VCC以上の所望の電圧VIHが供給さ
れる電圧線51と零(接地)電圧VSS以下の所望の電圧
INが供給される電圧線52との間に接続されている。
Here, the connection switch element 47 has its one terminal 47A connected to the input terminal 44 and the other terminal 47B connected to the output terminal 45, and the connection switch element 48 has its one terminal. 48A input terminal 44
, And the other terminal 48B is connected to the output terminal 46. Further, the inverter 49 has its input terminal connected to the terminal 47B of the connection switch element 47 and its output terminal connected to the output terminal 46, and in terms of power supply, it has a desired voltage equal to or higher than the power supply voltage V CC. It is connected between a voltage line 51 supplied with V IH and a voltage line 52 supplied with a desired voltage V IN equal to or lower than a zero (ground) voltage V SS .

【0062】また、インバータ50は、その入力端子を
接続スイッチ素子48の端子48Bに接続されると共
に、その出力端子を出力端子45に接続され、また、電
源的には、電圧線51と電圧線52との間に接続されて
いる。入力信号inのHレベルを電源電圧VCC、Lレベ
ルを零(接地)電圧VSSとすれば、VIH≧VCC、VIN
SSであるから、本発明のレベル変換回路は、例えば、
表2に真理値表を示すように動作する。
The inverter 50 has its input terminal connected to the terminal 48B of the connection switch element 48 and its output terminal connected to the output terminal 45. Further, in terms of power supply, the voltage line 51 and the voltage line 51 are connected. And 52. When the H level of the input signal in is the power supply voltage V CC and the L level is the zero (ground) voltage V SS , V IH ≧ V CC , V IN
Since it is V SS , the level conversion circuit of the present invention is, for example,
It operates as shown in the truth table in Table 2.

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】したがって、電圧VIH,VINの電圧値をV
IH≧VCC、VIN≦VSSの範囲で所望の値にし、接続スイ
ッチ素子47,48のオン(ON)、オフ(OFF)を
制御することにより、VIH≧VCC、VIN≦VSSの範囲で
所望の電圧の信号に変換することができ、また、レベル
変換をしないモードにもすることができる。また、特
に、スイッチ素子47,48を共にOFFとすることに
より、現在の状態をラッチすることもできる。なお、接
続スイッチ素子47,48を共にOFFとし、現在の状
態をラッチし、その後、電圧VIH,VINを変化させ、所
望の電圧を出力するように制御することもできる。
Therefore, the voltage values of the voltages V IH and V IN are set to V
By setting the desired value within the range of IH ≥ V CC and V IN ≤ V SS and controlling the ON (ON) and OFF (OFF) of the connection switch elements 47 and 48, V IH ≥ V CC and V IN ≤ V It is possible to convert to a signal of a desired voltage within the SS range, and it is also possible to use a mode in which no level conversion is performed. Further, in particular, the current state can be latched by turning off both the switch elements 47 and 48. It is also possible to turn off both the connection switch elements 47 and 48, latch the current state, and then change the voltages V IH and V IN to control to output a desired voltage.

【0065】ここに、本発明のレベル変換回路は、2個
の接続スイッチ素子47,48と、2個のインバータ4
9,50とで構成することができるので、これを、例え
ば、レベル変換回路を必要とするフラッシュ・メモリに
使用する場合には、チップ面積の縮小化を図ることがで
きる。以下、図12〜図20を参照して、第4実施例の
レベル変換回路の具体的構成と動作について順に説明す
る。
Here, the level conversion circuit of the present invention has two connection switch elements 47 and 48 and two inverters 4.
9 and 50, the chip area can be reduced when this is used in a flash memory that requires a level conversion circuit, for example. The specific configuration and operation of the level conversion circuit of the fourth embodiment will be described below in order with reference to FIGS.

【0066】図12は第4実施例のレベル変換回路の構
成を示す図であり、61は入力信号inが入力される入
力端子、Tp 15は接続スイッチ素子をなすpMOSト
ランジスタ、62はpMOSトランジスタTp 15のO
N,OFFを制御する制御信号LPが入力される制御信
号入力端子である。また、Tn 15は接続スイッチ素子
をなすnMOSトランジスタ、63はnMOSトランジ
スタTn 15のON,OFFを制御する制御信号LNが
入力される制御信号入力端子である。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the level conversion circuit of the fourth embodiment. 61 is an input terminal to which an input signal in is input, T p 15 is a pMOS transistor forming a connection switch element, and 62 is a pMOS transistor. O of T p 15
A control signal input terminal to which a control signal LP for controlling N and OFF is input. Further, T n 15 is an nMOS transistor forming a connection switch element, and 63 is a control signal input terminal to which a control signal LN for controlling ON / OFF of the nMOS transistor T n 15 is input.

【0067】また、58,59はインバータであり、T
p 16,Tp 17はpMOSトランジスタ、Tn 16,
n 17はnMOSトランジスタである。なお、インバ
ータ58の入力端とインバータ59の出力端は接続され
ており、インバータ58の出力端とインバータ59の入
力端も接続されている。また、64は電圧VIHとして正
電位VCC又は高電位VPPが供給されるV1 電圧線、65
は電圧VINとして零電位VSS又は負電圧VBBが供給され
るV2 電圧線、66は出力信号S1 が出力される出力端
子、67は出力信号S2 が出力される出力端子である。
Reference numerals 58 and 59 are inverters, and
p 16, T p 17 are pMOS transistors, T n 16,
T n 17 is an nMOS transistor. The input end of the inverter 58 and the output end of the inverter 59 are connected, and the output end of the inverter 58 and the input end of the inverter 59 are also connected. Further, 64 is a V 1 voltage line to which the positive potential V CC or the high potential V PP is supplied as the voltage V IH , and 65
Is a V 2 voltage line to which the zero potential V SS or the negative voltage V BB is supplied as the voltage V IN , 66 is an output terminal for outputting the output signal S 1 , and 67 is an output terminal for outputting the output signal S 2. .

【0068】なお、図示は省略するが、pMOSトラン
ジスタTp 15,Tp 16,Tp 17は、その基板(ウ
エル)に電圧VIHが印加され、nMOSトランジスタT
n 15,Tn 16,Tn 17は、その基板(ウエル)に
電圧VINが印加される。次に図12の回路の動作を説明
する。表3は、このレベル変換回路の動作を示す真理値
表であり、図13〜図20は、このレベル変換回路の動
作を示す回路図である。
Although not shown, the pMOS transistors T p 15, T p 16, and T p 17 are applied with the voltage V IH on their substrates (wells) and the nMOS transistor T
A voltage V IN is applied to the substrate (well) of n 15, T n 16, and T n 17. Next, the operation of the circuit shown in FIG. 12 will be described. Table 3 is a truth table showing the operation of this level conversion circuit, and FIGS. 13 to 20 are circuit diagrams showing the operation of this level conversion circuit.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】即ち、このレベル変換回路は、モードとし
て、無変換モード、反転モード、高電圧変換モード、負
電圧変換モード及びラッチモードを有している。まず、
無変換モードの場合、図13に示すように、電位VIH
CC、電位VIN=VSS、制御信号LP=VCC、制御信号
LN=VCCで、pMOSトランジスタTp 15=OF
F、nMOSトランジスタTn 15=ONとされる。
That is, this level conversion circuit has, as modes, a non-conversion mode, an inversion mode, a high voltage conversion mode, a negative voltage conversion mode and a latch mode. First,
In the non-conversion mode, as shown in FIG. 13, the potential V IH =
V CC , potential V IN = V SS , control signal LP = V CC , control signal LN = V CC , pMOS transistor T p 15 = OF
F, nMOS transistor T n 15 = ON.

【0071】ここに、入力信号in=「L」の場合、p
MOSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジ
スタTn 17=OFF、pMOSトランジスタTp 16
=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ONで、出
力信号S1 =VCC、出力信号S2 =VSSとなる。これに
対して、入力信号in=「H」の場合、図14に示すよ
うに、pMOSトランジスタTp 17=OFF、nMO
SトランジスタTn 17=ON、pMOSトランジスタ
p 16=ON、nMOSトランジスタTn 16=OF
Fで、出力信号S1 =VSS、出力信号S2 =VCCとな
る。
Here, when the input signal in = “L”, p
MOS transistor T p 17 = ON, nMOS transistor T n 17 = OFF, pMOS transistor T p 16
= OFF, the nMOS transistor T n 16 = ON, the output signal S 1 = V CC and the output signal S 2 = V SS . On the other hand, when the input signal in = “H”, as shown in FIG. 14, the pMOS transistor T p 17 = OFF, nMO
S transistor T n 17 = ON, pMOS transistor T p 16 = ON, nMOS transistor T n 16 = OF
At F, the output signal S 1 = V SS and the output signal S 2 = V CC .

【0072】また、反転モードの場合には、図15に示
すように、電位VIH=VCC、電位V IN=VSS、制御信号
LP=VSS、制御信号LN=VSSで、pMOSトランジ
スタTp 15=ON、nMOSトランジスタTn 15=
OFFとされる。ここに、入力信号in=「L」の場
合、pMOSトランジスタTp 16=ON、nMOSト
ランジスタTn 16=OFF、pMOSトランジスタT
p 17=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON
で、出力信号S1 =VSS、出力信号S2 =VCCとなる。
Further, in the case of the inversion mode, it is shown in FIG.
So that the potential VIH= VCC, Potential V IN= VSS,Control signal
LP = VSS, Control signal LN = VSSThen, pMOS transistor
Star Tp15 = ON, nMOS transistor Tn15 =
It is turned off. Here, if the input signal in = “L”
PMOS transistor Tp16 = ON, nMOS transistor
Langista Tn16 = OFF, pMOS transistor T
p17 = OFF, nMOS transistor Tn17 = ON
And the output signal S1= VSS, Output signal S2= VCCBecomes

【0073】これに対して、入力信号in=「H」の場
合、図16に示すように、pMOSトランジスタTp
6=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ON、p
MOSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジ
スタTn 17=OFFで、出力信号S1 =VCC、出力信
号S2 =VSSとなる。また、高電圧変換モードの場合に
は、図17に示すように、電位VIH=VPP、電位VIN
SS、制御信号LP=VPP、制御信号LN=VCCで、p
MOSトランジスタTp 15=OFF、nMOSトラン
ジスタTn 15=ONとされる。
On the other hand, when the input signal in = “H”, as shown in FIG. 16, the pMOS transistor T p 1
6 = OFF, nMOS transistor T n 16 = ON, p
With the MOS transistor T p 17 = ON and the nMOS transistor T n 17 = OFF, the output signal S 1 = V CC and the output signal S 2 = V SS . Further, in the high voltage conversion mode, as shown in FIG. 17, the potential V IH = V PP and the potential V IN =
V SS , control signal LP = V PP , control signal LN = V CC , p
The MOS transistor T p 15 = OFF and the nMOS transistor T n 15 = ON.

【0074】ここに、入力信号in=「L」の場合、p
MOSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジ
スタTn 17=OFF、pMOSトランジスタTp 16
=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ONで、出
力信号S1 =VPP、出力信号S2 =VSSとなる。この場
合、制御信号LP=VPPとされているので、pMOSト
ランジスタTp15はONとはならず、インバータ59
の出力端側から入力端子53側へ電流が逆流することを
阻止することができる。
If the input signal in = “L”, then p
MOS transistor T p 17 = ON, nMOS transistor T n 17 = OFF, pMOS transistor T p 16
= OFF and the nMOS transistor T n 16 = ON, the output signal S 1 = V PP and the output signal S 2 = V SS . In this case, since the control signal LP = V PP , the pMOS transistor T p 15 is not turned on, and the inverter 59
It is possible to prevent the current from flowing backward from the output end side of the input terminal to the input terminal 53 side.

【0075】これに対して、入力信号in=「H」の場
合、図18に示すように、pMOSトランジスタTp
7=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON、p
MOSトランジスタTp 16=ON、nMOSトランジ
スタTn 16=OFFで、出力信号S1 =VSS、出力信
号S2 =VPPとなる。なお、この場合、制御信号LN=
CCとされているので、出力信号S2 の電位VPPが入力
端子53に加わることはない。
On the other hand, when the input signal in = “H”, as shown in FIG. 18, the pMOS transistor T p 1
7 = OFF, nMOS transistor T n 17 = ON, p
When the MOS transistor T p 16 = ON and the nMOS transistor T n 16 = OFF, the output signal S 1 = V SS and the output signal S 2 = V PP . In this case, the control signal LN =
Since it is set to V CC , the potential V PP of the output signal S 2 is not applied to the input terminal 53.

【0076】また、負電圧変換モードの場合には、図1
9に示すように、電位VIH=VCC、電位VIN=VBB、制
御信号LP=VSS、制御信号LN=VBBで、pMOSト
ランジスタTp 15=ON、nMOSトランジスタTn
15=OFFとされる。ここに、入力信号in=「L」
の場合、pMOSトランジスタTp 16=ON、nMO
SトランジスタTn 16=OFF、pMOSトランジス
タTp 17=OFF、nMOSトランジスタTn 17=
ONで、出力信号S1 =VBB、出力信号S2 =VCCとな
る。
Further, in the case of the negative voltage conversion mode, FIG.
As shown in FIG. 9, potential V IH = V CC , potential V IN = V BB , control signal LP = V SS , control signal LN = V BB , pMOS transistor T p 15 = ON, nMOS transistor T n
15 = OFF. Here, the input signal in = “L”
, PMOS transistor T p 16 = ON, nMO
S transistor T n 16 = OFF, pMOS transistor T p 17 = OFF, nMOS transistor T n 17 =
When turned on, the output signal S 1 = V BB and the output signal S 2 = V CC .

【0077】これに対して、入力信号in=「H」の場
合、図20に示すように、pMOSトランジスタTp
6=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ON、p
MOSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジ
スタTn 17=OFFで、出力信号S1 =VCC、出力信
号S2 =VBBとなる。この場合、制御信号LN=VBB
されているので、nMOSトランジスタ56はONとは
ならず、入力端子53側から出力端子67側へ電流が逆
流することを阻止することができると共に、制御信号L
P=VSSとされているので、入力端子53と出力端子6
7間の電位差により電流が逆流することを阻止すること
ができる。
On the other hand, when the input signal in = “H”, as shown in FIG. 20, the pMOS transistor T p 1
6 = OFF, nMOS transistor T n 16 = ON, p
With the MOS transistor T p 17 = ON and the nMOS transistor T n 17 = OFF, the output signal S 1 = V CC and the output signal S 2 = V BB . In this case, since the control signal LN = V BB is set, the nMOS transistor 56 is not turned on, and it is possible to prevent the current from flowing backward from the input terminal 53 side to the output terminal 67 side, and at the same time, to control the control signal. L
Since P = V SS , the input terminal 53 and the output terminal 6
It is possible to prevent the current from flowing backward due to the potential difference between 7.

【0078】また、電位VIH=VCC又はVPP、電位VIN
=VSS又はVBB、制御信号LP=V IH、制御信号LN=
INとする場合には、pMOSトランジスタTp 15=
OFF、nMOSトランジスタTn 15=OFFとし
て、現時点の状態をラッチすることができる。なお、p
MOSトランジスタTp 15=OFF、nMOSトラン
ジスタTn 15=OFFとして、現時点の状態をラッチ
した後、電圧V1 又は電圧V2 を変化させて出力信号S
1 又は出力信号S2 の電圧を変化させることもできる。
The potential VIH= VCCOr VPP, Potential VIN
= VSSOr VBB, Control signal LP = V IH, Control signal LN =
VINIn case of, the pMOS transistor Tp15 =
OFF, nMOS transistor Tn15 = OFF
The current state can be latched. Note that p
MOS transistor Tp15 = OFF, nMOS transistor
Dista Tn15 = OFF, latch current state
After the voltage V1Or voltage V2To change the output signal S
1Or output signal S2The voltage of can also be changed.

【0079】このように図12に示すレベル変換回路
は、3個のpMOSトランジスタTp15,Tp 16,
p 17と3個のnMOSトランジスタTn 15,Tn
16,Tn 17とで構成することができ、必要とするト
ランジスタの数が少ないので、これを、例えば、レベル
変換回路を必要とするフラッシュ・メモリに使用する場
合には、チップ面積の縮小化を図ることができる。
As described above, the level conversion circuit shown in FIG. 12 has three pMOS transistors T p 15, T p 16,
T p 17 and three nMOS transistors T n 15 and T n
16 and T n 17 and requires a small number of transistors. Therefore, when this is used, for example, in a flash memory that requires a level conversion circuit, the chip area can be reduced. Can be achieved.

【0080】第4実施例のレベル変換回路は論理反転機
能も有しており、そのままフラッシュメモリのロウデコ
ーダの駆動部として使用できる。図4の駆動部5として
図12のレベル変換回路を使用する場合には、電源入力
端子VIHとVINには高電圧供給部13と負電圧供給部1
4から直接電源電圧が供給され、駆動部電源切換回路1
1は必要なくなる。
The level conversion circuit of the fourth embodiment also has a logic inversion function and can be used as it is as a drive unit of a row decoder of a flash memory. When the level conversion circuit of FIG. 12 is used as the driving unit 5 of FIG. 4, the high voltage supply unit 13 and the negative voltage supply unit 1 are connected to the power input terminals V IH and V IN.
The power supply voltage is directly supplied from the drive unit 4, and the drive unit power supply switching circuit 1
1 is no longer needed.

【0081】図21は第4実施例のレベル変換回路をフ
ラッシュメモリのロウデコーダに適用した時の構成を示
している。なお、図12に対応する部分には同一符号を
付している。図中、68はロウアドレスバッファ(図示
せず)から供給される内部ロウアドレス信号をデコード
するNAND回路、69はNAND回路68の出力をレ
ベル変換するレベル変換回路、70はフラッシュ・メモ
リ・セル・トランジスタ、WLはワード線、BLはビッ
ト線である。この例では、レベル変換回路69の出力端
子66にワード線WLが接続されている。
FIG. 21 shows the configuration when the level conversion circuit of the fourth embodiment is applied to a row decoder of flash memory. The parts corresponding to those in FIG. 12 are designated by the same reference numerals. In the figure, 68 is a NAND circuit for decoding an internal row address signal supplied from a row address buffer (not shown), 69 is a level conversion circuit for converting the level of the output of the NAND circuit 68, and 70 is a flash memory cell. Transistors, WL is a word line, and BL is a bit line. In this example, the word line WL is connected to the output terminal 66 of the level conversion circuit 69.

【0082】表4は、このロウデコーダの動作を示す真
理値表であり、図22〜図27は、このロウデコーダの
動作を示す回路図である。
Table 4 is a truth table showing the operation of the row decoder, and FIGS. 22 to 27 are circuit diagrams showing the operation of the row decoder.

【0083】[0083]

【表4】 [Table 4]

【0084】即ち、このロウデコーダにおいては、読出
し時、図22に示すように、電圧V IH=VCC、電圧VIN
=VSS、制御信号LP=VCC、制御信号LN=VCCとさ
れ、pMOSトランジスタTp 15=OFF、nMOS
トランジスタTn 15=ONとされる。ここに、このロ
ウデコーダが選択されると、NAND回路68の出力=
「L」で、pMOSトランジスタTp 17=ON、nM
OSトランジスタTn 17=OFF、pMOSトランジ
スタTp 16=OFF、nMOSトランジスタTn 16
=ONとなり、出力端子66の電位=VCCとされ、これ
がワード線WLに供給される。
That is, in this row decoder, reading
At this time, as shown in FIG. 22, the voltage V IH= VCC, Voltage VIN
= VSS, Control signal LP = VCC, Control signal LN = VCCTosa
PMOS transistor Tp15 = OFF, nMOS
Transistor Tn15 = ON. Here this
When the decoder is selected, the output of the NAND circuit 68 =
"L", pMOS transistor Tp17 = ON, nM
OS transistor Tn17 = OFF, pMOS transistor
Star Tp16 = OFF, nMOS transistor Tn16
= ON, the potential of the output terminal 66 = VCCAnd this
Are supplied to the word line WL.

【0085】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図23に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 17
=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON、pM
OSトランジスタTp 16=ON、nMOSトランジス
タTn 16=OFFとなり、出力端子66の電位=V SS
とされ、これがワード線WLに供給される。
On the other hand, this row decoder is not selected
23, the NAND circuit, as shown in FIG.
Output of 68 = “H”, pMOS transistor Tp17
= OFF, nMOS transistor Tn17 = ON, pM
OS transistor Tp16 = ON, nMOS transistor
Tn16 = OFF, the potential of the output terminal 66 = V SS
And is supplied to the word line WL.

