JPH07141892A - Nonvolatile semiconductor storage device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor storage device

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JPH07141892A
JPH07141892A JP22228793A JP22228793A JPH07141892A JP H07141892 A JPH07141892 A JP H07141892A JP 22228793 A JP22228793 A JP 22228793A JP 22228793 A JP22228793 A JP 22228793A JP H07141892 A JPH07141892 A JP H07141892A
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memory cell
threshold voltage
selected state
voltage
circuit
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Kikuzo Sawada
喜久三 澤田
Kiwa Sugawara
喜和 菅原
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Abstract

PURPOSE:To improve a disturbance resistance with electrical circuit means by restoring a threshold voltage in a case that the change of the threshold voltage of the memory cell of a non-selection is detected after writings or erasings of selected memory cells. CONSTITUTION:After a writing verification is completed, a write state control circuit WCNT starts a disturbance verifying mode. The circuit, in conjunction with the starting of the mode, loads the content of a counter AUPCT on a buffer ADB and enters into the verification of a disturbance address. At first, a disturbance detecting voltage value is impressed on the control gate of the memory cell of a first address. At this time, a detection in a case that the reduction of a threshold value due to the disturbance is larger than a constant value and the knowing of an original value are possible by observing the output data of a sense amplifier SAMP at the time of a disturbance verifying signals DVF=H volt and DVF2=L volt and at the time of DVF=DVF2=H volt. When the output signal DTC is H, the circuit WCNT enters into the re-erasing mode of an address degraded by the disturbance and then restores the threshold voltage.

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、電気的書き込みが可能
でかつ不揮発性を有する半導体記憶装置、あるいは電気
的書き込み及び消去が可能でかつ不揮発性を有する半導
体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrically writable and non-volatile semiconductor memory device, or an electrically writable and erasable and non-volatile semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

文献1;SINGLE TRANSISTOR ELECTRICALLY PROGRAMM
ABLE MEMORY DEVICE AND METHOD United States Patent 4,698,787 Oct.6,19
87 文献2;FLASH EEPROM ARRAY WITH NEGATIVE GATE
VOLTAGE ERASEOPERATION United States Patent 5,077,691 Dec.31,1
991 文献3;フラッシュメモリの現状と将来展望 ICD91ー134 文献4;不揮発性半導体記憶装置 公開特許公報 平3−219496
Reference 1; SINGLE TRANSISTOR ELECTRICALLY PROGRAMM
ABLE MEMORY DEVICE AND METHOD United States Patent 4,698,787 Oct.6,19
87 Reference 2: FLASH EEPROM ARRAY WITH NEGATIVE GATE
VOLTAGE ERASEOPERATION United States Patent 5,077,691 Dec.31,1
991 Document 3; Present and Future Prospects of Flash Memory ICD91-134 Document 4; Nonvolatile Semiconductor Memory Device Published Patent Publication No.

【0003】不揮発性半導体記憶装置としては、紫外線
消去型のEPROM(Erasable andProgrammable Read
Only Memory)や、電気的に書き込み及び消去が可能(以
下「電気的書き換え」と記す)なEEPROM(Electr
ically Erasable and Programmable Read Only Memory)
がある。更に近年、電気的に一括消去を行うEEPRO
Mが開発されている。前記EPROMは、紫外線でのみ
メモリセルの記憶データの消去が可能で、電気的な消去
を行えないので、パッケージとして透明度のある窓付き
パッケージを必要とし、更にシステムの基板実装後に書
き換えを行うためには、一旦とりはずす必要があるとい
う不便があった。前記EEPROMは、システム内で電
気的に書き換えができるようになっているが、一般的に
メモリセルにおいて選択分離用のトランジスタ又はチャ
ネル領域を必要とするため、メモリセル面積がEPRO
Mにくらべ2倍程度大きくなってしまう。この問題を解
決するため、電気的に消去が可能でかつメモリセル面積
がEPROMと同等である一括消去型のEEPROMが
開発された。
As a nonvolatile semiconductor memory device, an ultraviolet erasable EPROM (Erasable and Programmable Read) is used.
Only Memory) and an EEPROM (Electrifier) that is electrically writable and erasable (hereinafter referred to as "electrically rewritable")
(ically Erasable and Programmable Read Only Memory)
There is. Furthermore, in recent years, EEPRO that electrically erases all at once
M is being developed. The EPROM is capable of erasing the stored data in the memory cell only with ultraviolet rays and cannot be electrically erased. Therefore, a package with a window having transparency is required as a package, and further, rewriting is performed after mounting the system on a substrate. Had the inconvenience of having to remove it once. The EEPROM is electrically rewritable in the system, but generally requires a transistor or a channel region for selective isolation in the memory cell, and therefore the memory cell area is EPRO.
It is about twice as large as M. In order to solve this problem, a batch erase type EEPROM has been developed which is electrically erasable and has a memory cell area equivalent to that of an EPROM.

【0004】一括消去型のEEPROMとして初期に開
示されたものとしては例えば文献1にある。文献1によ
れば、フローティングゲートを有する単一のメモリトラ
ンジスタによって、電気的に書き込み及び消去を行う方
法及びデバイス構造を提供している。消去においては、
メモリセルのソース端子に10〜20ボルト(V)の高
電圧を、制御ゲート端子に接地電位を印加することによ
り、フローティングゲートとソース端子との間の薄い絶
縁膜間に高電界を発生させ、ファーラーノードハイムト
ンネル(以下「FN注入」と記す)により電子を前記フ
ローティングゲートより放出させ、このことにより制御
ゲートから見たメモリセルのしきい値電圧を低くする。
書き込みにおいては、メモリセルのドレイン端子に5〜
10Vの電圧を印加し、制御ゲートに10〜15Vの高
電圧を印加し、ソースを接地することによりドレイン−
ソース間の基板表面に強い反転領域が生じ、ホットエレ
クトロン(以下「HE注入」と記す)が発生することに
より、前記フローティングゲートに電子を注入し、この
ことによりメモリセルのしきい値電圧を高くする。
Documents initially disclosed as a batch erasing type EEPROM are described in, for example, Document 1. According to document 1, a method and a device structure for electrically writing and erasing by a single memory transistor having a floating gate are provided. In erasing,
By applying a high voltage of 10 to 20 V (V) to the source terminal of the memory cell and a ground potential to the control gate terminal, a high electric field is generated between the thin insulating film between the floating gate and the source terminal, Electrons are emitted from the floating gate by the Farrer-Nordheim tunnel (hereinafter referred to as "FN injection"), which lowers the threshold voltage of the memory cell seen from the control gate.
In writing, 5 to the drain terminal of the memory cell
By applying a voltage of 10 V, applying a high voltage of 10 to 15 V to the control gate, and grounding the source, the drain-
A strong inversion region is generated on the substrate surface between the sources, and hot electrons (hereinafter referred to as “HE injection”) are generated to inject electrons into the floating gate, thereby increasing the threshold voltage of the memory cell. To do.

【0005】更に文献2や文献3の4〜5頁において
は、別の消去方式として、メモリセルの制御ゲートに負
電圧(例えば−7V〜−15V)を印加し、ソース端子
には電源電圧(例えば5V)又は接地電位を印加するこ
とにより、FN注入により電子をフローティングゲート
から放出する方式が提示されている。この方式の場合、
文献1に開示されてあるように、ソース端子に高い(例
えば10〜20V)電圧を必要としなくなるので、書き
換え時の低電圧化が可能である利点がある。更にこの方
式の場合、メモリセルの制御ゲートは一般的にワード線
として列デコーダに接続されているので、非選択のメモ
リセルの制御ゲートに対し、例えば0V〜5Vの電圧を
印加することにより、FN注入を誘起させないことが可
能となり、ワード線単位(換言すればセクタ単位)での
消去が可能になる。
Further, in pages 2 and 5 of Documents 2 and 3, as another erasing method, a negative voltage (for example, -7V to -15V) is applied to the control gate of the memory cell, and a power supply voltage ( A method has been proposed in which electrons are emitted from the floating gate by FN injection by applying, for example, 5 V) or a ground potential. With this method,
As disclosed in Document 1, it is not necessary to apply a high voltage (for example, 10 to 20 V) to the source terminal, so that there is an advantage that the voltage can be lowered at the time of rewriting. Further, in the case of this method, since the control gate of the memory cell is generally connected to the column decoder as a word line, by applying a voltage of, for example, 0V to 5V to the control gate of the non-selected memory cell, It becomes possible not to induce FN injection, and it becomes possible to erase in word line units (in other words, sector units).

【0006】しかるにセクタ単位での消去を実現した場
合、書き込みディスターブ耐性や消去ディスターブ耐性
は、一括消去に比べ十分強くなければならないことが、
文献3の5頁に示してある。例えば、一括消去方式での
書き込みディスターブ時間は約10ミリ秒あれば良かっ
たが、セクタ消去で100万回の書き換え保証を行った
場合、書き込みディスターブ時間は約1万秒必要とな
る。ここでディスターブとは、選択したメモリセルの書
き込み又は消去又は読み出し中において、非選択状態の
メモリセルに印加される電圧により、非選択状態のメモ
リセルのフローティングゲートの電荷保持量、換言すれ
ば制御ゲートからみたメモリセルのしきい値電圧が変化
することを意味し、書き込みのモードによるものであれ
ば書き込みディスターブ、消去のモードによるものであ
れば消去ディスターブ、読み出しのモードによるもので
あれば読み出しディスターブと記す。ディスターブは希
望しないメモリセルのしきい値電圧が変化(通常、始め
に高いしきい値電圧の場合はディスターブにより低くな
り、低いしきい値電圧の場合はディスターブにより高く
なる)するものであるから、対策をこうじない場合、記
憶情報が失われるという結果をもたらす。
However, when erasing in sector units is realized, the write disturb resistance and the erase disturb resistance must be sufficiently stronger than the batch erase.
It is shown on page 5 of Reference 3. For example, the write disturb time in the batch erasing method should be about 10 milliseconds, but if the sector erasure guarantees the rewriting of 1,000,000 times, the write disturb time is required to be about 10,000 seconds. Here, the disturb refers to the charge holding amount of the floating gate of the non-selected memory cell, that is, the control by the voltage applied to the non-selected memory cell during writing, erasing or reading of the selected memory cell. Meaning that the threshold voltage of the memory cell changes from the gate, it is write disturb if it is in the write mode, erase disturb if it is in the erase mode, and read disturb if it is in the read mode. Is written. Disturb is a change in the threshold voltage of an undesired memory cell (usually, when the threshold voltage is high at the beginning, the threshold voltage is lowered by the disturb, and when the threshold voltage is low, the threshold voltage is raised by the disturb). Failure to take measures will result in the loss of stored information.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このディスターブ耐性
を向上するために、文献3ではドレインのインプラ打ち
込みのドーズ量を薄くすること等の解決策が提示されて
いるが、ドレインのドーズ量を薄くした場合は、書き込
み時のドレイン電圧を高くする必要があり、低電源電
圧、例えば5V単一電源での書き換えの実現に支障を来
たすという欠点がある。
In order to improve the disturb resistance, Document 3 proposes a solution such as reducing the dose amount of the implantation of the drain into the drain. However, the dose amount of the drain is reduced. In this case, it is necessary to increase the drain voltage at the time of writing, which has a drawback that it hinders rewriting with a low power supply voltage, for example, a single 5 V power supply.

【0008】そこで本発明の目的は、従来技術のような
メモリセルの構造の最適化や製造方法の工夫を必要とせ
ずに、電気的な回路手段により、実質上のディスターブ
耐性の向上を可能とする不揮発性半導体記憶装置を提供
することである。
Therefore, an object of the present invention is to substantially improve the resistance to the disturbance by the electric circuit means without the need for optimizing the structure of the memory cell and devising the manufacturing method as in the prior art. A non-volatile semiconductor memory device is provided.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、電気的に書き込みが可能な不揮発
性半導体記憶装置において、行列状に配置された複数の
電気的書き込みが可能な不揮発性半導体メモリセルと、
前記メモリセルの内少なくとも1つを選択状態にし、他
のメモリセルを非選択状態とするデコーダ回路と、前記
デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルに書き込
みを行う書き込み手段と、前記デコーダ回路を介し前記
選択状態のメモリセルから読み出しを行う読み出し手段
と、前記選択状態のメモリセルへの書き込み時に、前記
非選択状態のメモリセルに印加される電圧により発生す
る前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を
検出する検出手段と、前記非選択状態のメモリセルのし
きい値電圧の変化を検出した結果により、前記非選択状
態のメモリセルのしきい値電圧を変化前の値又はその近
傍値に復元する復元手段とを有する。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a plurality of electrically writable elements arranged in rows and columns are possible in an electrically writable nonvolatile semiconductor memory device. A non-volatile semiconductor memory cell,
A decoder circuit for setting at least one of the memory cells in a selected state and another memory cell in a non-selected state, a writing unit for writing to the selected memory cell via the decoder circuit, and the decoder circuit. Read means for reading from the memory cell in the selected state via the memory cell, and the memory cell in the non-selected state generated by the voltage applied to the memory cell in the non-selected state at the time of writing to the memory cell in the selected state. Detecting means for detecting a change in the threshold voltage, and the result of detecting the change in the threshold voltage of the non-selected memory cells, the threshold voltage of the non-selected memory cells before the change or Restoration means for restoring the value to the neighborhood.

【0010】本発明の好ましい態様において、前記検出
手段は、前記選択状態のメモリセルのしきい値電圧の検
出レベルを前記メモリセルの記憶情報の読み出しに最低
必要な個数より多く設け、前記検出レベルと前記メモリ
セルのしきい値電圧との比較を行うことにより、メモリ
セルの記憶情報の他にしきい値電圧の変化検出用の情報
を取り出す。
In a preferred aspect of the present invention, the detection means provides a detection level of the threshold voltage of the memory cell in the selected state more than the minimum number required for reading the stored information of the memory cell, and the detection level is set. And the threshold voltage of the memory cell are compared with each other to extract information for detecting a change in the threshold voltage in addition to the stored information of the memory cell.

【0011】本発明の更に好ましい態様において、前記
不揮発性半導体記憶装置は、外部信号又は外部命令によ
り書き込みのモードが指定されたときに、前記選択状態
のメモリセルの書き込み後に、前記検出手段を動作さ
せ、前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化
を検出した結果により、前記復元手段を動作させる制御
回路を有する。
In a further preferred aspect of the present invention, the nonvolatile semiconductor memory device operates the detection means after writing the memory cell in the selected state when a writing mode is designated by an external signal or an external command. And a control circuit for operating the restoring means according to a result of detecting a change in the threshold voltage of the non-selected memory cell.

【0012】また、電気的に書き込み及び消去が可能な
不揮発性半導体記憶装置において、行列状に配置された
複数の電気的書き込み及び消去が可能な不揮発性半導体
メモリセルと、前記メモリセルの内少なくとも1つを選
択状態にし、他のメモリセルを非選択状態とするデコー
ダ回路と、前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモ
リセルに書き込みを行う書き込み手段と、前記デコーダ
回路を介し前記選択状態のメモリセルの消去を行う消去
手段と、前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリ
セルから読み出しを行う読み出し手段と、前記選択状態
のメモリセルの消去時に、前記非選択状態のメモリセル
に印加される電圧により発生する前記非選択状態のメモ
リセルのしきい値電圧の変化を検出する検出手段と、前
記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検出
した結果により、前記非選択状態のメモリセルのしきい
値電圧を変化前の値又はその近傍値に復元する復元手段
とを有することを特徴とし、前記検出手段は、前記選択
状態のメモリセルのしきい値電圧の検出レベルを前記メ
モリセルの記憶情報の読み出しに最低必要な個数より多
く設け、前記検出レベルと前記メモリセルのしきい値電
圧との比較を行うことにより、メモリセルの記憶情報の
他にしきい値電圧の変化検出用の情報を取り出すように
している。
In the electrically writable and erasable non-volatile semiconductor memory device, a plurality of electrically writable and erasable non-volatile semiconductor memory cells arranged in a matrix and at least one of the memory cells A decoder circuit that puts one in a selected state and another memory cell in a non-selected state, a writing unit that writes to the selected memory cell via the decoder circuit, and a memory in the selected state via the decoder circuit. Erasing means for erasing cells, reading means for reading from the memory cells in the selected state via the decoder circuit, and voltage applied to the memory cells in the non-selected state when erasing the memory cells in the selected state Detecting means for detecting a change in the threshold voltage of the memory cell in the non-selected state, which is caused by And a restoring means for restoring the threshold voltage of the memory cell in the non-selected state to a value before the change or a value in the vicinity thereof according to the result of detecting the change in the threshold voltage of the recell. The means provides a detection level of the threshold voltage of the memory cell in the selected state more than the minimum number required for reading the stored information of the memory cell, and compares the detection level with the threshold voltage of the memory cell. By doing so, information for detecting a change in the threshold voltage is taken out in addition to the information stored in the memory cell.

【0013】本発明の好ましい態様において、前記不揮
発性半導体記憶装置は、外部信号又は外部命令により消
去のモードが指定されたときに、前記選択状態のメモリ
セルの消去後に、前記検出手段を動作させ、前記非選択
状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検出した結果
により、前記復元手段を動作させる制御回路を有する。
In a preferred aspect of the present invention, the nonvolatile semiconductor memory device operates the detection means after erasing the memory cell in the selected state when an erase mode is designated by an external signal or an external command. A control circuit for operating the restoring means according to a result of detecting a change in the threshold voltage of the non-selected memory cell.

【0014】さらに、本発明の別の態様による電気的に
書き込み及び消去が可能な不揮発性半導体記憶装置にお
いて、行列状に配置された複数の電気的書き込みが可能
な不揮発性半導体メモリセルと、前記メモリセルの内少
なくとも1つを選択状態にし、他のメモリセルを非選択
状態とするデコーダ回路と、前記デコーダ回路を介し前
記選択状態のメモリセルに書き込みを行う書き込み手段
と、前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセル
の消去を行う消去手段と、前記デコーダ回路を介し前記
選択状態のメモリセルから読み出しを行う読み出し手段
と、前記選択状態のメモリセルへの書き込み時に、非選
択状態のメモリセルに印加される電圧により発生する前
記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検出
する第1の検出手段と、前記選択状態のメモリセルの消
去中において、非選択状態のメモリセルに印加される電
圧により、前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧
の変化を検出する第2の検出手段と、前記非選択状態の
メモリセルのしきい値電圧の変化を前記第1又は第2の
検出手段により検出した結果に応じ、前記非選択状態の
メモリセルのしきい値電圧を変化前の値又はその近傍値
に復元する復元手段とを有することを特徴とし、前記検
出手段は、前記選択状態のメモリセルのしきい値電圧の
検出レベルを前記メモリセルの記憶情報の読み出しに最
低必要な個数より多く設け、前記検出レベルと前記メモ
リセルのしきい値電圧との比較を行うことにより、メモ
リセルの記憶情報の他にしきい値電圧の変化検出用の情
報を取り出すようにしている。
Furthermore, in an electrically writable and erasable non-volatile semiconductor memory device according to another aspect of the present invention, a plurality of electrically writable non-volatile semiconductor memory cells arranged in rows and columns, A decoder circuit that sets at least one of the memory cells to a selected state and another memory cell to a non-selected state; a writing unit that writes to the selected memory cell via the decoder circuit; and a decoder circuit Erase means for erasing the selected memory cell, read means for reading from the selected memory cell via the decoder circuit, and non-selected memory cell when writing to the selected memory cell First detecting means for detecting a change in the threshold voltage of the non-selected memory cell caused by the voltage applied to the memory cell And second detecting means for detecting a change in the threshold voltage of the memory cell in the non-selected state by the voltage applied to the memory cell in the non-selected state during the erasing of the memory cell in the selected state. The threshold voltage of the memory cell in the non-selected state is the value before the change or its The detection means restores the threshold voltage of the memory cell in the selected state to a value larger than the minimum number required for reading the stored information of the memory cell. By providing the detection level and comparing the threshold voltage of the memory cell, information for detecting a change in the threshold voltage is extracted in addition to the stored information of the memory cell.

