JPH06195989A - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

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Publication number
JPH06195989A
JPH06195989A JP34242292A JP34242292A JPH06195989A JP H06195989 A JPH06195989 A JP H06195989A JP 34242292 A JP34242292 A JP 34242292A JP 34242292 A JP34242292 A JP 34242292A JP H06195989 A JPH06195989 A JP H06195989A
Authority
JP
Japan
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memory
data
flag
decoder
writing
Prior art date
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Pending
Application number
JP34242292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuji Sato
竜二 佐藤
Kazuo Kobayashi
和男 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP34242292A priority Critical patent/JPH06195989A/en
Publication of JPH06195989A publication Critical patent/JPH06195989A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To quickly confirm the data erasure as to each of plural memory- blocks capable of writing-in and erasing electrical information. CONSTITUTION:A circuit by which a flag is raised when data are erased and flag-read circuits 17a to 17e detecting whether the flag is raised in the circuit or not at the time of a write-in are provided on each of plural memory-blocks 1a to 1e capable of writing-in and erasing in a batch electrical information in a memory array 1. Thus, confirmation, that is, an erasure checking whether data in each of memory-blocks 1a to 1e are erased or not is confirmed by whether the flag is raised or not.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電気的に情報の書込み,
消去及び読出しが可能な不揮発性メモリを備えた不揮発
性半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the electrical writing of information,
The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device having a erasable and readable nonvolatile memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4はIEEE Journal of Solid-State Ci
rcuits,Vol.23,No5 October 1988. 1157頁〜1163頁に示
されている従来のフラッシュEEPROMを示すブロック図、
図5はメモリセルを構成するフローティングゲートを備
えたメモリトランジスタの断面構造図、図6は図4に示
すメモリブロック1aの詳細を示すブロック図である。図
中1はメモリセルアレイを示しており、メモリセルアレ
イ1は図5に示す如きフローティングゲートを備えたメ
モリトランジスタで構成される多数のメモリセルを平面
的に夫々複数の行,列からなるマトリックス状に配列し
て構成され、電気的一括消去可能な最小のブロックであ
る複数のメモリブロック1a〜1dにて区分されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows the IEEE Journal of Solid-State Ci
rcuits, Vol.23, No5 October 1988. Block diagram showing a conventional flash EEPROM shown on pages 1157 to 1163,
FIG. 5 is a sectional structural view of a memory transistor having a floating gate which constitutes a memory cell, and FIG. 6 is a block diagram showing details of the memory block 1a shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a memory cell array, and the memory cell array 1 has a large number of memory cells each composed of a memory transistor having a floating gate as shown in FIG. 5 arranged in a matrix with a plurality of rows and columns. It is divided into a plurality of memory blocks 1a to 1d, which are arranged in an array and are the smallest blocks that can be electrically collectively erased.

【0003】メモリトランジスタは図5に示す如く半導
体基板21に所定の間隔を隔ててソース拡散領域22, ドレ
イン拡散領域23を形成すると共に、このソース拡散領域
22とドレイン拡散領域23に跨がる態様で夫々厚さ100 Å
程度の酸化膜を隔ててフローティングゲート24とコント
ロールゲート25を配設して構成されており、トンネル現
象を利用してフローティングゲート24に対する電子注
入、またここからの電子の放出が可能となっている。電
子の注入時は、ドレイン拡散領域23に6.5V程度のプログ
ラム電圧を与え、コントロールゲート25には書込み電圧
pp(12V) を与え、ソース拡散領域22を接地する。
In the memory transistor, as shown in FIG. 5, a source diffusion region 22 and a drain diffusion region 23 are formed on a semiconductor substrate 21 at predetermined intervals, and the source diffusion region is formed.
22 and the drain diffusion region 23, each having a thickness of 100 Å
The floating gate 24 and the control gate 25 are arranged with a certain degree of oxide film between them, and it is possible to inject electrons into the floating gate 24 and emit electrons from the floating gate 24 by utilizing the tunnel phenomenon. . At the time of electron injection, a program voltage of about 6.5 V is applied to the drain diffusion region 23, a write voltage V pp (12 V) is applied to the control gate 25, and the source diffusion region 22 is grounded.

【0004】これによってドレイン拡散領域23の近傍で
電子, ホール対が発生し、ホールは半導体基板21を通じ
て接地電位に流れ、電子はチャネル方向に流れてドレイ
ン拡散領域23に流れ込む。また一部の電子はフローティ
ングゲート24とドレイン拡散領域23との間の電界で加速
されてフローティングゲート24に注入され、この結果メ
モリセルトランジスタの閾値電圧が高められる。この状
態を情報「0」の記憶と定義する。
As a result, electron-hole pairs are generated near the drain diffusion region 23, the holes flow to the ground potential through the semiconductor substrate 21, and the electrons flow in the channel direction to flow into the drain diffusion region 23. Also, some electrons are accelerated by the electric field between the floating gate 24 and the drain diffusion region 23 and injected into the floating gate 24. As a result, the threshold voltage of the memory cell transistor is increased. This state is defined as storage of information "0".