【0086】また、書込み時には、図24に示すよう
に、電位VIH=VPP、電位VIN=VSS、制御信号LP=
PP、制御信号LN=VCCとされ、pMOSトランジス
タTp15=OFF、nMOSトランジスタTn 15=
ONとされる。ここに、このロウデコーダが選択される
と、NAND回路68の出力=「L」で、pMOSトラ
ンジスタTp 17=ON、nMOSトランジスタTn
7=OFF、pMOSトランジスタTp 16=OFF、
nMOSトランジスタTn 16=ONとなり、出力端子
66の電位=VPPとされ、これがワード線WLに供給さ
れる。
At the time of writing, as shown in FIG. 24, the potential V IH = V PP , the potential V IN = V SS , the control signal LP =
V PP , control signal LN = V CC , pMOS transistor T p 15 = OFF, nMOS transistor T n 15 =
Turned on. When this row decoder is selected, the output of the NAND circuit 68 = “L”, the pMOS transistor T p 17 = ON, and the nMOS transistor T n 1
7 = OFF, pMOS transistor T p 16 = OFF,
The nMOS transistor T n 16 = ON, the potential of the output terminal 66 = V PP, and this is supplied to the word line WL.

【0087】この場合、制御信号LP=VPPとされてい
るので、pMOSトランジスタTp15はONとはなら
ず、インバータ59の出力端側からNAND回路68側
へ電流が逆流することを阻止することができる。これに
対して、このロウデコーダが非選択とされる場合には、
図25に示すように、NAND回路68の出力=「H」
で、pMOSトランジスタTp 17=OFF、nMOS
トランジスタTn 17=ON、pMOSトランジスタT
p 16=ON、nMOSトランジスタTn 16=OFF
で、出力端子66の電位=VSSとされ、これがワード線
WLに供給される。
In this case, since the control signal LP = V PP , the pMOS transistor T p 15 is not turned on, and the current is prevented from flowing backward from the output end side of the inverter 59 to the NAND circuit 68 side. be able to. On the other hand, when this row decoder is deselected,
As shown in FIG. 25, the output of the NAND circuit 68 = “H”
, PMOS transistor T p 17 = OFF, nMOS
Transistor T n 17 = ON, pMOS transistor T
p 16 = ON, nMOS transistor T n 16 = OFF
Then, the potential of the output terminal 66 is set to V SS , which is supplied to the word line WL.

【0088】また、消去時には、図27に示すように、
電圧VIH=VCC、電圧VIN=VBB、制御信号LP=
SS、制御信号LN=VBBとされ、pMOSトランジス
タTp 15=ON、nMOSトランジスタTn 15=O
FFとされる。ここに、このロウデコーダが選択される
と、NAND回路68の出力=「L」で、pMOSトラ
ンジスタTp 16=ON、nMOSトランジスタTn
6=OFF、pMOSトランジスタTp 17=OFF、
nMOSトランジスタTn 17=ONとなり、出力端子
66の電位=VBBとされ、これがワード線WLに供給さ
れる。
When erasing, as shown in FIG.
Voltage V IH = V CC , voltage V IN = V BB , control signal LP =
V SS , control signal LN = V BB , pMOS transistor T p 15 = ON, nMOS transistor T n 15 = O
FF. When this row decoder is selected, the output of the NAND circuit 68 = “L”, the pMOS transistor T p 16 = ON, and the nMOS transistor T n 1
6 = OFF, pMOS transistor T p 17 = OFF,
The nMOS transistor T n 17 = ON, the potential of the output terminal 66 = V BB, and this is supplied to the word line WL.

【0089】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図27に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 16
=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ON、pM
OSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジス
タTn 17=OFFとなり、出力端子66の電圧=V CC
とされ、これがワード線WLに供給される。
On the other hand, this row decoder is not selected
27, the NAND circuit, as shown in FIG.
Output of 68 = “H”, pMOS transistor Tp16
= OFF, nMOS transistor Tn16 = ON, pM
OS transistor Tp17 = ON, nMOS transistor
Tn17 = OFF, voltage of output terminal 66 = V CC
And is supplied to the word line WL.

【0090】このように、このロウデコーダによれば、
ワード線WLに対して、必要に応じて、正電圧VCC、零
(接地)電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給す
ることができる。なお、電位VIH=VCC又はVPP、電位
IN=VSS又はVBB、制御信号LP=V IH、制御信号L
N=VINとする場合には、pMOSトランジスタTp
5=OFF、nMOSトランジスタTn 15=OFFと
して、現時点の状態をラッチすることができる。
Thus, according to this row decoder,
If necessary, a positive voltage V may be applied to the word line WL.CC,zero
(Ground) voltage VSS, High voltage VPPOr negative voltage VBBSupply
You can The potential VIH= VCCOr VPP,potential
VIN= VSSOr VBB, Control signal LP = V IH, Control signal L
N = VINIn case of, the pMOS transistor Tp1
5 = OFF, nMOS transistor Tn15 = OFF
Then, the current state can be latched.

【0091】また、pMOSトランジスタTp 15=O
FF、nMOSトランジスタTn 15=OFFとして、
現時点の状態をラッチした後、電位VIH又は電位VIN
変化させることにより、ワード線WLに供給する電圧を
変化させることもできる。以上のように、図12のレベ
ル変換回路をフラッシュメモリのロウデコーダに使用す
れば、ロウデコーダのレベル変換回路69は、3個のp
MOSトランジスタTp 15,Tp 16,Tp 17と、
3個のnMOSトランジスタTn 15,T n 16,Tn
17とで構成されているので、ロウデコーダの占有面積
を小さくし、チップ面積の縮小化を図ることができる。
Further, the pMOS transistor Tp15 = O
FF, nMOS transistor Tn15 = OFF,
After latching the current state, the potential VIHOr potential VINTo
By changing the voltage supplied to the word line WL
It can be changed. As described above, the level of FIG.
Use the conversion circuit for the row decoder of flash memory.
Then, the level conversion circuit 69 of the row decoder has three p
MOS transistor Tp15, Tp16, Tp17,
Three nMOS transistors Tn15, T n16, Tn
The area occupied by the row decoder is 17
Can be reduced, and the chip area can be reduced.

【0092】以上のように、図12に示した第4実施例
のレベル変換回路はそのままロウデコーダの駆動部に使
用でき、第2インバータ回路の出力がワード線を駆動す
る。しかしワード線は負荷が大きいためインバータ回路
の出力で直接ワード線を駆動するのではなく、更にワー
ド線駆動用のドライバ回路を設けたのが、第5及び第6
実施例である。
As described above, the level conversion circuit of the fourth embodiment shown in FIG. 12 can be used as it is in the drive section of the row decoder, and the output of the second inverter circuit drives the word line. However, since the word line has a large load, the word line is not directly driven by the output of the inverter circuit, but a driver circuit for driving the word line is further provided.
This is an example.

【0093】図28は第5実施例のフラッシュ・メモリ
の要部を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を示し
ている。なお、図12、図21に対応する部分には同一
符号を付している。図中、71はNAND回路68の出
力をレベル変換するレベル変換回路であり、このレベル
変換回路71は、図12に示すレベル変換回路の一実施
例を利用して構成されている。
FIG. 28 is a circuit diagram showing an essential part of the flash memory of the fifth embodiment, showing one row decoder. The parts corresponding to those in FIGS. 12 and 21 are designated by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 71 is a level conversion circuit for converting the level of the output of the NAND circuit 68, and the level conversion circuit 71 is constructed by using an embodiment of the level conversion circuit shown in FIG.

【0094】また、Tp 18はpMOSトランジスタ、
n 18はnMOSトランジスタであり、これらpMO
SトランジスタTp 18とnMOSトランジスタTn
8とで、ワード線ドライバをなすインバータ72が構成
されている。ここに、pMOSトランジスタTp 18の
ソースはVIH電圧線64に接続され、nMOSトランジ
スタTn 18のソースはVIN電圧線65に接続され、p
MOSトランジスタTp 18のゲートとnMOSトラン
ジスタTn 18のゲートとの接続点73はレベル変換回
路71の出力端子67に接続され、pMOSトランジス
タTp 18のドレインとnMOSトランジスタTn 18
のドレインとの接続点74がワード線WLに接続されて
いる。このようにワード線ドライバをなすインバータ7
2には第1インバータ回路の出力が入力される。
Further, T p 18 is a pMOS transistor,
T n 18 is an nMOS transistor, and these pMO
S transistor T p 18 and nMOS transistor T n 1
An inverter 72 forming a word line driver is constituted by 8 and. Here, the source of the pMOS transistor T p 18 is connected to the V IH voltage line 64, the source of the nMOS transistor T n 18 is connected to the V IN voltage line 65, and p
The connection point 73 between the gate of the MOS transistor T p 18 and the gate of the nMOS transistor T n 18 is connected to the output terminal 67 of the level conversion circuit 71, and the drain of the pMOS transistor T p 18 and the nMOS transistor T n 18 are connected.
A connection point 74 with the drain of is connected to the word line WL. Inverter 7 forming a word line driver in this way
The output of the first inverter circuit is input to 2.

【0095】このロウデコーダの動作を示す真理値表は
表4に示す場合と同様になり、このロウデコーダにおい
ても、ワード線WLに対して、必要に応じて、正電圧V
CC、零電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給する
ことができ、また、ラッチ動作を行うこともできる。第
5実施例によるフラッシュ・メモリによれば、レベル変
換回路71は、3個のpMOSトランジスタTp 15,
p 16,Tp 17と、3個のnMOSトランジスタT
n 15,Tn 16,Tn 17で構成されているので、ワ
ード線ドライバを設けてなるフラッシュ・メモリにおい
て、ロウデコーダの占有面積を小さくし、チップ面積の
縮小化を図ることができる。
The truth table showing the operation of this row decoder is the same as that shown in Table 4, and in this row decoder, the positive voltage V is applied to the word line WL as required.
It is possible to supply CC , zero voltage V SS , high voltage V PP or negative voltage V BB, and also to perform a latch operation. According to the flash memory of the fifth embodiment, the level conversion circuit 71 has three pMOS transistors T p 15,
T p 16, T p 17, and three nMOS transistors T
Since it is composed of n 15, T n 16, and T n 17, the area occupied by the row decoder can be reduced and the chip area can be reduced in the flash memory provided with the word line driver.

【0096】図29は第6実施例のフラッシュ・メモリ
の要部を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を示し
ている。なお、図12、図21に対応する部分には同一
符号を付している。図中、75はNAND回路68の出
力をレベル変換するレベル変換回路であり、このレベル
変換回路75も、図12に示す本発明によるレベル変換
回路の一実施例を利用して構成されている。
FIG. 29 is a circuit diagram showing the main part of the flash memory of the sixth embodiment, showing one row decoder. The parts corresponding to those in FIGS. 12 and 21 are designated by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 75 is a level conversion circuit for converting the level of the output of the NAND circuit 68. This level conversion circuit 75 is also constructed by using an embodiment of the level conversion circuit according to the present invention shown in FIG.

【0097】また、Tn 19,Tn 20はnMOSトラ
ンジスタであり、これらnMOSトランジスタTn
9,Tn 20でワード線ドライブ回路をなすプッシュプ
ル回路76が構成されている。この例では、nMOSト
ランジスタTn 19のドレインはVIH電圧線64に接続
され、nMOSトランジスタTn 20のソースはVIN
圧線65に接続され、nMOSトランジスタTn 19の
ゲートは、レベル変換回路75の出力端子66に接続さ
れ、nMOSトランジスタTn 20のゲートはレベル変
換回路75の出力端子67に接続され、nMOSトラン
ジスタTn 19のソースとnMOSトランジスタTn
0のドレインとの接続点77がワード線WLに接続され
ている。
Further, T n 19 and T n 20 are nMOS transistors, and these nMOS transistors T n 1
A push-pull circuit 76, which forms a word line drive circuit, is constituted by 9, T n 20. In this example, the drain of the nMOS transistor T n 19 is connected to the V IH voltage line 64, the source of the nMOS transistor T n 20 is connected to the V IN voltage line 65, and the gate of the nMOS transistor T n 19 is the level conversion circuit. 75, the gate of the nMOS transistor T n 20 is connected to the output terminal 67 of the level conversion circuit 75, the source of the nMOS transistor T n 19 and the nMOS transistor T n 2 are connected.
The connection point 77 with the drain of 0 is connected to the word line WL.

【0098】このロウデコーダの動作を示す真理値表は
表3と同様になり、このロウデコーダにおいても、ワー
ド線WLに対して、必要に応じて、電源電圧VCC、零
(接地)電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給す
ることができ、また、ラッチ動作を行うこともできる。
第6実施例のフラッシュ・メモリによれば、レベル変換
回路75は、3個のpMOSトランジスタTp 15,T
p 16,Tp 17と、3個のnMOSトランジスタTn
15,Tn 16,Tn 17で構成されているので、ワー
ド線ドライバを設けてなるフラッシュ・メモリにおい
て、ロウデコーダの占有面積を小さくし、チップ面積の
縮小化を図ることができる。
A truth table showing the operation of this row decoder is similar to that of Table 3, and also in this row decoder, the power supply voltage V CC and the zero (ground) voltage V are applied to the word lines WL as required. SS , a high voltage V PP or a negative voltage V BB can be supplied, and a latch operation can be performed.
According to the flash memory of the sixth embodiment, the level conversion circuit 75 has three pMOS transistors T p 15, T.
p 16, T p 17, and three nMOS transistors T n
Since it is composed of 15, T n 16 and T n 17, the area occupied by the row decoder can be reduced and the chip area can be reduced in the flash memory provided with the word line driver.

【0099】次に図12のレベル変換回路をフラッシュ
メモリのロウデコーダに使用した他の例を第7実施例に
示す。図30は第7実施例のフラッシュ・メモリの要部
を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を示してい
る。なお、図12、図21に対応する部分には同一符号
を付している。
Next, another example in which the level conversion circuit of FIG. 12 is used for a row decoder of a flash memory is shown in a seventh embodiment. FIG. 30 is a circuit diagram showing the main part of the flash memory of the seventh embodiment, showing one row decoder. The parts corresponding to those in FIGS. 12 and 21 are designated by the same reference numerals.

【0100】この第7実施例においては、ロウデコーダ
は、メインロウデコーダ78とサブロウデコーダ79と
を設けて構成されている。なお、WL0 〜WL3 はワー
ド線である。メインロウデコーダ78において、80は
NAND回路68の出力をレベル変換するレベル変換回
路であり、このレベル変換回路80は、図12に示す本
発明によるレベル変換回路の一実施例を利用して構成さ
れている。
In the seventh embodiment, the row decoder comprises a main row decoder 78 and a sub row decoder 79. Note that WL 0 to WL 3 are word lines. In the main row decoder 78, reference numeral 80 is a level conversion circuit for converting the level of the output of the NAND circuit 68. The level conversion circuit 80 is constructed by utilizing an embodiment of the level conversion circuit according to the present invention shown in FIG. ing.

【0101】また、サブロウデコーダ79において、8
0 〜813 はワード線ドライブ回路であり、820
823 は正電圧VCC、高電圧VPP又は零電圧VSSを供給
するV3 電圧線、830 〜833 は零電圧VSS、負電圧
BB又は電源電圧VCCを供給するV4 電圧線、Tp 20
0 〜Tp 203 、Tp 210 〜Tp 213 はpMOSト
ランジスタ、Tn 200 〜Tn 203 、Tn 210 〜T
n 213 はnMOSトランジスタである。
In the sub row decoder 79, 8
Reference numerals 10 to 81 3 denote word line drive circuits, and 82 0 to
Reference numeral 82 3 denotes a positive voltage V CC , high voltage V PP or a V 3 voltage line for supplying a zero voltage V SS , and 83 0 to 83 3 denotes a zero voltage V SS , a negative voltage V BB or a power supply voltage V CC V 4 Voltage line, T p 20
0 ~T p 20 3, T p 21 0 ~T p 21 3 are pMOS transistors, T n 20 0 ~T n 20 3, T n 21 0 ~T
n 21 3 is an nMOS transistor.

【0102】ここに、レベル変換回路80の出力端子6
6は、pMOSトランジスタTp 210 〜Tp 213
びnMOSトランジスタTn 210 〜Tn 213 のゲー
トに接続されており、レベル変換回路80の出力端子6
7は、pMOSトランジスタTp 200 〜Tp 203
びnMOSトランジスタTn 200 〜Tn 203 のゲー
トに接続されている。
Here, the output terminal 6 of the level conversion circuit 80
6, the output terminal 6 of the pMOS transistor T p 21 0 ~T p 21 3 and the nMOS transistor T n 21 0 ~T n 21 3 of which is connected to the gate, the level conversion circuit 80
7 is connected to the gates of the pMOS transistors T p 20 0 to T p 20 3 and the nMOS transistors T n 20 0 to T n 20 3 .

【0103】なお、この例では、読出し時、V3 電圧線
820 〜823 のうち、いずれかのV3 電圧線=VCC
その他のV3 電圧線=VSS、V4 電圧線830 〜833
=V SSとされる。また、書込み時には、V3 電圧線82
0 〜823 のうち、いずれかのV3 電圧線=VPP、その
他のV3 電圧線=VSS、V4 電圧線830 〜833 =V
SSとされる。
In this example, at the time of reading, V3Voltage line
820~ 823One of V3Voltage line = VCC,
Other V3Voltage line = VSS, VFourVoltage line 830~ 833
= V SSIt is said that When writing, V3Voltage line 82
0~ 823One of V3Voltage line = VPP,That
Other V3Voltage line = VSS, VFourVoltage line 830~ 833= V
SSIt is said that

【0104】また、消去時には、V3 電圧線820 〜8
3 =VCC、V4 電圧線830 〜833 のうち、いずれ
かのV4 電圧線=VBB、その他のV4 電圧線=VCCとさ
れる。表5は、レベル変換回路80の動作を示す真理値
表、図31〜図36は、このロウデコーダの動作を示す
回路図である。
At the time of erasing, V 3 voltage lines 82 0 to 8 8
2 3 = V CC , one of the V 4 voltage lines 83 0 to 83 3 is V 4 voltage line = V BB , and the other V 4 voltage line = V CC . Table 5 is a truth table showing the operation of the level conversion circuit 80, and FIGS. 31 to 36 are circuit diagrams showing the operation of the row decoder.

【0105】[0105]

【表5】 [Table 5]

【0106】即ち、このロウデコーダにおいては、読出
し時には、図31に示すように、電位VIH=VCC、電位
IN=VSS、制御信号LP=VCC、制御信号LN=VCC
で、pMOSトランジスタTp 15=OFF、nMOS
トランジスタTn 15=ONとされる。ここに、このロ
ウデコーダが選択されると、NAND回路68の出力=
「L」で、pMOSトランジスタTp 17=ON、nM
OSトランジスタTn 17=OFF、pMOSトランジ
スタTp 16=OFF、nMOSトランジスタTn 16
=ONとなり、出力端子66の電位=VCC、出力端子6
7の電位=VSSとなる。
That is, in this row decoder, at the time of reading, as shown in FIG. 31, the potential V IH = V CC , the potential V IN = V SS , the control signal LP = V CC , and the control signal LN = V CC.
Then, pMOS transistor T p 15 = OFF, nMOS
The transistor T n 15 = ON. If this row decoder is selected here, the output of the NAND circuit 68 =
“L”, pMOS transistor T p 17 = ON, nM
OS transistor T n 17 = OFF, pMOS transistor T p 16 = OFF, nMOS transistor T n 16
= ON, the potential of the output terminal 66 = V CC , the output terminal 6
7 potential = V SS .