【0015】本発明の好ましい態様において、前記検出
手段は、前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧値
が書き込み時又は消去時と比較して変化の有無の情報を
得るときは、前記メモリセルの記憶情報の読み出しに最
低必要な個数の少なくとも2倍のしきい値電圧検出レベ
ルを設け、前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧
値が書き込み時又は消去時と比較して上昇したか下降し
たかの情報を得るときは、前記メモリセルの記憶情報の
読み出しに最低必要な個数の少なくとも3倍のしきい値
電圧検出レベルを設け、前記検出レベルと前記メモリセ
ルのしきい値電圧との比較を行い、前記メモリセルの記
憶情報の他にしきい値電圧の変化検出用の情報を取り出
すことにより、前記メモリセルのしきい値電圧の変化の
有無及びしきい値電圧の変化前の値についての情報を得
るようにしている。
In a preferred aspect of the present invention, the detecting means obtains information on whether or not the threshold voltage value of the memory cell in the non-selected state is changed as compared with that at the time of writing or erasing. A threshold voltage detection level that is at least twice as many as the minimum number required to read the stored information in the cell is provided, and the threshold voltage value of the non-selected memory cell is increased as compared with that during writing or erasing. In order to obtain information on whether or not the threshold voltage has dropped, a threshold voltage detection level that is at least three times the minimum number required to read the stored information in the memory cell is provided, and the detection level and the threshold voltage of the memory cell are set. By comparing with the stored information of the memory cell and extracting information for detecting a change in the threshold voltage, the presence or absence of the change in the threshold voltage of the memory cell and the threshold value are detected. So as to obtain the information about the value before the change in pressure.

【0016】[0016]

【作用】上記のような構成をとることにより、書き込み
時又は消去時において選択したメモリセルの書き込み又
は消去の後に、非選択のメモリセルのしきい値電圧の変
化を検出し、変化量が所定の値より大きくなった場合に
は、その非選択のメモリセルに書き込み又は消去を行う
ことにより、しきい値電圧の復元を行う。これらの検出
手段及び復元手段を具備することにより、ディスターブ
による記憶情報の破壊を事前に防止することが可能とな
る。
With the above-described structure, the change in the threshold voltage of the non-selected memory cell is detected after the write or erase of the selected memory cell at the time of writing or erasing, and the change amount is predetermined. When it becomes larger than the value of, the threshold voltage is restored by writing or erasing in the non-selected memory cell. By including these detecting means and restoring means, it becomes possible to prevent the destruction of the stored information due to the disturb in advance.

【0017】[0017]

【実施例】図1に本発明の第1実施例の回路ブロック図
を示す。図1でFROMは電気的書き換えが可能な不揮
発性半導体記憶装置であり、例えば(1048576ワ
ード×16ビット=16777216ビット)の記憶容
量を有する。アドレス入力A0、A1、…、A19、チ
ップイネーブル信号CEB、出力イネーブル信号OE
B、ライトイネーブル信号WEB、電源電圧VCC及び
接地電圧VSSはFROMの外部よりの入力信号であ
り、、データ入出力D0、D1、…、D15はライト
時、即ち書き込み時及び消去時には外部よりのデータ入
力であり、読み出し時には外部へのデータ出力である。
図1の実施例の回路には書き込み及び消去だけでなく、
書き込み及び消去のベリファイ及びディスターブ用のベ
リファイ回路が示してある。
1 shows a circuit block diagram of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, FROM is an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device, and has a storage capacity of (1048576 words × 16 bits = 16777216 bits), for example. Address inputs A0, A1, ..., A19, chip enable signal CEB, output enable signal OE
B, the write enable signal WEB, the power supply voltage VCC and the ground voltage VSS are input signals from the outside of the FROM, and the data input / output D0, D1, ..., D15 are external data during writing, that is, during writing and erasing. It is an input, and when reading, it is a data output to the outside.
In addition to writing and erasing, the circuit of the embodiment of FIG.
A verify circuit for write and erase verify and disturb is shown.

【0018】図1において、DVCNTはデバイス制御
コマンド識別回路であり、FROMの動作モードのライ
トイネーブル信号WEB、チップイネーブル信号CE
B、出力イネーブル信号OEB及び複数の内部データ入
力DATINを入力とし、制御信号CNT1及び複数の
制御信号CNT2を出力する。例えば、CNT2には書
き込みモード又は消去モードを示す制御信号が含まれて
いる。
In FIG. 1, DVCNT is a device control command identification circuit, and includes a write enable signal WEB and a chip enable signal CE in the operation mode of FROM.
B, the output enable signal OEB, and the plurality of internal data inputs DATIN are input, and the control signal CNT1 and the plurality of control signals CNT2 are output. For example, CNT2 includes a control signal indicating a write mode or an erase mode.

【0019】RCNTはチップ/出力選択状態制御回路
であり、チップイネーブル信号CEB、出力イネーブル
信号OEB及び制御信号CNT1を制御入力とし、パワ
ーダウン信号PDQ及び出力バッファ活性化信号DOE
Nを出力とする。
RCNT is a chip / output selection state control circuit, which receives a chip enable signal CEB, an output enable signal OEB and a control signal CNT1 as control inputs, and uses a power down signal PDQ and an output buffer activation signal DOE.
Output N.

【0020】ライト状態制御回路WCNTは、CNT
2、タイマー終了信号S2、ディスターブベリファイデ
ータ出力信号DTC及び書き込み/消去ベリファイデー
タ出力信号PENGを制御入力とし、書き込み信号PR
G、消去信号ERS、書き込みベリファイ信号PVF、
消去ベリファイ信号EVF、ディスターブデータベリフ
ァイ信号DVF及びDVF2、アドレスカウンタアップ
信号AUP、タイマー開始信号S1、アドレスラッチ信
号LTA及びデータラッチ信号LTDを出力とする。
The write state control circuit WCNT is CNT
2, the timer end signal S2, the disturb verify data output signal DTC, and the write / erase verify data output signal PENG as control inputs, and the write signal PR.
G, erase signal ERS, write verify signal PVF,
The erase verify signal EVF, the disturb data verify signals DVF and DVF2, the address counter up signal AUP, the timer start signal S1, the address latch signal LTA, and the data latch signal LTD are output.

【0021】タイマー回路は、ライト状態制御回路WC
NTよりタイマー開始信号S1を受けて、所定の時間を
経過後、アドレスアップカウンタAUPにアドレスアッ
プクロック信号S3を出力し、ライト状態制御回路WC
NTにタイマー終了信号S2を出力する。
The timer circuit is a write state control circuit WC.
The timer start signal S1 is received from NT, and after a lapse of a predetermined time, the address up clock signal S3 is output to the address up counter AUP, and the write state control circuit WC
The timer end signal S2 is output to NT.

【0022】アドレスバッファ/ラッチ回路ADBは、
アドレス入力A0、A1、…、A19を入力とし、パワ
ーダウン信号PDQを制御入力とし、アドレスラッチ信
号LTAをラッチ入力とし、複数の内部アドレス信号A
Xを出力とする。
The address buffer / latch circuit ADB is
, A19 are input, the power-down signal PDQ is a control input, the address latch signal LTA is a latch input, and a plurality of internal address signals A are input.
Let X be the output.

【0023】列デコーダRDECは、内部アドレス信号
AXをデコード入力とし、書き込み信号PRG、消去信
号ERS、複数の高電圧信号VP及び複数の負電圧信号
VN、書き込み/消去ベリファイ電圧信号VVFを入力
とし、複数(例えば4096本)のワード線信号WLを
出力とする。
The column decoder RDEC receives the internal address signal AX as a decode input, receives a write signal PRG, an erase signal ERS, a plurality of high voltage signals VP and a plurality of negative voltage signals VN, and a write / erase verify voltage signal VVF. A plurality of (for example, 4096) word line signals WL are output.

【0024】行デコーダCDECは、内部アドレス信号
AX、書き込み信号PRG、消去信号ERS、複数の高
電圧信号VP及び複数の負電圧信号VNを入力とし、複
数(例えば256本)のマルチプレクサ選択信号CXを
出力とする。
The row decoder CDEC receives an internal address signal AX, a write signal PRG, an erase signal ERS, a plurality of high voltage signals VP and a plurality of negative voltage signals VN, and receives a plurality (for example, 256) of multiplexer selection signals CX. Output.

【0025】メモリブロックMBLKは、例えば167
77216個のメモリセルからなり、1個のメモリセル
には、ワード線、ビット線及びメモリセルソース線が接
続されている。
The memory block MBLK is, for example, 167
77216 memory cells are formed, and a word line, a bit line, and a memory cell source line are connected to one memory cell.

【0026】マルチプレクサMPXは、マルチプレクサ
選択信号CXを入力とし、複数(例えば4096本)の
ビット線BL及び複数(例えば16本)の内部データ線
IOを入出力とする。またMBLK及びMPXのトラン
ジスタの基板端子には、負電圧信号VNの一部の信号が
入力されている。
The multiplexer MPX receives the multiplexer selection signal CX as an input and inputs and outputs a plurality (for example, 4096) of bit lines BL and a plurality (for example, 16) of internal data lines IO. A part of the negative voltage signal VN is input to the substrate terminals of the transistors of MBLK and MPX.

【0027】書き込み/消去ベリファイ電圧発生回路V
FGENは、書き込みベリファイ信号PVF及び消去ベ
リファイ信号EVFを入力とし、書き込み/消去ベリフ
ァイ電圧信号VVFを出力とする。
Write / erase verify voltage generation circuit V
The FGEN receives the write verify signal PVF and the erase verify signal EVF and outputs the write / erase verify voltage signal VVF.

【0028】正高電圧チャージポンプ回路PCPは、書
き込み信号PRG及び消去信号ERSを入力とし、正の
チャージポンプ電圧信号POUT1を出力とする。
The positive high voltage charge pump circuit PCP receives the write signal PRG and the erase signal ERS and outputs the positive charge pump voltage signal POUT1.

【0029】負高電圧チャージポンプ回路NCPは、書
き込み信号PRG及び消去信号ERSを入力とし、負の
チャージポンプ電圧信号POUT2を出力とする。
The negative high voltage charge pump circuit NCP receives the write signal PRG and the erase signal ERS and outputs the negative charge pump voltage signal POUT2.

【0030】正高電圧制御回路HVCNTは、正のチャ
ージポンプ電圧信号POUT1を入力とし、複数の正の
高電圧信号VPを出力とする。
The positive high voltage control circuit HVCNT receives the positive charge pump voltage signal POUT1 and outputs a plurality of positive high voltage signals VP.

【0031】負高電圧制御回路NVCNTは、負のチャ
ージポンプ電圧信号POUT2を入力とし、複数の負の
高電圧信号VNを出力とする。
The negative high voltage control circuit NVCNT receives the negative charge pump voltage signal POUT2 and outputs a plurality of negative high voltage signals VN.

【0032】メモリセルアレイソース線制御回路ASC
NTは、書き込み信号PRG、消去信号ERS及び複数
の正の高電圧信号VPを入力とし、メモリセルソース線
信号ASを入出力とする。
Memory cell array source line control circuit ASC
The NT receives the write signal PRG, the erase signal ERS, and a plurality of positive high voltage signals VP as inputs, and inputs and outputs the memory cell source line signal AS.

【0033】ビット線電圧制御回路BLCNTは、複数
の正の高電圧信号VP、複数の負の高電圧信号VN及び
消去信号ERSを入力とし、ビット線負荷電圧信号BD
ISを出力とする。
The bit line voltage control circuit BLCNT receives a plurality of positive high voltage signals VP, a plurality of negative high voltage signals VN and an erase signal ERS as input, and receives the bit line load voltage signal BD.
Output IS.

【0034】ビット線負荷回路BLLDは、ビット線負
荷電圧信号BDIS及び消去信号ERSを入力とし、複
数のビット線BLを出力とする。
The bit line load circuit BLLD receives the bit line load voltage signal BDIS and the erase signal ERS and outputs a plurality of bit lines BL.

【0035】センスアンプ回路SAMPは、内部データ
線IOをデータ入力、パワーダウン信号PDQとディス
ターブベリファイデータ出力信号DVF及びDVF2を
制御入力とし、センスアンプ出力信号SOUTを出力と
する。
The sense amplifier circuit SAMP receives the internal data line IO as a data input, the power down signal PDQ and the disturb verify data output signals DVF and DVF2 as control inputs, and outputs the sense amplifier output signal SOUT.

【0036】ディスターブベリファイデータ検出回路D
VFCは、センスアンプ出力信号SOUTをデータ入
力、ディスターブベリファイ電圧信号DVFを制御入力
とし、ディスターブベリファイデータ出力信号DTCを
出力とする。
Disturb verify data detection circuit D
The VFC receives the sense amplifier output signal SOUT as a data input, the disturb verify voltage signal DVF as a control input, and outputs the disturb verify data output signal DTC.

【0037】書き込み/消去ベリファイデータ一致検出
回路VEORは、センスアンプ出力信号SOUT及び内
部データ入力DATINをデータ入力とし、書き込みベ
リファイ信号PVF及び消去ベリファイ信号EVFを制
御入力とし、書き込み/消去ベリファイデータ出力信号
PENGを出力とする。
The write / erase verify data coincidence detection circuit VEOR has a sense amplifier output signal SOUT and an internal data input DATIN as data inputs, a write verify signal PVF and an erase verify signal EVF as control inputs, and a write / erase verify data output signal. PENG is output.

【0038】データ入出力バッファDIBは、出力バッ
ファ活性化信号DOEN及びパワーダウン信号PDQを
制御入力とし、データラッチ信号LTDをラッチ入力と
し、センスアンプ出力信号SOUTをデータ入力とし、
内部データ入力DATINをデータ出力とし、データ入
出力信号D0、D1、…、D15を入出力とする。
The data input / output buffer DIB has the output buffer activation signal DOEN and the power down signal PDQ as control inputs, the data latch signal LTD as latch inputs, and the sense amplifier output signal SOUT as data inputs.
The internal data input DATIN is used as a data output, and the data input / output signals D0, D1, ..., D15 are used as input / output.

【0039】データプログラム回路DPRGは、内部デ
ータ入力DATINをデータ入力とし、書き込み信号P
RG及び消去信号ERSを制御入力とし、内部データ線
IOをデータ出力とする。
The data program circuit DPRG uses the internal data input DATIN as a data input and receives the write signal P.
The RG and erase signal ERS are used as control inputs, and the internal data line IO is used as data output.

【0040】図2〜5は本実施例の回路図を示す分図
で、図2は回路左上部を、図3は回路左下部を、図4は
回路右上部を、図5は回路右下部をそれぞれ示してい
る。
2 to 5 are schematic diagrams showing the circuit diagram of this embodiment. FIG. 2 is the upper left portion of the circuit, FIG. 3 is the lower left portion of the circuit, FIG. 4 is the upper right portion of the circuit, and FIG. 5 is the lower right portion of the circuit. Are shown respectively.

【0041】図2〜5の例においては、説明の簡便化の
ため、本発明の主旨を損なわずに、メモリセルの個数や
アドレスの本数、データ入出力の個数を図1の例より減
らしてある。しかし、図1の例と図2〜5の例において
は回路名及び信号名はほとんど同じ意味を有している。
また、図1の例に対して図2〜5の例は、図1の例のデ
バイス制御コマンド識別回路DVCNT、チップ/出力
選択状態制御回路RCNT、ライト状態制御回路WCN
T、書き込み/消去ベリファイ電圧発生回路VFGE
N、ディスターブベリファイデータ検出回路DVFC、
書き込み/消去ベリファイデータ一致検出回路VEO
R、タイマーTIM及びアドレスアップカウンタAUP
CTが省略してある。更に図1の例においては、消去信
号は1種類であったが、図2〜5の例では2種類の消去
信号及び消去方式を記載してある。また、図1の例のデ
ータ入出力バッファDIBのうち、データ入力バッファ
は省略してあり、データ出力バッファは図5の出力バッ
ファDBFに対応する。また、図5のデータプログラム
回路DPRGの入力DINは図1のDATINのうち1
本に対応する。
In the examples of FIGS. 2 to 5, the number of memory cells, the number of addresses, and the number of data inputs / outputs are reduced from those of the example of FIG. is there. However, in the example of FIG. 1 and the examples of FIGS. 2 to 5, the circuit name and the signal name have almost the same meaning.
2 to 5 are different from the example of FIG. 1 in that the device control command identification circuit DVCNT, the chip / output selection state control circuit RCNT, and the write state control circuit WCN of the example of FIG.
T, write / erase verify voltage generation circuit VFGE
N, disturb verify data detection circuit DVFC,
Program / erase verify data match detection circuit VEO
R, timer TIM and address up counter AUP
CT is omitted. Further, in the example of FIG. 1, there is only one type of erasing signal, but in the examples of FIGS. 2 to 5, two types of erasing signals and erasing methods are described. Further, in the data input / output buffer DIB in the example of FIG. 1, the data input buffer is omitted, and the data output buffer corresponds to the output buffer DBF of FIG. The input DIN of the data program circuit DPRG of FIG. 5 is one of DATIN of FIG.
Corresponds to a book.

【0042】図2〜5において、BEROMは電気的書
き換えが可能な不揮発性半導体記憶装置であり、外部よ
りアドレスをアドレス入力端子A0、A1、A2及びA
3に入力し、内部入力データをデータプログラム回路の
データ入力端子DINより入力し、出力データを出力端
子DOより出力するものである。BEROMは、ADB
1、ADB2、ADB3及びADB4で示すアドレスバ
ッファ、DEC1、DEC2、DEC3及びDEC4よ
りなる列デコード回路RDEC、DEC6、DEC7、
DEC8及びDEC9よりなる行デコード回路CDE
C、メモリセルMC1、MC2、…、MC16からなる
メモリブロックMBLK、マルチプレクサMPX、デー
タプログラム回路DPRG、センスアンプ回路SAM
P、出力バッファ回路DBF、正高電圧チャージポンプ
回路PCP、負電圧チャージポンプ回路NCP、正高電
圧制御回路HVCNT、負電圧制御回路NVCNT、メ
モリセルソース線電圧制御回路ASCNT、ビット線電
圧制御回路BLCNT、ビット線負荷回路BLLD、オ
シレータOSC1、OSC2及びOSC3及びその他の
論理回路より成る。全体の電源として外部より正の電源
(例えば5V)が端子VDDより、接地電圧が端子VS
Sより供給されている。
2 to 5, the BEROM is an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device, and addresses are externally input to address input terminals A0, A1, A2 and A.
3, the internal input data is input from the data input terminal DIN of the data program circuit, and the output data is output from the output terminal DO. BEROM is ADB
1, column buffers RDEC, DEC6, DEC7, which are composed of address buffers ADB2, ADB3 and ADB4, and DEC1, DEC2, DEC3 and DEC4.
Row decoding circuit CDE including DEC8 and DEC9
.., MC16, memory block MBLK, multiplexer MPX, data program circuit DPRG, sense amplifier circuit SAM.
P, output buffer circuit DBF, positive high voltage charge pump circuit PCP, negative voltage charge pump circuit NCP, positive high voltage control circuit HVCNT, negative voltage control circuit NVCNT, memory cell source line voltage control circuit ASCNT, bit line voltage control circuit BLCNT, bit It comprises a line load circuit BLLD, oscillators OSC1, OSC2 and OSC3, and other logic circuits. As a whole power source, a positive power source (for example, 5 V) from the outside is supplied from the terminal VDD, and a ground voltage is supplied from the terminal VS.
Supplied by S.

【0043】BEROMの接続関係は、アドレス端子A
0はアドレスバッファADB1の入力に、アドレス端子
A1はアドレスバッファADB2の入力に、アドレス端
子A2はアドレスバッファADB3の入力に、アドレス
端子A3はアドレスバッファADB4の入力に接続され
ている。アドレスバッファADB1の出力AX0及びA
X0Bは列デコーダRDECの論理積の反転ゲート(以
下「非論理積ゲート」と記す)の入力に、アドレスバッ
ファADB2の出力AX1及びAX1Bは列デコーダR
DECの論理積の反転ゲートの入力に、アドレスバッフ
ァADB3の出力AY0及びAY0Bは行デコーダCD
ECの非論理積ゲートの入力に、アドレスバッファAD
B4の出力AY1及びAY1Bは行デコーダCDECの
非論理積ゲートの入力に接続されている。
The connection relation of the BEROM is the address terminal A.
0 is connected to the input of the address buffer ADB1, the address terminal A1 is connected to the input of the address buffer ADB2, the address terminal A2 is connected to the input of the address buffer ADB3, and the address terminal A3 is connected to the input of the address buffer ADB4. Outputs AX0 and A of address buffer ADB1
X0B is an input of a logical product inverting gate of the column decoder RDEC (hereinafter referred to as "non-logical product gate"), and outputs AX1 and AX1B of the address buffer ADB2 are column decoders R.
The outputs AY0 and AY0B of the address buffer ADB3 are input to the inverting gate of the logical product of the DEC and the row decoder CD.
Address buffer AD is input to the non-logical product gate of EC
The outputs AY1 and AY1B of B4 are connected to the inputs of the non-AND gates of the row decoder CDEC.

【0044】列デコーダRDECはDEC1、DEC
2、DEC3及びDEC4の4つの回路からなり、各々
の回路は等しくなっている。
The column decoder RDEC is DEC1, DEC
2, DEC3 and DEC4 are composed of four circuits, and each circuit is the same.