【0005】一方電子の放出時はドレイン拡散領域23を
オープンにし、コントロールゲート25を接地し、ソース
拡散領域22に書込み電圧Vppを印加して行われる。ソー
ス拡散領域22とフローティングゲート24との間の電位差
のためトンネル現象が生じ、フローティングゲート24の
電子の引抜きが生じ、この結果メモリセルトランジスタ
の閾値が下がる。この状態を情報「1」の記憶と定義す
る。
On the other hand, when electrons are emitted, the drain diffusion region 23 is opened, the control gate 25 is grounded, and the write voltage V pp is applied to the source diffusion region 22. A tunnel phenomenon occurs due to the potential difference between the source diffusion region 22 and the floating gate 24, and electrons are extracted from the floating gate 24, which lowers the threshold value of the memory cell transistor. This state is defined as storage of information "1".

【0006】メモリセルアレイ1における各メモリブロ
ック1a〜1dは実質的に同じ構造であり、メモリブロック
1aについて具体的に説明する。メモリブロック1aは第3
図に示す如く同じ列に配列された各メモリセルを構成す
るメモリトランジスタのドレインは列毎にビット線B
L1 , BL2 〜BL3 …に接続され、ビット線BL1 , BL2 〜B
L3 …の一端はYゲート2に接続され、また各メモリト
ランジスタのソースは束ねられてソース線スイッチ3を
介して接地又は高電位に接続されるようになっている。
The memory blocks 1a to 1d in the memory cell array 1 have substantially the same structure.
1a will be specifically described. Memory block 1a is third
As shown in the figure, the drains of the memory transistors forming the memory cells arranged in the same column are bit lines B for each column.
Bit lines BL 1 , BL 2 ~ B connected to L 1 , BL 2 ~ BL 3
One end of L 3 ... Is connected to the Y gate 2, and the sources of the memory transistors are bundled and connected to the ground or high potential via the source line switch 3.

【0007】一方行方向に配列された各メモリセルを構
成するメモリトランジスタのコントロールゲートは行毎
にワード線WL1 , WL2 〜WL3 …を介してXデコーダ4に
接続され、また各Yゲート2は信号線Y1 ,Y2 ,Y3
…を介してYデコーダ5に接続され、夫々これらから列
選択信号,行選択信号が与えられるようになっている。
Yデコーダ5,Xデコーダ4にはアドレスレジスタ6か
らアドレス信号が入力されるようになっている。Yゲー
ト2はスイッチトランジスタにて構成されており、書込
み回路7,センスアンプ8,入出力バッファ9を介在さ
せて図6に示す如くデータの入出力線I/O に接続されて
いる。
On the other hand, the control gates of the memory transistors forming the memory cells arranged in the row direction are connected to the X decoder 4 via the word lines WL 1 , WL 2 to WL 3 ... For each row, and each Y gate is also connected. 2 is the signal lines Y 1 , Y 2 , Y 3
Are connected to the Y-decoder 5 via, and column selection signals and row selection signals are respectively supplied from these.
An address signal is input from the address register 6 to the Y decoder 5 and the X decoder 4. The Y gate 2 is composed of a switch transistor, and is connected to a data input / output line I / O as shown in FIG. 6 via a write circuit 7, a sense amplifier 8 and an input / output buffer 9.

【0008】入出力バッファ9は図4に示す如くD00
07を入出力すると共に、入力データのうち命令信号を
コマンドレジスタ11与え、またコマンドレジスタ11は命
令信号をコマンドデコード12へ与えるようになってい
る。
As shown in FIG. 4, the input / output buffer 9 has D 00 to
While inputting / outputting D 07 , the command signal of the input data is given to the command register 11, and the command register 11 gives the command signal to the command decode 12.

【0009】10は入力信号バッファであり、これにはラ
イトイネーブル信号/WE,アウトプットイネーブル信号/O
E 及びチップイネーブル信号/CE が入力され、これらに
基づいてアドレスレジスタ6、コマンドレジスタ11、コ
マンドデコーダ12、入出力バッファ9、書込み回路7に
夫々制御信号を出力するようになっている。
Reference numeral 10 is an input signal buffer, which includes a write enable signal / WE and an output enable signal / O.
E and the chip enable signal / CE are input, and control signals are output to the address register 6, the command register 11, the command decoder 12, the input / output buffer 9 and the write circuit 7 based on these signals.