【0107】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =ON、pMOSトランジスタTp 21
0 〜Tp 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =ON、nMOSトランジスタTn
0 〜Tn 203 =OFFとなる。ここに例えば、ワー
ド線WL0 が選択される場合には、V3 電圧線820
CC、V3 電圧線821 〜823 =VSS、V4 電圧線8
0 〜833 =VSSとされる。この結果、ワード線WL
0 =VCC、ワード線WL1 〜WL3 =VSSとされる。
As a result, the nMOS transistor Tn21
0~ Tn213= ON, pMOS transistor Tp21
0~ Tp213= OFF, pMOS transistor TpTwo
00~ Tp203= ON, nMOS transistor TnTwo
00~ Tn203= OFF. Here, for example,
Line WL0If is selected, V3Voltage line 820=
V CC, V3Voltage line 821~ 823= VSS, VFourVoltage line 8
Three0~ 833= VSSIt is said that As a result, the word line WL
0= VCC, Word line WL1~ WL3= VSSIt is said that

【0108】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図32に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 17
=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON、pM
OSトランジスタTp 16=ON、nMOSトランジス
タTn 16=OFFとなり、出力端子66=VSS、出力
端子67=VCCとなる。
On the other hand, when this row decoder is not selected, as shown in FIG. 32, the output of NAND circuit 68 is "H" and pMOS transistor T p 17
= OFF, nMOS transistor T n 17 = ON, pM
The OS transistor T p 16 = ON, the nMOS transistor T n 16 = OFF, the output terminal 66 = V SS , and the output terminal 67 = V CC .

【0109】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0 〜Tp 213 =ON、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =OFF、nMOSトランジスタTn
200 〜Tn 203 =ONとなる。そこで、例えば、V
3 電圧線820 =VCC、V3 電圧線821 〜823 =V
SS、V4 電圧線830 〜833 =VSSとされるような場
合であっても、ワード線WL0 〜WL3 =VSSとされ
る。
As a result, the nMOS transistor T n 21
0 to T n 21 3 = OFF, pMOS transistor T p 2
1 0 ~T p 21 3 = ON , pMOS transistor T p 2
0 0 to T p 20 3 = OFF, nMOS transistor T n
20 0 to T n 20 3 = ON. So, for example, V
3 voltage lines 82 0 = V CC , V 3 voltage lines 82 1 to 82 3 = V
Even if the SS and V 4 voltage lines 83 0 to 83 3 = V SS are set, the word lines WL 0 to WL 3 = V SS are set.

【0110】また、書込み時には、図33に示すよう
に、電位VIH=VPP、電位VIN=VSS、制御信号LP=
PP、制御信号LN=VCCで、pMOSトランジスタT
p 15=OFF、nMOSトランジスタTn 15=ON
とされる。ここに、このロウデコーダが選択されると、
NAND回路68の出力=「L」で、pMOSトランジ
スタTp 17=ON、nMOSトランジスタTn 17=
OFF、pMOSトランジスタTp 16=OFF、nM
OSトランジスタTn 16=ONとなり、出力端子66
の電圧=VPP、出力端子67の電圧=VSSとなる。
At the time of writing, as shown in FIG. 33, the potential V IH = V PP , the potential V IN = V SS , the control signal LP =
With V PP and control signal LN = V CC , pMOS transistor T
p 15 = OFF, nMOS transistor T n 15 = ON
It is said that If this row decoder is selected here,
When the output of the NAND circuit 68 is “L”, the pMOS transistor T p 17 = ON and the nMOS transistor T n 17 =
OFF, pMOS transistor T p 16 = OFF, nM
The OS transistor T n 16 = ON and the output terminal 66
Voltage = V PP and the voltage of the output terminal 67 = V SS .

【0111】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =ON、pMOSトランジスタTp 21
0 〜Tp 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =ON、nMOSトランジスタTn
0 〜Tn 203 =OFFとなる。ここに例えば、ワー
ド線WL0 が選択される場合には、V3 電圧線820
PP、V3 電圧線821 〜823 =VSS、V4 電圧線8
0 〜833 =VSSとされる。この結果、ワード線WL
0 =VPP、ワード線WL1 〜WL3 =VSSとされる。
As a result, the nMOS transistor Tn21
0~ Tn213= ON, pMOS transistor Tp21
0~ Tp213= OFF, pMOS transistor TpTwo
00~ Tp203= ON, nMOS transistor TnTwo
00~ Tn203= OFF. Here, for example,
Line WL0If is selected, V3Voltage line 820=
V PP, V3Voltage line 821~ 823= VSS, VFourVoltage line 8
Three0~ 833= VSSIt is said that As a result, the word line WL
0= VPP, Word line WL1~ WL3= VSSIt is said that

【0112】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図34に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 17
=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON、pM
OSトランジスタTp 16=ON、nMOSトランジス
タTn 16=OFFとなり、出力端子66=VSS、出力
端子67=VPPとなる。
On the other hand, when this row decoder is not selected, as shown in FIG. 34, the output of the NAND circuit 68 is "H" and the pMOS transistor T p 17
= OFF, nMOS transistor T n 17 = ON, pM
The OS transistor T p 16 = ON, the nMOS transistor T n 16 = OFF, the output terminal 66 = V SS , and the output terminal 67 = V PP .

【0113】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0 〜Tp 213 =ON、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =OFF、nMOSトランジスタTn
200 〜Tn 203 =ONとなる。そこで、例えば、V
3 電圧線820 =VPP、V3 電圧線821 〜823 =V
SS、V4 電圧線830 〜833 =VSSとされるような場
合であっても、ワード線WL0 〜WL3 =VSSとされ
る。
As a result, the nMOS transistor T n 21
0 to T n 21 3 = OFF, pMOS transistor T p 2
1 0 ~T p 21 3 = ON , pMOS transistor T p 2
0 0 to T p 20 3 = OFF, nMOS transistor T n
20 0 to T n 20 3 = ON. So, for example, V
3 voltage line 82 0 = V PP , V 3 voltage line 82 1 to 82 3 = V
Even if the SS and V 4 voltage lines 83 0 to 83 3 = V SS are set, the word lines WL 0 to WL 3 = V SS are set.

【0114】また、消去時には、図35に示すように、
電位VIH=VCC、電位VIN=VBB、制御信号LP=
SS、制御信号LN=VBBで、pMOSトランジスタT
p 15=ON、nMOSトランジスタTn 15=OFF
とされる。ここに、このロウデコーダが選択されると、
NAND回路68の出力=「L」で、pMOSトランジ
スタTp 16=ON、nMOSトランジスタTn 16=
OFF、pMOSトランジスタTp 17=OFF、nM
OSトランジスタTn 17=ONとなり、出力端子66
の電位=VBB、出力端子67の電位=VCCとなる。
At the time of erasing, as shown in FIG.
Potential V IH = V CC , potential V IN = V BB , control signal LP =
With V SS and control signal LN = V BB , pMOS transistor T
p 15 = ON, nMOS transistor T n 15 = OFF
It is said that If this row decoder is selected here,
When the output of the NAND circuit 68 = “L”, the pMOS transistor T p 16 = ON and the nMOS transistor T n 16 =
OFF, pMOS transistor T p 17 = OFF, nM
The OS transistor T n 17 = ON and the output terminal 66
Potential = V BB , and the potential of the output terminal 67 = V CC .

【0115】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0 〜Tp 213 =ON、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =OFF、nMOSトランジスタTn
200 〜Tn 203 =ONとされる。ここに例えば、ワ
ード線WL0 が選択される場合には、V3 電圧線820
〜823 =VCC、V4 電圧線830 =VBB、V4 電圧線
831 〜833 =VCCとされ、ワード線WL0 =VBB
ワード線WL1 〜WL3 =VCCとされる。
As a result, the nMOS transistor T n 21
0 to T n 21 3 = OFF, pMOS transistor T p 2
1 0 ~T p 21 3 = ON , pMOS transistor T p 2
0 0 to T p 20 3 = OFF, nMOS transistor T n
20 0 to T n 20 3 = ON. Here, for example, when the word line WL 0 is selected, the V 3 voltage line 82 0 is selected.
˜82 3 = V CC , V 4 voltage line 83 0 = V BB , V 4 voltage line 83 1 to 83 3 = V CC , word line WL 0 = V BB ,
Word lines WL 1 to WL 3 = V CC .

【0116】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図36に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 17
=ON、nMOSトランジスタTn 17=OFF、pM
OSトランジスタTp 16=OFF、nMOSトランジ
スタTn 16=ONとなり、出力端子66=VCC、出力
端子67=VBBとなる。
On the other hand, when this row decoder is not selected, as shown in FIG. 36, the output of NAND circuit 68 is "H", and pMOS transistor T p 17
= ON, nMOS transistor T n 17 = OFF, pM
The OS transistor T p 16 = OFF, the nMOS transistor T n 16 = ON, the output terminal 66 = V CC , and the output terminal 67 = V BB .

【0117】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =ON、pMOSトランジスタTp 21
0 〜Tp 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =ON、nMOSトランジスタTn
0 〜Tn 203 =OFFとされる。そこで、例えば、
3 電圧線820 〜823 =VCC、V4 電圧線830
BB、V4 電圧線831 〜833 =VCCとされるような
場合であっても、ワード線WL0 〜WL3 =VCCとされ
る。
As a result, the nMOS transistor T n 21
0 to T n 21 3 = ON, pMOS transistor T p 21
0 to T p 21 3 = OFF, pMOS transistor T p 2
0 0 to T p 20 3 = ON, nMOS transistor T n 2
0 0 to T n 20 3 = OFF. So, for example,
V 3 voltage line 82 0 to 82 3 = V CC , V 4 voltage line 83 0 =
Even when V BB and V 4 voltage lines 83 1 to 83 3 = V CC are set, word lines WL 0 to WL 3 = V CC are set.

【0118】このロウデコーダにおいても、ワード線W
0 〜WL3 に対して、必要に応じて、正電圧VCC、接
地電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給すること
ができる。なお、電位VIH=VCC又はVPP、電位VIN
SS又はVBB、制御信号LP=V IH、制御信号LN=V
INとする場合には、pMOSトランジスタTp 15=O
FF、nMOSトランジスタTn 15=OFFとして、
現時点の状態をラッチすることができる。
Also in this row decoder, the word line W
L0~ WL3With respect to the positive voltage VCC,Contact
Ground voltage VSS, High voltage VPPOr negative voltage VBBTo supply
You can The potential VIH= VCCOr VPP, Potential VIN=
VSSOr VBB, Control signal LP = V IH, Control signal LN = V
INIn case of, the pMOS transistor Tp15 = O
FF, nMOS transistor Tn15 = OFF,
You can latch the current state.

【0119】また、pMOSトランジスタTp 15=O
FF、nMOSトランジスタTn 15=OFFとして、
現時点の状態をラッチした後、電位VIH又は電位VIN
変化させてワード線WLに供給する電圧を変化させるこ
ともできる。また、全ロウデコーダを選択状態にし、全
3 電圧線をVCCとする場合には、全ワード線にVCC
供給し、全セルを読出し状態にすることができ、また、
全ロウデコーダを選択状態にし、全V3 電圧線をVPP
する場合には、全ワード線にVPPを供給し、全セルを書
込み状態にすることができ、また、全ロウデコーダを選
択状態にし、全V4 電圧線をVBBとする場合には、全ワ
ード線にVBBを供給し、全セルを消去状態にすることが
できる。
Further, the pMOS transistor T p 15 = O
FF, nMOS transistor T n 15 = OFF,
After latching the current state, the potential V IH or the potential V IN can be changed to change the voltage supplied to the word line WL. When all row decoders are selected and all V 3 voltage lines are set to V CC , V CC can be supplied to all word lines and all cells can be read.
When all row decoders are selected and all V 3 voltage lines are set to V PP , all word lines can be supplied with V PP and all cells can be written. When all the V 4 voltage lines are set to V BB in this state, V BB can be supplied to all word lines to put all cells in the erased state.

【0120】また、全ロウデコーダを選択状態にし、全
3 電圧線をVCCとして全ワード線にVCCを供給した
後、レベル変換回路84をラッチモードにし、その後、
全V3電圧線をVPPとする場合には、全ワード線にVPP
を供給し、全セルを書込み状態にすることができる。ま
た、全ロウデコーダを選択状態にし、全V3 電圧線をV
CCとして全ワード線にVCCを供給した後、レベル変換回
路80をラッチモードにし、その後、全V4電圧線をV
BBとする場合には、全ワード線にVBBを供給し、全セル
を消去状態にすることができる。
Further, after all row decoders are selected and all V 3 voltage lines are set to V CC and V CC is supplied to all word lines, the level conversion circuit 84 is set to the latch mode, and thereafter,
When all V 3 voltage lines are set to V PP , all word lines are V PP
Can be supplied to put all the cells in the written state. In addition, all row decoders are set to the selected state and all V 3 voltage lines are set to V
After feeding V CC to all the word lines as CC, and the level converting circuit 80 to the latch mode, then all V 4 voltage line V
In the case of BB , V BB can be supplied to all word lines to put all cells in the erased state.

【0121】第7実施例フラッシュ・メモリによれば、
メインロウデコーダ78のレベル変換回路80は、3個
のpMOSトランジスタTp 15,Tp 16,Tp 17
と、3個のnMOSトランジスタTn 15,Tn 16,
n 17で構成されているので、ロウデコーダをメイン
ロウデコーダとサブロウデコーダを設けて構成されるフ
ラッシュ・メモリにおいて、ロウデコーダの占有面積を
小さくし、チップ面積の縮小化を図ることができる。
According to the seventh embodiment flash memory,
The level conversion circuit 80 of the main row decoder 78 includes three pMOS transistors T p 15, T p 16, T p 17
And three nMOS transistors T n 15, T n 16,
Since it is composed of T n 17, the area occupied by the row decoder can be reduced and the chip area can be reduced in the flash memory configured by providing the row decoder with the main row decoder and the sub row decoder.

【0122】次に第7実施例のサブロウデコーダを構成
するトランジスタ数を減少させたフラッシュメモリを第
8実施例に示す。図37は第8実施例のフラッシュ・メ
モリの要部を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を
示している。なお、図12、図21、図30に対応する
部分には同一符号を付している。
Next, a flash memory in which the number of transistors forming the sub row decoder of the seventh embodiment is reduced is shown in the eighth embodiment. FIG. 37 is a circuit diagram showing the main part of the flash memory of the eighth embodiment, showing one row decoder. The parts corresponding to those in FIGS. 12, 21, and 30 are designated by the same reference numerals.

【0123】図中、84はサブロウデコーダであり、こ
のサブロウデコーダ84においては、図30に示すサブ
ロウデコーダ79で設けているnMOSトランジスタT
p 210 〜Tp 213 が削除されており、その他につい
ては、図30に示すサブロウデコーダ79と同様に構成
されている。このロウデコーダにおいても、ワード線W
0 〜WL3 に対して、必要に応じて、電源電圧VCC
零電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給すること
ができ、また、ラッチ動作、全セル選択動作について
も、図30に示すロウデコーダと同様に、これを行うこ
とができる。
In the figure, reference numeral 84 is a sub row decoder. In this sub row decoder 84, the nMOS transistor T provided in the sub row decoder 79 shown in FIG.
p 21 0 ~T p 21 3 has been removed, for the other, have the same structure as the sub-row decoder 79 shown in FIG. 30. Also in this row decoder, the word line W
For L 0 to WL 3 , the power supply voltage V CC , if necessary,
The zero voltage V SS , the high voltage V PP or the negative voltage V BB can be supplied, and the latch operation and the all cell selection operation can be performed similarly to the row decoder shown in FIG.

【0124】本実施例のフラッシュ・メモリによれば、
メインロウデコーダ78のレベル変換回路80は3個の
pMOSトランジスタTp 15,Tp 16,Tp 17
と、3個のnMOSトランジスタTn 15,Tn 16,
n 17で構成されており、また、サブロウデコーダ8
4のトランジスタの数は図30に示すサブロウデコーダ
79のトランジスタの数よりも少なくされているので、
ロウデコーダをメインロウデコーダとサブロウデコーダ
を設けて構成されるフラッシュ・メモリに関し、図30
に示す場合よりも、ロウデコーダの占有面積を小さく
し、チップ面積の縮小化を図ることができる。
According to the flash memory of this embodiment,
The level conversion circuit 80 of the main row decoder 78 includes three pMOS transistors T p 15, T p 16, T p 17
And three nMOS transistors T n 15, T n 16,
T n 17, and the sub-row decoder 8
Since the number of transistors of 4 is smaller than that of the sub-row decoder 79 shown in FIG. 30,
FIG. 30 shows a flash memory including a row decoder provided with a main row decoder and a sub row decoder.
The area occupied by the row decoder can be reduced and the chip area can be reduced as compared with the case shown in FIG.

【0125】図38は第9実施例のフラッシュ・メモリ
の要部を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を示し
ている。なお、図12、図21、図30に対応する部分
には同一符号を付している。図中、85はメインロウデ
コーダ、Tn 22は転送ゲートをなすnMOSトランジ
スタ、86はnMOSトランジスタからなるキャパシ
タ、87はインバータである。
FIG. 38 is a circuit diagram showing an essential part of the flash memory of the ninth embodiment, showing one row decoder. The parts corresponding to those in FIGS. 12, 21, and 30 are designated by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 85 is a main row decoder, T n 22 is an nMOS transistor forming a transfer gate, 86 is a capacitor formed of an nMOS transistor, and 87 is an inverter.

【0126】また、インバータ87において、88はV
CC電源線、Tp 23はpMOSトランジスタ、Tn 23
はnMOSトランジスタ、89は読出し時、そのレベル
を「H」から「L」に立ち下げられる制御信号SBが入
力される制御信号入力端子である。また、91はサブロ
ウデコーダであり、このサブロウデコーダ91では、図
30に示すサブロウデコーダ79が設けているpMOS
トランジスタTp 200 〜Tp 203 、Tp 210 〜T
p 213 が削除されている。その他については、図30
に示すサブロウデコーダ79と同様に構成されている。
In the inverter 87, 88 is V
CC power supply line, T p 23 is a pMOS transistor, T n 23
Is an nMOS transistor, and 89 is a control signal input terminal to which a control signal SB whose level is lowered from “H” to “L” is input at the time of reading. Reference numeral 91 is a sub row decoder. In this sub row decoder 91, the pMOS provided by the sub row decoder 79 shown in FIG. 30 is provided.
Transistor T p 20 0 ~T p 20 3 , T p 21 0 ~T
p 21 3 has been deleted. Others are shown in FIG.
The sub row decoder 79 shown in FIG.

【0127】なお、この例においては、nMOSトラン
ジスタTn 22のゲートは、VIH電源線64に接続さ
れ、レベル変換回路80の出力端子66は、nMOSト
ランジスタTn 22を介してnMOSトランジスタTn
210 〜Tn 213 に接続され、インバータ87の出力
端子90は、キャパシタ86を介してnMOSトランジ
スタTn 210 〜Tn 213 のゲートに接続されてい
る。
In this example, the gate of the nMOS transistor T n 22 is connected to the VIH power supply line 64, and the output terminal 66 of the level conversion circuit 80 is connected to the nMOS transistor T n 22 via the nMOS transistor T n 22.
Is connected to the 21 0 ~T n 21 3, the output terminal 90 of the inverter 87 is connected to the gate of the nMOS transistor T n 21 0 ~T n 21 3 via a capacitor 86.

【0128】このロウデコーダにおいては、読出し時、
レベル変換回路80からnMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 のゲートに対してVCCが供給されるが、
この場合、制御信号SBは「H」から「L」に立ち下げ
られるので、インバータ96の出力端子90の電位は
「L」から「H」に立ち上げられる。この結果、ノード
93の電位は、キャパシタ86のカップリング作用によ
りV CC以上、例えば、VCC+Vthに昇圧され、この昇圧
された電圧がnMOSトランジスタTn 210 〜Tn
3 のゲートに供給される。なお、この場合、nMOS
トランジスタTn 22はOFF状態となるので、ノード
93側からレベル変換回路80側に電流が流れるという
ことはない。
In this row decoder, at the time of reading,
From the level conversion circuit 80 to the nMOS transistor Tn21
0~ Tn213V for the gate ofCCIs supplied,
In this case, the control signal SB falls from "H" to "L".
Therefore, the potential of the output terminal 90 of the inverter 96 is
Launched from "L" to "H". As a result, the node
The potential of 93 is due to the coupling action of the capacitor 86.
R V CCAbove, for example, VCC+ VthIs boosted to this boost
The generated voltage is nMOS transistor Tn210~ TnTwo
13Is supplied to the gate. In this case, nMOS
Transistor Tn22 is in the OFF state, so the node
A current flows from the 93 side to the level conversion circuit 80 side.
There is no such thing.