【0045】DEC1は、アドレスバッファADB1の
出力AX0B及びADB2の出力AX1Bを入力とする
2入力非論理積ゲートND1、2つの2入力論理和の反
転ゲート(以下「非論理和ゲート」と記す)NR1、N
R2、インバータIV1、正高電圧スイッチ回路HVS
W1及び負電圧スイッチ回路NVSW1よりなり、ND
1の出力N1がNR1及びNR2の1入力となり、NR
1の他入力としてERSB1が、NR2の他入力として
CLK1が入力される。NR1の出力N2はIV1の入
力に、IV1の出力N3はHVSW1の1入力に、NR
2の出力N4はNVSW1の1入力に接続されている。
The DEC1 is a 2-input non-logical product gate ND1 which receives the outputs AX0B and ABX of the address buffer ADB1 and AX1B of the address buffer ADB2, and an inverting gate of two 2-input logical sums (hereinafter referred to as "non-logical sum gate") NR1. , N
R2, inverter IV1, positive high voltage switch circuit HVS
ND consisting of W1 and negative voltage switch circuit NVSW1
The output N1 of 1 becomes 1 input of NR1 and NR2, and NR
ERSB1 is input as the other input of 1, and CLK1 is input as the other input of NR2. The output N2 of NR1 is input to IV1 and the output N3 of IV1 is input to HVSW1.
Two outputs N4 are connected to one input of NVSW1.

【0046】HVSW1は、N3、高電圧信号VPP
1、WEL1及びISO1を入力とし、出力はメモリブ
ロックMBLKの列線(ワード線)WL0に接続されて
いる。
HVSW1 is N3, the high voltage signal VPP
1, WEL1 and ISO1 are input, and the output is connected to the column line (word line) WL0 of the memory block MBLK.

【0047】NVSW1はN4、WEL2及び負電圧信
号VPN1を入力とし、出力はHVSW1の出力と同じ
列線WL0に接続されている。
NVSW1 receives N4, WEL2 and negative voltage signal VPN1 as inputs, and its output is connected to the same column line WL0 as the output of HVSW1.

【0048】DEC2、DEC3及びDEC4はDEC
1と同じ回路であるが、前記非論理積ゲートへのアドレ
スバッファADB1、ADB2からの入力の組み合わせ
及び出力される列線が各々異なっており、DEC2の出
力はWL1に、DEC3の出力はWL2に、DEC4の
出力はWL3に各々接続されている。
DEC2, DEC3 and DEC4 are DEC
Although the circuit is the same as that of 1, the combination of the inputs from the address buffers ADB1 and ADB2 to the non-logical product gate and the output column line are different, and the output of DEC2 is WL1 and the output of DEC3 is WL2. , DEC4 outputs are connected to WL3, respectively.

【0049】行デコーダCDECはDEC5、DEC
6、DEC7及びDEC8の4つの回路からなり、各々
の回路は等しくなっている。
The row decoder CDEC is DEC5, DEC
It is composed of four circuits of 6, DEC7 and DEC8, and each circuit is the same.

【0050】DEC5はアドレスバッファADB3の出
力AY0B及びADB4の出力AY1Bを入力とする2
入力非論理積ゲートND2、2つの2入力非論理和ゲー
トNR6、NR17、インバータIV6、正高電圧スイ
ッチ回路HVSW2及び負電圧スイッチ回路NVSW3
よりなり、ND2の出力N5がNR6及びNR17の1
入力となり、NR6の他入力としてN18が、NR17
の他入力としてCLK3が入力される。NR6の出力N
15はIV6の入力に、IV6の出力N16はHVSW
2の1入力に、NR17の出力N17はNVSW3の1
入力に接続されている。
DEC5 receives the output AY0B of the address buffer ADB3 and the output AY1B of ADB4 as input 2
Input non-logical product gate ND2, two 2-input non-logical sum gates NR6 and NR17, inverter IV6, positive high voltage switch circuit HVSW2 and negative voltage switch circuit NVSW3
And the output N5 of ND2 is 1 of NR6 and NR17.
It becomes an input, and N18 is NR17 as another input of NR6.
CLK3 is input as the other input. Output N of NR6
15 is input to IV6, output N16 of IV6 is HVSW
The output N17 of NR17 is 1 of NVSW3.
Connected to input.

【0051】HVSW2は、N16、高電圧信号VPP
1、WEL5及びISO3を入力とし、出力はMPXの
行線選択信号C1に接続されている。
HVSW2 is N16, a high voltage signal VPP
1, WEL5 and ISO3 are input, and the output is connected to the row line selection signal C1 of MPX.

【0052】NVSW3は、N17、WEL6及び負電
圧信号VPN1を入力とし、出力はHVSW2の出力と
同じ行線選択信号C1に接続されている。
The NVSW3 receives N17, WEL6 and the negative voltage signal VPN1 as its inputs, and its output is connected to the same row line selection signal C1 as the output of the HVSW2.

【0053】DEC6、DEC7及びDEC8はDEC
5と同じ回路であるが、前記非論理積ゲートへのアドレ
スバッファADB3、ADB4からの入力の組み合わせ
及び出力される行線選択信号が各々異なっており、DE
C6の出力は行線選択信号C2に、DEC7の出力は行
線選択信号C3に、DEC8の出力は行線選択信号C4
に各々接続されている。
DEC6, DEC7 and DEC8 are DEC
5 has the same circuit as that of FIG. 5, but the combination of inputs from the address buffers ADB3 and ADB4 to the non-logical product gate and the row line selection signal to be output are different from each other.
The output of C6 is the row line selection signal C2, the output of DEC7 is the row line selection signal C3, and the output of DEC8 is the row line selection signal C4.
Connected to each.

【0054】メモリブロックMBLKはMC1、MC
2、…、MC16の16個のメモリセルよりなり、各々
のメモリセルはドレイン端子、ソース端子、制御ゲート
端子及びフローティングゲートを有し、更に各々のメモ
リセルに共通な基板端子がある。各々のメモリセルは例
えば、半導体基板表面上にドレイン領域及びソース領域
を有し、前記ドレイン領域とソース領域の間で前記半導
体基板表面の上部に薄い酸化膜を有し、前記薄い酸化膜
の上部に例えば多結晶シリコンからなるフローティング
ゲートを有し、前記フローティングゲートの上部に層間
絶縁膜を介し、例えば多結晶シリコンからなる制御ゲー
トを有している。ドレイン領域はドレイン端子に、ソー
ス領域はソース端子に、制御ゲートは制御ゲート端子
に、基板は基板端子に各々電気的に接続されている。M
C1、MC2、MC3及びMC4の制御ゲート端子は列
線WL0に、MC5、MC6、MC7及びMC8の制御
ゲート端子は列線WL1に、MC9、MC10、MC1
1及びMC12の制御ゲート端子は列線WL2に、MC
13、MC2、MC3及びMC4の制御ゲート端子は列
線WL4に、MC1、MC5、MC9及びMC13のド
レイン端子は列線BL0に、MC2、MC6、MC10
及びMC14のドレイン端子は列線BL1に、MC3、
MC7、MC11及びMC15のドレイン端子は列線B
L2に、MC4、MC8、MC12及びMC16のドレ
イン端子は列線BL3に接続されている。即ち、メモリ
セルは4列×4行の配列になっている。MC1、MC
2、…、MC16のメモリセルのソース端子はメモリソ
ース線ASに共通に接続され、又MC1、MC2、…、
MC16のメモリセルの基板端子は基板電圧信号VSU
Bに接続されている。
The memory block MBLK is MC1, MC
.., MC16, each of which has a drain terminal, a source terminal, a control gate terminal and a floating gate, and further has a substrate terminal common to each memory cell. Each memory cell has, for example, a drain region and a source region on a semiconductor substrate surface, a thin oxide film on the semiconductor substrate surface between the drain region and the source region, and an upper portion of the thin oxide film. And a floating gate made of, for example, polycrystalline silicon, and a control gate made of, for example, polycrystalline silicon on the floating gate via an interlayer insulating film. The drain region is electrically connected to the drain terminal, the source region is electrically connected to the source terminal, the control gate is electrically connected to the control gate terminal, and the substrate is electrically connected to the substrate terminal. M
The control gate terminals of C1, MC2, MC3, and MC4 are on the column line WL0, and the control gate terminals of MC5, MC6, MC7, and MC8 are on the column line WL1, MC9, MC10, MC1.
1 and the control gate terminals of MC12 are connected to the column line WL2, MC
The control gate terminals of 13, MC2, MC3, and MC4 are on the column line WL4, and the drain terminals of MC1, MC5, MC9, and MC13 are on the column line BL0, and MC2, MC6, and MC10.
And the drain terminals of MC14 are connected to the column line BL1, MC3,
The drain terminal of MC7, MC11 and MC15 is the column line B.
The drain terminals of MC4, MC8, MC12, and MC16 of L2 are connected to the column line BL3. That is, the memory cells are arranged in 4 columns × 4 rows. MC1, MC
The source terminals of the memory cells MC2, ..., MC16 are commonly connected to the memory source line AS, and MC1, MC2 ,.
The substrate terminal of the MC16 memory cell is the substrate voltage signal VSU.
Connected to B.

【0055】マルチプレクサMPXは、例えばNチャネ
ルのエンハンスメント型のMOS型トランジスタM1、
M2、M3及びM4よりなり、M1のドレインは行線B
L0に、ゲートは行選択信号C1に、M2のドレインは
行線BL1に、ゲートは行選択信号C2に、M3のドレ
インは行線BL2に、ゲートは行選択信号C3に、M4
のドレインは行線BL3に、ゲートは行選択信号C4に
接続されている。M1、M2、M3及びM4の基板は前
記基板電圧信号VSUBに接続され、M1、M2、M3
及びM4のソースは内部データ線DIOに接続されてい
る。
The multiplexer MPX is, for example, an N-channel enhancement type MOS transistor M1,
It consists of M2, M3 and M4, and the drain of M1 is the row line B
L0, gate to row selection signal C1, drain of M2 to row line BL1, gate to row selection signal C2, drain of M3 to row line BL2, gate to row selection signal C3, M4
Is connected to the row line BL3 and the gate is connected to the row selection signal C4. The substrates of M1, M2, M3 and M4 are connected to the substrate voltage signal VSUB, and M1, M2, M3
The sources of M4 and M4 are connected to the internal data line DIO.

【0056】データプログラム回路DPRGは、2入力
非論理和ゲートNR4、インバータIV2、IV3及び
IV4、Nチャネルエンハンスメント型のMOS型トラ
ンジスタM15、M16、M10及びM11及びPチャ
ネルエンハンスメント型のMOS型トランジスタM1
7、M18及びM9より成っている。NR4の入力の1
端は、データ入力端子DINに、他端はWRBに接続さ
れ、NR4の出力N6はIV2の入力に接続され、IV
2の出力N7はIV3の入力及びM15のゲート端子に
接続されている。IV3の出力N8は、M16のゲート
端子に、M16のドレイン端子はN10に、N10は更
にM17のゲート端子、M18のドレイン端子、M9の
ゲート端子及びM10のゲート端子に接続されている。
M15のドレイン端子はN9に、N9は更にM17のド
レイン端子及びM18のゲート端子に接続されている。
M17、M18及びM9のソース端子は高電圧信号VP
P3に、M17、M18及びM9の基板端子も前記VP
P3に接続され、M15、M16及びM11のソースは
接地端子VSSに、M15、M16、M10及びM11
の基板端子も接地端子VSSに接続されている。IV4
の入力はWRBに、IV4の出力WRはM11のゲート
端子に接続され、M11のドレイン端子はN19に、N
19はM10のソース端子に、M10のドレイン端子及
びM9のドレイン端子は内部データ線DIOに接続され
ている。
The data program circuit DPRG includes a 2-input non-OR gate NR4, inverters IV2, IV3 and IV4, N-channel enhancement type MOS transistors M15, M16, M10 and M11 and a P-channel enhancement type MOS transistor M1.
7, M18 and M9. Input 1 of NR4
The end is connected to the data input terminal DIN, the other end is connected to WRB, the output N6 of NR4 is connected to the input of IV2, and IV
The second output N7 is connected to the input of IV3 and the gate terminal of M15. The output N8 of IV3 is connected to the gate terminal of M16, the drain terminal of M16 is connected to N10, and N10 is further connected to the gate terminal of M17, the drain terminal of M18, the gate terminal of M9, and the gate terminal of M10.
The drain terminal of M15 is connected to N9, and N9 is further connected to the drain terminal of M17 and the gate terminal of M18.
The source terminals of M17, M18 and M9 are high voltage signals VP.
On P3, the board terminals of M17, M18 and M9 are also VP
The sources of M15, M16 and M11 are connected to P3 and are connected to the ground terminal VSS by M15, M16, M10 and M11.
The substrate terminal of is also connected to the ground terminal VSS. IV4
Is connected to WRB, the output WR of IV4 is connected to the gate terminal of M11, the drain terminal of M11 is connected to N19, N
Reference numeral 19 is connected to the source terminal of M10, and the drain terminal of M10 and the drain terminal of M9 are connected to the internal data line DIO.

【0057】メモリソース線電圧制御回路ASCNT
は、インバータ回路IV5、IV6、2入力非論理和ゲ
ートNR5、2入力非論理積ゲートND3、Nチャネル
エンハンスメントMOS型トランジスタM13、Pチャ
ネルエンハンスメントMOS型トランジスタM12及び
正高電圧スイッチHVSW4より成っている。IV6の
入力はPRGBに、IV6の出力N11はNR5の入力
の一端に、NR5の入力の他端はERSB2に、ND3
の入力の一端はPRGBに、他端はERSB2に接続さ
れている。NR5の出力N12は正高電圧スイッチHV
SW4の1入力に、ND3の出力N14はIV5の入力
に、IV5の出力N15はM13のゲート端子に接続さ
れている。HVSW4は高電圧信号VPP2及びN12
を入力とし、N13を出力とし、N13はM12のゲー
ト端子に接続されている。M12のソース端子はVPP
2に、M12のドレイン端子及びM13のドレイン端子
はメモリソース線ASに接続されている。M12の基板
端子はVPP2に、M13のソース端子及び基板端子は
負電圧信号VPN2に接続されている。
Memory source line voltage control circuit ASCNT
Is composed of inverter circuits IV5 and IV6, 2-input non-logical sum gate NR5, 2-input non-logical product gate ND3, N-channel enhancement MOS type transistor M13, P-channel enhancement MOS type transistor M12 and positive high voltage switch HVSW4. The input of IV6 is to PRGB, the output N11 of IV6 is to one end of the input of NR5, the other end of the input of NR5 is to ERSB2, ND3
One end of the input is connected to PRGB and the other end is connected to ERSB2. The output N12 of NR5 is a positive high voltage switch HV.
One input of SW4, the output N14 of ND3 is connected to the input of IV5, and the output N15 of IV5 is connected to the gate terminal of M13. HVSW4 is a high voltage signal VPP2 and N12
Is an input, N13 is an output, and N13 is connected to the gate terminal of M12. The source terminal of M12 is VPP
2, the drain terminal of M12 and the drain terminal of M13 are connected to the memory source line AS. The substrate terminal of M12 is connected to VPP2, and the source terminal and substrate terminal of M13 are connected to the negative voltage signal VPN2.

【0058】ビット線負荷回路BLLDは、Nチャネル
エンハンスメントMOS型トランジスタM5、M6、M
7及びM8よりなり、M5のドレイン端子は列線(ビッ
ト線)BL0に、M6のドレイン端子は列線BL1に、
M7のドレイン端子は列線BL2に、M8のドレイン端
子は列線BL3に、M5、M6、M7及びM8のゲート
端子は共にビット消去信号ER2に接続され、M5、M
6、M7及びM8のソース端子は共にBDISに接続さ
れ、M5、M6、M7及びM8の基板端子は基板電圧信
号VSUBに接続されている。
The bit line load circuit BLLD includes N-channel enhancement MOS type transistors M5, M6 and M.
7 and M8, the drain terminal of M5 is the column line (bit line) BL0, the drain terminal of M6 is the column line BL1,
The drain terminal of M7 is connected to the column line BL2, the drain terminal of M8 is connected to the column line BL3, and the gate terminals of M5, M6, M7 and M8 are all connected to the bit erase signal ER2.
The source terminals of 6, M7 and M8 are both connected to BDIS, and the substrate terminals of M5, M6, M7 and M8 are connected to the substrate voltage signal VSUB.

【0059】ビット線電圧制御回路BLCNTは、正高
電圧スイッチHVSW3と負電圧スイッチNVSW2よ
り成っており、HVSW3の入力はインバータIV8の
出力ER2B、WEL3、ISO2及び高電圧信号VP
P3を入力とし、BDISを出力としており、NVSW
2はオシレータOSC2の出力CLK2、WEL4及び
負電圧信号VPN3を入力とし、BDISを出力として
いる。
The bit line voltage control circuit BLCNT is composed of a positive high voltage switch HVSW3 and a negative voltage switch NVSW2, and the input of HVSW3 is the outputs ER2B, WEL3, ISO2 of the inverter IV8 and the high voltage signal VP.
Input P3, output BDIS, NVSW
2 receives the outputs CLK2 and WEL4 of the oscillator OSC2 and the negative voltage signal VPN3, and outputs BDIS.

【0060】書き込み信号PRGは、正高電圧チャージ
ポンプ回路PCPの1入力、負電圧チャージポンプ回路
NCPの1入力、負電圧制御回路NVCNTの1入力、
正高電圧制御回路HVCNTの1入力、オシレータOS
C1の入力、3入力非論理和ゲートNR3の1入力、2
入力非論理和ゲートNR9の1入力及びインバータ回路
IV7の入力に接続されている。
The write signal PRG has one input of the positive high voltage charge pump circuit PCP, one input of the negative voltage charge pump circuit NCP, one input of the negative voltage control circuit NVCNT,
Positive high voltage control circuit HVCNT 1 input, oscillator OS
C1 input, 3 input Non-OR gate NR3 1 input, 2
It is connected to one input of the input disjunction gate NR9 and the input of the inverter circuit IV7.

【0061】ブロック消去信号ER1は、アドレスバッ
ファADB3の1入力、ADB4の1入力、正高電圧チ
ャージポンプ回路PCPの1入力、正高電圧制御回路H
VCNTの1入力、負電圧制御回路NVCNTの1入
力、負電圧チャージポンプ回路NCPの1入力、3入力
非論理和ゲートNR3の1入力、2入力非論理和ゲート
NR8の1入力、NR7の1入力及びオシレータOSC
2及びOSC3の入力に接続されている。
The block erase signal ER1 is supplied with 1 input of the address buffer ADB3, 1 input of ADB4, 1 input of the positive high voltage charge pump circuit PCP, and the positive high voltage control circuit H.
VCNT 1 input, negative voltage control circuit NVCNT 1 input, negative voltage charge pump circuit NCP 1 input, 3 input non-logical sum gate NR3 1 input, 2 input non-logical sum gate NR8 1 input, NR7 1 input And oscillator OSC
2 and the inputs of OSC3.

【0062】ビット消去信号ER2は、正高電圧チャー
ジポンプ回路PCPの1入力、正高電圧制御回路HVC
NTの1入力、負電圧制御回路NVCNTの1入力、ビ
ット線負荷回路BLLDのM5、M6、M7及びM8の
ゲート端子への入力、3入力非論理和ゲートNR3の1
入力、2入力非論理和ゲートNR9の1入力、NR8の
1入力、NR7の1入力及びインバータIV8の入力に
接続されている。
The bit erase signal ER2 is a 1-input of the positive high voltage charge pump circuit PCP, the positive high voltage control circuit HVC.
1 input of NT, 1 input of negative voltage control circuit NVCNT, input to gate terminals of M5, M6, M7 and M8 of bit line load circuit BLLD, 1 of 3 input non-OR gate NR3
It is connected to one input of an input, two-input non-logical sum gate NR9, one input of NR8, one input of NR7 and input of an inverter IV8.

【0063】NR3の出力WRBはNR4の1入力、I
V4の入力、センスアンプ回路SAMPの1入力及び出
力バッファDBFの1入力に接続され、NR8の出力E
RSB1はNR1の1入力に接続され、NR9の出力N
18はNR6の1入力に接続され、NR7の出力ERS
B2はNR5及びND3の1入力に接続され、OSC1
の出力CLK1はNR2の1入力に接続され、OSC2
の出力CLK2はNVSW2の1入力に接続され、OS
C3の出力CLK3はNR17の1入力に接続されてい
る。
The output WRB of NR3 is 1 input of NR4, I
The output E of NR8 is connected to the input of V4, the one input of the sense amplifier circuit SAMP and the one input of the output buffer DBF.
RSB1 is connected to one input of NR1 and output N of NR9
18 is connected to one input of NR6 and output ERS of NR7
B2 is connected to one input of NR5 and ND3, OSC1
Output CLK1 is connected to 1 input of NR2, and OSC2
Output CLK2 is connected to 1 input of NVSW2
The output CLK3 of C3 is connected to one input of NR17.