【0010】コマンドデコーダ12は入出力信号バッファ
10からの制御信号に基づき命令信号をソース線スイッチ
3、ベリファイ電圧発生回路13、プログラム電圧発生回
路14へ出力するようになっている。ベリファイ電圧発生
回路13は発生したベリファイ電圧をXデコーダ4へ、ま
たプログラム電圧回路14は発生したプログラム電圧をX
デコーダ4、Yデコーダ5及びYゲート2へ出力するよ
うになっている。
The command decoder 12 is an input / output signal buffer
Based on the control signal from 10, a command signal is output to the source line switch 3, the verify voltage generating circuit 13, and the program voltage generating circuit 14. The verify voltage generation circuit 13 outputs the generated verify voltage to the X decoder 4, and the program voltage circuit 14 outputs the generated program voltage to the X decoder 4.
It outputs to the decoder 4, the Y decoder 5, and the Y gate 2.

【0011】次に図7,図8に示すフローチャート及び
図9,図10に示すタイミングチャートに基づき従来装置
の動作を説明する。なお図9(h),図10(h) はいずれも図
7,図8に示す各ステップに対応させてある。この種の
フラッシュEEPROMにおいては、書込み・消去のモード設
定は入力データの組合せ、即ち図9(d),図10(d) に示す
ライトイネーブル信号/WE の立上がりデータによってモ
ード設定が行われる。
Next, the operation of the conventional apparatus will be described based on the flowcharts shown in FIGS. 7 and 8 and the timing charts shown in FIGS. 9 (h) and 10 (h) correspond to the steps shown in FIGS. 7 and 8. In this type of flash EEPROM, the programming / erasing mode is set by a combination of input data, that is, the rising data of the write enable signal / WE shown in FIGS. 9 (d) and 10 (d).

【0012】まず、図7及び図9に基づき書込み動作に
ついて説明する。初めに図9(f),図9(g) に示す電圧V
cc,VppがステップS1において立上げられ、続いてライ
トイネーブル信号/WE が立下げられる。ライトイネーブ
ル信号/WE の立下がりのタイミングで、図9(e) に示す
書込みモード (プログラムモード) を指示する入力デー
タ40H がコマンドレジスタ11にラッチされる。その後、
入力データがコマンドデコーダ12等によってデコードさ
れ、動作モードがプログラムモードとなる。
First, the write operation will be described with reference to FIGS. 7 and 9. First, the voltage V shown in Fig. 9 (f) and 9 (g)
cc and Vpp are raised in step S1, and then the write enable signal / WE is lowered. At the timing of the fall of the write enable signal / WE, the input data 40H instructing the write mode (program mode) shown in FIG. 9 (e) is latched in the command register 11. afterwards,
The input data is decoded by the command decoder 12 or the like, and the operation mode becomes the program mode.

【0013】次にステップS2において、ライトイネーブ
ル信号/WE が再度立下げられ、アドレスレジスタ6に外
部から入力されたアドレスA0 〜A14がラッチされ、ラ
イトイネーブル信号/WE の立上がりで、データDinが書
込み回路7にラッチされる。ステップS3で、プログラム
電圧発生回路14からプログラムパルスが発生され、デコ
ーダ4及びYデコーダ5に印加され、前述した書込み動
作、即ち「0」の書込み動作が行われる。
Next, in step S2, the write enable signal / WE is fallen again, the addresses A 0 to A 14 externally input to the address register 6 are latched, and the data D is risen at the rising edge of the write enable signal / WE. in is latched by the write circuit 7. In step S3, a program pulse is generated from the program voltage generation circuit 14 and applied to the decoder 4 and the Y decoder 5, and the above-mentioned write operation, that is, the write operation of "0" is performed.

【0014】ステップS3の書込み時間を経て、ステップ
S4でライトイネーブル信号/WE が立下げられ、図9(e)
に示すプログラムベリファイモードを指示するデータ(C
OH)が入力されてコマンドレジスタ11にラッチされる。
続いてライトイネーブル信号/WE の立上がりと共に、動
作モードが図9(a) に示す如くプログラムベリファイと
なる。このときベリファイ電圧発生回路等によってチッ
プ内部でプログラムベリファイ電圧( 〜6.5V) が発生さ
れ、デコーダ4とYデコーダ5とに与えられる。これに
よってメモリセルアレイ1のコントロールゲートに与え
られる電圧が通常の読出時(〜5V)より高くなり、不
十分な閾値シフトを示すものはオンし易くなり、書込み
不良を発見できるようになる。
After the write time in step S3,
The write enable signal / WE is dropped at S4, and the result is shown in Figure 9 (e).
The data (C
OH) is input and latched in the command register 11.
Then, as the write enable signal / WE rises, the operation mode becomes program verify as shown in FIG. 9 (a). At this time, a program verify voltage (up to 6.5 V) is generated inside the chip by a verify voltage generating circuit or the like, and applied to the decoder 4 and the Y decoder 5. As a result, the voltage applied to the control gate of the memory cell array 1 becomes higher than that during normal reading (up to 5 V), and those exhibiting an insufficient threshold shift are easily turned on, and a write failure can be found.