【0129】したがって、このロウデコーダにおいて
は、読出し時、選択ワード線の電位はVCC−Vth(nM
OSトランジスタのしきい電圧)とはならず、VCCとす
ることができ、書込時においても同様に、選択ワード線
の電位はVPP−Vthとはならず、VPPとすることができ
る。このロウデコーダは、この点の動作を除き、基本的
には、図30に示すロウデコーダと同様に動作し、ワー
ド線WL0 〜WL3 に対して、必要に応じて、電源電圧
CC、接地電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給
することができ、また、ラッチ動作、全セル選択動作に
ついても、図30に示すロウデコーダと同様に、これを
行うことができる。
Therefore, in this row decoder, at the time of reading, the potential of the selected word line is V CC -V th (nM
The threshold voltage of the OS transistor) can be set to V CC, and the potential of the selected word line can be set to V PP instead of V PP -V th even during writing. it can. This row decoder basically operates in the same manner as the row decoder shown in FIG. 30 except for the operation at this point, and the word lines WL 0 to WL 3 are supplied with the power supply voltage V CC , if necessary. The ground voltage V SS , the high voltage V PP or the negative voltage V BB can be supplied, and the latch operation and all-cell selection operation can be performed similarly to the row decoder shown in FIG.

【0130】第9実施例のフラッシュ・メモリによれ
ば、メインロウデコーダ85のレベル変換回路80は、
3個のpMOSトランジスタTp 15,Tp 16,Tp
17と、3個のnMOSトランジスタTn 15,Tn
6,Tn 17で構成されているので、ロウデコーダをメ
インロウデコーダとサブロウデコーダを設けて構成され
るフラッシュ・メモリにおいて、ロウデコーダの占有面
積を小さくし、チップ面積の縮小化を図ることができ
る。
According to the flash memory of the ninth embodiment, the level conversion circuit 80 of the main row decoder 85 is
Three pMOS transistors T p 15, T p 16, T p
17 and three nMOS transistors T n 15 and T n 1
6 and T n 17, the area occupied by the row decoder can be reduced and the chip area can be reduced in a flash memory having a row decoder provided with a main row decoder and a sub row decoder. it can.

【0131】以上のように、第4実施例から第9実施例
のレベル変換回路は、2個の接続スイッチ素子と2個の
インバータとで構成することができるので、これを、例
えば、レベル変換回路を必要とするフラッシュ・メモリ
に使用する場合には、チップ面積の縮小化を図ることが
できる。また、このようなレベル変換回路をフラッシュ
メモリのロウデコーダに使用すれば、ロウデコーダの占
有面積を小さくし、チップ面積の縮小化を図ることがで
きる。
As described above, since the level conversion circuits of the fourth to ninth embodiments can be composed of two connection switch elements and two inverters, this can be applied to, for example, level conversion. When used in a flash memory that requires a circuit, the chip area can be reduced. If such a level conversion circuit is used for a row decoder of a flash memory, the area occupied by the row decoder can be reduced and the chip area can be reduced.

【0132】しかし図12に示した第4実施例から第9
実施例で使用されたレベル変換回路は、図7のレベル変
換回路と同様の原因で、貫通電流が大きいという問題と
共にトランジスタのバランス設定が難しいという問題が
ある。第10及び第11実施例はこれらの問題を解決し
たレベル変換回路である。図39は第10実施例のレベ
ル変換回路を示す図である。図からも明らかなように、
図39の回路は図12のレベル変換回路において、第1
インバータを構成するpチャンネルトランジスタTp
6とnチャンネルトランジスタTn 16の間に第1デプ
リーション型トランジスタT18を設け、第2インバー
タを構成するpチャンネルトランジスタTp 17とnチ
ャンネルトランジスタTn 17の間に第2デプリーショ
ン型トランジスタT19を設けたものである。そして入
力信号は、ソース同士が入力端子に接続され、ゲート同
士が制御端子LNに接続された2個のnチャンネルトラ
ンジスタTn 20とTn 21を介して第1デプリーショ
ン型トランジスタT18の両端に入力されると共に、ソ
ース同士が入力端子に接続され、ゲート同士が制御端子
LPに接続された2個のpチャンネルトランジスタTp
22とTp 22を介して第2デプリーション型トランジ
スタT19の両端に入力される。
However, the fourth to ninth embodiments shown in FIG.
The level conversion circuit used in the embodiment has a problem that the through current is large and the balance setting of the transistors is difficult due to the same cause as the level conversion circuit of FIG. The tenth and eleventh embodiments are level conversion circuits which solve these problems. FIG. 39 is a diagram showing a level conversion circuit of the tenth embodiment. As is clear from the figure,
The circuit of FIG. 39 corresponds to the first level conversion circuit of the level conversion circuit of FIG.
P-channel transistor T p 1 forming an inverter
6 and the n-channel transistor T n 16 are provided with a first depletion type transistor T18, and the second depletion type transistor T19 is provided between the p-channel transistor T p 17 and the n-channel transistor T n 17 which form the second inverter. It is a thing. The input signal is input to both ends of the first depletion type transistor T18 via two n-channel transistors T n 20 and T n 21 whose sources are connected to the input terminal and whose gates are connected to the control terminal LN. And two p-channel transistors T p whose sources are connected to the input terminal and whose gates are connected to the control terminal LP.
It is input to both ends of the second depletion type transistor T19 via 22 and T p 22.

【0133】このデプリーション型トランジスタT18
とT19の作用は、図9に示した第2実施例のレベル変
換回路のデプリーショントランジスタT8と同様であ
り、それ以外は図12の回路と同様であるので、図39
の回路の詳しい説明は省略するが、表6が図39の回路
の真理値表である。
This depletion type transistor T18
And T19 are similar to those of the depletion transistor T8 of the level conversion circuit of the second embodiment shown in FIG. 9, and other than that are similar to those of the circuit of FIG.
Although a detailed description of the circuit of FIG. 39 is omitted, Table 6 is a truth table of the circuit of FIG.

【0134】[0134]

【表6】 [Table 6]

【0135】図40は第11実施例のレベル変換回路で
あり、図12のレベル変換回路において、pチャンネル
トランジスタTp 17のソースを付加pチャンネルトラ
ンジスタTp 24を介して制御端子63に接続し、付加
pチャンネルトランジスタT p 24のゲートを入力端子
53に接続したものに相当する。この付加pチャンネル
トランジスタTp 24は、第2インバータのpチャンネ
ルトランジスタTp 17がゲートに印加される電圧の変
化に応じて導通状態から非導通状態に変化する時に、あ
らかじめ入力信号の変化に応じてpチャンネルトランジ
スタTp 17のソースを切断する。これにより第2イン
バータに貫通電流が流れて点n24の電位が中間電位に
なるのを防止し、回路がより確実に動作するようにな
る。図40の回路の真理値表は図39の回路と同じ表6
である。
FIG. 40 shows the level conversion circuit of the eleventh embodiment.
Yes, in the level conversion circuit of FIG. 12, p channel
Transistor TpAdd 17 sources p channel tiger
Register TpConnected to the control terminal 63 via 24 and added
p-channel transistor T pInput terminal of 24 gates
It corresponds to the one connected to 53. This additional p channel
Transistor Tp24 is the p channel of the second inverter
Lutransistor Tp17 is the change of the voltage applied to the gate
When the state changes from conducting to non-conducting in response to
P-channel transition in response to changes in input signal
Star TpDisconnect the 17 sauce. This makes the second inn
A through current flows through the burner and the potential at point n24 becomes an intermediate potential.
To ensure that the circuit operates more reliably.
It The truth table of the circuit of FIG. 40 is the same as that of the circuit of FIG.
Is.

【0136】これまでは、フラッシュメモリにおいて消
去時のワード線への負電圧印加をロウデコーダを介して
行なう実施例及びそのためのレベル変換回路の実施例に
ついて説明した。ロウデコーダで負電圧を印加する場合
には、前述のように(図1及び図3参照)、拡散層と基
板又はウエルとの間の順バイアス電流を防止するため、
駆動部の基板又はウエルを負電位にバイアスする。但
し、書込時及び読出時には、負電位を用いないため、基
板又はウエルは電源電位VSSにする。
So far, the embodiments in which the negative voltage is applied to the word line in the flash memory at the time of erasing in the flash memory through the row decoder and the embodiments of the level conversion circuit therefor have been described. When a negative voltage is applied by the row decoder, as described above (see FIGS. 1 and 3), in order to prevent a forward bias current between the diffusion layer and the substrate or well,
The driver substrate or well is biased to a negative potential. However, since no negative potential is used during writing and reading, the substrate or well is set to the power supply potential V SS .

【0137】上記のような基板(ウエル)電位の制御回
路として図41に示すような回路が従来使用されてい
た。図41の回路において、VBSが基板(ウエル)電圧
線であり、負電圧源100より出力される負電圧VBB
零(接地)電圧VSSとの間で基板(ウエル)電圧線VBS
に印加する電圧を切り換えるためにpチャンネルデプレ
ーション型トランジスタTp 25が使用される。トラン
ジスタTp 25のゲート電圧を通常の電源電位VSSとV
CCの間で切り換えることにより、基板電圧線VBSに印加
する電圧が切り換えられる。基板電源線VBSに零電圧V
SSが出力される時には、負電圧源100は非動作状態に
なり、負電圧VBBを出力しない。
As a substrate (well) potential control circuit as described above, a circuit as shown in FIG. 41 has been conventionally used. In the circuit of FIG. 41, V BS is the substrate (well) voltage line, and the substrate (well) voltage line V BS is between the negative voltage V BB output from the negative voltage source 100 and the zero (ground) voltage V SS.
A p-channel depletion type transistor T p 25 is used to switch the voltage applied to. The gate voltage of the transistor T p 25 is set to the normal power supply potential V SS and V
By switching between CC , the voltage applied to the substrate voltage line V BS is switched. Zero voltage V on the board power line V BS
When SS is output, the negative voltage source 100 is inactive and does not output the negative voltage V BB .

【0138】図41の回路では電源の切り換えにpチャ
ンネルデプリーション型トランジスタTp 25を使用し
ており、このトランジスタTp 25のしきい電圧Vth
零電位VSSと正電位VCCの間に設定することにより、制
御信号Gが“H(VCC)”ならばトランジスタTp 25
はオフ状態になり、“L(VSS)”ならばトランジスタ
p 25はオン状態になる。図41の回路の真理値表を
表7に示す。
In the circuit of FIG. 41, a p-channel depletion type transistor T p 25 is used for switching the power source, and the threshold voltage V th of this transistor T p 25 is set to zero potential V SS and positive potential V CC . If the control signal G is "H (V CC )", the transistor T p 25
Is turned off, and if it is "L (V SS )", the transistor T p 25 is turned on. Table 7 shows a truth table of the circuit shown in FIG.

【0139】[0139]

【表7】 [Table 7]

【0140】図41の基板(ウエル)電位の制御回路
は、構造が簡単であるという利点があるが、反面次のよ
うな問題点がある。 (1)pチャンネルデプリーションを製作するための別
工程が必要であり、工程が複雑になる。 (2)pチャンネルデプリーショントランジスタのしき
い電圧Vthを正確に制御する必要があり、工程管理が難
しくなる。
The substrate (well) potential control circuit shown in FIG. 41 has the advantage of a simple structure, but has the following problems. (1) A separate process is required to manufacture the p-channel depletion, which complicates the process. (2) It is necessary to accurately control the threshold voltage V th of the p-channel depletion transistor, which makes process control difficult.

【0141】(3)pチャンネルトランジスタはnチャ
ンネルトランジスタに比べて面積が大きくなるため、回
路が大きくなる。 (4)基板(ウエル)電源線VBSに負電圧VBBが印加さ
れている時には、トランジスタTp 25のゲートには正
電圧VCCが印加される。そのためゲートドレイン間には
正電位VCCと負電位VBBとの差が印加されるので印加電
圧が大きくなる。そのためゲートとドレイン間の耐圧を
高くする必要があり、耐圧を高くするにはゲート配化膜
を厚くする必要があるが、これにより面積が増大すると
いう問題がある。
(3) Since the p-channel transistor has a larger area than the n-channel transistor, the circuit becomes large. (4) When the negative voltage V BB is applied to the substrate (well) power supply line V BS , the positive voltage V CC is applied to the gate of the transistor T p 25. Therefore, since the difference between the positive potential V CC and the negative potential V BB is applied between the gate and drain, the applied voltage becomes large. Therefore, it is necessary to increase the breakdown voltage between the gate and the drain, and to increase the breakdown voltage, it is necessary to increase the thickness of the gate distribution film, but this causes a problem of increasing the area.

【0142】そこでpチャンネルデプリーション型トラ
ンジスタを使用しない基板(ウエル)電位制御回路とし
て図42に示すような回路も従来使用されていた。図4
2の回路の真理値表を表8に示す。
Therefore, a circuit as shown in FIG. 42 has been conventionally used as a substrate (well) potential control circuit which does not use a p-channel depletion type transistor. Figure 4
Table 8 shows a truth table of the second circuit.

【0143】[0143]

【表8】 [Table 8]

【0144】図42の回路では、エンハンスメント型ト
ランジスタのみを用いるため工程の増加はないが、基板
(ウエル)電源線VBSを零電位VSSにする時には点n4
1の電位を負電圧に保つ必要があり、そのためには常時
負電圧源100から負電圧を出力しなければならない。
従って負電圧源100は常に動作状態である必要があ
り、電力消費が大きくなるという問題がある。また上記
の問題点のうち(3)の回路が大きい、及び(4)の大
きな耐圧が必要であるという問題点については同様であ
り解決されない。
In the circuit of FIG. 42, since only enhancement type transistors are used, the number of steps is not increased, but when the substrate (well) power supply line V BS is set to the zero potential V SS , the point n4 is set.
It is necessary to keep the potential of 1 at a negative voltage, and for that purpose, the negative voltage source 100 must always output a negative voltage.
Therefore, the negative voltage source 100 needs to be always in an operating state, and there is a problem that power consumption increases. Further, among the above problems, the problem (3) of a large circuit and the problem (4) of requiring a large breakdown voltage are the same and cannot be solved.

【0145】以上のように従来の基板(ウエル)電位制
御回路は、チップ面積が大きく、スタンバイ時の消費電
力が大きく、製造工程が複雑であるという問題点があ
り、これらの問題のない回路が要望されている。図43
は上記問題点を解決する本発明の基板(ウエル)電位制
御回路の原理構成図である。
As described above, the conventional substrate (well) potential control circuit has the problems that the chip area is large, the power consumption during standby is large, and the manufacturing process is complicated. Is requested. Figure 43
FIG. 3 is a principle configuration diagram of a substrate (well) potential control circuit of the present invention which solves the above problems.

【0146】図43に示すように、本発明の基板(ウエ
ル)電位制御回路は、電位制御対象部分に接続される電
源線VBSに負電圧を出力する負電圧源100と、基板又
はウエルとソースとが負電源線VBSに接続され、ドレイ
ンが零電位VSSを出力する電源に接続される第1のnチ
ャンネル型トランジスタTn 30と、基板又はウエルと
ソースとが負電源線VBSに接続され、ドレインが第1の
nチャンネル型トランジスタTn 30のゲートに接続さ
れた第2のnチャンネル型トランジスタTn 29と、第
1のnチャンネル型トランジスタTn 30のゲートと正
電圧VCCを出力する電源との間に設けられた第1スイッ
チSW1と、第2のnチャンネル型トランジスタTn
9のゲートを、正電位VCCのを出力する電源、又は零電
位VSSを出力する電源に接続するか、開放するかの選択
が可能な第2スイッチSW2と、第2のnチャンネル型
トランジスタTn 29のゲートとソース間に接続された
容量素子Cとを備え、負電圧を印加しない時には、前記
負電圧源100を非出力状態とし、前記第1スイッチS
W1を接続状態とし、前記第2スイッチSW2を零電位
側に接続し、負電圧を印加する時には、まず前記第1ス
イッチSW1を開放すると同時に前記第2スイッチSW
2を正電位側に接続し、その後前記第2スイッチSW2
を開放すると共に負電圧源100を出力状態とすること
を特徴とする。
As shown in FIG. 43, the substrate (well) potential control circuit of the present invention includes a negative voltage source 100 for outputting a negative voltage to a power supply line V BS connected to a potential control target portion, a substrate or a well. The source is connected to the negative power supply line V BS , the drain is connected to the power supply that outputs the zero potential V SS, and the first n-channel transistor T n 30 is connected to the negative power supply line V BS. is connected to, the second n-channel transistor T n 29 having a drain connected to the gate of the first n-channel transistor T n 30, the first n-channel transistor T gate of n 30 and a positive voltage V The first switch SW1 provided between the power supply for outputting CC and the second n-channel transistor T n 2
A second switch SW2 capable of selecting whether to connect the gate of 9 to a power source that outputs a positive potential V CC or a power source that outputs a zero potential V SS, and to open the second n-channel transistor. A capacitor C connected between the gate and the source of T n 29 is provided, and when the negative voltage is not applied, the negative voltage source 100 is brought into a non-output state and the first switch S
When W1 is connected, the second switch SW2 is connected to the zero potential side, and a negative voltage is applied, first the first switch SW1 is opened and at the same time the second switch SW is opened.
2 is connected to the positive potential side, and then the second switch SW2
Is opened and the negative voltage source 100 is brought into an output state.

【0147】[0147]

【表9】 [Table 9]

【0148】表9は図43の真理値表である。上記のよ
うな制御を行なうことにより、負電圧印加時点n51の
電圧は容量手段Cに蓄積された電荷によりトランジスタ
n29の基板(ウエル)に対してVCCに保持されるた
め、大きな電圧差が印加されることなしにトランジスタ
n 29のオン状態が維持され、切換トランジスタT n
30がオフ状態になる。零電圧VSS印加時には、トラン
ジスタTn 29がオフ状態となり、トランジスタTn
0がオン状態になって基板(ウエル)電源線を零電位V
SSにする。
Table 9 is a truth table of FIG. Above
By performing such control, the negative voltage application time n51
The voltage is a transistor due to the charge accumulated in the capacitance means C.
TnV for 29 substrates (wells)CCHeld in
Therefore, a transistor can be used without applying a large voltage difference.
Tn29 is maintained in the ON state, and the switching transistor T n
30 is turned off. Zero voltage VSSWhen applying,
Dista Tn29 is turned off, and the transistor TnThree
0 is turned on and the substrate (well) power supply line is connected to zero potential V
SSTo

【0149】図43の回路はエンハンスメント型トラン
ジスタのみで構成できるので小型であり、耐圧の問題も
ない。図44は図43の原理構成図に従って具体化した
第12実施例の回路構成を示す図である。図45と表1
0は図45の回路の動作を示す各部の電圧変化と真理値
表であり、真理値表の状態変化はグラフの時間軸に対応
する。
Since the circuit of FIG. 43 can be constructed only with enhancement type transistors, it is small in size and has no problem of breakdown voltage. FIG. 44 is a diagram showing the circuit configuration of the twelfth embodiment embodied in accordance with the principle configuration diagram of FIG. FIG. 45 and Table 1
Reference numeral 0 denotes a voltage change of each part and a truth table showing the operation of the circuit of FIG. 45, and the state change of the truth table corresponds to the time axis of the graph.

【0150】[0150]

【表10】 [Table 10]

【0151】図44の回路においては、第1スイッチS
W1をpチャンネルトランジスタT p 31のソース電圧
を切り換えることで実現しており、第2スイッチSW2
の開閉動作及び第2スイッチSW2の端子への電圧の切
換動作を行なうために正電源VCCと零電圧源VSSとの間
に直列に接続されたpチャンネルトランジスタTp 32
とnチャンネルトランジスタTn 32を備えている。ト
ランジスタTp 32及びTn 32のゲートが制御端子に
なり、正電位VCCと零電位VSSの振幅信号G1とG2で
制御される。100は負電圧発生回路であり、端子φと
1φに相補クロック信号を入力することにより負電圧を
発生する。トランジスタTn 30は、電源線VBSを駆動
するため、駆動能力を大きくしてある。
In the circuit of FIG. 44, the first switch S
W1 is a p-channel transistor T p31 source voltage
It is realized by switching the second switch SW2
Open / close operation and disconnection of voltage to the terminal of the second switch SW2
Positive power supply V for switching operationCCAnd zero voltage source VSSBetween
P-channel transistor T connected in series top32
And n-channel transistor Tn32 are provided. To
Langista Tp32 and Tn32 gates are control terminals
Becomes positive potential VCCAnd zero potential VSSThe amplitude signals G1 and G2 of
Controlled. 100 is a negative voltage generating circuit,
Input a complementary clock signal to 1φ
Occur. Transistor Tn30 is a power line VBSThe drive
Therefore, the driving ability is increased.