【0064】正高電圧チャージポンプ回路PCPは、P
RG、ER1及びER2を入力とし、POUT1を出力
とし、負電圧チャージポンプ回路NCPはPRG及びE
R1を入力とし、POUT2を出力とし、正高電圧制御
回路HVCNTはPOUT1、PRG、ER1及びER
2を入力とし、VPP1、VPP2、VPP3、WEL
1、WEL2、WEL3、WEL4、WEL5、WEL
6、ISO1、ISO2及びISO3を出力とし、負電
圧制御回路NVCNTはPOUT2、PRG、ER1及
びER2を入力とし、VPN1、VPN2、VPN3及
びVSUBを出力としている。
The positive high voltage charge pump circuit PCP is P
RG, ER1 and ER2 are input, POUT1 is output, and the negative voltage charge pump circuit NCP is PRG and E.
R1 is an input, POUT2 is an output, and the positive high voltage control circuit HVCNT is POUT1, PRG, ER1 and ER.
2 as input, VPP1, VPP2, VPP3, WEL
1, WEL2, WEL3, WEL4, WEL5, WEL
6, ISO1, ISO2 and ISO3 are output, the negative voltage control circuit NVCNT receives POUT2, PRG, ER1 and ER2 as inputs, and outputs VPN1, VPN2, VPN3 and VSUB.

【0065】センスアンプ回路SAMPは、内部データ
線DIOを入力とし、WRBを制御入力とし、SOUT
を出力としており、出力バッファDBFはSOUTを入
力とし、WRBを制御入力とし、出力端子DOを出力と
する。
The sense amplifier circuit SAMP receives the internal data line DIO as input, WRB as control input, and SOUT.
Is output, the output buffer DBF receives SOUT as input, WRB as control input, and output terminal DO as output.

【0066】次に、本実施例のBEROMの書き込み、
消去及び読み出しの動作説明を図2〜5を参照して行
う。本実施例のBEROMは16ビット(4列×4行)
のメモリセルに対して、データ幅1ビットで書き込み、
第1の消去、第2の消去及び読み出しを行う不揮発性半
導体記憶装置である。列線選択用アドレスとしてA0及
びA1があり、行線選択用アドレスとしてA2及びA3
がある。
Next, writing to the BEROM of this embodiment,
The operation of erasing and reading will be described with reference to FIGS. The BEROM of this embodiment has 16 bits (4 columns x 4 rows).
Writing to the memory cell of with a data width of 1 bit,
The nonvolatile semiconductor memory device performs first erasing, second erasing and reading. There are A0 and A1 as column line selection addresses, and A2 and A3 as row line selection addresses.
There is.

【0067】下記表1に本実施例の方式のメモリセルの
電圧印加例を示す。表1及び図2〜5を用いて各モード
の動作説明を行う。書き込みは、書き込み信号PRGを
ロー(“L”)レベルからハイ(“H”)レベルにする
ことにより開始され(ER1=ER2=“L”のま
ま)、負電圧チャージポンプ回路NCPがPRGの
“H”レベルにより動作を開始する。NCPは電源電圧
(例えば5V)と接地電圧(例えば0V)から例えば−
8Vの負電圧を発生する回路であり、その回路例は例え
ば文献2の図4に示されている。
Table 1 below shows an example of voltage application to the memory cell of the system of this embodiment. The operation of each mode will be described with reference to Table 1 and FIGS. Writing is started by changing the write signal PRG from a low (“L”) level to a high (“H”) level (ER1 = ER2 = “L” remains), and the negative voltage charge pump circuit NCP is set to “PRG”. The operation starts at the H "level. NCP is, for example, from the power supply voltage (for example, 5V) and ground voltage (for example, 0V) −
This is a circuit for generating a negative voltage of 8V, and an example of the circuit is shown in FIG.

【0068】[0068]

【表1】 [Table 1]

【0069】負電圧制御回路NVCNTは負電圧を制御
するための回路であり、その出力は0V又は負電圧(例
えば−8V)である。PRG=“H”、ER1=ER2
=“L”の時、NVCNTの出力は例えばVPN1=−
8V、VPN2=VPN3=VSUB=0Vである。
The negative voltage control circuit NVCNT is a circuit for controlling a negative voltage, and its output is 0V or a negative voltage (for example, -8V). PRG = “H”, ER1 = ER2
== "L", the output of NVCNT is, for example, VPN1 =-
8V, VPN2 = VPN3 = VSUB = 0V.

【0070】正高電圧チャージポンプ回路PCPは前記
電源電圧VDDと前記接地電圧により、例えば12Vの
正の高電圧を発生する回路であり、その回路例は例えば
文献2の図5に示されている。PRG=“H”、ER1
=ER2=“L”の時、正高電圧チャージポンプ回路P
CPは動作し、出力POUTは例えば12Vである。
The positive high-voltage charge pump circuit PCP is a circuit for generating a positive high voltage of, for example, 12 V based on the power supply voltage VDD and the ground voltage. An example of the circuit is shown in FIG. PRG = “H”, ER1
= ER2 = “L”, positive high voltage charge pump circuit P
CP operates and the output POUT is 12V, for example.

【0071】正高電圧制御回路HVCNTは正の高電圧
を制御するための回路であり、その出力は0Vと正の高
電圧(例えば12V)との間である。PRG=“H”、
ER1=ER2=“L”の時は、HVCNTの出力は例
えばVPP1=WEL5=WEL6=12V、VPP2
=VPP3=WEL3=WEL4=ISO1=5V、I
SO2=ISO3=WEL1=WEL2=0Vである。
The positive high voltage control circuit HVCNT is a circuit for controlling the positive high voltage, and its output is between 0V and the positive high voltage (for example, 12V). PRG = “H”,
When ER1 = ER2 = “L”, the output of HVCNT is, for example, VPP1 = WEL5 = WEL6 = 12V, VPP2
= VPP3 = WEL3 = WEL4 = ISO1 = 5V, I
SO2 = ISO3 = WEL1 = WEL2 = 0V.

【0072】メモリセルMC1を例えば選択するとき、
アドレスはA0=A1=A2=A3=“L”を入力し、
それにより列デコーダDEC1の2入力非論理積ゲート
ND1の出力が“L”となる。オシレータOSC1は入
力のPRG=“H”の時に発振を開始し、CLK1に出
力される(例えば30メガヘルツの周期で5Vの振
幅)。2入力非論理和ゲートNR8の出力は“H”とな
り、インバータIV1の出力N3が“H”となり、正高
電圧スイッチHVSW1はオフ状態となる。2入力非論
理和ゲートNR2の出力N4はND1の出力N1及びO
SC1の出力CLK1のレベルにより、発振を行う。こ
れによって負電圧スイッチNVSW1はオン状態とな
り、列線(ワード線)WL0には、VPN1の電圧即ち
−8Vが印加される。列線WL1、WL2及びWL3は
行デコーダDEC2、DEC3及びDEC4の正電圧ス
イッチ及び負電圧スイッチの両方がオフ状態となるので
例えばWL1=WL2=WL3=0Vとなる。同様な動
作で行デコーダDEC5においては、正高電圧スイッチ
HVSW2がオン状態となり、負電圧スイッチNVSW
3がオフ状態となるので、行線選択信号C1にはVPP
1の電圧即ち12Vとなり、C2=C3=C4=0Vと
なる。
For example, when the memory cell MC1 is selected,
For the address, input A0 = A1 = A2 = A3 = “L”,
As a result, the output of the 2-input non-logical product gate ND1 of the column decoder DEC1 becomes "L". The oscillator OSC1 starts oscillating when the input PRG = “H”, and is output to CLK1 (for example, an amplitude of 5 V in a cycle of 30 MHz). The output of the 2-input non-OR gate NR8 becomes "H", the output N3 of the inverter IV1 becomes "H", and the positive high voltage switch HVSW1 is turned off. The output N4 of the 2-input NOR gate NR2 is the outputs N1 and O of ND1.
Oscillation is performed according to the level of the output CLK1 of SC1. As a result, the negative voltage switch NVSW1 is turned on, and the voltage of VPN1, that is, −8 V is applied to the column line (word line) WL0. For the column lines WL1, WL2 and WL3, for example, WL1 = WL2 = WL3 = 0V because both the positive voltage switch and the negative voltage switch of the row decoders DEC2, DEC3 and DEC4 are turned off. With the same operation, in the row decoder DEC5, the positive high voltage switch HVSW2 is turned on and the negative voltage switch NVSW is turned on.
3 is turned off, the row line selection signal C1 is set to VPP.
The voltage becomes 1, that is, 12V, and C2 = C3 = C4 = 0V.

【0073】書き込みデータとして、例えばデータ入力
端子DINに“L”を入力した時に書き込みを行い、
“H”を入力した時には書き込みを行わず、消去時にお
いて消去を行うようにした場合、PRG=“H”、ER
1=ER2=“L”の時、WRBは“L”となり、デー
タ入力バッファDIBにおいては、DIN=“L”のた
め、N7=“H”、N8=“L”となり、内部データ線
DIOにはVPP3と同じ電圧即ち5Vが出力される。
DIN=“H”の時には、内部データ線DIOは例えば
0Vとなる。マルチプレクサMPXにおいて、トランジ
スタM1のみがオン状態となっているため、列線BL0
はDIN=“L”の時は例えば5Vが印加されDIN=
“H”の時は例えば0Vが印加される。BL1、BL2
及びBL3は例えば0Vとなる。
As write data, for example, when "L" is input to the data input terminal DIN, write is performed,
When writing is not performed when “H” is input, and when erasing is performed during erasing, PRG = “H”, ER
When 1 = ER2 = “L”, WRB becomes “L”, and in the data input buffer DIB, DIN = “L”, so N7 = “H”, N8 = “L”, and the internal data line DIO Outputs the same voltage as VPP3, that is, 5V.
When DIN = “H”, the internal data line DIO becomes 0V, for example. In the multiplexer MPX, since only the transistor M1 is in the ON state, the column line BL0
When DIN = “L”, for example, 5V is applied and DIN =
When it is "H", for example, 0V is applied. BL1, BL2
And BL3 become 0V, for example.

【0074】書き込み時において、メモリセルソース線
電圧制御回路ASCNTはインバータIV7の出力PR
GB=“L”となり、ERSB2=“H”のため、正高
電圧スイッチHVSW4がオン状態となり、その出力N
13はVPP2と同じ電圧即ち5Vとなる。また、イン
バータIV5の出力N15=“L”となり、トランジス
タM12及びM13両方共オフ状態となり、メモリソー
ス線ASは電気的に開放状態となる。又ビット線負荷回
路BLLDはトランジスタM5、M6、M7及びM8の
ゲート電圧が“L”であるため、M5、M6、M7及び
M8はオフ状態となる。
At the time of writing, the memory cell source line voltage control circuit ASCNT outputs the output PR of the inverter IV7.
Since GB = “L” and ERSB2 = “H”, the positive high voltage switch HVSW4 is turned on and its output N
13 has the same voltage as VPP2, that is, 5V. Further, the output N15 of the inverter IV5 becomes "L", both the transistors M12 and M13 are turned off, and the memory source line AS is electrically opened. Further, in the bit line load circuit BLLD, since the gate voltages of the transistors M5, M6, M7 and M8 are "L", M5, M6, M7 and M8 are turned off.

【0075】従って、書き込み時において、選択された
メモリセルMC1の制御ゲート端子は例えば−8V、ド
レイン端子は5V又は0V、ソース端子は開放状態、基
板端子は0Vとなり、ドレイン端子に5Vが印加された
場合は、ドレイン端子と制御ゲート端子の電圧差によ
り、前記メモリセルのフローティングゲートとドレイン
領域との間の薄い酸化膜に高電界が誘起され、FN注入
により、フローティングゲートからドレイン領域へと電
子が放出される。結果として、前記メモリセルのしきい
値が下がり(例えば7Vから2Vに)、メモリセルは書
き込まれた状態となる。選択されていないメモリセルM
C2、…、MC16にはFN注入を起こすだけの十分な
電位差が印加されないので書き込まれない(FN注入を
起こすには、ドレインと制御ゲート間の電位差が例えば
11V以上必要となる)。
Therefore, at the time of writing, the control gate terminal of the selected memory cell MC1 is, for example, -8V, the drain terminal is 5V or 0V, the source terminal is in an open state, the substrate terminal is 0V, and 5V is applied to the drain terminal. In this case, the voltage difference between the drain terminal and the control gate terminal induces a high electric field in the thin oxide film between the floating gate and the drain region of the memory cell, and the FN injection causes electrons to flow from the floating gate to the drain region. Is released. As a result, the threshold value of the memory cell is lowered (for example, from 7V to 2V), and the memory cell is in the written state. Unselected memory cell M
Since a sufficient potential difference for causing FN injection is not applied to C2, ..., MC16, no data is written (in order to cause FN injection, a potential difference between the drain and the control gate of 11 V or more is required).

【0076】第1の消去時においては、ブロック消去信
号ER1=“H”、PRG=ER2=“L”となり、正
高電圧チャージポンプ回路PCP及び負電圧チャージポ
ンプ回路NCPは動作を始め、例えばPOUT1=12
V、POUT2=−8Vとなる。正高電圧制御回路の出
力は例えばVPP1=WEL1=WEL2=10V、V
PP2=VPP3=ISO2=ISO3=5V、ISO
1=WEL3=WEL4=WEL5=WEL6=0Vで
あり、負電圧制御回路NVCNTの出力は例えばVPN
1=VPN2=VPN3=VSUB=−8Vである。
In the first erase, the block erase signal ER1 = "H", PRG = ER2 = "L", the positive high voltage charge pump circuit PCP and the negative voltage charge pump circuit NCP start operating, and for example, POUT1 =. 12
V and POUT2 = -8V. The output of the positive high voltage control circuit is, for example, VPP1 = WEL1 = WEL2 = 10V, V
PP2 = VPP3 = ISO2 = ISO3 = 5V, ISO
1 = WEL3 = WEL4 = WEL5 = WEL6 = 0V, and the output of the negative voltage control circuit NVCNT is VPN, for example.
1 = VPN2 = VPN3 = VSUB = −8V.

【0077】書き込み時と同様にアドレスにA0=A1
=A2=A3=“L”を入力した時は、列デコーダDE
C1の正高電圧スイッチHVSW1がオン状態となり、
負電圧スイッチNVSW1がオフ状態となり、列線(ワ
ード線)WL0にはVPP1と同じ電圧即ち10Vが印
加される。非選択の列線WL1、WL2、WL3は例え
ば0Vとなる。ブロック消去信号ER1が“H”となる
ことにより、アドレスバッファADB3及びADB4の
出力はA2及びA3のアドレス値に無関係に、AY0=
AY0B=AY1=AY1B=“H”となり、行デコー
ダDEC5、DEC6、DEC7及びDEC8の正高電
圧スイッチHVSW2はオフ状態となり、負電圧スイッ
チNVSW3はオン状態となり、行線選択信号C1、C
2、C3及びC4はVPN1と同じ電圧、即ち−8Vと
なる。
A0 = A1 is added to the address as in writing
= A2 = A3 = “L” is input, the column decoder DE
The positive high voltage switch HVSW1 of C1 is turned on,
The negative voltage switch NVSW1 is turned off, and the same voltage as VPP1, that is, 10 V is applied to the column line (word line) WL0. The unselected column lines WL1, WL2, WL3 are set to 0V, for example. Since the block erase signal ER1 becomes "H", the outputs of the address buffers ADB3 and ADB4 are AY0 = regardless of the address values of A2 and A3.
AY0B = AY1 = AY1B = “H”, the positive high voltage switches HVSW2 of the row decoders DEC5, DEC6, DEC7 and DEC8 are turned off, the negative voltage switch NVSW3 is turned on, and the row line selection signals C1 and C.
2, C3 and C4 have the same voltage as VPN1, that is, -8V.

【0078】第1の消去時に、ビット線電圧制御回路B
LCNTにおいて、正高電圧スイッチHVSW3はオフ
状態であり、負電圧スイッチNVSW2はオン状態とな
り、出力BDISにはVPN3と同じ電圧、即ち−8V
が印加される。ビット線負荷回路BLLDのトランジス
タM5、M6、M7及びM8のゲートは“L”である
が、基板がVSUB=−8Vであるのでオン状態とな
り、行線(ビット線)BL0、BL1、BL2及びBL
3には、基板電圧と同じ−8Vが印加される。更に、マ
ルチプレクサMPXのトランジスタM1、M2、M3及
びM4のドレインにも負電圧が印加されるが、ゲートに
も負電圧が印加されているため、M1、M2、M3及び
M4はオフ状態となる。又、内部データ線DIOは入力
データDINにより例えば0V又は5Vとなる。
At the time of the first erase, the bit line voltage control circuit B
In the LCNT, the positive high voltage switch HVSW3 is in the off state, the negative voltage switch NVSW2 is in the on state, and the output BDIS has the same voltage as the VPN3, that is, −8V.
Is applied. The gates of the transistors M5, M6, M7, and M8 of the bit line load circuit BLLD are "L", but the substrate is VSUB = -8V, so that it is turned on and the row lines (bit lines) BL0, BL1, BL2, and BL
The same voltage of −8 V as the substrate voltage is applied to 3. Further, a negative voltage is applied to the drains of the transistors M1, M2, M3, and M4 of the multiplexer MPX, but the negative voltage is also applied to the gates, so that M1, M2, M3, and M4 are turned off. The internal data line DIO becomes 0V or 5V, for example, depending on the input data DIN.

【0079】第1の消去においては、メモリセル1個単
位での消去は行えず、選択した列線WL0につながるメ
モリセルMC1、MC2、MC3及びMC4が消去され
る。メモリセルMC1からMC4の制御ゲート端子には
例えば10Vが印加され、ドレイン端子、ソース端子及
び基板端子には例えば−8Vが印加され、基板と制御ゲ
ートの電位差により、FN注入が発生し、電子が基板か
らフローティングゲートへと注入される。この結果、メ
モリセルMC1、MC2、MC3及びMC4のしきい値
は上がり(例えば2Vから7Vに)、消去された状態と
なる。第1の消去方法をワード線消去あるいはブロック
消去あるいはセクター消去とも記す。
In the first erasing, the erasing cannot be performed in units of one memory cell, and the memory cells MC1, MC2, MC3 and MC4 connected to the selected column line WL0 are erased. For example, 10V is applied to the control gate terminals of the memory cells MC1 to MC4, and −8V is applied to the drain terminal, the source terminal, and the substrate terminal, and FN injection occurs due to the potential difference between the substrate and the control gate, and electrons are emitted. It is injected from the substrate into the floating gate. As a result, the threshold values of the memory cells MC1, MC2, MC3, and MC4 rise (for example, from 2V to 7V) and the erased state is set. The first erase method is also referred to as word line erase, block erase, or sector erase.

【0080】第2の消去時においては、ビット消去信号
ER2=“H”、PRG=ER1=“L”となり、正高
電圧チャージポンプ回路PCPは動作を始め、出力PO
UT1は例えば12Vとなる。負電圧チャージポンプ回
路NCPは動作せず、出力POUT2は例えば0Vとな
る。正高電圧制御回路HVCNTの出力は、例えばVP
P1=WEL1=WEL2=12V、VPP2=VPP
3=WEL3=WEL4=WEL5=WEL6=5V、
ISO1=ISO2=ISO3=0Vであり、負電圧制
御回路NVCNTの出力は例えばVPN1=VPN2=
VPN3=VSUB=0Vである。アドレスA0=A1
=A2=A3=“L”を入力した場合は、列デコーダD
EC1の正高電圧スイッチHVSW1がオン状態とな
り、負電圧スイッチNVSW1がオフ状態となり、列線
WL0にはVPP1と同じ電圧即ち12Vが印加され
る。列線WL1、WL2、WL3は選択されず例えば0
Vとなる。更に行デコーダDEC5の正高電圧スイッチ
HVSW4はオン状態、負電圧スイイッチNVSW3は
オフ状態となり、行線選択信号C1にはVPP1と同じ
電圧12Vが印加される。選択されていない行線選択信
号C2、C3及びC4は例えば0Vとなる。
At the time of the second erase, the bit erase signal ER2 = "H", PRG = ER1 = "L", the positive high voltage charge pump circuit PCP starts the operation, and the output PO
UT1 becomes 12V, for example. The negative voltage charge pump circuit NCP does not operate, and the output POUT2 becomes 0V, for example. The output of the positive high voltage control circuit HVCNT is, for example, VP.
P1 = WEL1 = WEL2 = 12V, VPP2 = VPP
3 = WEL3 = WEL4 = WEL5 = WEL6 = 5V,
ISO1 = ISO2 = ISO3 = 0V, and the output of the negative voltage control circuit NVCNT is, for example, VPN1 = VPN2 =
VPN3 = VSUB = 0V. Address A0 = A1
= A2 = A3 = “L” is input, the column decoder D
The positive high voltage switch HVSW1 of EC1 is turned on, the negative voltage switch NVSW1 is turned off, and the same voltage as VPP1, that is, 12 V is applied to the column line WL0. The column lines WL1, WL2, WL3 are not selected and are, for example, 0
It becomes V. Further, the positive high voltage switch HVSW4 of the row decoder DEC5 is turned on, the negative voltage switch NVSW3 is turned off, and the same voltage 12V as VPP1 is applied to the row line selection signal C1. The unselected row line selection signals C2, C3 and C4 are, for example, 0V.