【0015】ステップS6でデータの読出しを行って、書
込みデータのチェックを行う。ステップS7において書込
み不良であることが判別されれば、更にステップS1〜S6
の処理を行って書込みを行う。またステップS7の判断で
書込みがなされていれば、ステップS8においてモードを
読出しモードにセットし、プログラムを終了する。
In step S6, the data is read and the write data is checked. If it is determined in step S7 that the writing is defective, further steps S1 to S6 are performed.
The process is performed to write. If the writing has been done in the determination in step S7, the mode is set to the reading mode in step S8, and the program ends.

【0016】次に図8及び図10に基づき、消去動作を説
明する。まず、Vcc,Vppが立上げられ、ステップS11
で前述した図7に示す書込み処理に従って全ビットに
「0」の書込みを行う。これは、消去されたメモリセル
データを更に消去すると、メモリセルが過消去状態とな
るのを避けるためである。
Next, the erase operation will be described with reference to FIGS. First, V cc and V pp are raised, and step S11
Then, "0" is written in all the bits according to the writing process shown in FIG. This is to prevent the memory cells from being over-erased when the erased memory cell data is further erased.

【0017】ステップS12 において、図10(d) に示すラ
イトイネーブル信号/WE を立下げて図10(e) に示す消去
コマンド20H を入力する。続いて、ステップS13 におい
て消去確認 (ベリファイ) のコマンド入力が行われ、ラ
イトイネーブル信号/WE の立上がりと共に、内部で消去
パルスが発生される。ソース線スイッチ3を介してメモ
リセルを構成するメモリトランジスタのソースにVpp
与えられる。その後、ライトイネーブル信号/WE の立下
がりまでソース線にVppが印加される。同時にその立下
がりでアドレス信号がアドレスバッファ6にラッチされ
る。
In step S12, the write enable signal / WE shown in FIG. 10 (d) is lowered and the erase command 20H shown in FIG. 10 (e) is input. Subsequently, in step S13, an erase confirmation (verify) command is input, and an erase pulse is internally generated at the rise of the write enable signal / WE. Via the source line switch 3, V pp is applied to the source of the memory transistor that constitutes the memory cell. After that, V pp is applied to the source line until the write enable signal / WE falls. At the same time, the address signal is latched in the address buffer 6 at the fall.

【0018】ステップS14 で消去動作の実行後、ステッ
プS15 においてライトイネーブル信号/WE の立下がりで
図10(e) に示す消去ベリファイコマンドAOH が入力さ
れ、消去ベリファイモードに設定される。この消去ベリ
ファイモードではベリファイ電圧発生回路13によって消
去ベリファイ電圧 (〜3.2V) がXデコーダ4に与えら
れ、メモリセルを構成するメモリトランジスタのコント
ロールゲートに与えられる電圧が通常の読出し時(5
V)より低くなり、消去不十分なメモリセルはオンし難
くなる。このようにして、消去の確認を行う。
After the erase operation is executed in step S14, the erase verify command AOH shown in FIG. 10 (e) is input at the fall of the write enable signal / WE in step S15 to set the erase verify mode. In this erase verify mode, an erase verify voltage (up to 3.2 V) is applied to the X decoder 4 by the verify voltage generating circuit 13, and the voltage applied to the control gates of the memory transistors forming the memory cell is set at the normal read time (5
It becomes lower than V), and it becomes difficult to turn on a memory cell which is not sufficiently erased. In this way, erasure is confirmed.