【0152】図44の回路の動作を図45及び表10に
従って説明する。第1期間では、G1とG2が“H”に
設定され、G3が“L”に設定され、端子S3にはVCC
が印加されている。そして負電圧発生回路100は動作
を停止している。この状態から負電圧を印加するために
は、第2期間において、G1とG2を“L”に変化さ
せ、端子102に印加する電位信号S3をVSSに変化さ
せる。これにより点n51の電位は“H”レベル、すな
わちVCCに上昇し、トランジスタTn 29がオン状態に
なる。トランジスタTp 31は信号S3がVSSに変化し
たためオフ状態になる。これにより点n52の電位が
“L”、すなわちVSSになりトランジスタT n 30がオ
フ状態になる。
The operation of the circuit of FIG. 44 is shown in FIG. 45 and Table 10.
Therefore, it will be described. In the first period, G1 and G2 go to "H"
Is set, G3 is set to "L", and V is applied to the terminal S3.CC
Is being applied. And the negative voltage generation circuit 100 operates
Have stopped. To apply a negative voltage from this state
Changes G1 and G2 to “L” in the second period.
The potential signal S3 applied to the terminal 102 to VSSChanged to
Let As a result, the potential at the point n51 is "H" level, that is,
Wachi VCCRises to transistor Tn29 is on
Become. Transistor Tp31, the signal S3 is VSSChanged to
It turns off. This causes the potential at point n52
"L", that is, VSSBecomes transistor T n30 is o
I will be in a bad state.

【0153】第3期間では、G1を“H”レベルに変化
させ、負電圧発生回路100の動作を開始する。これに
より点n51は切り離された状態になる。そして第4及
び第5期間で電源線VBSの電圧はVBBに向って降下を始
め、点n51の電位もこの電源線VBSとコンデンサCで
結合されているため降下する。しかしトランジスタT n
29のゲート・ソース間電圧はコンデンサCによって維
持されるので、トランジスタTn 29はオン状態であ
り、点n52の電位も降下し、トランジスタTn30は
オフ状態のままである。
In the third period, G1 changes to "H" level
Then, the operation of the negative voltage generation circuit 100 is started. to this
Therefore, the point n51 is separated. And the fourth and
And power line V in the 5th periodBSVoltage is VBBStart descent towards
Therefore, the potential at the point n51 is also the power line VBSAnd capacitor C
It descends because it is connected. But the transistor T n
The gate-source voltage of 29 is maintained by the capacitor C.
Since it is held, the transistor Tn29 is on
Therefore, the potential at the point n52 also drops and the transistor Tn30 is
It remains off.

【0154】ここで点n51の電位はコンデンサCに蓄
積された電荷によって定まる電圧分だけ電源線VBSより
高い状態を維持しながら、電源線VBSの電位降下に従っ
て降下する。しかし点n51の電位がVSSに対してわず
かに負電圧になり、トランジスタTn 32のしきい電圧
になるとそれ以上は降下しなくなる。第6期間は負圧印
加中に相当し、この時にはG2を“H”レベルにする。
Here, the potential of the point n51 drops in accordance with the potential drop of the power supply line V BS while maintaining the state higher than the power supply line V BS by the voltage determined by the charges accumulated in the capacitor C. However, when the potential at the point n51 becomes slightly negative with respect to V SS and reaches the threshold voltage of the transistor T n 32, it does not drop any further. The sixth period corresponds to the application of the negative pressure, and at this time, G2 is set to the "H" level.

【0155】負電圧印加が終了すると、負電圧発生回路
100の動作を停止し、端子102に印加する電位信号
S3をVCCに変化させる。するとトランジスタTp 31
がオン状態になり、点n52の電位が上昇を始める。こ
れに応じて電源線VBSの電位も上昇を始める。この時点
n51の電位はVSSであるためトランジスタTn 29は
オフ状態である。そして点52の電位が上昇するためト
ランジスタTn 30がオン状態になり電源線VBSはVSS
に接続される。
When the application of the negative voltage is completed, the operation of the negative voltage generating circuit 100 is stopped and the potential signal S3 applied to the terminal 102 is changed to V CC . Then the transistor T p 31
Is turned on, and the potential at the point n52 starts rising. In response to this, the potential of the power supply line V BS also starts to rise. Since the potential at the time point n51 is V SS , the transistor T n 29 is in the off state. Then, since the potential at the point 52 rises, the transistor T n 30 is turned on and the power supply line V BS becomes V SS.
Connected to.

【0156】図46は第13実施例の基板(ウエル)電
位制御回路の構成を示す図であり、図44の回路とはト
ランジスタTp 31のソースが正電位VCCを出力する電
源に固定されている点と、トランジスタTp 31のゲー
ト電位が制御される点のみが異なり他は同じである。動
作において図44の回路と異なる点は、トランジスタT
p 31のソースに印加する電圧をVSSに切り換える替り
に、トランジスタTp31をオフ状態にする点であり、
この点を除けば図44の回路とほぼ同様の動作を行な
う。表11に図46の回路の動作を示す真理値表を示
す。
FIG. 46 is a diagram showing the configuration of the substrate (well) potential control circuit of the thirteenth embodiment. The source of the transistor T p 31 is fixed to the power supply for outputting the positive potential V CC in comparison with the circuit of FIG. And the point that the gate potential of the transistor T p 31 is controlled, and the other points are the same. The operation is different from the circuit of FIG. 44 in that the transistor T
Instead of switching the voltage applied to the source of p 31 to V SS , the transistor T p 31 is turned off.
Except for this point, the operation is similar to that of the circuit of FIG. Table 11 shows a truth table showing the operation of the circuit of FIG.

【0157】[0157]

【表11】 [Table 11]

【0158】なお図44の回路を実現する場合、基板又
はウエルと拡散層間での順バイアス電流の発生を防止す
るため図47の(1)に示すようなトリプルウエル構造
を用いる必要があるが、図46の回路であれば、図47
の(2)のようなn基板Pウエル構造が使用できる。上
記の第12及び第13実施例では、図43に示した原理
構成図のようにコンデンサを使用することによりトラン
ジスタTn 29のゲート−ソース間電圧が所定値
(VCC)以上にならないようにしていた。これによりゲ
ート−ソース間の耐圧を大きくする必要をなくしてい
た。しかしコンデンサを使用せずにゲートの電位を制御
することにより同等の効果を得ることが可能であり、そ
の例を第14実施例に示す。
When realizing the circuit of FIG. 44, it is necessary to use the triple well structure as shown in FIG. 47 (1) in order to prevent the generation of forward bias current between the substrate or well and the diffusion layer. In the case of the circuit of FIG. 46,
An n-substrate P-well structure such as (2) can be used. In the twelfth and thirteenth embodiments described above, by using a capacitor as shown in the principle configuration diagram shown in FIG. 43, the gate-source voltage of the transistor T n 29 is prevented from exceeding a predetermined value (V CC ). Was there. This eliminates the need to increase the breakdown voltage between the gate and the source. However, it is possible to obtain the same effect by controlling the potential of the gate without using a capacitor, and an example thereof is shown in the 14th embodiment.

【0159】図48は第14実施例の基板(ウエル)電
位制御回路の構成を示す図であり、図49はその制御信
号と電源線VBSの電位変化を示している。図48の回路
は、図示の通り図43の回路とほぼ同様の構成を有する
が、容量手段Cが除かれている。102と106は制御
端子であり、VSSとVCCを論理レベルとする信号AとB
が印加される。図48の回路の動作を図49のグラフに
従って説明する。
FIG. 48 is a diagram showing the structure of the substrate (well) potential control circuit of the fourteenth embodiment, and FIG. 49 shows the control signal and potential change of the power supply line V BS . The circuit of FIG. 48 has substantially the same configuration as the circuit of FIG. 43 as shown, but the capacitance means C is omitted. 102 and 106 are control terminals, which are signals A and B whose logical levels are V SS and V CC.
Is applied. The operation of the circuit of FIG. 48 will be described according to the graph of FIG.

【0160】図49に示すように、VSS印加時には信号
AをVCCとし、信号BをVSSにする。これによりpチャ
ンネルトランジスタTp 31がオン状態に、nチャンネ
ルトランジスタTn 29がオフ状態になるため、トラン
ジスタTn 30のゲート電位がVCCになり、トランジス
タTn 30がオン状態になり、電源線VBSにはVSSが出
力される。
As shown in FIG. 49, when V SS is applied, the signal A is set to V CC and the signal B is set to V SS . Thus the on-state p-channel transistor T p 31, the n-channel transistor T n 29 is turned off, the gate potential of the transistor T n 30 becomes V CC, transistor T n 30 is turned on, the power supply V SS is output to the line V BS .

【0161】VBB印加時には、信号Aの電位をVSSに切
り換え、信号Bの電位をVCCに切り換える。これにより
トランジスタTp 31とTn 30がオフ状態になり、ト
ランジスタTn 29がオン状態になる。そして負電圧発
生回路を動作させると電源線VBSの電位は除々に降下す
る。そしてその電圧がトランジスタT4のしきい電圧以
下に低下した時点で信号BをVSSに変化させる。それで
もトランジスタTn 29はオン状態のままであり、電源
線VBSの電位はそのまま降下する。これにより電源線V
BSの電位がVBBに低下してもトランジスタTn 29のゲ
ート−ソース間に印加される電圧はVSS−VBB、すなわ
ち−VB であり、従来例に比べて小さくすることができ
る。
When V BB is applied, the potential of the signal A is switched to V SS and the potential of the signal B is switched to V CC . As a result, the transistors T p 31 and T n 30 are turned off, and the transistor T n 29 is turned on. Then, when the negative voltage generating circuit is operated, the potential of the power supply line V BS gradually drops. Then, when the voltage drops below the threshold voltage of the transistor T4, the signal B is changed to V SS . Still, the transistor T n 29 remains on, and the potential of the power supply line V BS drops as it is. As a result, the power line V
Even if the potential of BS drops to V BB , the voltage applied between the gate and the source of the transistor T n 29 is V SS -V BB , that is, -V B , which can be made smaller than in the conventional example.

【0162】以上説明したように、第12から第14実
施例に示した基板(ウエル)電位制御回路を使用すれ
ば、デプリーション型トランジスタを使用しないので工
程が増加せず、nチャンネルトランジスタを使用するの
で占有面積が小さく、耐圧を改善できるという効果があ
り、デバイスの小型化及び工程の簡素化により、歩留り
向上、信頼性向上及び低コスト化が可能になる。
As described above, when the substrate (well) potential control circuit shown in the twelfth to fourteenth embodiments is used, the depletion type transistor is not used, and therefore the number of steps is not increased, and the n-channel transistor is used. Therefore, there is an effect that the occupied area is small and the breakdown voltage can be improved, and the yield, the reliability, and the cost can be reduced by downsizing the device and simplifying the process.

【0163】前述のようにフラッシュメモリにおいて、
フローティングゲートに蓄積された電荷を消去する時に
は、コントロールゲートとチャンネル又はソース間に印
加する電圧が消去時間等に大きな影響を及ぼすために重
要であるということについては既に述べた。ここでフラ
ッシュメモリにおける消去方法について簡単に説明す
る。
As described above, in the flash memory,
It has already been mentioned that when the charge accumulated in the floating gate is erased, the voltage applied between the control gate and the channel or source has a great influence on the erase time. Here, the erasing method in the flash memory will be briefly described.

【0164】フラッシュメモリの消去方法には、フロー
ティングゲートの電荷をチャンネルに逃すチャンネル消
去方法と、電荷をソースに逃すソース消去法がある。ま
たコントロールゲートに0Vを印加してチャンネル又は
ソースに高電圧VP を印加する正電圧を印加する方法
と、コントロールゲートに負電圧を印加してチャンネル
又はソースに正電圧VCCを印加する負電圧印加方法とが
ある。負電圧印加方法は外部からの高電圧を必要としな
いため、フラッシュメモリの低電圧化及び単一電源化に
適している。
As methods of erasing the flash memory, there are a channel erasing method in which charges of the floating gate are released to the channel and a source erasing method in which charges are released to the source. A method of applying 0V to the control gate and applying a positive voltage to the channel or source to apply a high voltage V P , and a negative voltage to apply a negative voltage to the control gate and applying a positive voltage V CC to the channel or source There is an application method. The negative voltage application method does not require a high voltage from the outside, and is therefore suitable for lowering the voltage of the flash memory and achieving a single power supply.

【0165】図50から図53は上記の各消去方法を用
いる場合のメモリセルにおける電圧印加状態を示す図で
ある。なおメモリセルはすべてnチャンネルトランジス
タを例としている。図50は正電圧印加によるチャンネ
ル消去方法を使用する場合を示しており、ドレインDと
ソースSを開放してコントロールゲートCGを0Vに
し、チャンネルに相当するPウエルを高電位VPPにす
る。チャンネル消去の場合、チャンネルに正バイアスを
印加するため図示のようにトリプルウエル構造を有して
いる。
50 to 53 are diagrams showing a voltage application state in a memory cell when each of the above erasing methods is used. All memory cells are n-channel transistors as an example. FIG. 50 shows a case where the channel erasing method by applying a positive voltage is used. The drain D and the source S are opened to set the control gate CG to 0 V and the P well corresponding to the channel is set to the high potential V PP . In the case of channel erasing, it has a triple well structure as shown in order to apply a positive bias to the channel.

【0166】図51は正電圧印加によるソース消去方法
を使用する場合を示しており、ドレインDを開放した上
でコントロールゲートCGを0Vにし、ソースSを高電
位V PPにする。基板は開放するか又は0Vにされる。図
52は負電圧印加によるチャンネル消去方法を使用する
場合を示しており、ドレインDとソースSを開放してコ
ントロールゲートCGを負電位VBBにし、チャンネルに
相当するPウエルに正電位VCCを印加する。従ってコン
トロールゲートCGとチャンネル間にはVBB−VCCが印
加される。
FIG. 51 shows a source erasing method by applying a positive voltage.
Shows the case of using, and after opening the drain D
Control gate CG to 0V and source S to high voltage.
Rank V PPTo The substrate is either open or brought to 0V. Figure
52 uses a channel erasing method by applying a negative voltage
In this case, the drain D and the source S are opened and
The control gate CG has a negative potential VBBTo the channel
Positive potential V is applied to the corresponding P wellCCIs applied. Therefore
V between the Trollgate CG and the channelBB-VCCMark
Be added.

【0167】図53は負電圧印加によるソース消去方法
を使用する場合を示しており、ドレインDを開放した上
でコントロールゲートCGを負電位VBBにし、ソースS
を正電位VCCにする。以上がフラッシュメモリの消去方
法であるが、いずれの場合もコントロールゲートCGと
チャンネル又はソースS間に印加される電圧が消去動作
に大きく影響する。そのため常に安定した消去動作が行
なわれるためには、外部電源の変動にかかわらずコント
ロールゲートとチャンネル又はソース間に印加する電圧
を一定に保つことが重要である。特に現在のところフラ
ッシュメモリの応用分野として考えられているものに携
帯用機器の記憶装置があり、このような携帯用機器では
電源として電池が使用されるため、外部電源の電圧変動
が避けられない。そのため外部電源の変動にかかわらず
安定した消去が行なえるフラッシュメモリの消去方法及
びそのような消去方法で消去されるフラッシュメモリが
要望されている。以下の実施例はこのような要望に答え
るためのものである。
FIG. 53 shows the case of using the source erasing method by applying a negative voltage. The drain D is opened, the control gate CG is set to the negative potential V BB , and the source S is set.
To a positive potential V CC . The above is the erasing method of the flash memory, but in any case, the voltage applied between the control gate CG and the channel or the source S greatly affects the erasing operation. Therefore, in order to always perform a stable erase operation, it is important to keep the voltage applied between the control gate and the channel or the source constant regardless of the fluctuation of the external power supply. In particular, a storage device of a portable device is currently considered as an application field of a flash memory, and a battery is used as a power source in such a portable device, so that a voltage fluctuation of an external power source cannot be avoided. . Therefore, there is a demand for a flash memory erasing method that can perform stable erasing regardless of fluctuations in the external power supply, and a flash memory that is erased by such an erasing method. The following embodiments are intended to meet such a demand.

【0168】図54は第15実施例の構成を示す図であ
り、1個のメモリセルと、そのメモリセルのコントロー
ルゲートCGに接続されるワード線にアクセス信号を印
加するロウデコーダと、負電圧を印加するための回路を
示している。図中、110は負電圧チャージポンプ回
路、111は負電圧バイアス回路、112はデコーダ回
路、TCはセルトランジスタ、113及び114はそれ
ぞれnチャンネルエンハンスメント電界効果トランジス
タTN1〜TNnとtn1〜tnmで構成されるMOS
ダイオード列、n60及びn61はノード、WLはワー
ド線、Dはドレイン、Sはソース、BGはウエルコンタ
クト、CGはコントロールゲート、FGはフローティン
グゲート、CLKはクロック信号、ESは消去選択信
号、VPPは外部電源電圧、VSSは零(接地)電位であ
る。
FIG. 54 is a diagram showing the structure of the fifteenth embodiment. One memory cell, a row decoder for applying an access signal to the word line connected to the control gate CG of the memory cell, and a negative voltage. 2 shows a circuit for applying a voltage. In the figure, 110 is a negative voltage charge pump circuit, 111 is a negative voltage bias circuit, 112 is a decoder circuit, TC is a cell transistor, and 113 and 114 are n-channel enhancement field effect transistors TN1 to TNn and tn1 to tnm, respectively. MOS
A diode string, n60 and n61 are nodes, WL is a word line, D is a drain, S is a source, BG is a well contact, CG is a control gate, FG is a floating gate, CLK is a clock signal, ES is an erase selection signal, and V PP is Is an external power supply voltage, and V SS is a zero (ground) potential.

【0169】読出時には、消去選択信号ESを“L”、
クロック信号CLKを“H”に固定する。この時デコー
ダ回路112は選択時に“H”、非選択時に“L”を出
力する。ワード線WLが“L”の時、NORゲートはク
ロック信号CLKを受けられる状態になるが、クロック
信号CLKは“H”に固定されているので、負電圧バイ
アス回路111は動作せず、ワード線WLに負電圧チャ
ージポンプ110の発生する負電圧VBBが印加されるこ
とはない。
At the time of reading, the erase selection signal ES is set to "L",
The clock signal CLK is fixed at "H". At this time, the decoder circuit 112 outputs "H" when selected and "L" when not selected. When the word line WL is "L", the NOR gate is ready to receive the clock signal CLK, but since the clock signal CLK is fixed to "H", the negative voltage bias circuit 111 does not operate and the word line WL The negative voltage V BB generated by the negative voltage charge pump 110 is not applied to WL.

【0170】消去時には、消去選択信号ESを“H”に
し、クロック信号CLKを入力する。この時デコーダ回
路112は選択時に“L”、非選択時に“H”を出力す
る。ワード線WLが“L”の時、NORゲートはクロッ
ク信号CLKを受けられる状態になり、負電圧バイアス
回路111が動作して負電圧チャージポンプ回路110
の発生する負電圧VBBがワード線WLに印加される。ま
たこの時、メモリセルTCのドレインD及びソースSは
開放、ウエルコンタクトBGには電圧VPPを印加する。
これによりメモリセルTCが書き込まれていれば、フロ
ーティングゲートFGからチャンネルへトンネル効果に
より電子が抜け、消去が行なわれる。
At the time of erasing, the erase selection signal ES is set to "H" and the clock signal CLK is input. At this time, the decoder circuit 112 outputs "L" when selected and "H" when not selected. When the word line WL is “L”, the NOR gate is in a state of receiving the clock signal CLK, the negative voltage bias circuit 111 operates and the negative voltage charge pump circuit 110.
Negative voltage V BB is applied to the word line WL of the occurrence. At this time, the drain D and the source S of the memory cell TC are opened, and the voltage V PP is applied to the well contact BG.
As a result, if the memory cell TC is written, electrons are released from the floating gate FG to the channel due to the tunnel effect, and erase is performed.