【0081】第2の消去時において、メモリソース線電
圧制御回路ASCNTは、PRGB=“H”でERSB
2=“L”のため、正高電圧スイッチHVSW4がオフ
状態となり、ノードN13は“L”となり、インバータ
IV5の出力N15も“L”となる。従ってトランジス
タM13はオフであり、M12はオン状態となり、メモ
リソース線ASはVPP2と同じ電圧、例えば5Vとな
る。データ入力端子DINに“H”を入れたときは、内
部データ線DIOは0Vとなり、DINに“L”を入れ
たときは、DIOはVPP3と同じ電圧、例えば5Vと
なる。この時、ビット線電圧制御回路BLCNTは正高
電圧スイッチHVSW3がオン状態で負電圧スイッチN
VSW2がオフ状態となり、出力BDISにはVPP3
と同じ電圧、例えば5Vが印加される。更にビット線負
荷回路BLLDのトランジスタM5、M6、M7及びM
8のゲート入力は“H”であるため、これらのトランジ
スタはオン状態となる。マルチプレクサMPXでトラン
ジスタM1がオン状態となっているため、DINに
“H”電圧を入力したときは、VPP3からBDIS、
BL0及びDIO経由で接地端子に電流が流れる。この
時のトランジスタM5の抵抗値をトランジスタM1の抵
抗値より十分大きくしておくことにより、行線BL0は
ほとんど0Vに設定することができる。行線BL1、B
L2及びBL3は電流の流れる経路がないため、BDI
Sとほぼ同じ電圧例えば5Vに設定される。
At the time of the second erase, the memory source line voltage control circuit ASCNT sets the ERSB at PRGB = “H”.
Since 2 = “L”, the positive high voltage switch HVSW4 is turned off, the node N13 becomes “L”, and the output N15 of the inverter IV5 also becomes “L”. Therefore, the transistor M13 is off, M12 is on, and the memory source line AS has the same voltage as VPP2, for example, 5V. When "H" is input to the data input terminal DIN, the internal data line DIO becomes 0V, and when "L" is input to DIN, DIO becomes the same voltage as VPP3, for example, 5V. At this time, in the bit line voltage control circuit BLCNT, the positive high voltage switch HVSW3 is in the on state and the negative voltage switch N
VSW2 is turned off, and output BDIS is VPP3
The same voltage as, for example, 5 V is applied. Further, the transistors M5, M6, M7 and M of the bit line load circuit BLLD are
Since the gate input of 8 is "H", these transistors are turned on. Since the transistor M1 is turned on in the multiplexer MPX, when "H" voltage is input to DIN, VPP3 changes to BDIS,
A current flows to the ground terminal via BL0 and DIO. By setting the resistance value of the transistor M5 at this time to be sufficiently larger than the resistance value of the transistor M1, the row line BL0 can be set to almost 0V. Row lines BL1, B
Since L2 and BL3 have no current flow path, BDI
The voltage is set to be almost the same as S, for example, 5V.

【0082】従って、選択されたメモリセルMC1の制
御ゲート端子には12Vが印加され、ソース電極には5
Vが印加され、ドレイン電極には0Vが印加され、基板
電極は0Vが印加されることになり、HE注入により、
メモリセルのチャネルからフローティングゲートへと電
子が注入される。この結果、メモリセルMC1のしきい
値は高く(例えば2Vから7Vに)なる。選択されてい
ないメモリセルMC2、MC3及びMC4の制御ゲート
端子にも12Vが印加されているが、ドレイン電極とソ
ース電極の電圧が5Vと高く、かつドレインとソース間
の電位差がないためFN注入もHE注入も起きない。他
の選択されていないメモリセルMC5、MC9及びMC
13は制御ゲート電圧が0Vで、ソース電極が5Vで、
ドレイン電極が0Vであるため、これらのメモリセルは
オフ状態で電位差が小さいため、FN注入もHE注入も
おきない。従って選択されたメモリセルのみ消去でき、
かつ入力データに応じて消去の有無を制御できる。
Therefore, 12 V is applied to the control gate terminal of the selected memory cell MC1 and 5 V is applied to the source electrode.
V is applied, 0 V is applied to the drain electrode, and 0 V is applied to the substrate electrode.
Electrons are injected from the channel of the memory cell to the floating gate. As a result, the threshold value of the memory cell MC1 becomes high (for example, from 2V to 7V). 12V is also applied to the control gate terminals of the unselected memory cells MC2, MC3, and MC4, but the voltage of the drain electrode and the source electrode is as high as 5V, and there is no potential difference between the drain and the source, so that FN injection is also performed. HE injection does not occur either. Other unselected memory cells MC5, MC9 and MC
13, the control gate voltage is 0V, the source electrode is 5V,
Since the drain electrode has 0 V, the potential difference between these memory cells is small in the off state, so that neither FN injection nor HE injection is performed. Therefore, only the selected memory cell can be erased,
Moreover, the presence or absence of erasure can be controlled according to the input data.

【0083】読み出し時においては、PRG=ER1=
ER2=“L”であり、正高電圧チャージポンプ回路P
CP及び負電圧チャージポンプ回路NCPは動作せず、
例えば、POUT1=POUT2=0Vである。正高電
圧制御回路HVCNTの出力は、例えば、VPP1=V
PP2=VPP3=WEL1=WEL2=WEL3=W
EL4=WEL5=WEL6=5VでISO1=ISO
2=ISO3=0Vである。又負電圧制御回路NVCN
Tの出力は、例えばVPN1=VPN2=VPN3=V
SUB=0Vである。この時3入力非論理和ゲートNR
3の出力WRBは“H”となり、データプログラム回路
DPRGは非活性の状態となり、センスアンプ回路SA
MP及び出力バッファDBFが活性化される。アドレス
入力が例えばA0=A1=A2=A3=“L”の時、列
線WL0が例えば5Vとなり、メモリセルMC1が書き
込まれた状態(例えばしきい値電圧が2V)の時MC1
はオン状態であり、例えばSAMPからDIO及びBL
0を経由して電流が流れる(この場合、BL0の電圧
は、SAMPより供給される)。また、メモリセルMC
1が消去された状態(例えばしきい値電圧が7V)の時
MC1はオフ状態であり、前記電流が流れない。この電
流の有無をセンスアンプ回路SAMPにより検知増幅
し、出力バッファDBFを介して出力端子DOに出す。
At the time of reading, PRG = ER1 =
ER2 = "L", positive high voltage charge pump circuit P
CP and the negative voltage charge pump circuit NCP do not operate,
For example, POUT1 = POUT2 = 0V. The output of the positive high voltage control circuit HVCNT is, for example, VPP1 = V
PP2 = VPP3 = WEL1 = WEL2 = WEL3 = W
EL4 = WEL5 = WEL6 = 5V and ISO1 = ISO
2 = ISO3 = 0V. Negative voltage control circuit NVCN
The output of T is, for example, VPN1 = VPN2 = VPN3 = V
SUB = 0V. At this time, 3-input non-OR gate NR
The output WRB of 3 becomes "H", the data program circuit DPRG becomes inactive, and the sense amplifier circuit SA
MP and the output buffer DBF are activated. When the address input is, for example, A0 = A1 = A2 = A3 = “L”, the column line WL0 is, for example, 5V, and when the memory cell MC1 is in a written state (for example, the threshold voltage is 2V), MC1 is input.
Is on, for example from SAMP to DIO and BL
A current flows through 0 (in this case, the voltage of BL0 is supplied from SAMP). Also, the memory cell MC
When 1 is erased (for example, the threshold voltage is 7V), MC1 is in the off state, and the current does not flow. The presence or absence of this current is detected and amplified by the sense amplifier circuit SAMP and output to the output terminal DO via the output buffer DBF.

【0084】図6には、図2〜5の実施例で示した正高
電圧スイッチの回路の構成例を示す。
FIG. 6 shows a configuration example of the circuit of the positive high voltage switch shown in the embodiments of FIGS.

【0085】図6のHVSW−1は例えばNチャネルエ
ンハンスメントMOS型トランジスタのM20及びM2
1、PチャネルエンハンスメントMOS型トランジスタ
のM22及びM23、PチャネルデプレッションMOS
型トランジスタM24、スイッチ入力端子IN、正高電
圧入力端子VPP、負電圧阻止信号入力端子ISO、基
板入力端子WEL、出力端子OUT、電源端子及び接地
端子を有している。NチャネルエンハンスメントMOS
型トランジスタのしきい値は例えば0.8Vであり、P
チャネルエンハンスメントMOS型トランジスタのしき
い値は例えば−0.8Vであり、Pチャネルデプレッシ
ョンMOS型トランジスタのしきい値は例えば2Vであ
る。
HVSW-1 in FIG. 6 is, for example, N-channel enhancement MOS type transistors M20 and M2.
1. P-channel enhancement MOS type transistors M22 and M23, P-channel depletion MOS
The transistor M24, a switch input terminal IN, a positive high voltage input terminal VPP, a negative voltage blocking signal input terminal ISO, a substrate input terminal WEL, an output terminal OUT, a power supply terminal and a ground terminal. N-channel enhancement MOS
The threshold value of the p-type transistor is, for example, 0.8 V, and P
The threshold value of the channel enhancement MOS type transistor is, for example, -0.8V, and the threshold value of the P channel depletion MOS type transistor is, for example, 2V.

【0086】HVSW−1の結線関係は、M20のドレ
イン端子はINに、M20のゲート端子は電源電圧に、
M20のソース端子はノードN101に接続され、M2
1のゲート端子はノードN101に、M21のドレイン
端子はノードN102に、M21のソース端子は接地端
子に接続され、M22のゲート端子はノードN102
に、M22のドレイン端子はノードN101に、M22
のソース端子はVPPに、M24のソース端子はノード
N102に、M24のゲート端子はISOに、M24の
ドレイン端子はOUTに接続されている。M20及びM
21の基板端子は接地端子に、M22及びM23の基板
端子はVPPに、M24の基板端子はWELに接続され
ている。
The wiring relationship of HVSW-1 is as follows: the drain terminal of M20 is IN, the gate terminal of M20 is power supply voltage,
The source terminal of M20 is connected to the node N101, and M2
The gate terminal of 1 is connected to the node N101, the drain terminal of M21 is connected to the node N102, the source terminal of M21 is connected to the ground terminal, and the gate terminal of M22 is connected to the node N102.
The drain terminal of M22 is connected to node N101,
Is connected to VPP, the source terminal of M24 is connected to the node N102, the gate terminal of M24 is connected to ISO, and the drain terminal of M24 is connected to OUT. M20 and M
The substrate terminal of 21 is connected to the ground terminal, the substrate terminals of M22 and M23 are connected to VPP, and the substrate terminal of M24 is connected to WEL.

【0087】HVSW−1の動作は、通常の電源電圧で
のスイッチ動作、正の高電圧でのスイッチ動作及び負電
圧阻止のときのスイッチ動作がある。通常の電源電圧で
のスイッチ動作は、電源電圧が例えば5Vの時、VPP
も5Vであり、ISO=0V、WEL=5Vである。こ
の時、IN=5Vであると、N101=5V、N102
=0Vとなり、OUT=0Vとなる。IN=0Vである
と、OUT=5Vとなる。正の高電圧でのスイッチ動作
は、電源電圧が例えば5Vで、VPPが例えば12Vの
時、ISO=0V、WEL=12Vである。この時IN
=5Vであると、N1=12V、N2=0Vとなり、O
UT=0Vとなる。IN=0Vであると、OUT=12
Vとなる。負電圧阻止の時のスイッチ動作は、OUTに
外部より負電圧が印加された時に、OUTとノードN1
02を電気的に絶縁状態にするための動作である。電源
電圧が例えば5Vで、VPPが例えば5V又は12V
で、IN=5V、ISO=5V、WEL=0Vの時、ノ
ードN101は5V又は12Vで、ノードN102=0
Vとなり、M24はOUTに負電圧が印加された場合に
おいてもオフ状態となる。
The operation of HVSW-1 includes a switch operation at a normal power supply voltage, a switch operation at a positive high voltage, and a switch operation at the time of blocking a negative voltage. When the power supply voltage is, for example, 5 V, the switch operation at the normal power supply voltage is VPP.
Is also 5V, and ISO = 0V and WEL = 5V. At this time, if IN = 5V, N101 = 5V, N102
= 0V and OUT = 0V. If IN = 0V, then OUT = 5V. The switch operation at a positive high voltage is ISO = 0V and WEL = 12V when the power supply voltage is 5V and the VPP is 12V, for example. IN this time
= 5V, N1 = 12V, N2 = 0V, and O
UT = 0V. If IN = 0V, OUT = 12
It becomes V. The switch operation at the time of blocking the negative voltage is such that when a negative voltage is applied to OUT, OUT and node N1
This is an operation for electrically insulating 02. Power supply voltage is 5V, VPP is 5V or 12V
Then, when IN = 5V, ISO = 5V, WEL = 0V, the node N101 is 5V or 12V, and the node N102 = 0.
V, and M24 is turned off even when a negative voltage is applied to OUT.

【0088】図7のHVSW−2は図6のHVSW−1
に対し、上記負電圧阻止の時のスイッチ動作に必要なト
ランジスタと入力端子及び結線を省いており、その他の
トランジスタ及び結線と動作は図6のHVSW−1と全
く同じである。
The HVSW-2 of FIG. 7 is the HVSW-1 of FIG.
On the other hand, the transistor, the input terminal, and the wiring necessary for the switch operation when blocking the negative voltage are omitted, and the other transistors, the wiring, and the operation are exactly the same as those of HVSW-1 in FIG.

【0089】図8には、図2〜5の実施例で示した負電
圧スイッチの構成例を示す。
FIG. 8 shows a configuration example of the negative voltage switch shown in the embodiments of FIGS.

【0090】図8のNVSWは例えばPチャネルエンハ
ンスメントMOS型トランジスタM29、M30及びM
31、キャパシタンスC1、クロック入力端子CLK、
負電圧入力端子VPN、基板電圧端子WEL及び入出力
端子IOUTを有している。Pチャネルエンハンスメン
トMOS型トランジスタのしきい値は例えば−0.8V
である。
NVSW of FIG. 8 is, for example, P-channel enhancement MOS type transistors M29, M30 and M.
31, capacitance C1, clock input terminal CLK,
It has a negative voltage input terminal VPN, a substrate voltage terminal WEL, and an input / output terminal IOUT. The threshold value of the P-channel enhancement MOS type transistor is, for example, -0.8V.
Is.

【0091】NVSWの結線関係は、C1の1端にはC
LKが、C1の他端にはノードN201が、M30のゲ
ート端子及びドレイン端子にはノードN201が、M3
0のソース端子にはIOUTが、M29のソース端子に
はVPNが、M29のゲート端子にはIOUTが、M2
9のドレイン端子にはノードN201が、M31のソー
ス端子にはノードVPNが、M31のゲート端子及びド
レイン端子にはIOUTが接続される。M29、M30
及びM31の基板端子にはWELが接続される。
The connection relationship of NVSW is C at one end of C1.
LK, the node N201 at the other end of C1, the node N201 at the gate and drain terminals of M30, and M3.
The source terminal of 0 is IOUT, the source terminal of M29 is VPN, the gate terminal of M29 is IOUT, M2
The node N201 is connected to the drain terminal of 9, the node VPN is connected to the source terminal of M31, and the IOUT is connected to the gate terminal and drain terminal of M31. M29, M30
WEL is connected to the substrate terminals of M31 and M31.

【0092】図8のNVSWの動作はスイッチオフ状態
即ちIOUTに正電圧が印加される場合と、スイッチオ
ン状態即ちIOUTに負電圧が出力される場合とがあ
る。前者の場合、CLKは“L”固定又は“H”固定で
あり、VPNは0V、WELは例えば5V又は12Vで
ある。この時にIOUTに5V又は12Vが印加せれて
も、M29、M30及びM31はオフ状態にあり、VP
NとIOUTは電気的に絶縁されている。後者の場合、
CLKは発振(例えば周期30メガヘルツで振幅5V)
しており、VPNに負電圧例えば−8Vが印加され、W
ELは例えば0Vである。ノードN201はCLK及び
C1を通じ容量結合されているため、C1の値及びCL
Kの振幅に応じた電荷がN201に誘起され、N201
の電圧が負に大きく振れる(正にはWELの電圧が0V
のため、M29、M30のドレインからの順方向ダイオ
ードが形成されるためほとんど振れない)。IOUTは
スイッチ動作開始時は0Vに近い開放状態となっている
が、N201の電圧が負になることによりM30がオン
状態となり、IOUTの電圧も負になる。このためM2
9もオン状態となり、N201の正電荷がCLKの周期
に応じVPNに流れ、N201の電圧がますます低くな
る。IOUTの電圧がVPNと等しくなるとM29はオ
ンしなくなり、IOUTは例えば−8Vとなる。
The operation of NVSW in FIG. 8 may be in the switch-off state, that is, when a positive voltage is applied to IOUT, or in the switch-on state, that is, when a negative voltage is output to IOUT. In the former case, CLK is fixed to "L" or "H", VPN is 0V, and WEL is 5V or 12V, for example. Even if 5V or 12V is applied to IOUT at this time, M29, M30, and M31 are in the off state, and VP
N and IOUT are electrically isolated. In the latter case,
CLK oscillates (for example, a period of 30 MHz and an amplitude of 5 V)
And a negative voltage, for example -8V is applied to VPN,
EL is, for example, 0V. Since the node N201 is capacitively coupled through CLK and C1, the value of C1 and CL
A charge corresponding to the amplitude of K is induced in N201,
Voltage fluctuates greatly in the negative direction (positively, the WEL voltage is 0 V
Therefore, since a forward diode is formed from the drains of M29 and M30, almost no oscillation occurs. IOUT is in an open state close to 0V at the start of the switch operation, but the voltage of N201 becomes negative, M30 is turned on, and the voltage of IOUT also becomes negative. Therefore, M2
9 is also turned on, the positive charge of N201 flows to VPN according to the cycle of CLK, and the voltage of N201 becomes lower and lower. When the voltage of IOUT becomes equal to VPN, M29 does not turn on and IOUT becomes, for example, -8V.

【0093】図6のHVSW−1は図2〜5のHVSW
1、HVSW2及びHVSW3に使用でき、図7のHV
SW−2は図2〜5のHVSW4に使用でき、図8のN
VSWは図2〜5のNVSW1、NVSW2、NVSW
3に使用できる。
HVSW-1 of FIG. 6 is the HVSW of FIGS.
1, HVSW2 and HVSW3 can be used.
SW-2 can be used for HVSW4 in FIGS.
VSW is NVSW1, NVSW2, NVSW of FIGS.
Can be used for 3.

【0094】次に本実施例におけるディスターブベリフ
ァイの回路及び手段を説明する。
Next, the disturb verify circuit and means in this embodiment will be described.