【0019】次にステップS16 においてデータの読出し
を行い、消去の確認が行われる。ステップS17 において
消去不十分であると判断されれば、ステップS12 に戻っ
て消去を繰り返し、消去が十分な場合にはステップS18
でベリファイしたアドレスが最終アドレスか否かを判断
し、最終アドレスでない場合はステップS19 でアドレス
をインクリメントし、ステップS15 に戻って次のアドレ
スの消去データのベリファイコード入力が行われる。一
方、ステップS18 において最終アドレスと判断される
と、ステップS20 で読出しモードを実行し、消去を確認
して終了する。
Next, in step S16, the data is read to confirm the erasure. If it is determined in step S17 that the erasure is insufficient, the process returns to step S12 to repeat the erasure, and if the erasure is sufficient, step S18
In step S19, it is determined whether the verified address is the final address. If the final address is not the final address, the address is incremented in step S19, and the process returns to step S15 to input the verify code of the erase data of the next address. On the other hand, if it is determined in step S18 that the address is the final address, the read mode is executed in step S20 to confirm the erase and end.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところで上述した如き
従来装置にあってはブロック単位で書込みを行う際に、
そのブロック内のデータが消去されているか否かを当該
ブロック内について読出し処理を行って確認し、未消去
であれば消去後にそのブロックに対する書込みを行わね
ばならないという問題があった。本発明はかかる事情に
鑑みなされたものであって、その目的とするところはブ
ロック単位毎にデータが消去されたときフラグを立てる
手段と、書込み時にフラグが立っているか否かを検出す
る手段とを設けることで、所定ブロックに対する書込み
を行う際に、そのブロック内のデータが消去されている
か否かを読出し確認するのに代えて消去により立てられ
たフラグを検出することによって確認可能とした不揮発
性半導体記憶装置を提供するにある。
By the way, in the conventional device as described above, when writing in block units,
There is a problem in that whether or not the data in the block has been erased is checked by performing a reading process in the block, and if the data is not erased, the block must be written after the erase. The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide means for setting a flag when data is erased for each block, and means for detecting whether or not the flag is set at the time of writing. By providing the above, when writing to a predetermined block, it is possible to confirm by detecting a flag set by erasing instead of reading and confirming whether the data in the block is erased or not. A semiconductor memory device.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明に係る不揮発性半
導体記憶装置は、行及び列方向に多数のメモリセルをア
レイ状に配置して構成された1又は複数個のメモリブロ
ックを持つメモリセルアレイと、外部から入力されたア
ドレス信号をデコードし、行及び列方向の選択を行うX
デコーダ及びYデコーダと、メモリセルに記憶されてい
る情報の内容を検出するセンスアンプとを備え、前記各
メモリブロック毎に電気的書込み及び消去を可能とした
装置において、前記各メモリブロック毎に当該メモリブ
ロック内のデータが消去されたときフラグを立てる手段
と、当該ブロック内のメモリセルに書込みを行う際に前
記フラグを検出して当該メモリブロックのデータが消去
されているか否かを確認する手段とを備えることを特徴
とする。
A nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is a memory cell array having one or a plurality of memory blocks formed by arranging a large number of memory cells in an array in the row and column directions. And an address signal input from the outside is decoded, and row and column directions are selected.
In a device that includes a decoder and a Y decoder, and a sense amplifier that detects the content of information stored in a memory cell, and is capable of electrically writing and erasing in each memory block, Means for setting a flag when the data in the memory block is erased, and means for detecting the flag when writing to the memory cell in the block and confirming whether or not the data in the memory block is erased And is provided.

【0022】[0022]

【作用】本発明にあってはこれによって、メモリブロッ
ク内のデータの消去チェックをフラグが立てられている
か否かを確認することで可能となり、データの書込み処
理を迅速に行い獲ることとなる。
According to the present invention, this makes it possible to check whether or not the data in the memory block is erased by checking whether or not a flag is set, and the data writing process can be swiftly completed.

【0023】[0023]

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。図1は本発明に係る不揮発性半導体
記憶装置のブロック図、図2はその部分詳細ブロック図
である。図中1はメモリセルアレイ、2はYゲート、3
はソース線スイッチを示している。メモリセルアレイ1
は図5に示したのと同様のフローティングゲート24を備
えるメモリトランジスタにて構成された複数のメモリセ
ルを複数の行, 列にマトリックス状に配設して構成さ
れ、夫々一括消去可能な最小の単位であるメモリブロッ
ク1a〜1eに区分されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a block diagram of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, and FIG. 2 is a partial detailed block diagram thereof. In the figure, 1 is a memory cell array, 2 is a Y gate, 3
Indicates a source line switch. Memory cell array 1
Is composed of a plurality of memory cells each composed of a memory transistor having a floating gate 24 similar to that shown in FIG. It is divided into unit memory blocks 1a to 1e.

【0024】そしてこのメモリセルアレイ1とYゲート
2との間に、前記各メモリブロック1a〜1e夫々に対応さ
せてフラグリード回路17a 〜17e が設けられている。メ
モリセルアレイ1を構成する列方向に配列されたメモリ
セルのメモリトランジスタのドレインは各列毎にビット
線BL1 , BL2 , BL3 … に接続され、このビット線B
L1 , BL2 , BL3 …の一端はYゲート2に接続されてい
る。また各メモリトランジスタのソースは束ねられてソ
ース線スイッチ3を介して接地又は高電位に接続される
ようになっている。
Flag read circuits 17a to 17e are provided between the memory cell array 1 and the Y gate 2 in correspondence with the memory blocks 1a to 1e. The drains of the memory transistors of the memory cells arranged in the column direction that form the memory cell array 1 are connected to bit lines BL 1 , BL 2 , BL 3 ...
One end of L 1 , BL 2 , BL 3 ... Is connected to the Y gate 2. The sources of the memory transistors are bundled and connected to the ground or high potential via the source line switch 3.