【0171】ノードn60とn61は、トランジスタ列
113,114で形成されるMOSダイオード列によっ
て所定の電圧にクランプされている。このように本実施
例においては、書込時及び読出時の選択されたワード線
WLへの高電圧VPP及び正電圧VCCの印加と、非選択ワ
ード線への零電圧VSSの印加はロウデコーダ112によ
って行なわれる。負電圧の印加は負電圧チャージポンプ
回路110によって行なわれるが、選択されたワード線
にのみ負電圧が印加されるようにする制御はロウデコー
ダ112によって行なわれる。ロウデコーダ112は、
書込時及び読出時と消去時とで論理を反転した出力を行
なうため、論理反転機能を備えている。
Nodes n60 and n61 are clamped to a predetermined voltage by the MOS diode array formed by the transistor arrays 113 and 114. As described above, in this embodiment, the application of the high voltage V PP and the positive voltage V CC to the selected word line WL and the application of the zero voltage V SS to the non-selected word line during writing and reading are performed. This is performed by the row decoder 112. The negative voltage is applied by the negative voltage charge pump circuit 110, but the row decoder 112 controls to apply the negative voltage only to the selected word line. The row decoder 112 is
Since a logic-inverted output is performed at the time of writing / reading and at the time of erasing, a logic inversion function is provided.

【0172】負電圧チャージポンプ110は、常時又は
負電圧印加時に負電圧を発生して出力するものであり、
出力電圧は高電圧源VPPとの間に接続されたトランジス
タ列によって所定値に規定される。負電圧バイアス回路
111は、特願平4−256594号に記載のものであ
り、ここでは詳しい説明を省略するが、クロック信号C
LKを入力することにより、ワード線に負電圧チャージ
ポンプ110が出力する電圧が出力される。
The negative voltage charge pump 110 generates and outputs a negative voltage at all times or when a negative voltage is applied.
The output voltage is regulated to a predetermined value by the transistor string connected between the output voltage and the high voltage source V PP . The negative voltage bias circuit 111 is described in Japanese Patent Application No. 4-256594, and a detailed description thereof will be omitted here.
By inputting LK, the voltage output from the negative voltage charge pump 110 is output to the word line.

【0173】ここでVPPがaV低くなった場合を考え
る。TN1〜nで形成されるMOSダイオードにより、
PPとn60間の電位差は常に VPP−VBB に保たれている。VPPがaV低くなった時、n60の電
圧は VBB−a になる。従って、メモリセルTCのコントロールゲート
CGとチャネル間の電圧は、 VPP−VBB に保たれる。
Here, consider the case where V PP becomes aV lower. With the MOS diode formed by TN1 to n,
The potential difference between V PP and n60 is always kept at V PP -V BB . When V PP becomes aV lower, the voltage of n60 becomes V BB -a. Therefore, the voltage between the control gate CG of the memory cell TC and the channel is kept at V PP -V BB .

【0174】次に、VPPがaV高くなった場合を考え
る。VPPがaV高くなった時、n60の電圧は VBB+a になる。従って、メモリセルTCのコントロールゲート
CGとチャネル間の電圧は、 VPP−VBB に保たれる。
Next, consider the case where V PP is increased by aV. When V PP increases by aV, the voltage of n60 becomes V BB + a. Therefore, the voltage between the control gate CG of the memory cell TC and the channel is kept at V PP -V BB .

【0175】以上、外部電圧VPPが変化しても、コント
ロールゲートCGとチャネル間の電圧は常に一定に保た
れ、安定した消去特性が得られる。上記の第15実施例
においては、負電圧チャージポンプ110の出力電圧
を、トランジスタ列によってPウエルに印加される高電
圧源VPPに対して所定値になるように規制することで、
一定の電圧を印加できるようにした。これに対し、次の
第16実施例では、コントロールゲートCGに印加する
負電圧VBBとPウエルに印加する正電圧VCCを共に接地
(零)電位VSSに対して規制することで負電圧と正電圧
の電圧差を一定に保つ。
As described above, even if the external voltage V PP changes, the voltage between the control gate CG and the channel is always kept constant, and stable erase characteristics can be obtained. In the fifteenth embodiment described above, the output voltage of the negative voltage charge pump 110 is regulated to a predetermined value with respect to the high voltage source V PP applied to the P well by the transistor array,
A constant voltage can be applied. On the other hand, in the following sixteenth embodiment, both the negative voltage V BB applied to the control gate CG and the positive voltage V CC applied to the P well are regulated to the ground (zero) potential V SS , so that the negative voltage is reduced. And keep the positive voltage difference constant.

【0176】図55は第16実施例の構成を示す図であ
る。図54の回路と異なるのは、Pウエルに印加される
電圧を生成するインバータの出力がトランジスタ列tn
nからtnzによって規制されており、零(接地)電位
SSに対して常に一定である点と、負電圧チャージポン
プ110の出力がトランジスタTN1からTNnによっ
て接地電位VSSに対して一定になるように規制されてい
る点である。
FIG. 55 is a diagram showing the structure of the sixteenth embodiment. The difference from the circuit of FIG. 54 is that the output of the inverter that generates the voltage applied to the P well is the transistor row tn.
It is regulated by n to tnz and is always constant with respect to the zero (ground) potential V SS , and the output of the negative voltage charge pump 110 is constant with respect to the ground potential V SS by the transistors TN1 to TNn. The point is regulated by.

【0177】ここでVPPが変化した場合を考える。TN
1〜n及びtn1〜mにより形成されるMOSダイオー
ド列により、n60とVSS、ウエルコンタクトBGとV
SS間の電圧は一定に保たれている。VSSは零(接地)電
位であるので、VPPの変化には影響されず、VPPの変化
に係わらず、コントロールゲートCG及びウエルコンタ
クトBGには常に一定の電圧が供給され、コントロール
ゲートCGとチャネル間の電圧は常に一定に保たれる。
Here, consider the case where V PP changes. TN
1 to n and tn1 to m form a MOS diode array, n60 and V SS , well contacts BG and V
The voltage between SS is kept constant. Since V SS is zero (ground) potential is not affected by changes in V PP, regardless of changes in V PP, constant voltage is always supplied to the control gate CG and the well contact BG, the control gate CG And the voltage between the channels is always kept constant.

【0178】以上、外部電圧VPPが変化しても、コント
ロールゲートCGとチャネル間の電圧は常に一定に保た
れ、安定した消去特性が得られる。図56はチャンネル
消去法の更に別の第17実施例を示す図である。図中、
110は負電圧チャージポンプ回路、111は負電圧バ
イアス回路、112はデコーダ回路、116,119,
120はインバータ、TCはセルトランジスタ、11
4,115,117,118はTn1〜Tnm、tnm
〜tnz、TN1〜TNp及びTN1〜TNqで構成さ
れるNチャネル型エンハンスメント電界効果トランジス
タ列、n60〜n64はノード、WLはワード線、Dは
ドレイン、Sはソース、BGはウエルコンタクト、CL
K1〜3はクロック信号、ESは消去選択信号、/ES
は消去電源切換信号、VPPは外部電源電圧、VSSは接地
電位である。
As described above, even if the external voltage V PP changes, the voltage between the control gate CG and the channel is always kept constant, and a stable erase characteristic can be obtained. FIG. 56 is a diagram showing still another seventeenth embodiment of the channel erasing method. In the figure,
110 is a negative voltage charge pump circuit, 111 is a negative voltage bias circuit, 112 is a decoder circuit, 116, 119,
120 is an inverter, TC is a cell transistor, 11
4,115,117,118 are Tn1 to Tnm, tnm
˜tnz, TN1 to TNp and TN1 to TNq, N-channel enhancement field effect transistor array, n60 to n64 are nodes, WL is word line, D is drain, S is source, BG is well contact, CL
K1 to 3 are clock signals, ES is an erase selection signal, / ES
Is an erase power supply switching signal, V PP is an external power supply voltage, and V SS is a ground potential.

【0179】次にこの回路の動作の説明をする。読出時
は、消去選択信号ESを‘L’、消去電源切換信号/E
Sを‘H’、クロック信号CLK1〜3を‘H’に固定
する。この時、ウエルコンタクトBGはインバータ11
6によりVSSにバイアスされる。デコーダ回路112
は、選択時に‘H’、非選択時に‘L’を出力する。W
Lが‘L’の時、NORはクロック信号CLK1を受け
入れられる状態になるが、クロック信号CLK1は
‘H’固定なので負電圧バイアス回路111は動作せ
ず、またクロック信号CLK2、クロック信号CLK3
も‘H’固定なので負電圧チャージポンプ回路110も
BBを発生せず、WLに負電圧が印加されることはな
い。
Next, the operation of this circuit will be described. At the time of reading, the erase selection signal ES is set to "L" and the erase power supply switching signal / E
S is fixed to "H" and clock signals CLK1 to CLK3 are fixed to "H". At this time, the well contact BG is connected to the inverter 11
Biased to V SS by 6. Decoder circuit 112
Outputs "H" when selected and "L" when not selected. W
When L is'L ', NOR becomes ready to accept the clock signal CLK1, but since the clock signal CLK1 is fixed at'H', the negative voltage bias circuit 111 does not operate, and the clock signal CLK2 and the clock signal CLK3.
Is also fixed at “H”, the negative voltage charge pump circuit 110 does not generate V BB either, and a negative voltage is not applied to WL.

【0180】消去時は、消去選択信号ESを‘H’、消
去電源切換信号/ESを‘L’にする。クロックCLK
1〜3にはクロック信号を入力する。クロック信号CL
K2とクロック信号CLK3に入力するクロック信号は
互いに逆位相とする。デコーダ回路112は選択時に
‘L’、非選択時に‘H’を出力する。WLが‘L’の
時、NORはクロック信号CLK1を受け入れられる状
態になり、負電圧バイアス回路111が動作して負電圧
チャージポンプ回路110で発生したVBBをWLに印加
する。また、この時、TCのS及びDはオープン、ウエ
ルコンタクトBGはインバータ116により高電圧が印
加される。これにより、TCが書き込まれていれば、ト
ンネル効果により、コントロールゲートCGからチャネ
ルに電子が抜け、消去が行われる。
At the time of erasing, the erasing selection signal ES is set to "H" and the erasing power source switching signal / ES is set to "L". Clock CLK
A clock signal is input to 1 to 3. Clock signal CL
The clock signals input to K2 and the clock signal CLK3 have opposite phases. The decoder circuit 112 outputs "L" when selected and "H" when not selected. When WL is'L ', NOR becomes ready to receive the clock signal CLK1 and the negative voltage bias circuit 111 operates to apply V BB generated in the negative voltage charge pump circuit 110 to WL. At this time, S and D of TC are open, and the well contact BG is applied with a high voltage by the inverter 116. As a result, if TC is written, electrons are released from the control gate CG to the channel by the tunnel effect, and erasing is performed.

【0181】N61〜63及びウエルコンタクトBGは
tn1〜tnm、tnn〜tnz、TN1〜TNp及び
TN1〜TNqより形成されるMOSダイオードにより
SSを基準電圧として、ある電圧にクランプされてい
る。ここで、VPPが変化した場合を考える。負電圧チャ
ージポンプ回路110の発生する電圧VBBの値は負電圧
チャージポンプ回路110に入力される信号の振幅とカ
ップリングレシオ、トランジスタのしきい値電圧で決ま
るが、製品として出た時には問題となるのは入力信号の
振幅である。しかし、本実施例では、負電圧チャージポ
ンプ回路110の入端n63及びn64はVSSを基準電
圧として一定の電圧にクランプされており、VPPの変化
に影響されない。従って、負電圧チャージポンプ回路1
10の出力電圧VBBはVPPの変化に係わらず常に一定で
ある。また、ウエルコンタクトBGに印加される電圧も
同様にVSSを基準電圧としてクランプされており、VPP
の変化に係わらず常に一定であるよって、VPPが変化し
たとしても、コントロールゲートCGとチャネル間の電
圧は常に一定に保たれる。
N61 to 63 and the well contact BG are clamped to a certain voltage with V SS as a reference voltage by a MOS diode formed of tn1 to tnm, tnn to tnz, TN1 to TNp and TN1 to TNq. Here, consider the case where V PP changes. The value of the voltage V BB generated by the negative voltage charge pump circuit 110 is determined by the amplitude of the signal input to the negative voltage charge pump circuit 110, the coupling ratio, and the threshold voltage of the transistor. It is the amplitude of the input signal. However, in this embodiment, the input terminals n63 and n64 of the negative voltage charge pump circuit 110 are clamped to a constant voltage with V SS as the reference voltage, and are not affected by the change in V PP . Therefore, the negative voltage charge pump circuit 1
The output voltage V BB of 10 is always constant regardless of the change of V PP . Similarly, the voltage applied to the well contact BG is also clamped with V SS as a reference voltage, and V PP
Therefore, the voltage between the control gate CG and the channel is always kept constant even if V PP changes.

【0182】以上、外部電圧VPPが変化しても、コント
ロールゲートCGとチャネル間の電圧は常に一定に保た
れ、安定した消去特性が得られる。以上がチャンネル消
去法においてコントロールゲートとチャンネル間に印加
する電圧を一定することにより安定した消去を行なえる
ようにした実施例であるが、ソース消去法についても同
様に印加電圧を規制することにより安定した消去が行な
えるようになる。
As described above, even if the external voltage V PP changes, the voltage between the control gate CG and the channel is always kept constant, and stable erase characteristics can be obtained. The above is the embodiment in which stable erasing can be performed by fixing the voltage applied between the control gate and the channel in the channel erasing method, but the source erasing method is also stable by regulating the applied voltage in the same manner. You will be able to erase it.

【0183】図57から図59は、ソース消去を安定的
に行なう第18から第20実施例を示す図であり、図5
5から図57に示したチャンネル消去の実施例におい
て、Pウエルに印加する電圧をソースSに印加するよう
にしたものである。
57 to 59 are diagrams showing the eighteenth to twentieth embodiments for performing source erasing stably, and FIG.
5 to 57, the voltage applied to the P-well is applied to the source S in the channel erasing embodiment shown in FIG.

【0184】[0184]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフラッシ
ュメモリでは消去のための負電圧の印加が簡単なロウデ
コーダによって行なえるため回路の小型が図れ、高集積
化が可能になる。また安定した消去が行なえるようにな
るため信頼性の向上が図れる。
As described above, in the flash memory of the present invention, the negative voltage for erasing can be applied by a simple row decoder, so that the circuit can be downsized and high integration can be achieved. In addition, reliability can be improved because stable erasing can be performed.

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

【図1】本発明のフラッシュメモリの第1の態様の動作
説明図である。
FIG. 1 is an operation explanatory diagram of a first aspect of a flash memory of the present invention.

【図2】従来の問題の説明図であり、図10(1)はP
−sub,Nwellの場合、図10(2)はN−su
b,Pwellの場合である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional problem, and FIG.
In the case of -sub and Nwell, Fig. 10 (2) shows N-su.
b, Pwell.

【図3】本発明の駆動部の構造図である。FIG. 3 is a structural diagram of a driving unit of the present invention.

【図4】本発明の第1一実施例の半導体記憶装置の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a semiconductor memory device according to a first exemplary embodiment of the present invention.

【図5】(1)は第1実施例のデコード部の回路図、
(2)は第1実施例の駆動部の回路図である。
FIG. 5 (1) is a circuit diagram of a decoding unit of the first embodiment,
(2) is a circuit diagram of the drive unit of the first embodiment.

【図6】(1)は第1実施例の他のデコード部の回路例
の回路図、(2)は他の駆動部の回路例の回路図であ
る。
FIG. 6A is a circuit diagram of a circuit example of another decoding unit of the first embodiment, and FIG. 6B is a circuit diagram of a circuit example of another driving unit.

【図7】第1実施例のレベル変換回路の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a level conversion circuit of the first embodiment.

【図8】第1実施例の駆動部電源切換回路の構成図であ
る。
FIG. 8 is a configuration diagram of a drive unit power supply switching circuit of the first embodiment.

【図9】第2実施例のレベル変換回路の図である。FIG. 9 is a diagram of a level conversion circuit according to a second embodiment.

【図10】第3実施例のレベル変換回路の図である。FIG. 10 is a diagram of a level conversion circuit according to a third embodiment.

【図11】第4実施例のレベル変換回路の原理説明図で
ある。
FIG. 11 is a diagram illustrating the principle of the level conversion circuit according to the fourth embodiment.

【図12】第4実施例のレベル変換回路の具体的回路図
である。
FIG. 12 is a specific circuit diagram of a level conversion circuit according to a fourth embodiment.

【図13】図12のレベル変換回路の動作(無変換モー
ド)を示す回路図である。
13 is a circuit diagram showing an operation (non-conversion mode) of the level conversion circuit of FIG.

【図14】図12のレベル変換回路の動作(無変換モー
ド)を示す回路図である。
14 is a circuit diagram showing an operation (non-conversion mode) of the level conversion circuit of FIG.

【図15】図12のレベル変換回路の動作(反転モー
ド)を示す回路図である。
15 is a circuit diagram showing an operation (inversion mode) of the level conversion circuit of FIG.

【図16】図12のレベル変換回路の動作(反転モー
ド)を示す回路図である。
16 is a circuit diagram showing an operation (inversion mode) of the level conversion circuit of FIG.

【図17】図12のレベル変換回路の動作(高電圧変換
モード)を示す回路図である。
17 is a circuit diagram showing an operation (high voltage conversion mode) of the level conversion circuit of FIG.

【図18】図12のレベル変換回路の動作(高電圧変換
モード)を示す回路図である。
18 is a circuit diagram showing an operation (high voltage conversion mode) of the level conversion circuit of FIG.

【図19】図12のレベル変換回路の動作(負電圧変換
モード)を示す回路図である。
19 is a circuit diagram showing an operation (negative voltage conversion mode) of the level conversion circuit of FIG.

【図20】図12のレベル変換回路の動作(負電圧変換
モード)を示す回路図である。
20 is a circuit diagram showing an operation (negative voltage conversion mode) of the level conversion circuit of FIG.

【図21】図12のレベル変換回路をフラッシュ・メモ
リのロウデコーダに使用した時の構成を示す回路図であ
る。
21 is a circuit diagram showing a configuration when the level conversion circuit of FIG. 12 is used for a row decoder of a flash memory.

【図22】図21に示すロウデコーダの動作(読出し
時、選択された場合)を示す回路図である。
22 is a circuit diagram showing an operation of the row decoder shown in FIG. 21 (when read, selected).

【図23】図21に示すロウデコーダの動作(読出し
時、非選択とされた場合)を示す回路図である。
FIG. 23 is a circuit diagram showing an operation of the row decoder shown in FIG. 21 (when unselected at the time of reading).

【図24】図21に示すロウデコーダの動作(書込み
時、選択された場合)を示す回路図である。
FIG. 24 is a circuit diagram showing an operation of the row decoder shown in FIG. 21 (in writing, when selected).

【図25】図21に示すロウデコーダの動作(書込み
時、非選択とされた場合)を示す回路図である。
FIG. 25 is a circuit diagram showing an operation of the row decoder shown in FIG. 21 (when unselected at the time of writing).

【図26】図21に示すロウデコーダの動作(消去時、
選択された場合)を示す回路図である。
FIG. 26 shows an operation of the row decoder shown in FIG.
It is a circuit diagram showing (when selected).

【図27】図21に示すロウデコーダの動作(消去時、
非選択とされた場合)を示す回路図である。
FIG. 27 is an operation of the row decoder shown in FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a case (non-selected).

【図28】第5実施例のフラッシュ・メモリの要部(ロ
ウデコーダ)を示す回路図である。
FIG. 28 is a circuit diagram showing a main part (row decoder) of a flash memory according to a fifth embodiment.

【図29】第6実施例のフラッシュ・メモリの要部(ロ
ウデコーダ)を示す回路図である。
FIG. 29 is a circuit diagram showing a main part (row decoder) of a flash memory according to a sixth embodiment.

【図30】第7実施例のフラッシュ・メモリの要部(ロ
ウデコーダ)を示す回路図である。
FIG. 30 is a circuit diagram showing a main part (row decoder) of a flash memory according to a seventh embodiment.

【図31】図30に示すロウデコーダの動作(読出し
時、選択された場合)を示す回路図である。
31 is a circuit diagram showing an operation of the row decoder shown in FIG. 30 (when selected at the time of reading).

【図32】図30に示すロウデコーダの動作(読出し
時、非選択とされた場合)を示す回路図である。
32 is a circuit diagram showing an operation of the row decoder shown in FIG. 30 (in the case of being unselected at the time of reading).