【0095】図9には、本実施例の書き込み時の動作フ
ローチャートを示す。図9における書き込みのフローは
まず外部より制御端子を書き込みモードにし、データ入
力に書き込みコマンドを入力する(S1)。次に書き込
みのアドレス及びデータを入力すると(S2)、記憶装
置内部で実際の書き込みが開始される(S3)。記憶装
置内部のタイマーによる所定の時間が経過後、書き込み
が終了し、書き込みベリファイが行われる(S4)。書
き込みベリファイの結果が悪かった場合(即ち、書き込
みデータとベリファイデータが一致しなかった場合)
(S5)再び書き込みを行う。書き込みベリファイの結
果がよかった場合(即ち、書き込みデータとベリファイ
データが一致した場合)(S5)、次には書き込みによ
りディスターブを被るメモリセルのベリファイを行う
(S6)。これがディスターブアドレスベリファイであ
る。ディスターブを被る全てのアドレスのベリファイの
結果が良かった場合(S8、S9)、書き込みは終了す
る(S13)。あるアドレスでのディスターブベリファ
イの結果が悪かった場合、消去モードに切り替わり、悪
かったメモリセルの消去を行う(S10)(この場合、
十分な消去状態にあったメモリセルのしきい値がディス
ターブにより低下する場合を考慮している)。その後、
消去アドレスのベリファイを行い(S11)、ベリファ
イの結果が悪かった場合(S12)、再度前記アドレス
の消去を行い(S10)、消去ベリファイの結果が良か
った場合(S11)、ディスターブアドレスベリファイ
を続行する(S6)。全てのディスターブアドレスのベ
リファイが成功すると(S8、S9)、書き込みは最終
的に終了する(S13)。
FIG. 9 shows an operation flowchart at the time of writing in this embodiment. In the write flow in FIG. 9, first, the control terminal is externally set to the write mode, and the write command is input to the data input (S1). Next, when a write address and data are input (S2), actual writing is started inside the storage device (S3). After a lapse of a predetermined time by a timer inside the storage device, writing is completed and write verification is performed (S4). When the write verify result is bad (that is, when the write data does not match the verify data)
(S5) Writing is performed again. If the result of the write verify is good (that is, if the write data and the verify data match) (S5), then the memory cell that is disturbed by the write is verified (S6). This is the disturb address verify. If the verification results of all the addresses that are disturbed are good (S8, S9), the writing is finished (S13). When the result of the disturb verify at a certain address is bad, the erase mode is switched to and the bad memory cell is erased (S10) (in this case,
Considering the case where the threshold value of a memory cell that was in a sufficiently erased state drops due to disturb). afterwards,
If the erase address is verified (S11), the verify result is bad (S12), the address is erased again (S10), and if the erase verify result is good (S11), the disturb address verify is continued. (S6). When the verification of all disturb addresses is successful (S8, S9), the writing is finally ended (S13).

【0096】図10に、図9に示す書き込みの動作フロ
ーを図1の実施例において具現化した時のタイミング図
を示す。図10における信号名は図1と同じ意味を有す
る。
FIG. 10 shows a timing chart when the write operation flow shown in FIG. 9 is embodied in the embodiment of FIG. Signal names in FIG. 10 have the same meaning as in FIG.

【0097】まず、CEB=“H”、OEB=“L”、
WEB=“H”の時は、図1のFROMはパワーダウン
(あるいはスタンバイ)モードであり、アドレスやデー
タ入力を受け付けない。またデータ出力D0〜D15は
ハイインピーダンス状態である。CEB=“L”、OE
B=“H”、WEB=“L”と変化することによりライ
トモードとなり、データ入出力端子D0〜D15よりラ
イトコマンド(即ち書き込みコマンドと消去コマンド)
を受け付ける。データ入出力端子D0〜D15に書き込
みコマンド(例えば2進数で000000000010
000)を入力した場合、WEBが“L”から“H”に
変化するときにデータがとりこまれ、データ入出力バッ
ファDIBを介し内部データ信号DATINにデータ
(例えば0000000000100000)を出力す
る。このデータは制御信号が上記の状態の時に、デバイ
ス制御コマンド識別回路DVCNTによって解読され、
複数の制御信号CNT2の内対応するものが例えば
“L”から“H”に変化する。この信号をうけてライト
状態制御回路WCNTは書き込みアドレス及びデータの
ラッチの準備を行い、WEBが再び“H”から“L”に
変化する時にアドレスラッチ信号LTAを例えば“L”
から“H”に変化させることによりアドレスをラッチ
し、WEBを“L”から“H”に変化する時にデータラ
ッチ信号LTDを例えば“L”から“H”に変化させる
ことによりデータをラッチする。この時において、内部
データ信号DATINのデータは、データプログラム回
路DPRG及び書き込み/消去ベリファイデータ一致検
出回路VEORに送られる。更に前記WEBの“L”か
ら“H”への変化により、ライト状態制御回路WCNT
は書き込み信号PRGを例えば“L”から“H”へ変化
させ実際の書き込み動作を開始する。書き込み動作の詳
細については図2〜5の実施例に記してある。ライト状
態制御回路WCNTは書き込み動作の開始と同時にタイ
マー開始信号S1を例えば“L”から“H”に変化させ
ることにより、タイマーTIMを作動させる。タイマー
TIMは所定の時間(例えば1ミリ秒)経過後タイマー
終了信号S2を例えば“L”から“H”に変化させるこ
とにより、書き込み信号PRGを例えば“H”から
“L”に変化させることにより実際の書き込み動作を終
了させる。
First, CEB = "H", OEB = "L",
When WEB = “H”, the FROM in FIG. 1 is in the power-down (or standby) mode, and does not accept address or data input. The data outputs D0 to D15 are in a high impedance state. CEB = "L", OE
The write mode is entered by changing B = “H” and WEB = “L”, and a write command (that is, a write command and an erase command) from the data input / output terminals D0 to D15.
Accept. A write command (for example, 000000000010 in binary) to the data input / output terminals D0 to D15.
000) is input, data is taken in when WEB changes from “L” to “H”, and data (for example, 0000000000100000) is output to the internal data signal DATIN via the data input / output buffer DIB. This data is decoded by the device control command identification circuit DVCNT when the control signal is in the above state,
A corresponding one of the plurality of control signals CNT2 changes from "L" to "H", for example. In response to this signal, the write state control circuit WCNT prepares to latch the write address and data, and when the WEB changes from "H" to "L" again, the address latch signal LTA is set to "L", for example.
From "L" to "H" latches the address, and when the WEB changes from "L" to "H", the data latch signal LTD changes from "L" to "H" to latch the data. At this time, the data of the internal data signal DATIN is sent to the data program circuit DPRG and the write / erase verify data coincidence detection circuit VEOR. Further, when the WEB changes from "L" to "H", the write state control circuit WCNT
Changes the write signal PRG from, for example, "L" to "H" to start the actual write operation. Details of the write operation are described in the embodiments of FIGS. The write state control circuit WCNT activates the timer TIM by changing the timer start signal S1 from, for example, “L” to “H” at the same time when the write operation is started. The timer TIM changes the timer end signal S2 from, for example, “L” to “H” after a predetermined time (eg, 1 millisecond) elapses, and thereby changes the write signal PRG from, for example, “H” to “L”. The actual write operation is finished.

【0098】ライト状態制御回路WCNTは書き込み信
号PRGの例えば“H”から“L”への変化により、次
に書き込みベリファイ信号PVFを例えば“L”から
“H”へ変化させ、これにより書き込みベリファイを開
始させる。また、タイマー開始信号S1を例えば“L”
から“H”へ変化させる。書き込みベリファイ信号PV
Fが“H”になることにより、書き込み/消去ベリファ
イ電圧発生回路VFGENの出力VVFには書き込みベ
リファイ用の電圧値例えば2Vが出力される。この電圧
値は列デコーダRDECを経由して、書き込みを行った
メモリセルの制御ゲートに印加される。書き込みにより
メモリセルのしきい値電圧が前記2V以下になっている
場合、マルチプレクサMPXからセンスアンプ回路SA
MPを経由して書き込み/消去ベリファイ一致検出回路
VEORに書き込みデータと同じデータが入力される。
書き込みによりメモリセルのしきい値電圧が前記2V以
上になっている場合は、センスアンプ回路SAMPの出
力SOUTには書き込みデータと異なるデータが出力さ
れる。書き込み/消去ベリファイ一致検出回路VEOR
はSOUTのデータが書き込みデータと一致しなかった
時に、書き込み/消去ベリファイデータ出力信号PEN
Gを“L”から“H”に変化させ、これによりライト状
態制御回路WCNTは書き込みの動作を再度実行させ
る。SOUTのデータが書き込みデータと一致した時
に、書き込み/消去ベリファイデータ出力信号PENG
は“L”のままであり、この時は、タイマーTIMでの
所定時間(例えば1マイクロ秒)経過後、書き込みベリ
ファイ信号PVFが“H”から“L”へ変化することに
より、書き込みベリファイが終了する。
The write state control circuit WCNT next changes the write verify signal PVF from, for example, "L" to "H" in response to the change of the write signal PRG from "H" to "L", thereby performing the write verify. Let it start. Further, the timer start signal S1 is set to "L", for example.
To "H". Write verify signal PV
When F becomes “H”, the voltage value for write verify, for example, 2V is output to the output VVF of the write / erase verify voltage generation circuit VFGEN. This voltage value is applied to the control gate of the written memory cell via the column decoder RDEC. When the threshold voltage of the memory cell becomes 2 V or less by the writing, the multiplexer MPX detects the sense amplifier circuit SA.
The same data as the write data is input to the write / erase verify match detection circuit VEOR via MP.
When the threshold voltage of the memory cell is equal to or higher than 2 V due to the writing, data different from the writing data is output to the output SOUT of the sense amplifier circuit SAMP. Program / erase verify match detection circuit VEOR
Is a write / erase verify data output signal PEN when the data of SOUT does not match the write data.
G is changed from "L" to "H", whereby the write state control circuit WCNT causes the write operation to be executed again. When the data of SOUT matches the write data, the write / erase verify data output signal PENG
Remains at "L", and at this time, the write verify signal PVF changes from "H" to "L" after a lapse of a predetermined time (for example, 1 microsecond) by the timer TIM, so that the write verify is completed. To do.

【0099】書き込みベリファイが終了した直後に、ラ
イト状態制御回路WCNTはディスターブベリファイ信
号DVFを“L”から“H”へ変化させることにより、
本発明の主旨であるディスターブベリファイのモードが
開始される。このとき、アドレスアップカウンタAUP
CTには、書き込みのアドレスをラッチした時と同時
に、ディスターブを被る全てのメモリセルの内の先頭ア
ドレスがラッチされてある。例えばワード線が4096
本、ビット線が4096本あるメモリセルアレイで書き
込むメモリセルが列方向で3番目(16進数では03h
)、行方向で8番目(16進数では008h )にある
時は、アドレスアップカウンタには、16進数で030
00hがセットされる。ディスターブベリファイのモー
ドが開始と共に、前記アドレスアップカウンタAUPC
Tの内容をアドレスバッファADBにロードし、ディス
ターブアドレスのベリファイに入る。図11に書き込み
/消去ディスターブ検出手段を含むセンスアンプ回路の
実施例が示してある。
Immediately after the completion of the write verify, the write state control circuit WCNT changes the disturb verify signal DVF from "L" to "H".
The disturb verify mode, which is the gist of the present invention, is started. At this time, the address up counter AUP
At the same time as the write address is latched in CT, the head address of all the memory cells that are disturbed is latched. For example, the word line is 4096
Memory cell to be written in the memory cell array having 4096 bit lines, the third in the column direction (03h in hexadecimal).
), When it is at the 8th position in the row direction (008h in hexadecimal), the address up counter displays 030 in hexadecimal.
00h is set. When the disturb verify mode starts, the address up counter AUPC
The contents of T are loaded into the address buffer ADB, and the disturb address is verified. FIG. 11 shows an embodiment of the sense amplifier circuit including the write / erase disturb detecting means.

【0100】図1、図10及び図11において、まずD
VFが“H”になることによりディスターブ検出電圧値
(例えばリードモード時の印加電圧と同じ値)が最初の
番地のディスターブアドレスのメモリセルの制御ゲート
に印加される。この時、ディスターブを受ける前のアド
レスのデータが消去された状態例えば2進数でD0〜D
15=(0000000000000000)であっ
て、その時のメモリセルのしきい値電圧が例えば7. 5
Vの場合、ディスターブによるしきい値電圧の低下がな
い時においては、ディスターブ検出電圧が印加されたと
き、図10でDVF=“H”、DVF2=“L”電圧の
ときのセンスアンプ出力データSOUT0〜15は(0
000000000000000)であり、DVF=D
VF2=“H”電圧のときのセンスアンプ出力データS
OUT0〜15すなわちディスターブ検出用データは
(0000000000000000)である。ところ
が、ディスターブによるしきい値電圧の低下があった場
合(例えば1ビットのメモリセルのしきい値が7.5V
から6.5Vに低下した場合)においては、DVF=
“H”、DVF2=“L”電圧のときのセンスアンプ出
力データSOUT0〜15は(00000000000
00000)であるが、DVF=DVF2=“H”電圧
のときのセンスアンプ出力データSOUT0〜15すな
わちディスターブ検出用データは(000000000
0000010)となる。従って、DVF=“H”、D
VF2=“L”電圧のときとDVF=DVF2=“H”
電圧のときとでのセンスアンプ出力データSOUT0〜
15をみることにより、ディスターブによるしきい値の
低下が一定値以上ある場合の検出及び元の値を知ること
が可能である。
In FIGS. 1, 10 and 11, first, D
When VF becomes “H”, the disturb detection voltage value (for example, the same value as the applied voltage in the read mode) is applied to the control gate of the memory cell of the disturb address at the first address. At this time, a state in which the data of the address before the disturbance is erased, for example, D0 to D in binary
15 = (0000000000000000), and the threshold voltage of the memory cell at that time is, for example, 7.5.
In the case of V, the sense amplifier output data SOUT0 when the disturb detection voltage is applied and the DVF = “H” and DVF2 = “L” voltages in FIG. ~ 15 is (0
000000000000) and DVF = D
Sense amplifier output data S when VF2 = “H” voltage
The data for OUT0 to OUT15, that is, the disturb detection data is (0000000000000000). However, if there is a decrease in the threshold voltage due to disturb (for example, the threshold value of a 1-bit memory cell is 7.5 V).
To 6.5V), DVF =
The sense amplifier output data SOUT0 to SOUT0 to SOUT0 to SOUT15 at the time of “H” and DVF2 = “L” voltage are (0000000000)
However, the sense amplifier output data SOUT0 to SOUT0 when DVF = DVF2 = “H” voltage, that is, the disturb detection data is (0000000000).
0000010). Therefore, DVF = “H”, D
When VF2 = “L” voltage and DVF = DVF2 = “H”
Sense amplifier output data SOUT0 at voltage
By looking at 15, it is possible to know the detection and the original value when the decrease of the threshold value due to the disturbance is a certain value or more.

【0101】図1、図10及び図11において、ディス
ターブ検出用データが全て0の場合、すなわちディスタ
ーブによるメモリセルしきい値電圧の変化が一定値以下
であるときは、ディスターブベリファイデータ出力信号
DTCは例えば“L”のままであるが、例えばDVF=
“H”、DVF2=“L”電圧のときのセンスアンプ出
力データが0で、DVF=DVF2=“H”電圧のとき
のセンスアンプ出力データが1という組み合わせの場
合、ディスターブベリファイデータ出力信号DTCは例
えば“L”から“H”に変化する。DTCが“L”であ
ると、タイマーTIMの出力S3により、アドレスアッ
プカウンタAUPは1アドレス増加する。タイマーTI
Mはディスターブベリファイモードが開始された時に、
ライト状態制御回路WCNTからのタイマー開始信号S
1により動作を開始している。DTCが“H”である
と、ライト状態制御回路WCNTはディスターブにより
劣化したアドレスの再消去のモードに入る。すなわち、
消去信号ERSが例えば“L”から“H”に変化する。
図1及び図10の実施例の場合、前記消去は図2〜5で
のビット単位での消去の動作を使う。この消去の動作に
より、ディスターブを受けたメモリセルのしきい値電圧
は例えば6.5Vから7.5Vに復帰する。消去の動作
が終了後、ライト状態制御回路WCNTは消去ベリファ
イを実行し、ベリファイ結果が良かった場合、再度ディ
スターブベリファイのモードを実行する。以上の動作を
アドレスアップカウンタの最終アドレス、たとえば16
進数で(03FFFh)まで行うことにより、ディスタ
ーブベリファイのモードは終了する。ディスターブベリ
ファイのモードが終了すると、書き込みは最終的に終了
する。
In FIG. 1, FIG. 10 and FIG. 11, when all the disturb detection data are 0, that is, when the change in the memory cell threshold voltage due to the disturb is less than a certain value, the disturb verify data output signal DTC is For example, it remains “L”, but for example DVF =
When the sense amplifier output data when the voltage is "H" and DVF2 = "L" is 0, and the sense amplifier output data when the voltage DVF = DVF2 = "H" is 1, the disturb verify data output signal DTC is For example, it changes from "L" to "H". If DTC is "L", the address S3 of the timer TIM causes the address up counter AUP to increase by one address. Timer TI
M, when the disturb verify mode was started,
Timer start signal S from write state control circuit WCNT
The operation is started by 1. When DTC is "H", the write state control circuit WCNT enters the mode of re-erasing the address deteriorated by disturb. That is,
The erase signal ERS changes from "L" to "H", for example.
In the embodiment of FIGS. 1 and 10, the erasing uses the erasing operation on a bit-by-bit basis in FIGS. By this erase operation, the threshold voltage of the disturbed memory cell is restored from 6.5V to 7.5V, for example. After the erase operation is completed, the write state control circuit WCNT executes the erase verify, and if the verify result is good, the disturb verify mode is executed again. The above operation is performed by the final address of the address up counter, for example, 16
The disturb verify mode ends by performing up to (03FFFh) in decimal. When the disturb verify mode ends, the writing finally ends.

【0102】図11は図1のセンスアンプ回路について
より詳細に示したものである。PDQ又はDVFは、セ
ンスアンプ回路を活性化する信号であり、DVF2はメ
モリセルのしきい値電圧値の変化検出用の情報の読み出
し信号であり、SOUT0〜15はデータ出力、IO〜
15はメモリ読み出し出し入力である。IV01、IV
02、…、IV05はMOSトランジスタで構成された
インバータ回路、AND01、AND02、AND03
はMOSトランジスタで構成された2入力の論理積回路
(AND回路)、OR1ははMOSトランジスタで構成
された2入力の論理和回路(OR回路)である。MP0
1、MP02、…、MP08はPチャネルエンハンスメ
ント型MOSトランジスタであり、MN01、MN0
2、…、MN08はNチャネルエンハンスメント型MO
Sトランジスタであり、RCEL1、RCEL2、RC
EL3はリファレンス用メモリセルである。
FIG. 11 shows the sense amplifier circuit of FIG. 1 in more detail. PDQ or DVF is a signal that activates the sense amplifier circuit, DVF2 is a read signal of information for detecting a change in the threshold voltage value of the memory cell, SOUT0 to 15 are data outputs, and IO to
Reference numeral 15 is a memory read / write input. IV01, IV
02, ..., IV05 are inverter circuits composed of MOS transistors, AND01, AND02, AND03
Is a two-input logical product circuit (AND circuit) composed of MOS transistors, and OR1 is a two-input logical sum circuit (OR circuit) composed of MOS transistors. MP0
1, MP02, ..., MP08 are P-channel enhancement type MOS transistors, and are MN01, MN0.
2, ..., MN08 is an N-channel enhancement type MO
S-transistors, RCEL1, RCEL2, RC
EL3 is a reference memory cell.

【0103】図11でN20はMP01のドレイン、M
N01のドレイン、MN02のドレイン及びMN03の
ゲートに接続されており、N21はMP02のドレイ
ン、MP02のゲート、MN03のドレイン、MN05
のゲート及びDAMP2とDAMP3のMN05のゲー
トに相当する部分に接続され、N22はMP05のドレ
イン、MP05のゲート、MN07のドレイン及びMN
06のゲートに接続され、N23はMP03のドレイ
ン、MN05のドレイン及びIV05の入力に接続さ
れ、N24はMP04のドレイン、MN06のドレイ
ン、MP03のゲート及びMP04のゲートに接続さ
れ、N25はMN05のソース、MN06のソース及び
MN04のドレインに接続され、N26はMP06のド
レイン、MN09のドレイン、MN10のドレイン及び
MN07のゲートに接続され、N27はMN07のソー
ス、MN08のドレイン及びMN09のゲートに接続さ
れている。
In FIG. 11, N20 is the drain of MP01 and M
It is connected to the drain of N01, the drain of MN02, and the gate of MN03, and N21 is the drain of MP02, the gate of MP02, the drain of MN03, and MN05.
Is connected to a portion corresponding to the gate of MN05 and the gate of DAMP2 and DAMP3, and N22 is a drain of MP05, a gate of MP05, a drain of MN07 and MN.
N23 is connected to the drain of MP03, the drain of MN05 and the input of IV05, N24 is connected to the drain of MP04, the drain of MN06, the gate of MP03 and the gate of MP04, and the source of N25 is the source of MN05. , MN06 source and MN04 drain, N26 connected to MP06 drain, MN09 drain, MN10 drain and MN07 gate, N27 connected to MN07 source, MN08 drain and MN09 gate. There is.

【0104】DAMP1は、MP03、MP04、MP
05、MP06、MN04、MN05、MN06、MN
07、MN08、MN09、MN10、IV02及びR
CEL1の部分を含む回路であり、DAMP2、DAM
P3はDAMP1と同様なトランジスタ及び結線を有し
ている回路である。
DAMP1 is MP03, MP04, MP
05, MP06, MN04, MN05, MN06, MN
07, MN08, MN09, MN10, IV02 and R
This is a circuit that includes the CEL1 part, DAMP2, DAM
P3 is a circuit having the same transistors and connections as DAMP1.