【0025】一方、行方向に配列されたメモリセルを構
成するメモリトランジスタのゲートは行毎にワード線WL
1 , WL2 , WL3 …を介してXデコーダ4に接続され、ま
たYゲート2は信号線Y1 ,Y2 ,Y3 …を介してYデ
コーダ5に接続され、夫々これらから列選択信号,行選
択信号が与えられるようになっている。
On the other hand, the gates of the memory transistors forming the memory cells arranged in the row direction are word lines WL for each row.
1 , WL 2 , WL 3 ... Is connected to the X decoder 4, and the Y gate 2 is connected to the Y decoder 5 via signal lines Y 1 , Y 2 , Y 3 ... , Row selection signal is given.

【0026】Xデコーダ4,Yデコーダ5にはアドレス
レジスタ6からアドレス信号が入力され、またYゲート
2は各ビット線BL1 , BL2 , BL3 … に介装させたスイ
ッチトランジスタにより構成されており、書込み回路
7,センスアンプ8,入出力バッファ9を介在させてI/
O 線に接続されている。
An address signal is inputted from the address register 6 to the X decoder 4 and the Y decoder 5, and the Y gate 2 is composed of a switch transistor interposed in each bit line BL 1 , BL 2 , BL 3 ... I / O via the write circuit 7, the sense amplifier 8 and the input / output buffer 9
It is connected to the O line.

【0027】そして本発明に係る不揮発性半導体記憶装
置にあっては、図2に示す如くメモリブロック1aのビッ
ト線BL1 にメモリトランジスタで構成されたフラグを立
てる回路16が接続されている。フラグを立てる回路16を
構成するメモリトランジスタはドレインをビット線BL1
に、またソースをソース線スイッチ3に夫々接続され、
更にコントロールゲートはフラグリード回路17a に接続
されている。
In the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, as shown in FIG. 2, the bit line BL 1 of the memory block 1a is connected to the flag setting circuit 16 constituted by the memory transistor. The memory transistors that form the flag setting circuit 16 have a drain on the bit line BL 1
, And the source is connected to the source line switch 3, respectively,
Further, the control gate is connected to the flag read circuit 17a.

【0028】フラグを立てる回路16を構成するメモリト
ランジスタは当該メモリブロック1aのデータの消去時に
コントロールゲートを接地し、ソース拡散領域に書込み
電圧を印加してフローティングゲートの電子が引抜かれ
ることで情報「1」を記憶するようになっている。また
フラグリード回路17a はデータの書込みに際してフラグ
を立てる回路16を構成するメモリトランジスタからのデ
ータの読出を行い、情報「1」が記憶されている場合、
換言すればフラグが立っている場合には当該メモリブロ
ック1aが消去状態にあることを確認し得るようになって
いる。
In the memory transistor constituting the flag setting circuit 16, the control gate is grounded when the data in the memory block 1a is erased, and the write voltage is applied to the source diffusion region to extract electrons from the floating gate. "1" is memorized. Further, the flag read circuit 17a reads out data from the memory transistor forming the flag setting circuit 16 at the time of writing data, and when the information "1" is stored,
In other words, if the flag is set, it is possible to confirm that the memory block 1a is in the erased state.

【0029】他のメモリブロック1b乃至1eと各フラグリ
ード回路17b 乃至17e との関係は上記したメモリブロッ
ク1aとフラグリード回路17a との関係と同じである。他
の構成は図4,図5に示す従来装置と実質的に同じであ
り、対応する部分には同じ番号を付してある。即ち、入
出力バッファ9は入力データのうち命令信号をコマンド
レジスタ11へ出力し、またコマンドレジスタ11は命令信
号をコマンドデコード12へ出力するようになっている。
10は入力信号バッファであり、これにはライトイネーブ
ル信号/WE,アウトプットイネーブル信号/OE,チップイネ
ーブル信号/CE が入力され、これに基づいてアドレスレ
ジスタ6、コマンドレジスタ11、コマンドデコーダ12、
入力バッファ9、書込み回路7に夫々制御信号を出力す
るようになっている。
The relationship between the other memory blocks 1b to 1e and the flag read circuits 17b to 17e is the same as the relationship between the memory block 1a and the flag read circuit 17a described above. Other configurations are substantially the same as those of the conventional device shown in FIGS. 4 and 5, and corresponding parts are designated by the same reference numerals. That is, the input / output buffer 9 outputs the command signal of the input data to the command register 11, and the command register 11 outputs the command signal to the command decode 12.
Reference numeral 10 is an input signal buffer to which the write enable signal / WE, the output enable signal / OE, and the chip enable signal / CE are input, and based on this, the address register 6, the command register 11, the command decoder 12,
Control signals are output to the input buffer 9 and the writing circuit 7, respectively.