【図33】図30に示すロウデコーダの動作(書込み
時、選択された場合)を示す回路図である。
FIG. 33 is a circuit diagram showing an operation of the row decoder shown in FIG. 30 (when selected during writing).

【図34】図30に示すロウデコーダの動作(書込み
時、非選択とされた場合)を示す回路図である。
FIG. 34 is a circuit diagram showing an operation of the row decoder shown in FIG. 30 (when unselected at the time of writing).

【図35】図30に示すロウデコーダの動作(消去時、
選択された場合)を示す回路図である。
FIG. 35 is an operation of the row decoder shown in FIG.
It is a circuit diagram showing (when selected).

【図36】図30に示すロウデコーダの動作(消去時、
非選択とされた場合)を示す回路図である。
FIG. 36 is an operation of the row decoder shown in FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a case (non-selected).

【図37】第8実施例フラッシュ・メモリの要部(ロウ
デコーダ)を示す回路図である。
FIG. 37 is a circuit diagram showing an essential part (row decoder) of an eighth embodiment flash memory.

【図38】第9実施例フラッシュ・メモリの要部(ロウ
デコーダ)を示す回路図である。
FIG. 38 is a circuit diagram showing a main part (row decoder) of a ninth embodiment flash memory.

【図39】第10実施例のレベル変換回路の図である。FIG. 39 is a diagram of the level conversion circuit of the tenth embodiment.

【図40】第11実施例のレベル変換回路の図である。FIG. 40 is a diagram of the level conversion circuit of the eleventh embodiment.

【図41】従来の基板(ウエル)電位制御回路の例を示
す図である。
FIG. 41 is a diagram showing an example of a conventional substrate (well) potential control circuit.

【図42】従来の基板(ウエル)電位制御回路の他の例
を示す図である。
FIG. 42 is a diagram showing another example of a conventional substrate (well) potential control circuit.

【図43】本発明の基板(ウエル)電位制御回路の原理
構成図である。
FIG. 43 is a principle configurational diagram of a substrate (well) potential control circuit of the present invention.

【図44】第12実施例の基板(ウエル)電位制御回路
を示す図である。
FIG. 44 is a diagram showing a substrate (well) potential control circuit of the twelfth embodiment.

【図45】図44の回路の動作を示すタイムチャートで
ある。
45 is a time chart showing the operation of the circuit of FIG. 44.

【図46】第13実施例の基板(ウエル)電位制御回路
を示す図である。
FIG. 46 is a diagram showing a substrate (well) potential control circuit of the thirteenth embodiment.

【図47】本発明の基板(ウエル)電位制御回路の構造
例を示す図である。
FIG. 47 is a diagram showing a structural example of a substrate (well) potential control circuit of the present invention.

【図48】第14実施例の基板(ウエル)電位制御回路
を示す図である。
FIG. 48 is a diagram showing a substrate (well) potential control circuit of the fourteenth embodiment.

【図49】図48の回路の制御及び動作を示すタイムチ
ャートである。
49 is a time chart showing control and operation of the circuit of FIG. 48.

【図50】高電圧印加によるチャンネル消去の説明図で
ある。
FIG. 50 is an explanatory diagram of channel erasing by applying a high voltage.

【図51】高電圧印加によるソース消去の説明図であ
る。
FIG. 51 is an explanatory diagram of source erase by applying a high voltage.

【図52】負電圧印加によるチャンネル消去の説明図で
ある。
FIG. 52 is an explanatory diagram of channel erasing by applying a negative voltage.

【図53】負電圧印加によるソース消去の説明図であ
る。
FIG. 53 is an explanatory diagram of source erase by applying a negative voltage.

【図54】第15実施例の回路構成を示す図である。FIG. 54 is a diagram showing a circuit configuration of a fifteenth embodiment.

【図55】第16実施例の回路構成を示す図である。FIG. 55 is a diagram showing a circuit configuration of a sixteenth embodiment.

【図56】第17実施例の回路構成を示す図である。FIG. 56 is a diagram showing a circuit configuration of a seventeenth embodiment.

【図57】第18実施例の回路構成を示す図である。FIG. 57 is a diagram showing a circuit configuration of an eighteenth embodiment.

【図58】第19実施例の回路構成を示す図である。FIG. 58 is a diagram showing a circuit configuration of a nineteenth embodiment.

【図59】第20実施例の回路構成を示す図である。FIG. 59 is a diagram showing a circuit configuration of a twentieth embodiment.

【図60】従来のフラッシュメモリの構成図である。FIG. 60 is a configuration diagram of a conventional flash memory.

【図61】メモリセルの構造図である。FIG. 61 is a structural diagram of a memory cell.

【図62】フラッシュメモリの読出・書込及び消去の方
法説明図である。
FIG. 62 is an explanatory diagram of a read / write / erase method of the flash memory.

【図63】負電圧印加用回路を別に設ける例を示す図で
ある。
FIG. 63 is a diagram showing an example in which a negative voltage applying circuit is separately provided.

【図64】負電圧印加用ロウデコーダの機能構成図であ
る。
FIG. 64 is a functional configuration diagram of a row decoder for applying a negative voltage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…メモリセルアレイ 3…ロウデコーダ 4…デコード部 5…駆動部 6…第1の電源端子 7…第2の電源端子 9…レベル変換回路 11…駆動部電源切換回路 13…高電圧供給部 14…負電圧供給部 15…電源制御回路 17…アドレスバッファプリデコーダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Memory cell array 3 ... Row decoder 4 ... Decoding part 5 ... Drive part 6 ... 1st power supply terminal 7 ... 2nd power supply terminal 9 ... Level conversion circuit 11 ... Drive part power supply switching circuit 13 ... High voltage supply part 14 ... Negative voltage supply unit 15 ... Power supply control circuit 17 ... Address buffer predecoder

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年1月10日[Submission date] January 10, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図6】 [Figure 6]