【0105】図11でPDQとDVFはOR1の入力で
ある。RDはOR1の出力であり、IV01の入力、A
ND01の入力、MN04のゲート及びDAMP2とD
AMP3においてMN04のゲートに相当する箇所に接
続され、IV01の出力PDQBはMP01のゲート、
MN01のゲート、MP06のゲート、MN10のゲー
ト及びDAMP2とDAMP3においてMP06のゲー
トとMN10のゲートに相当する箇所に接続されてい
る。IO0はMN02のゲート及びMN03のソースに
接続されており、DVF2はAND01の入力である。
DV1はAND01の出力であり、IV03の入力、M
P08のゲート及びMN11のゲートに接続されてい
る。DV2はIV03の出力であり、MP07のゲート
及びMN12のゲートに接続されている。SOUT0は
MP08、MP08、MN11及びMN12の各ドレイ
ンに接続されている。SO1はDAMP1のIV02の
出力であり、IV04の入力となっており、SO2はD
AMP2でIV02の出力に相当する部分に対応し、I
V05の入力となっており、SO3はDAMP3でIV
02の出力に相当する部分に対応し、AND02の入力
となっており、SO1BはIV04の出力であり、AN
D02とAND03の入力である。SO2BはIV05
の出力であり、AND03の入力である。D1はAND
03の出力であり、MN12及びMP08の各ソースに
接続されている。P1はAND02の出力であり、MN
11及びMP07の各ソースに接続されている。REF
1はDAMP1のMN08のソースとRCEL1のドレ
イン部分に接続されている。REF2、REF3は各々
DAMP2、DAMP3でMN08のソースに相当する
部分及びRCEL2、RCEL3の各ドレイン部分に接
続されている。N30は接地ノードであり、インバータ
回路とAND回路の各接地ノード、MN01とMN02
とMN04とMN09とMN10との各ソース端子及び
RCEL1とRCEL2とRCEL3とのソース部分に
接続されている。N31は電源ノードであり、インバー
タ回路とAND回路の各電源ノード、MP01とMP0
2とMP03とMP04とMP05とMP06との各ソ
ース端子及びMN08のゲートに接続されている。
In FIG. 11, PDQ and DVF are inputs of OR1. RD is the output of OR1, the input of IV01, A
Input of ND01, gate of MN04 and DAMP2 and D
It is connected to a location corresponding to the gate of MN04 in AMP3, and the output PDQB of IV01 is the gate of MP01,
It is connected to the gate of MN01, the gate of MP06, the gate of MN10, and the points corresponding to the gate of MP06 and the gate of MN10 in DAMP2 and DAMP3. IO0 is connected to the gate of MN02 and the source of MN03, and DVF2 is the input of AND01.
DV1 is the output of AND01, the input of IV03, M
It is connected to the gate of P08 and the gate of MN11. DV2 is an output of IV03, and is connected to the gate of MP07 and the gate of MN12. SOUT0 is connected to the drains of MP08, MP08, MN11, and MN12. SO1 is the output of IV02 of DAMP1, is the input of IV04, and SO2 is D
Corresponding to the part corresponding to the output of IV02 in AMP2, I
V05 input, SO3 is DAMP3 IV
It corresponds to the part corresponding to the output of 02, is the input of AND02, SO1B is the output of IV04, AN
It is an input of D02 and AND03. SO2B is IV05
Is the output of AND3 and is the input of AND03. D1 is AND
03 output, and is connected to each source of MN12 and MP08. P1 is the output of AND02, and MN
11 and MP07 sources. REF
1 is connected to the source of MN08 of DAMP1 and the drain of RCEL1. REF2 and REF3 are connected to a portion of DAMP2 and DAMP3 corresponding to the source of MN08 and a drain portion of RCEL2 and RCEL3, respectively. N30 is a ground node, each ground node of the inverter circuit and the AND circuit, MN01 and MN02.
, MN04, MN09, and MN10, and source portions of RCEL1, RCEL2, and RCEL3. N31 is a power supply node, each power supply node of the inverter circuit and the AND circuit, MP01 and MP0
2, MP03, MP04, MP05, and MP06 are connected to the respective source terminals and the gate of MN08.

【0106】SAMP1はMP01、MP02、MP0
7、MP08、MN01、MN02、MN03、MN1
1、MN12、DAMP1、DAMP2、DAMP3、
IV01、IV03、IV04、IV05、AND0
1、AND02、AND03より構成される回路であ
り、SAMP2〜16はSAMP1と同じ構成の回路で
あり、出力は各々SOUT1〜15である。
SAMP1 is MP01, MP02, MP0
7, MP08, MN01, MN02, MN03, MN1
1, MN12, DAMP1, DAMP2, DAMP3,
IV01, IV03, IV04, IV05, AND0
1 and AND02 and AND03, SAMP2 to 16 are circuits having the same configuration as SAMP1, and outputs are SOUT1 to 15, respectively.

【0107】図8において、PDQあるいはDVFが
“H”電圧になるとRDは“H”電圧になり、IO0は
選択したメモリセルの行線と同一電位になる。PDQB
は“L”電圧となるので、MP01はオン状態となり、
MN01はオフ状態となり、N20の電圧は0Vから上
昇する。N20の電圧が上昇すると、MN03がオン状
態となり、IO0はN20からMN03のしきい値を引
いた電圧となる。しかし、IO0の電圧がMN02のし
きい値より高くなると、MN02がオン状態となり、I
O0の電位上昇を抑制する。従って、PDQが“H”に
なることにより、IO0には0Vと電源電圧との中間値
近傍の例えば2Vになる。この時、読み出しを行うメモ
リセルがオン状態であれば、IO0からメモリセルのソ
ースに向けて電流が流れ、IO0の電位は若干下がり、
例えば1.8Vとなる。このための電流供給はMP02
を経由して行われるので、MP02のトランジスタサイ
ズを適切に選ぶことにより、N21の電圧はIO0に比
べて大きく低下し、例えば4.2Vから3.5になる。
また、N21の電圧はメモリセルに流れる電流量の大き
さにも比例するので、MP01、MP02、MN02及
びMN03はIO0の電位変動を増幅していることにな
る。MP03、MP04、MN04、MN05及びMN
06は差動増幅器であり、N21及びN22が差動入力
である。MP05、MP06、MN07、MN09及び
MN10はMP01、MP02、MN01、MN02及
びMN03と相似の回路であり、REF1に対しIO0
と同様な働きをする。MN08はREF1の電位をN2
7に伝える働きをする。なお、IO1〜15は、SAM
P2〜16においてIO0に相当するノードである。
In FIG. 8, RD becomes "H" voltage when PDQ or DVF becomes "H" voltage, and IO0 becomes the same potential as the row line of the selected memory cell. PDQB
Becomes "L" voltage, MP01 is turned on,
MN01 is turned off, and the voltage of N20 rises from 0V. When the voltage of N20 rises, MN03 is turned on and IO0 becomes a voltage obtained by subtracting the threshold of MN03 from N20. However, when the voltage of IO0 becomes higher than the threshold value of MN02, MN02 is turned on and I
It suppresses the rise in the potential of O0. Therefore, when PDQ becomes "H", IO0 becomes, for example, 2V, which is near the intermediate value between 0V and the power supply voltage. At this time, if the memory cell to be read is in the ON state, a current flows from IO0 to the source of the memory cell, and the potential of IO0 drops slightly,
For example, it becomes 1.8V. The current supply for this is MP02
Therefore, by appropriately selecting the transistor size of MP02, the voltage of N21 is greatly reduced as compared with IO0, for example, from 4.2V to 3.5.
Since the voltage of N21 is also proportional to the amount of current flowing through the memory cell, MP01, MP02, MN02 and MN03 are amplifying the potential fluctuation of IO0. MP03, MP04, MN04, MN05 and MN
Reference numeral 06 is a differential amplifier, and N21 and N22 are differential inputs. MP05, MP06, MN07, MN09, and MN10 are circuits similar to MP01, MP02, MN01, MN02, and MN03, and IO0 for REF1.
Works the same as. MN08 changes the potential of REF1 to N2
It works to tell 7. IO1 to 15 are SAM
It is a node corresponding to IO0 in P2 to 16.

【0108】読み出しを行うメモリセルのしきい値が例
えば3Vであり、リファレンスセルRCEL1〜RCE
L3のしきい値が例えば7V、4.5V、2Vであると
した場合、 REF3の電圧<IO0の電圧<REF2の電圧<RE
F1の電圧 となり、SO1及びSO2は“L”電圧、SO3は
“H”電圧となる。なお、リファレンス用のメモリセル
のしきい値は予めテストモード等で設定しておくものと
し、本実施例では詳述しない。D1は“H”電圧、P1
は“H”電圧となる。DVFが“H”電圧かつDVF2
が“L”電圧のとき、センスアンプ回路はメモリセルに
書き込まれたデータの読み出しモードとなり、SOUT
0にはD1のデータが出力され、SOUT0は“H”電
圧となる。DVFが“H”電圧かつDVF2が“H”電
圧のとき、センスアンプ回路はディスターブによるメモ
リセルのしきい値の変化検出用の情報を読み出すモード
となり、SOUT0にはP1のデータが出力され、例え
ばSOUT0は“H”電圧となる。SAMP2〜16も
同様の動作をする。
The threshold value of the memory cell to be read is, for example, 3 V, and the reference cells RCEL1 to RCE
When the threshold value of L3 is, for example, 7V, 4.5V, and 2V, the voltage of REF3 <the voltage of IO0 <the voltage of REF2 <RE
It becomes the voltage of F1, SO1 and SO2 become "L" voltage, and SO3 becomes "H" voltage. The threshold value of the reference memory cell is set in advance in the test mode or the like and will not be described in detail in this embodiment. D1 is "H" voltage, P1
Becomes an "H" voltage. DVF is "H" voltage and DVF2
Is at the "L" voltage, the sense amplifier circuit is in the read mode of the data written in the memory cell, and SOUT
The data of D1 is output to 0, and SOUT0 becomes the “H” voltage. When the DVF is the “H” voltage and the DVF2 is the “H” voltage, the sense amplifier circuit is in the mode for reading the information for detecting the change in the threshold value of the memory cell due to the disturb, and the data of P1 is output to SOUT0. SOUT0 becomes "H" voltage. The SAMPs 2 to 16 also operate in the same manner.

【0109】図13はメモリセルのしきい値電圧と図1
1のノードP1、D1より読み出される2ビットのデー
タとの対応を示す図である。上にあるものほどしきい値
が高いとき、下にあるものほどしきい値が低いときに対
応する。プログラム時及び消去時にメモリセルに書き込
まれるしきい値電圧値は○印で示される値である。これ
らの○印で示されるしきい値電圧値の間にリファレンス
セルによるしきい値電圧の検出レベルを3個含んでいる
理由は、メモリセルに記憶されているしきい値電圧値が
隣接するしきい値電圧のレベルに変化したとき、元のし
きい値電圧を復元可能にするためである。但し、メモリ
セルに記憶されているしきい値電圧値がRCEL1より
上昇するとき、あるいはRCEL3より下降するとき
は、しきい値電圧値が変化してもメモリセルに書き込ま
れたデータが読み出し時に変化することはないので、R
CEL1より上あるいはRCEL3より下にリファレン
スセルによるしきい値電圧の検出レベルを設ける必要は
ない。
FIG. 13 shows the threshold voltage of the memory cell and FIG.
It is a figure which shows the correspondence with 2-bit data read from the nodes P1 and D1 of 1. The upper one corresponds to a higher threshold, and the lower one corresponds to a lower threshold. The threshold voltage value written in the memory cell at the time of programming and erasing is a value indicated by a circle. The reason why three detection levels of the threshold voltage by the reference cell are included between the threshold voltage values indicated by the circles is that the threshold voltage values stored in the memory cells are adjacent to each other. This is because the original threshold voltage can be restored when the threshold voltage level is changed. However, when the threshold voltage value stored in the memory cell rises above RCEL1 or falls below RCEL3, even if the threshold voltage value changes, the data written in the memory cell changes during reading. There is nothing to do, so R
It is not necessary to provide the threshold voltage detection level by the reference cell above CEL1 or below RCEL3.

【0110】以下に、図13を参照しながらメモリセル
のディスターブの検出方法について説明する。
The method of detecting the disturbance of the memory cell will be described below with reference to FIG.

【0111】例えば、あるメモリセルの消去直後のしき
い値電圧値がリファレンスセルRCEL1のしきい値電
圧値より高い値であったとする。ディスターブベリファ
イ時に前記メモリセルのしきい値電圧値がRCEL1の
しきい値電圧値より高い値のまま変化しない時、メモリ
セルに書き込まれたデータの読み出し時に読み出される
データD1は“L”電圧であり、メモリセルのディスタ
ーブ検出用の情報として読み出されるデータP1は
“L”電圧である。メモリセルのしきい値電圧値が例え
ば電荷の抜けにより消去時より下降し、図10の(b)
に示すように、リファレンスセルRCEL1のしきい値
電圧値とリファレンスセルRCEL2のしきい値電圧値
との間になった時、D1は“L”電圧であり、P1は
“H”電圧である。メモリセルのしきい値電圧値が始め
はRCEL3より低かったのが、例えば電荷の注入によ
りプログラム時より上昇し、図10の(a)に示すよう
に、リファレンスセルRCEL2のしきい値電圧値とリ
ファレンスセルRCEL3のしきい値電圧値との間にな
った時、D1は“H”電圧であり、P1は“H”電圧で
ある。
For example, assume that the threshold voltage value of a certain memory cell immediately after erasing is higher than the threshold voltage value of the reference cell RCEL1. When the threshold voltage value of the memory cell remains higher than the threshold voltage value of RCEL1 during the disturb verify, the data D1 read at the time of reading the data written in the memory cell is the “L” voltage. The data P1 read as the information for detecting the disturbance of the memory cell is the "L" voltage. The threshold voltage value of the memory cell is lower than that at the time of erasing due to the loss of charges, and
As shown in, when the threshold voltage value of the reference cell RCEL1 and the threshold voltage value of the reference cell RCEL2 are reached, D1 is the “L” voltage and P1 is the “H” voltage. Although the threshold voltage value of the memory cell was initially lower than that of RCEL3, the threshold voltage value of the reference cell RCEL2 becomes higher than that at the time of programming due to charge injection, for example, as shown in FIG. When it is between the threshold voltage value of the reference cell RCEL3, D1 is the "H" voltage and P1 is the "H" voltage.

【0112】このように、1ビットの書き込みデータを
読み出す時、リファレンスセルのしきい値電圧値のレベ
ルを3個設けることにより、メモリセルのしきい値電圧
値が隣接するしきい値電圧値のレベルに変化しても、メ
モリセルに書き込まれたデータの読み出し時に読み出さ
れるデータは変化せず、メモリセルのディスターブ検出
用の情報を読み出すことにより書き込みデータの値が変
化する以前にディスターブによるしきい値の変化を検出
することが可能である。本実施例では、P1が“L”電
圧のときディスターブがなく、P1が“H”電圧のとき
ディスターブがあることを示している。
As described above, when 1-bit write data is read, the threshold voltage value of the memory cell is set to three adjacent threshold voltage values by providing three levels of the threshold voltage value of the reference cell. Even if the level changes, the data that is read when reading the data written to the memory cell does not change.By reading the information for disturb detection of the memory cell, the threshold due to the disturb before the value of the write data changes. It is possible to detect a change in value. In the present embodiment, there is no disturb when P1 is "L" voltage, and there is disturb when P1 is "H" voltage.

【0113】以上、書き込みコマンドを入力した時にお
ける本実施例装置の動作を説明したが、消去コマンドに
おいてもほぼ同様である。
The operation of the device of this embodiment when a write command is input has been described above, but the same applies to an erase command.

【0114】図12には、本実施例装置の消去時の動作
フローチャートを示す。図12における消去のフロー
は、まず外部より制御端子を消去モードにし、データ入
力に消去コマンドを入力する(S20)。次に消去のア
ドレスを入力すると(S21)、記憶装置内部で実際の
消去が開始される(S22)。記憶装置内部のタイマー
による所定の時間が経過後、消去が終了し、消去ベリフ
ァイが行われる(S23)。消去ベリファイの結果が悪
かった場合(即ち、消去データとベリファイデータが一
致しなかった場合)(S24)再び消去を行う(S2
2)。消去ベリファイの結果がよかった場合(即ち、消
去データとベリファイデータが一致した場合)(S2
4)、次には消去によりディスターブを被るメモリセル
のベリファイを行う(S25)。これがディスターブア
ドレスベリファイである。ディスターブを被る全てのア
ドレスのベリファイの結果が良かった場合(S27、S
28)、消去は終了する(S29)。あるアドレスでの
ディスターブベリファイの結果が悪かった場合(S2
7)、再度消去モードに切り替わり、悪かったメモリセ
ルの消去を行う(S29)(この場合、十分な消去状態
にあったメモリセルのしきい値がディスターブにより低
下する場合を考慮している)。その後消去アドレスのベ
リファイを行い(S30)、ベリファイの結果が悪かっ
た場合(S31)、再度前記アドレスの消去を行い(S
29)、消去ベリファイの結果が良かった場合(S3
1)、ディスターブアドレスベリファイを続行する(S
25)。全てのディスターブアドレスのベリファイが成
功すると(S27,S28)、消去は最終的に終了する
(S29)。消去時におけるタイミング図は詳述しない
が、以上の実施例により容易に実現できる。
FIG. 12 shows an operation flowchart of the apparatus of this embodiment at the time of erasing. In the erasing flow in FIG. 12, first, the control terminal is externally set to the erasing mode, and the erasing command is input to the data input (S20). Next, when an erase address is input (S21), actual erase is started inside the storage device (S22). After a lapse of a predetermined time by a timer inside the storage device, erasing is completed and erase verify is performed (S23). When the erase verify result is bad (that is, when the erase data and the verify data do not match) (S24), the erase is performed again (S2).
2). When the erase verify result is good (that is, when the erase data and the verify data match) (S2
4) Next, the memory cells that are disturbed by erasing are verified (S25). This is the disturb address verify. If the result of verifying all addresses that are disturbed is good (S27, S
28) and the erasing ends (S29). When the result of the disturb verify at a certain address is bad (S2
7) Then, the mode is switched to the erase mode again, and the bad memory cell is erased (S29) (in this case, the case where the threshold value of the memory cell in the sufficiently erased state is lowered due to the disturb) is considered. After that, the erase address is verified (S30), and if the verification result is bad (S31), the address is erased again (S30).
29), if the erase verify result is good (S3
1) Continue disturb address verification (S
25). When verification of all disturb addresses is successful (S27, S28), the erasing is finally ended (S29). Although a timing diagram for erasing is not described in detail, it can be easily realized by the above embodiment.

【0115】なお、本実施例のディスターブ検出回路及
び手段では、ディスターブによりメモリセルのしきい値
が低下を訂正する場合を記載したが、ディスターブによ
りメモリセルのしきい値の上昇を訂正する場合でも、本
発明の主旨の範囲内で同様な回路が実現できることが容
易に分かろう。
In the disturb detecting circuit and means of the present embodiment, the case where the lowering of the threshold value of the memory cell is corrected by the disturb is described, but even when the rising of the threshold value of the memory cell is corrected by the disturb. It will be easily understood that a similar circuit can be realized within the scope of the present invention.

【0116】また、本実施例のセンスアンプ回路におい
ては、メモリセルの記憶情報(図11のD1)又はディ
スターブ検出用データ(図11のP1)のいずれか一方
しか出力できないが、図11においてD1、P1の両方
をセンスアンプ回路の出力とすることにより、メモリセ
ルの記憶情報とディスターブ検出用データを同時に図1
のディスターブベリファイデータ検出回路DVFCに入
力することができるような構成としてもよい。
Further, in the sense amplifier circuit of the present embodiment, only one of the stored information of the memory cell (D1 in FIG. 11) or the disturb detection data (P1 in FIG. 11) can be output, but in D1 in FIG. , P1 are both output from the sense amplifier circuit, so that the storage information of the memory cell and the disturb detection data are simultaneously output.
The disturb verify data detection circuit DVFC may be configured to be input.

【0117】図14に本発明の第2実施例の回路ブロッ
ク図を示す。この第2実施例は、図1に示した第1実施
例に対し、書き込み/消去ディスターブ検出電圧発生回
路DSVFが設けられている点が異なる。書き込み/消
去ディスターブ検出電圧発生回路DSVFは、ライト状
態制御回路WCNTからのディスターブベリファイ信号
DVFを入力とし、列デコーダRDECへのディスター
ブベリファイ電圧信号VDVFを出力とする。この構成
の変化に伴い、センスアンプ回路SAMPの構成は従来
のものと同様に変更され、ディスターブベリファイの動
作が以下のように変更される。それ以外の点は、上述し
た第1の実施例と同じである。
FIG. 14 shows a circuit block diagram of the second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a write / erase disturb detection voltage generation circuit DSVF is provided. The write / erase disturb detection voltage generation circuit DSVF receives the disturb verify signal DVF from the write state control circuit WCNT, and outputs the disturb verify voltage signal VDVF to the column decoder RDEC. With the change in this configuration, the configuration of the sense amplifier circuit SAMP is changed as in the conventional one, and the disturb verify operation is changed as follows. The other points are the same as those of the first embodiment described above.