【0030】コマンドデコーダ12は入力信号バッファ10
からの制御信号に基づき命令信号をソース線スイッチ
3、ベリファイ電圧発生回路13、プログラム電圧発生回
路14へ出力するようになっている。ベリファイ電圧発生
回路13は発生したベリファイ電圧をXデコーダ4へ、ま
たプログラム電圧回路14は発生したプログラム電圧をX
デコーダ4、Yデコーダ5及びYゲート2へ出力するよ
うになっている。
The command decoder 12 is an input signal buffer 10.
An instruction signal is output to the source line switch 3, the verify voltage generation circuit 13, and the program voltage generation circuit 14 based on the control signal from the. The verify voltage generation circuit 13 outputs the generated verify voltage to the X decoder 4, and the program voltage circuit 14 outputs the generated program voltage to the X decoder 4.
It outputs to the decoder 4, the Y decoder 5, and the Y gate 2.

【0031】次に本発明に係る不揮発性半導体記憶装置
の書込み動作を図3に示すフローチャートに従って説明
する。先ずステップS31 で書込み動作に先立ってフラグ
リード回路17a にてフラグリードの読出しを行い、ステ
ップS31 でフラグを立てる回路16におけるメモリトラン
ジスタの情報が「1」か否かを判断し、「1」でない場
合はステップS33 で当該ブロック1a〜1eの消去を行い、
「1」である場合は電圧Vcc,Vppが立上げられ、続い
てステップS34 においてライトイネーブル信号/WE が立
下げられる。その後、ライトイネーブル信号/WE の立下
がりのタイミングで、書込みモード (プログラムモー
ド) を指示する入力データがコマンドレジスタ11にラッ
チされる。その後、入力データがコマンドデコーダ12等
によってデコードされ、動作モードがプログラムモード
となる。
Next, the write operation of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to the flow chart shown in FIG. First, in step S31, the flag read circuit 17a reads the flag read prior to the write operation, and in step S31 it is determined whether the information of the memory transistor in the flag setting circuit 16 is "1" and it is not "1". In this case, erase the blocks 1a to 1e in step S33,
If it is "1", the voltages V cc and V pp are raised, and then the write enable signal / WE is lowered in step S34. After that, at the fall timing of the write enable signal / WE, the input data instructing the write mode (program mode) is latched in the command register 11. After that, the input data is decoded by the command decoder 12 or the like, and the operation mode becomes the program mode.

【0032】次にステップS34 において、ライトイネー
ブル信号/WE が再度立下げられ、アドレスレジスタ6に
外部から入力されたアドレスA0 〜A14がラッチされ、
ライトイネーブル信号/WE の立上がりで、データD00
07が書込み回路7にラッチされる。ステップS35 で、
プログラム電圧発生回路14からプログラムパルスが発生
され、Xデコーダ4及びYデコーダ5に印加され、書込
み動作、即ち「0」の書込み動作が行われる。
Next, in step S34, the write enable signal / WE is fallen again, and the addresses A 0 to A 14 externally input to the address register 6 are latched.
Data D 00 ~ at the rising edge of the write enable signal / WE
D 07 is latched by the writing circuit 7. In step S35,
A program pulse is generated from the program voltage generation circuit 14 and applied to the X decoder 4 and the Y decoder 5, and a write operation, that is, a write operation of "0" is performed.

【0033】ステップS36 での書込み時間を経て、ステ
ップS37 でライトイネーブル信号/WE が立下げられ、図
9(e) に示すプログラムベリファイモードを指示するデ
ータが入力されてコマンドレジスタ11にラッチされる。
続いてライトイネーブル信号/WE の立上がりと共に、動
作モードがプログラムベリファイとなる。このときベリ
ファイ電圧発生回路等によってチップ内部でプログラム
ベリファイ電圧( 〜6.5V) が発生され、Xデコーダ4と
Yデコーダ5とに与えられる。これによってメモリセル
アレイ1のコントロールゲートに与えられる電圧が通常
の読出時(5V)より高くなり、不十分な閾値シフトを
示すものはオンし易くなり、書込み不良を発見できるよ
うになる。
After the write time in step S36, the write enable signal / WE is lowered in step S37, the data instructing the program verify mode shown in FIG. 9 (e) is input and latched in the command register 11. .
Then, when the write enable signal / WE rises, the operation mode becomes program verify. At this time, a program verify voltage (up to 6.5 V) is generated inside the chip by a verify voltage generating circuit or the like, and applied to the X decoder 4 and the Y decoder 5. As a result, the voltage applied to the control gate of the memory cell array 1 becomes higher than that at the time of normal reading (5V), and those exhibiting an insufficient threshold shift are easily turned on, and a write failure can be found.