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/792 H01L 29/78 371 (72)発明者 河村 祥一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 赤荻 隆男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI Technical indication location H01L 29/792 H01L 29/78 371 (72) Inventor Shoichi Kawamura 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Incorporated (72) Inventor Takao Akagi, 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気的に消去可能な複数の不揮発性メモ
リセルを配列したメモリセルアレイ(1)と、複数の信
号をデコードして前記メモリセルアレイ(1)をアクセ
スするデコード部(4)とを備えるフラッシュメモリで
あって、 第1の電源端子(6)と第2の電源端子(7)とを備
え、前記デコード部(4)の出力を入力して、前記第1
の電源端子(6)に印加される電圧若しくは該電圧に近
い電圧と、前記第2の電源端子(7)に印加される電圧
若しくは該電圧に近い電圧とを、選択的に出力する駆動
部(5)を有し、 前記駆動部(5)は、前記第1の電源端子(6)に第1
の電圧を、前記第2の電源端子(7)に前記第1の電圧
より低い第2の電圧を、それぞれ与える第1の動作モー
ドと、前記第1の電源端子(6)に第3の電圧を、前記
第2の電源端子(7)に前記第3の電圧より高い第4の
電圧を、それぞれ与える第2の動作モードとを備え、前
記第1または第2の動作モードに応じて出力電圧を切り
換えることを特徴とするフラッシュメモリ。
1. A memory cell array (1) in which a plurality of electrically erasable non-volatile memory cells are arranged, and a decoding unit (4) for decoding a plurality of signals to access the memory cell array (1). A flash memory comprising: a first power supply terminal (6) and a second power supply terminal (7), wherein the output of the decoding unit (4) is input to the first power supply terminal (6).
A drive unit (6) for selectively outputting the voltage applied to the power supply terminal (6) or a voltage close to the voltage and the voltage applied to the second power supply terminal (7) or a voltage close to the voltage. 5), wherein the driving unit (5) has a first power source terminal (6)
A first operating mode in which a second voltage lower than the first voltage is applied to the second power supply terminal (7), and a third voltage is applied to the first power supply terminal (6). And a second operation mode in which a fourth voltage higher than the third voltage is applied to the second power supply terminal (7), respectively, and an output voltage according to the first or second operation mode. Flash memory characterized by switching between.
【請求項2】 前記デコード部(4)及び駆動部(5)
は、前記メモリセルアレイ(1)の列を選択するロウデ
コーダ(3)であって、 前記フラッシュメモリは、 前記デコード部(4)への信号のレベルを変換するレベ
ル変換回路(9)と、 前記駆動部(5)の電源を切り換える駆動部電源切換回
路(11)と、 正電位と高電位を選択的に供給する高電圧供給部(1
3)と、 零電位と負電位を選択的に供給する負電圧供給部(1
4)とを有し、 前記正電位、高電位、零電位、及び負電位は、負電位<
零電位<正電位<高電位なる関係を有し、 前記駆動部電源切換回路(11)は、 前記メモリセルアレイ(1)のデータ読み出し時には、
前記駆動部(5)の第1の電源端子(6)に前記正電位
を、前記第2の電源端子(7)に前記零電位をそれぞれ
供給し、 前記メモリセルアレイ(1)のデータ書き込み時には、
前記駆動部(5)の第1の電源端子(6)に前記高電位
を、前記第2の電源端子(7)に前記零電位をそれぞれ
供給し、 前記メモリセルアレイ(1)のデータ消去時には、前記
駆動部(5)の第1の電源端子(6)に前記負電位を、
前記第2の電源端子(7)に前記正電位をそれぞれ供給
することを特徴とする請求項1に記載のフラッシュメモ
リ。
2. The decoding unit (4) and the driving unit (5)
A row decoder (3) for selecting a column of the memory cell array (1), wherein the flash memory includes a level conversion circuit (9) for converting a level of a signal to the decoding unit (4); A drive unit power supply switching circuit (11) for switching the power supply of the drive unit (5), and a high voltage supply unit (1) for selectively supplying a positive potential and a high potential.
3) and a negative voltage supply unit (1 that selectively supplies zero potential and negative potential)
4) and the positive potential, the high potential, the zero potential, and the negative potential are negative potential <
There is a relation of zero potential <positive potential <high potential, and the drive unit power source switching circuit (11) is configured to read data from the memory cell array (1) at the time of reading data.
The positive potential is supplied to the first power supply terminal (6) of the drive unit (5) and the zero potential is supplied to the second power supply terminal (7), and when data is written in the memory cell array (1),
The high potential is supplied to the first power supply terminal (6) of the drive unit (5) and the zero potential is supplied to the second power supply terminal (7), and when erasing data in the memory cell array (1), The negative potential is applied to the first power supply terminal (6) of the drive section (5),
The flash memory according to claim 1, wherein the positive potential is supplied to each of the second power supply terminals (7).
【請求項3】 前記レベル変換回路(9)は、前記高電
圧供給部(13)の出力(VIH)が供給される第1の端
子(21)と、前記負電圧供給部(14)の出力
(VIN)が供給される第2の端子(22)とを有し、 当該レベル変換回路の入力が“H”レベル(≦高電圧供
給部(13)の出力)の時には前記第1の端子(21)
に印加される電圧若しくは該電圧に近い電圧を、前記入
力が“L”レベル(≧負電圧供給部(14)の出力)の
時には前記第2の端子(22)に印加される電圧若しく
は該電圧に近い電圧を選択的に出力することを特徴とす
る請求項2に記載のフラッシュメモリ。
3. The level conversion circuit (9) includes a first terminal (21) to which an output ( VIH ) of the high voltage supply section (13) is supplied and a negative voltage supply section (14). A second terminal (22) to which an output (V IN ) is supplied, and when the input of the level conversion circuit is at “H” level (≦ output of high voltage supply section (13)) Terminal (21)
The voltage applied to the second terminal (22) or the voltage close to the voltage applied to the second terminal (22) when the input is at the “L” level (≧ the output of the negative voltage supply unit (14)). 3. The flash memory according to claim 2, wherein a voltage close to is output selectively.
【請求項4】 前記駆動部(5)は、 第1導電型の基板(P−subまたはN−sub)上に
形成される第2導電型のウエル領域(Nwellまたは
Pwell)に内包される第1導電型のウエル領域(P
wellまたはNwell)と、 前記第2導電型のウエル領域(NwellまたはPwe
ll)に形成される第1導電型チャネルトランジスタ
と、 前記第1導電型のウエル領域(PwellまたはNwe
ll)に形成される第2導電型チャネルトランジスタと
を有することを特徴とする請求項1、2または3に記載
のフラッシュメモリ。
4. The driving unit (5) is included in a well region (Nwell or Pwell) of a second conductivity type formed on a substrate (P-sub or N-sub) of the first conductivity type. One conductivity type well region (P
well or Nwell) and the well region of the second conductivity type (Nwell or Pwe).
a channel region of a first conductivity type formed in the semiconductor device, and a well region (Pwell or Nwe) of the first conductivity type.
11. The flash memory according to claim 1, 2 or 3, further comprising: a second conductivity type channel transistor formed in 11).
【請求項5】 前記デコード部(4)は、論理が互いに
反転した二相出力を有し、前記駆動部(5)は、 第1導電型の基板(P−subまたはN−sub)上に
形成される第2導電型のウエル領域(Nwellまたは
Pwell)に内包される第1導電型のウエル領域(P
wellまたはNwell)と、 前記第1導電型のウエル領域(PwellまたはNwe
ll)に形成される第2導電型チャネルトランジスタを
二個有し、前記二相出力のそれぞれを該トランジスタの
ゲートに接続したことを特徴とする請求項1、2または
3に記載のフラッシュメモリ。
5. The decoding unit (4) has two-phase outputs whose logics are mutually inverted, and the driving unit (5) is provided on a first conductivity type substrate (P-sub or N-sub). The well region (P well) of the first conductivity type included in the well region (Nwell or Pwell) of the second conductivity type to be formed.
well or Nwell) and the first conductivity type well region (Pwell or Nwe).
4. The flash memory according to claim 1, 2 or 3, wherein the flash memory has two second conductivity type channel transistors formed in 11) and each of the two-phase outputs is connected to a gate of the transistor.
【請求項6】 プルアップ用のpチャンネルトランジス
タ(Tp 6)と、高電圧阻止用のnチャンネルトランジ
スタ(Tn 5)と、負電圧阻止用のpチャンネルトラン
ジスタ(Tp 5)と、プルダウン用のnチャンネルトラ
ンジスタ(T n 6)とが直列に接続されたトランジスタ
列と、 前記プルアップ用トランジスタ(Tp 6)と前記高電圧
阻止用トランジスタ(Tn 5)の接続点にゲートが接続
され、前記プルダウン用トランジスタ(Tn 6)のゲー
トにドレインが接続された出力用pチャンネルトランジ
スタ(Tp 7)と、 前記負電圧阻止用トランジスタ(Tp 5)と前記プルダ
ウン用トランジスタ(Tn 6)の接続点にゲートが接続
され、前記プルアップ用トランジスタ(Tp 6)のゲー
トにドレインが接続された出力用nチャンネルトランジ
スタ(Tn 7)とを備え、前記出力用pチャンネルトラ
ンジスタ(Tp 7)のドレインと前記出力用nチャンネ
ルトランジスタ(Tn 7)のドレインとが接続されてい
ることを特徴とするレベル変換回路。
6. A p-channel transistor for pull-up.
(Tp6) and n-channel transistor for high voltage blocking
Star (Tn5) and a p-channel transformer for blocking negative voltage
Dista (Tp5) and n-channel tiger for pull-down
Register (T n6) and transistor connected in series
A column and the pull-up transistor (Tp6) and the high voltage
Blocking transistor (TnGate is connected to the connection point of 5)
The pull-down transistor (Tn6) Game
Output p-channel transistor with drain connected to
Star (Tp7) and the negative voltage blocking transistor (Tp5) and the Pluda
Untransistor (TnGate is connected to the connection point of 6)
The pull-up transistor (Tp6) Game
N-channel output transistor with drain connected to
Star (Tn7) and the output p-channel tiger
Register (Tp7) Drain and the output n channel
Transistor (Tn7) The drain is connected
A level conversion circuit characterized by the following.
【請求項7】 前記高電圧阻止用トランジスタ(T
n 5)とドレイン同士が接続され且つ一方のゲートと他
方のソースをそれぞれ接続した反転用nチャンネルトラ
ンジスタ(Tn 10)と、 前記負電圧阻止用トランジスタ(Tp 5)とドレイン同
士が接続され且つ一方のゲートと他方のソースをそれぞ
れ接続した反転用pチャンネルトランジスタ(Tp
0)とを備え、前記高電圧阻止用トランジスタ(T
n 5)と前記負電圧阻止用トランジスタ(Tp 5)のゲ
ートに接続された端子に、論理的に反転した信号がそれ
ぞれ印加されることを特徴とする請求項6に記載のレベ
ル変換回路。
7. The high voltage blocking transistor (T
n 5) and drain are connected to each other, and an inversion n-channel transistor (T n 10) having one gate connected to the other source and the negative voltage blocking transistor (T p 5) and drain are connected to each other. And an inversion p-channel transistor (T p 1
0) and the high voltage blocking transistor (T
7. The level conversion circuit according to claim 6, wherein a logically inverted signal is applied to a terminal connected to n 5) and the gate of the negative voltage blocking transistor (T p 5), respectively.
【請求項8】 前記出力用pチャンネルトランジスタ
(Tp 7)のドレインと前記出力用nチャンネルトラン
ジスタ(Tn 7)のドレインとの間に抵抗素子成分を備
えることを特徴とする請求項6又は7のいずれかに記載
のレベル変換回路。
8. A resistive element component is provided between the drain of the output p-channel transistor (T p 7) and the drain of the output n-channel transistor (T n 7). 7. The level conversion circuit according to any one of 7.
【請求項9】 請求項7から10のいずれかに記載のレ
ベル変換回路を、デコード部(4)への信号のレベルを
変換するレベル変換回路(9)として備えることを特徴
とする請求項2に記載のフラッシュメモリ。
9. The level conversion circuit according to any one of claims 7 to 10 is provided as a level conversion circuit (9) for converting the level of a signal to the decoding section (4). Flash memory described in.
【請求項10】 第1の端子(47A)を入力信号(i
n)が入力される入力端子(44)に接続され、第2の
端子(47B)を第1の出力信号(S1 )が出力される
第1の出力端子(45)に接続された第1の接続スイッ
チ素子(47)と、 第1の端子(48A)を前記入力端子(44)に接続さ
れ、第2の端子(48B)を第2の出力信号(S2 )が
出力される第2の出力端子(46)に接続された第2の
接続スイッチ素子(48)と、 入力端子を前記第1の接続スイッチ素子(47)の第2
の端子(47B)に接続され、出力端子を前記第2の出
力端子(46)に接続され、電源的には、電源電圧(V
CC)以上の所望の電圧(VIH)が供給される第1の電圧
線(51)と零電圧(VSS)以下の所望の電圧(VIN
が供給される第2の電圧線(52)との間に接続された
第1のインバータ(49)と、 入力端子を前記第2の接続スイッチ素子(48)の第2
の端子(48B)に接続され、出力端子を前記第1の出
力端子(45)に接続され、電源的には、前記第1の電
圧線(51)と前記第2の電圧線(52)との間に接続
された第2のインバータ(50)とを設けて構成されて
いることを特徴とするレベル変換回路。
10. A first terminal (47A) receives an input signal (i).
n) is connected to the input terminal (44), and the second terminal (47B) is connected to the first output terminal (45) which outputs the first output signal (S 1 ). The connection switch element (47) and the first terminal (48A) are connected to the input terminal (44), and the second terminal (48B) outputs the second output signal (S 2 ). A second connecting switch element (48) connected to the output terminal (46) of the first connecting switch element (47) and an input terminal of the second connecting switch element (47)
Is connected to the second output terminal (46), and the output terminal is connected to the second output terminal (46).
A first voltage line (51) supplied with a desired voltage (V IH ) above CC ) and a desired voltage (V IN ) below zero voltage (V SS ).
A first inverter (49) connected to a second voltage line (52) to which is supplied, and an input terminal of the second connection switch element (48)
(48B), the output terminal is connected to the first output terminal (45), and the power source is the first voltage line (51) and the second voltage line (52). And a second inverter (50) connected between the two, and a level conversion circuit.
【請求項11】 前記第1のスイッチ素子(47)は、
そのゲートを制御端子とするpMOSトランジスタで構
成され、前記第2のスイッチ素子(48)は、そのゲー
トを制御端子とするnMOSトランジスタで構成されて
いることを特徴とする請求項10記載のレベル変換回
路。
11. The first switch element (47) comprises:
11. The level conversion according to claim 10, wherein the level conversion is made up of a pMOS transistor having its gate as a control terminal, and the second switch element (48) is made of an nMOS transistor having its gate as a control terminal. circuit.
【請求項12】 前記第1の電圧線(51)及び前記p
MOSトランジスタのゲートに電源電圧(VCC)よりも
高い所望の電圧(VIH)を供給し、前記nMOSトラン
ジスタのゲートに前記電源電圧(VCC)を供給すること
により、高電圧変換を行うように制御されることを特徴
とする請求項11記載のレベル変換回路。
12. The first voltage line (51) and the p
High voltage conversion is performed by supplying a desired voltage (V IH ) higher than the power supply voltage (V CC ) to the gate of the MOS transistor and supplying the power supply voltage (V CC ) to the gate of the nMOS transistor. The level conversion circuit according to claim 11, wherein the level conversion circuit is controlled by the following.
【請求項13】 前記第2の電圧線(52)及び前記n
MOSトランジスタのゲートに零電圧(VSS)よりも低
い所望の電圧(VIN)を供給し、前記pMOSトランジ
スタのゲートに零電圧(VSS)を供給することにより、
負電圧変換を行うように制御されることを特徴とする請
求項11記載のレベル変換回路。
13. The second voltage line (52) and the n
By supplying a desired voltage (V IN ) lower than the zero voltage (V SS ) to the gate of the MOS transistor and supplying a zero voltage (V SS ) to the gate of the pMOS transistor,
The level conversion circuit according to claim 11, wherein the level conversion circuit is controlled to perform negative voltage conversion.
【請求項14】 前記pMOSトランジスタ及び前記n
MOSトランジスタをオフとすることで現在の状態をラ
ッチした後、前記第1の電圧線(51)に電源電圧(V
CC)よりも高い所望の電圧(VIH)を供給することによ
り、高電圧変換を行うように制御されることを特徴とす
る請求項11記載のレベル変換回路。
14. The pMOS transistor and the n
After the current state is latched by turning off the MOS transistor, the power source voltage (V
12. The level conversion circuit according to claim 11, wherein the level conversion circuit is controlled to perform a high voltage conversion by supplying a desired voltage ( VIH ) higher than CC ).
【請求項15】 前記pMOSトランジスタ及び前記n
MOSトランジスタをオフとすることで現在の状態をラ
ッチした後、前記第2の電圧線(52)に零電圧
(VSS)よりも低い所望の電圧(VIN)を供給すること
により、負電圧変換を行うように制御されることを特徴
とする請求項11記載のレベル変換回路。
15. The pMOS transistor and the n
After the current state is latched by turning off the MOS transistor, a desired voltage (V IN ) lower than the zero voltage (V SS ) is supplied to the second voltage line (52) to thereby obtain a negative voltage. The level conversion circuit according to claim 11, wherein the level conversion circuit is controlled so as to perform conversion.
【請求項16】 前記第2のインバータ(50)の正側
の電源端子は、前記第1の電圧線(51)に接続されず
に、付加pチャンネルトランジスタ(Tp 24)を介し
て前記第1のスイッチ素子(47)のpMOSトランジ
スタのゲート制御端子に接続され、前記付加pチャンネ
ルトランジスタ(Tp 24)のゲートは前記入力端子に
接続されていることを特徴とする請求項10から15の
いずれかに記載のレベル変換回路。
16. The positive side power supply terminal of the second inverter (50) is not connected to the first voltage line (51) and is connected to the second side via an additional p-channel transistor (T p 24). 16. The switch element (47) of No. 1 is connected to the gate control terminal of the pMOS transistor, and the gate of the additional p-channel transistor (T p 24) is connected to the input terminal. The level conversion circuit according to any one of the above.
【請求項17】 プルアップ用のpチャンネルトランジ
スタ(Tp 16)と、第1抵抗素子成分と、プルダウン
用のnチャンネルトランジスタ(Tn 16)とが直列に
接続された第1トランジスタ抵抗列と、 前記プルアップ用トランジスタ(Tp 16)と前記第1
抵抗素子成分の接続点にゲートが接続され、ドレインが
前記プルダウン用トランジスタ(Tn 16)のゲートに
接続された第1種の導電型トランジスタ(Tp 17)
と、 前記プルダウン用トランジスタ(Tn 16)と前記第1
抵抗素子成分の接続点にゲートが接続され、ドレインが
前記プルアップ用トランジスタ(Tp 16)のゲートに
接続された第2種の導電型トランジスタ(Tn 17)
と、 前記第1種の導電型トランジスタ(Tp 17)のドレイ
ンと前記第2種の導電型トランジスタ(Tn 17)のド
レインの間に接続された第2抵抗素子成分と、 ドレインが前記第1抵抗素子成分の両端にそれぞれ接続
され且つゲートとソース同士がそれぞれ接続された2個
の第2種の導電型トランジスタ(Tn 20,T n 21)
と、 ドレインが前記第2抵抗素子成分の両端にそれぞれ接続
され且つゲートとソース同士がそれぞれ接続され、該ソ
ースが前記2個の第2種の導電型トランジスタ(Tn
0,Tn 21)のソースに接続された第1種の導電型ト
ランジスタ(T p 22,Tp 23)とを備えることを特
徴とするレベル変換回路。
17. A p-channel transistor for pull-up.
Star (Tp16), the first resistance element component, and pull-down
N-channel transistor (Tn16) and in series
A connected first transistor resistance string and the pull-up transistor (Tp16) and the first
The gate is connected to the connection point of the resistance element component and the drain is
The pull-down transistor (Tn16) at the gate
Connected first type conductivity type transistor (Tp17)
And the pull-down transistor (Tn16) and the first
The gate is connected to the connection point of the resistance element component and the drain is
The pull-up transistor (Tp16) at the gate
Connected second type conductivity type transistor (Tn17)
And the first type conductivity type transistor (Tp17) Dray
And a second type conductivity type transistor (Tn17)
The second resistance element component connected between the rain and the drain are respectively connected to both ends of the first resistance element component.
And the gate and source are connected to each other
Second type conductivity type transistor (Tn20, T n21)
And the drain is connected to both ends of the second resistance element component, respectively.
And the gate and the source are connected to each other.
The two second-type conductivity type transistors (TnTwo
0, Tn21) a first type conductivity type connected to the source
Langista (T p22, Tp23) and
Level conversion circuit to be used.
【請求項18】 ロウデコーダに請求項10から17の
いずれかに記載のレベル変換回路を備え、該レベル変換
回路の出力でワード線を駆動するように構成されている
ことを特徴とするフラッシュ・メモリ。
18. A flash decoder characterized in that a row decoder is provided with the level conversion circuit according to any one of claims 10 to 17, and the word line is driven by the output of the level conversion circuit. memory.
【請求項19】 ロウデコーダに請求項10から17の
いずれかに記載のレベル変換回路を備え、該レベル変換
回路の後段に複数のワード線ドライバを設け、該複数の
ワード線ドライバの電源線の電圧を独立に制御し、ワー
ド線を駆動するように構成されていることを特徴とする
フラッシュ・メモリ。
19. A row decoder is provided with the level conversion circuit according to claim 10, a plurality of word line drivers are provided in a stage subsequent to the level conversion circuit, and power supply lines of the plurality of word line drivers are provided. A flash memory characterized by being configured to independently control a voltage and drive a word line.
【請求項20】 電位制御対象部分に接続される電源線
(VBS)に負電圧を出力する負電圧源(100)と、 基板又はウエルとソースとが前記電源線(VBS)に接続
され、ドレインが零電源(VSS)に接続される第1のn
チャンネル型トランジスタ(Tn 30)と、 基板又はウエルとソースとが前記電源線(VBS)に接続
され、ドレインが前記第1のnチャンネル型トランジス
タ(Tn 30)のゲートに接続された第2のnチャンネ
ル型トランジスタ(Tn 29)と、 前記第1のnチャンネル型トランジスタ(Tn 30)の
ゲートと正電源(VCC)との間に設けられた第1スイッ
チ(SW1)と、 前記第2のnチャンネル型トランジスタ(Tn 29)の
ゲートを、正電源(V CC)又は零電源(VSS)に接続す
るか、開放するかの選択が可能な第2スイッチ(SW
2)と、 前記第2のnチャンネル型トランジスタ(Tn 29)の
ゲートとソース間に接続された容量素子(C)とを備
え、 負電圧を印加しない時には、前記負電圧源(100)を
非出力状態とし、前記第1スイッチ(SW1)を接続状
態とし、前記第2スイッチ(SW2)を零電源(VSS
に接続し、 負電圧を印加する時には、まず前記第1スイッチ(SW
1)を開放すると同時に前記第2スイッチ(SW2)を
正電源(VCC)に接続し、その後前記第2スイッチ(S
W2)を開放すると共に前記負電圧源(VBB)を出力状
態とすることを特徴とする基板電位制御回路。
20. A power supply line connected to a potential control target portion
(VBS), A negative voltage source (100) for outputting a negative voltage to the substrate, a well or a source and a power source line (VBS) Connected to
And the drain has zero power supply (VSS) Connected to the first n
Channel type transistor (Tn30), the substrate or the well and the source are connected to the power source line (VBS) Connected to
And the drain is the first n-channel transistor
(Tn30) A second n channel connected to the gate
Type transistor (Tn29) and the first n-channel transistor (Tn30)
Gate and positive power supply (VCC) The first switch provided between
A second n-channel transistor (T1)n29)
Connect the gate to the positive power supply (V CC) Or zero power source (VSS)
Second switch (SW
2), and the second n-channel transistor (Tn29)
Provided with a capacitive element (C) connected between the gate and the source
Well, when no negative voltage is applied, the negative voltage source (100) is turned on.
In the non-output state, the first switch (SW1) is connected.
The second switch (SW2) to the zero power source (VSS)
When applying a negative voltage, the first switch (SW
At the same time when 1) is opened, the second switch (SW2)
Positive power supply (VCC), And then the second switch (S
W2) is opened and the negative voltage source (VBB) Is output
A substrate potential control circuit characterized by the following states.
【請求項21】 基板又はウエルに接続される電源線
(VBS)に負電圧を出力する負電圧源(100)と、 基板又はウエルとソースとが前記電源線(VBS)に接続
され、ドレインが零電源(VSS)に接続される第1のn
チャンネル型トランジスタ(Tn 30)と、 基板又はウエルとソースとが前記電源線(VBS)に接続
され、ドレインが前記第1のnチャンネル型トランジス
タ(Tn 30)のゲートに接続された第2のnチャンネ
ル型トランジスタ(Tn 29)と、 前記第1のnチャンネル型トランジスタ(Tn 30)の
ゲートに正電源(VCC)と零電源(VSS)の電圧を選択
的に印加する第1ゲート電圧源(102)と、 前記第2のnチャンネル型トランジスタ(Tn 29)の
ゲートを、正電源(V CC)又は零電源(VSS)に接続す
るか、開放するかの選択が可能な第2スイッチ(SW
2)と、 前記第2のnチャンネル型トランジスタ(Tn 29)の
ゲートとソース間に接続された容量素子(C)とを備
え、 負電圧を印加しない時には、前記負電圧源(100)を
非出力状態とし、前記第1ゲート電圧源(102)は正
電源(VCC)の電圧を出力し、前記第2スイッチ(SW
2)を零電源(VSS)に接続し、 負電圧を印加する時には、まず前記第1ゲート電圧源
(102)が零電源(V SS)の電圧を出力するように切
り換えると同時に前記第2スイッチ(SW2)を正電源
(VCC)に接続し、その後前記第2スイッチ(SW2)
を開放すると共に前記負電圧源(VBB)を出力状態とす
ることを特徴とする基板電位制御回路。
21. A power supply line connected to a substrate or a well
(VBS), A negative voltage source (100) for outputting a negative voltage to the substrate, a well or a source and a power source line (VBS) Connected to
And the drain has zero power supply (VSS) Connected to the first n
Channel type transistor (Tn30), the substrate or the well and the source are connected to the power source line (VBS) Connected to
And the drain is the first n-channel transistor
(Tn30) A second n channel connected to the gate
Type transistor (Tn29) and the first n-channel transistor (Tn30)
Positive power supply (VCC) And zero power supply (VSS) Voltage
A first gate voltage source (102) that is applied selectively, and the second n-channel transistor (Tn29)
Connect the gate to the positive power supply (V CC) Or zero power source (VSS)
Second switch (SW
2), and the second n-channel transistor (Tn29)
Provided with a capacitive element (C) connected between the gate and the source
Well, when no negative voltage is applied, the negative voltage source (100) is turned on.
In the non-output state, the first gate voltage source (102) is positive
Power supply (VCC) Of the second switch (SW
2) Zero power supply (VSS), And when applying a negative voltage, first, the first gate voltage source
(102) is a zero power source (V SS) To output the voltage
At the same time as switching, the second switch (SW2) is used as a positive power source.
(VCC), And then the second switch (SW2)
The negative voltage source (VBB) Is the output state
A substrate potential control circuit characterized by:
【請求項22】 メモリセルのコントロールゲート(C
G)に、該メモリセルのチャンネルの電圧に対して負で
ある電圧を印加することで記憶情報の消去を行なうフラ
ッシュメモリの消去方法において、 前記コントロールゲート(CG)に印加する負電圧を、
前記チャンネルに印加されるチャンネル電圧に対して一
定値になるように規制することを特徴とするフラッシュ
メモリの消去方法。
22. The control gate (C
In G), a negative voltage applied to the control gate (CG) in a method of erasing a flash memory in which stored information is erased by applying a voltage negative to the voltage of the channel of the memory cell,
A method for erasing a flash memory, wherein the channel voltage applied to the channel is regulated to a constant value.
【請求項23】 メモリセルのコントロールゲート(C
G)に、該メモリセルのチャンネルの電圧に対して負で
ある電圧を印加することで記憶情報の消去を行なうフラ
ッシュメモリの消去方法において、 前記コントロールゲート(CG)に印加する負電圧を基
準電圧に対して一定値になるように規制すると共に、前
記チャンネルに印加されるチャンネル電圧を前記基準電
圧に対して一定値になるように規制することを特徴とす
るフラッシュメモリの消去方法。
23. A control gate (C of a memory cell
In G), a negative voltage applied to the control gate (CG) is used as a reference voltage in the erasing method of the flash memory for erasing stored information by applying a voltage that is negative with respect to the voltage of the channel of the memory cell. The flash memory erasing method is characterized in that the channel voltage applied to the channel is regulated to a constant value with respect to the reference voltage.
【請求項24】 メモリセルのコントロールゲート(C
G)に、該メモリセルのソース(S)の電圧に対して負
である電圧を印加することで記憶情報の消去を行なうフ
ラッシュメモリの消去方法において、 前記コントロールゲート(CG)に印加する負電圧を、
前記ソース(S)に印加されるソース電圧に対して一定
値になるように規制することを特徴とするフラッシュメ
モリ。
24. A control gate (C of a memory cell
G) is a method for erasing stored information by applying a voltage that is negative with respect to the voltage of the source (S) of the memory cell to a negative voltage applied to the control gate (CG). To
A flash memory which is regulated to have a constant value with respect to a source voltage applied to the source (S).
【請求項25】 メモリセルのコントロールゲート(C
G)に、該メモリセルのソース(S)の電圧に対して負
である電圧を印加することで記憶情報の消去を行なうフ
ラッシュメモリの消去方法において、 前記コントロールゲート(CG)に印加する負電圧を、
基準電圧に対して一定値になるように規制すると共に、
前記ソース(S)に印加されるソース電圧を前記基準電
圧に対して一定値になるように規制することを特徴とす
るフラッシュメモリの消去方法。
25. A control gate (C of a memory cell
G) is a method for erasing stored information by applying a voltage that is negative with respect to the voltage of the source (S) of the memory cell to a negative voltage applied to the control gate (CG). To
While regulating to a constant value with respect to the reference voltage,
A method of erasing a flash memory, wherein a source voltage applied to the source (S) is regulated to a constant value with respect to the reference voltage.
【請求項26】 基板又はウエルに印加される電圧に対
して負である電圧を発生する負電圧源(110)を備
え、発生された負電圧をコントロールゲート(CG)に
印加することでフローティングゲート(FG)内の電荷
を消去するフラッシュメモリにおいて、 負電圧源(110)が発生する負電圧が、前記基板又は
ウエルの電位に対して所定値になるように規制する電圧
規制手段(113)を備えることを特徴とするフラッシ
ュメモリ。
26. A floating gate comprising a negative voltage source (110) for generating a voltage negative with respect to a voltage applied to a substrate or a well, and applying the generated negative voltage to a control gate (CG). In a flash memory for erasing the electric charge in (FG), a voltage regulating means (113) for regulating the negative voltage generated by the negative voltage source (110) to a predetermined value with respect to the potential of the substrate or well is provided. A flash memory characterized by being provided.
【請求項27】 基板又はウエルに印加する電圧を発生
する基板電圧源(116)と、コントロールゲート(C
G)に印加する負電圧を発生する負電圧源(110)と
を備え、前記基板又はウエルの電位に対して負である電
圧を前記コントロールゲート(CG)に印加することで
フローティングゲート(FG)内の電荷を消去するフラ
ッシュメモリにおいて、 前記基板電圧源(116)が発生する電圧を基準電位に
対して第1の所定値になるように規制する基板電圧規制
手段(115)と、前記負電圧源(110)が発生する
負電圧を前記基準電位に所して第2の所定値になるよう
に規制する負電圧規制手段(113)とを備えることを
特徴とするフラッシュメモリ。
27. A substrate voltage source (116) for generating a voltage applied to a substrate or a well, and a control gate (C).
And a negative voltage source (110) for generating a negative voltage to be applied to the floating gate (FG) by applying a voltage negative to the potential of the substrate or well to the control gate (CG). In a flash memory for erasing electric charges in the substrate, a substrate voltage regulating means (115) for regulating a voltage generated by the substrate voltage source (116) to a first predetermined value with respect to a reference potential, and the negative voltage. A flash memory, comprising: a negative voltage regulating means (113) which regulates a negative voltage generated by a power source (110) to a second predetermined value at the reference potential.
【請求項28】 ソース(S)の電位に対して負である
電圧を発生する負電圧源(110)を備え、発生された
負電圧をコントロールゲート(CG)に印加することで
フローティングゲート(FG)内の電荷を消去するフラ
ッシュメモリにおいて、 負電圧源(110)が発生する負電圧が、前記ソース
(S)の電位に対して所定値になるように規制する電圧
規制手段(113)を備えることを特徴とするフラッシ
ュメモリ。
28. A floating gate (FG) comprising a negative voltage source (110) for generating a voltage negative with respect to the potential of the source (S), and applying the generated negative voltage to the control gate (CG). In the flash memory for erasing the electric charge in the above), the negative voltage source (110) is provided with a voltage regulating means (113) for regulating such that the negative voltage is a predetermined value with respect to the potential of the source (S). Flash memory characterized in that.
【請求項29】 ソース(S)に印加する電圧を発生す
るソース電圧源(116)と、コントロールゲート(C
G)に印加する負電圧を発生する負電圧源(110)と
を備え、前記ソース(S)の電位に対して負である電圧
を前記コントロールゲート(CG)に印加することでフ
ローティングゲート(FG)内の電荷を消去するフラッ
シュメモリにおいて、 前記ソース電圧源(116)が発生する電圧を基準電位
に対して第1の所定値になるように規制するソース電圧
規制手段(115)と、前記負電圧源(110)が発生
する負電圧を前記基準電位に所して第2の所定値になる
ように規制する負電圧規制手段(113)とを備えるこ
とを特徴とするフラッシュメモリ。
29. A source voltage source (116) for generating a voltage applied to the source (S), and a control gate (C).
And a negative voltage source (110) for generating a negative voltage applied to the floating gate (FG) by applying a voltage negative to the potential of the source (S) to the control gate (CG). In the flash memory for erasing the electric charge in the above), source voltage regulating means (115) for regulating the voltage generated by the source voltage source (116) to a first predetermined value with respect to a reference potential; A flash memory, comprising: a negative voltage regulating means (113) for regulating a negative voltage generated by a voltage source (110) so as to reach a second predetermined value at the reference potential.
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