【0034】次に、ステップS38 でデータの読出しを行
って、書込みデータのチェックを行う。ステップS39 に
おいて書込み不良であることが判別されれば、更にステ
ップS34 〜S38 の処理を行って書込みを行う。またステ
ップS39 の判断で書込みがなされていれば、ステップS4
0 においてモードを読出しモードにセットし、プログラ
ムを終了する。
Next, in step S38, the data is read and the write data is checked. If it is determined in step S39 that the writing is defective, the processes of steps S34 to S38 are further performed to perform writing. If writing is done in the judgment of step S39, step S4
At 0 the mode is set to read mode and the program ends.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上の如く本発明装置にあってはメモリ
セルアレイ1内における区分されたメモリブロック夫々
に対応して当該メモリブロックのデータが消去されたと
きフラグを立てる手段と、書込みに際して、フラグが立
てられているか否かを確認する手段とを備えるから、デ
ータの書込みに際して読出しによる確認に代えてフラグ
により消去チェックが行えることとなって迅速な書込み
が可能となる等本発明は優れた効果を奏するものであ
る。
As described above, in the device of the present invention, means for setting a flag when the data in the memory block corresponding to each of the divided memory blocks in the memory cell array 1 is erased, and a flag for writing the flag Since a means for confirming whether or not is set up is provided, it is possible to perform erasure check by a flag instead of confirmation by reading at the time of writing data, which enables quick writing. Is played.

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

【図1】本発明装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a device of the present invention.

【図2】図1に示す本発明装置の一のメモリブロックの
接続関係を示す詳細ブロック図である。
FIG. 2 is a detailed block diagram showing the connection relationship of one memory block of the device of the present invention shown in FIG.

【図3】本発明装置の書込み時の処理過程を示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing process at the time of writing by the device of the present invention.

【図4】従来装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a conventional device.

【図5】メモリセルを構成するメモリトランジスタの断
面構造図である。
FIG. 5 is a cross-sectional structure diagram of a memory transistor that constitutes a memory cell.

【図6】図4に示す従来装置の一のメモリブロックの接
続関係を示す詳細ブロック図である。
FIG. 6 is a detailed block diagram showing the connection relationship of one memory block of the conventional device shown in FIG.

【図7】従来装置の書込み時の処理過程を示すフローチ
ャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing process at the time of writing in the conventional device.

【図8】従来装置の消去時の処理過程を示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a processing process at the time of erasing of the conventional device.

【図9】書込み時の信号のタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart of signals at the time of writing.

【図10】消去時の信号のタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart of signals at the time of erasing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリセルアレイ 1a〜1e メモリブロック 2 Yゲート 3 ソース線スイッチ 4 Xデコーダ 5 Yデコーダ 6 アドレスレジスタ 16 フラグを立てる回路 17a 〜17d フラグリード回路 1 memory cell array 1a to 1e memory block 2 Y gate 3 source line switch 4 X decoder 5 Y decoder 6 address register 16 flag setting circuit 17a to 17d flag read circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行及び列方向に多数のメモリセルをアレ
イ状に配置して構成された1又は複数個のメモリブロッ
クを持つメモリセルアレイと、外部から入力されたアド
レス信号をデコードし、行及び列方向の選択を行うXデ
コーダ及びYデコーダと、メモリセルに記憶されている
情報の内容を検出するセンスアンプとを備え、前記各メ
モリブロック毎に電気的書込み及び消去を可能とした不
揮発性半導体記憶装置において、 前記各メモリブロック毎に当該メモリブロック内のデー
タが消去されたときフラグを立てる手段と、当該ブロッ
ク内のメモリセルに書込みを行う際に前記フラグを検出
して当該メモリブロックのデータが消去されているか否
かを確認する手段とを備えることを特徴とする不揮発性
半導体記憶装置。
1. A memory cell array having one or a plurality of memory blocks configured by arranging a large number of memory cells in an array in the row and column directions, and an address signal input from the outside to decode the row and A non-volatile semiconductor that includes an X-decoder and a Y-decoder for selecting in the column direction and a sense amplifier that detects the content of information stored in a memory cell, and is capable of electrically writing and erasing for each memory block. In the storage device, means for setting a flag for each memory block when the data in the memory block is erased, and data for the memory block by detecting the flag when writing to the memory cell in the block And a means for confirming whether or not the data has been erased.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7405976B2 (en) 2005-04-27 2008-07-29 Nec Electronics Corporation Nonvolatile semiconductor memory and method for controlling the same

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