【0118】図15に書き込み/消去ディスターブ検出
電圧発生回路DSVFの構成例を示す。また、図16に
本実施例におけるタイミング図を示す。図16に示すよ
うに、本実施例においては、ディスターブベリファイ信
号DVFが2つの信号DVF1とDVF2に分けて出力
される。これは、書き込み/消去ディスターブ検出電圧
発生回路DSVFにおいて、DVF1が入力されると第
1のディスターブベリファイ電圧値(例えば6V)がデ
ィスターブベリファイ電圧信号VDVFに出力され、D
VF2が入力されると第2のディスターブベリファイ電
圧値(例えば7V)がディスターブベリファイ電圧信号
VDVFに出力されるようになっているためである。
FIG. 15 shows a configuration example of the write / erase disturb detection voltage generation circuit DSVF. 16 shows a timing chart in this embodiment. As shown in FIG. 16, in this embodiment, the disturb verify signal DVF is divided into two signals DVF1 and DVF2 and output. This is because, in the write / erase disturb detection voltage generation circuit DSVF, when DVF1 is input, the first disturb verify voltage value (for example, 6V) is output to the disturb verify voltage signal VDVF, and D
This is because when VF2 is input, the second disturb verify voltage value (for example, 7V) is output to the disturb verify voltage signal VDVF.

【0119】図15において、DSDTはディスターブ
データ検出回路であり、D−F/F0、D−F/F1、
…、D−F/F31は同期方式でリセット入力付きのデ
ータ入力フリップフロップである。Dの端子に入力され
たデータは、クロックCKの“H”から“L”への変化
エッジでQへ出力される。ENOR1、ENOR2、
…、ENOR15は2入力の排他的論理和の反転ゲート
であり、2入力のデータが一致していると出力が
“L”、一致していないと出力は“H”になる。OR1
は16入力の論理和ゲートである。図11において、デ
ィスターブベリファイ信号DVF1は、D−F/F0、
D−F/F1、…、D−F/F15のCKの端子に接続
され、DVF2はD−F/F16、D−F/F17、
…、D−F/F31のCKの端子に接続され、センスア
ンプ出力信号SOUT0はD−F/F0とD−F/F1
6のD端子に、SOUT1はD−F/F1とD−F/F
17のD端子に、…、SOUT15はD−F/F15と
D−F/F31のD端子に各々接続されている。リセッ
ト信号CNTB2はD−F/F0、D−F/F1、…、
D−F/F31のリセット端子Rに接続されている。C
NTB2は書き込みコマンドが入力された時“L”とな
り、ディスターブベリファイが終了すると“H”になる
信号である。
In FIG. 15, DSDT is a disturb data detection circuit, which includes D-F / F0, D-F / F1,
.., D-F / F31 are data input flip-flops with a reset input in the synchronous system. The data input to the D terminal is output to Q at the transition edge of the clock CK from "H" to "L". ENOR1, ENOR2,
.., ENOR 15 is a 2-input exclusive OR inverting gate, and the output is "L" when the data of the two inputs match, and the output is "H" when the data of the two inputs do not match. OR1
Is a 16-input OR gate. In FIG. 11, the disturb verify signal DVF1 is DF / F0,
, D-F / F15 are connected to the CK terminals of D-F / F1, ..., D-F / F15, and DVF2 is D-F / F16, D-F / F17,
..., the sense amplifier output signal SOUT0 is connected to the CK terminal of the D-F / F31 and the D-F / F0 and D-F / F1
6 to the D terminal, SOUT1 is DF / F1 and DF / F
, SOUT15 are connected to the D terminals of D-F / F15 and D-F / F31, respectively. The reset signal CNTB2 is DF / F0, DF / F1, ...
It is connected to the reset terminal R of the D-F / F 31. C
NTB2 is a signal that becomes "L" when a write command is input and becomes "H" when the disturb verify is completed.

【0120】本実施例におけるディスターブベリファイ
の動作フローは図9に示すものと同じであり、図15及
び図16において、まずDVF1が“H”になることに
より、第1のディスターブ検出電圧値(例えば6V)が
最初の番地のディスターブアドレスのメモリセルの制御
ゲートに印加され、DVF2が“H”になることによ
り、第2のディスターブ検出電圧値(例えば7V)が最
初の番地のディスターブアドレスのメモリセルの制御ゲ
ートに印加される。この時、ディスターブを受ける前の
アドレスのデータが消去された状態例えば2進数でD0
〜D15=(1111111111111111)であ
って、その時のメモリセルのしきい値電圧が例えば7.
5Vの場合、ディスターブによるしきい値電圧の低下が
ない時においては、前記第1及び第2のディスターブ検
出電圧が印加されたときのセンスアンプ出力データSO
UTは(1111111111111111)である。
ところが、ディスターブによるしきい値電圧の低下があ
った場合(例えば1ビットのメモリセルのしきい値が
7.5Vから6.5Vに低下した場合)においては、第
1のディスターブ検出電圧でのセンスアンプ出力データ
SOUTは(1111111111111111)であ
るが、第2のディスターブ検出電圧値でのそれは例えば
(1111111111111101)となる。従って
前記第1のディスターブ検出電圧でのセンスアンプ出力
データと前記第2のディスターブ検出電圧値でのセンス
アンプ出力データとの一致をみることにより、ディスタ
ーブによるしきい値の低下が一定値以上ある場合の検出
が可能であることが分かる。
The operation flow of the disturb verify in the present embodiment is the same as that shown in FIG. 9, and in FIGS. 15 and 16, first, the DVF1 is set to "H" so that the first disturb detection voltage value (for example, 6V) is applied to the control gate of the memory cell of the disturb address of the first address, and DVF2 becomes "H", so that the second disturb detection voltage value (for example, 7V) causes the memory cell of the disturb address of the first address. Applied to the control gate of. At this time, a state in which the data of the address before the disturbance is erased, for example, D0 in binary
.About.D15 = (1111111111111111), and the threshold voltage of the memory cell at that time is, for example, 7.
In the case of 5 V, the sense amplifier output data SO when the first and second disturb detection voltages are applied when the threshold voltage does not drop due to disturb
The UT is (1111111111111111).
However, when there is a decrease in the threshold voltage due to the disturb (for example, when the threshold value of the 1-bit memory cell drops from 7.5V to 6.5V), the sense at the first disturb detection voltage is detected. Although the amplifier output data SOUT is (1111111111111111), it is, for example, (11111111111111101) at the second disturb detection voltage value. Therefore, when the sense amplifier output data at the first disturb detection voltage and the sense amplifier output data at the second disturb detection voltage value are coincident with each other, the threshold value drop due to the disturb is equal to or more than a certain value. It can be seen that can be detected.

【0121】図14、図15及び図16において、前記
第1のディスターブ検出電圧でのセンスアンプ出力デー
タと前記第2のディスターブ検出電圧値でのセンスアン
プ出力データとの一致がある場合は、ディスターブベリ
ファイデータ出力信号DTCは例えば“L”のままであ
るが、一致しなかった場合、ディスターブベリファイデ
ータ出力信号DTCは例えば“L”から“H”に変化す
る。DTCが“L”であると、タイマーTIMの出力S
3により、アドレスアップカウンタAUPは1アドレス
増加する。タイマーTIMはディスターブヴェリファイ
モードが開始された時に、ライト状態制御回路WCNT
からのタイマー開始信号S1により動作を開始してい
る。DTCが“H”であると、ライト状態制御回路WC
NTはディスターブにより劣化したアドレスの再消去の
モードに入る。即ち、消去信号ERSが例えば“L”か
ら“H”に変化する。本実施例の場合、消去は図2〜5
でのビット単位での消去の動作を使う。この消去の動作
により、ディスターブを受けたメモリセルのしきい値電
圧は例えば6.5Vから7.5Vに復帰する。消去の動
作が終了後、ライト状態制御回路WCNTは消去ベリフ
ァイを実行し、ベリファイ結果が良かった場合、再度デ
ィスターブベリファイのモードを実行する。以上の動作
をアドレスアップカウンタの最終アドレス、たとえば1
6進数で(03FFFh)まで行うことにより、ディス
ターブベリファイのモードは終了する。ディスターブベ
リファイのモードが終了すると、書き込みは最終的に終
了する。消去コマンドにおいても同様である。
In FIG. 14, FIG. 15 and FIG. 16, if there is a match between the sense amplifier output data at the first disturb detection voltage and the sense amplifier output data at the second disturb detection voltage value, the disturb The verify data output signal DTC remains "L", for example, but if they do not match, the disturb verify data output signal DTC changes from "L" to "H". When DTC is "L", output S of timer TIM
By 3, the address up counter AUP is incremented by one address. The timer TIM is a write state control circuit WCNT when the disturb verify mode is started.
The operation is started by the timer start signal S1 from When DTC is "H", the write state control circuit WC
The NT enters a mode of re-erasing an address deteriorated by disturb. That is, the erase signal ERS changes from "L" to "H", for example. In the case of the present embodiment, erasing is performed by referring to FIGS.
Use the bitwise erase operation in. By this erase operation, the threshold voltage of the disturbed memory cell is restored from 6.5V to 7.5V, for example. After the erase operation is completed, the write state control circuit WCNT executes the erase verify, and if the verify result is good, the disturb verify mode is executed again. The above operation is performed by the final address of the address up counter, for example, 1
The disturb verify mode ends by performing hexadecimal up to (03FFFh). When the disturb verify mode ends, the writing finally ends. The same applies to the erase command.

【0122】以上、本発明を実施例につき説明したが、
本発明の主旨によればメモリセルの配置及び構成は必ず
しも上述の実施例のようにある必要はなく、例えば、メ
モリソース線が複数あり、行デコード出力等の信号によ
り前記メモリソース線がデコードされている様な配置構
成でもよい。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
According to the gist of the present invention, the arrangement and configuration of the memory cells do not necessarily have to be the same as those in the above-described embodiments. It may be arranged as shown.

【0123】また、上述の実施例では書き込みの方式は
1種類、消去の方式は2種類を提示したが、本発明の主
旨においては、特に書き込み及び消去の方式を特定する
必要はない。
Further, although one type of writing method and two types of erasing methods are presented in the above-mentioned embodiment, it is not necessary to specify the writing and erasing methods in the spirit of the present invention.

【0124】また、ディスターブによりしきい値電圧が
変化したメモリセルを復帰させる手段として、本実施例
では消去の手段を用いたが、そのメモリセルに印加され
る電圧値は必ずしも実際の消去動作の時と同じでなくて
もよい。これは実際の消去ではメモリセルのしきい値が
例えば2Vから7. 5Vまで変化させるのであるが、デ
ィスターブを受けたメモリセルのしきい値を復帰させる
には例えば6.5Vから7.5Vまで変化させればよ
く、実際の消去より電圧が低くてもよい。またメモリセ
ルの形状は特定するものではない。
In this embodiment, the erasing means is used as a means for restoring the memory cell whose threshold voltage has changed due to the disturbance. It does not have to be the same as the time. In actual erasing, the threshold value of the memory cell is changed from 2V to 7.5V, for example, but to restore the threshold value of the disturbed memory cell from 6.5V to 7.5V, for example. The voltage may be changed, and the voltage may be lower than that in the actual erase. The shape of the memory cell is not specified.

【0125】また、本発明の実施例に別の機能を付加し
て書き込み又は消去のフローにその機能を付加してもよ
い。また、本発明の実施例で使用した電圧値は特にその
値に限る必要はなく、本発明の動作を損なわない範囲で
任意の値を選択してもよい。
Further, another function may be added to the embodiment of the present invention to add the function to the writing or erasing flow. Further, the voltage value used in the embodiments of the present invention is not particularly limited to that value, and any value may be selected within a range that does not impair the operation of the present invention.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気的書き込み又は書き換えが可能な不揮発性半導体装
置において、ディスターブによるデータ破壊が起こる前
にディスターブを被ったメモリセルの検出及び復元を電
気的手段により実現したために、大幅なディスターブ耐
性の向上が可能である。即ち、メモリセルの記憶情報の
読み出しに最低必要な個数の少なくとも2倍あるいは3
倍のしきい値電圧検出レベルを設け、前記検出レベルと
メモリセルのしきい値電圧との比較照合を行うことによ
り、前記メモリセルの記憶情報及びディスターブ検出用
データを同時に知ることができるので、不揮発性半導体
装置の読み出しと同時にディスターブの検出が可能とな
る。
As described above, according to the present invention,
In an electrically writable or rewritable non-volatile semiconductor device, detection and restoration of a memory cell that has been disturbed before the data destruction due to disturb is realized by an electric means, so that the disturbance tolerance can be significantly improved. is there. That is, at least twice or three times the minimum number required to read the stored information in the memory cell.
By providing a double threshold voltage detection level and comparing and collating the detection level with the threshold voltage of the memory cell, it is possible to know the storage information of the memory cell and the disturb detection data at the same time. Disturb can be detected at the same time as the reading of the nonvolatile semiconductor device.

【0127】また、最終的な耐ディスターブ時間は(従
来の回路での耐ディスターブ時間×復元可能回数)とな
る。復元可能回数はメモリセルの書き換え可能回数と同
じかそれ以上であるので、例えば従来の回路での耐ディ
スターブ時間が1秒であり、メモリセルの書き換え可能
回数が10万回の場合、耐ディスターブ時間は10万秒
となり、セクタ消去を行った場合においても十分な余裕
があることが分かる。
The final anti-disturbance time is (disturbance-proof time in the conventional circuit × recoverable number of times). Since the number of recoverable times is equal to or more than the number of rewritable times of the memory cell, for example, the disturbance resistance time in the conventional circuit is 1 second, and if the number of rewritable times of the memory cell is 100,000 times, the disturb resistance time is Is 100,000 seconds, and it can be seen that there is a sufficient margin even when sector erase is performed.

【0128】また、従来技術のようなメモリセルの構造
の最適化や製造方法の工夫を必要とせずに大幅なディス
ターブ耐性の向上が実現でき、本発明を使用した不揮発
性半導体記憶装置のデータ保持に対する信頼性を大幅に
向上できる。さらに、メモリセルの書き込み又は消去の
低電源電圧化を製造工程にて図った場合、文献3に示す
ように通常耐ディスターブ時間は短くなる。しかるに本
発明を用いれば耐ディスターブ時間を長くできるため、
低電源電圧での動作保証ができる。
Further, it is possible to realize a great improvement in the disturbance resistance without the need for the optimization of the structure of the memory cell and the devising of the manufacturing method as in the prior art, and the data retention of the nonvolatile semiconductor memory device using the present invention can be realized. The reliability of can be greatly improved. Further, when the power supply voltage for writing or erasing the memory cell is reduced in the manufacturing process, the normal disturbance withstand time becomes short as shown in Document 3. However, if the present invention is used, the disturb resistance time can be lengthened,
Operation can be guaranteed at low power supply voltage.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す回路ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の回路の左上部を示す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an upper left portion of the circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例の回路の左下部を示す回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a lower left portion of the circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例の回路の右上部を示す回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an upper right portion of the circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例の回路の右下部を示す回路
図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a lower right portion of the circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施例の正高電圧スイッチを示す
回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a positive high voltage switch according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1実施例の他の正高電圧スイッチを
示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another positive high voltage switch according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1実施例の負電圧スイッチを示す回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a negative voltage switch according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1実施例の書き込み時のフローチャ
ート図である。
FIG. 9 is a flowchart at the time of writing in the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1実施例の書き込み時のタイミン
グ図である。
FIG. 10 is a timing diagram at the time of writing in the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第1実施例のセンスアンプ回路の回
路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of a sense amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第1実施例の消去時のフローチャー
ト図である。
FIG. 12 is a flow chart at the time of erasing according to the first embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第1実施例のセンスアンプ回路にお
ける読み出しデータとメモリセルしきい値の関係を示す
図である。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between read data and a memory cell threshold value in the sense amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第2実施例を示す回路ブロック図で
ある。
FIG. 14 is a circuit block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2実施例のディスターブ検出回路
の回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram of a disturb detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第2実施例の書き込み時のタイミン
グ図である。
FIG. 16 is a timing diagram at the time of writing in the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

FROM 不揮発性半導体記憶装置 DVCNT デバイス制御コマンド識別回路 WCNT ライト状態制御回路 RCNT チップ/出力選択状態制御回路 TIM タイマー VFGEN 書き込み/消去ベリファイ電圧発生回路 ADB1 アドレスバッファ RDEC 列デコーダ CDEC 行デコーダ MBLK メモリブロック MPX マルチプレクサ PCP 正高電圧チャージポンプ NCP 負電圧チャージポンプ HVCNT 正高電圧制御回路 NVCNT 負高電圧制御回路 DIB データ入出力バッファ BLLD ビット線負荷回路 BLCNT ビット線電圧制御回路 ASCNT メモリセルソース線電圧制御回路 SAMP センスアンプ回路 DVFC ディスターブベリファイデータ検出回路 VEOR 書き込み/消去ベリファイデータ一致検出回
路 DPRG データプログラム回路 DSVF 書き込み/消去ディスターブ検出電圧発生回
FROM Non-volatile semiconductor memory device DVCNT device control command identification circuit WCNT write state control circuit RCNT chip / output selection state control circuit TIM timer VFGEN write / erase verify voltage generation circuit ADB1 address buffer RDEC column decoder CDEC row decoder MBLK memory block MPX multiplexer PCP Positive high voltage charge pump NCP Negative voltage charge pump HVCNT Positive high voltage control circuit NVCNT Negative high voltage control circuit DIB Data input / output buffer BLLD Bit line load circuit BLCNT Bit line voltage control circuit ASCNT Memory cell source line voltage control circuit SAMP Sense amplifier circuit DVFC disturb Verify data detection circuit VEROR Program / erase verification data match detection circuit PRG data program circuit DSVF write / erase disturb detection voltage generation circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気的に書き込みが可能な不揮発性半導
体記憶装置において、 行列状に配置された複数の電気的書き込みが可能な不揮
発性半導体メモリセルと、 前記メモリセルの内少なくとも1つを選択状態にし、他
のメモリセルを非選択状態とするデコーダ回路と、 前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルに書
き込みを行う書き込み手段と、 前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルから
読み出しを行う読み出し手段と、 前記選択状態のメモリセルへの書き込み時に、前記非選
択状態のメモリセルに印加される電圧により発生する前
記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検出
する検出手段と、 前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検
出した結果により、前記非選択状態のメモリセルのしき
い値電圧を変化前の値又はその近傍値に復元する復元手
段とを有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装
置。
1. In an electrically writable nonvolatile semiconductor memory device, a plurality of electrically writable nonvolatile semiconductor memory cells arranged in a matrix and at least one of the memory cells are selected. Circuit for bringing the other memory cells into a non-selected state and writing means for writing to the memory cell in the selected state via the decoder circuit; and reading from the memory cell in the selected state via the decoder circuit. Read-out means for performing; and detecting means for detecting a change in threshold voltage of the memory cell in the non-selected state caused by a voltage applied to the memory cell in the non-selected state when writing to the memory cell in the selected state. And a threshold of the memory cell in the non-selected state according to a result of detecting a change in the threshold voltage of the memory cell in the non-selected state. A non-volatile semiconductor memory device, comprising: a restoring unit that restores a high-value voltage to a value before change or a value in the vicinity thereof.
【請求項2】 前記検出手段は、前記選択状態のメモリ
セルのしきい値電圧の検出レベルを前記メモリセルの記
憶情報の読み出しに最低必要な個数より多く設け、前記
検出レベルと前記メモリセルのしきい値電圧との比較を
行うことにより、メモリセルの記憶情報の他にしきい値
電圧の変化検出用の情報を取り出すことを特徴とする請
求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
2. The detection means provides the detection level of the threshold voltage of the memory cell in the selected state more than the minimum number required for reading the stored information of the memory cell, and the detection level and the memory cell 2. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein information for detecting a change in threshold voltage is taken out in addition to information stored in the memory cell by comparing with the threshold voltage.
【請求項3】 前記不揮発性半導体記憶装置の外部信号
又は外部命令により書き込みのモードが指定されたとき
に、前記選択状態のメモリセルの書き込み後に、前記検
出手段を動作させ、前記非選択状態のメモリセルのしき
い値電圧の変化を検出した結果により、前記復元手段を
動作させる制御回路を有することを特徴とする請求項1
又は2に記載の不揮発性半導体記憶装置。
3. When the writing mode is designated by an external signal or an external command of the nonvolatile semiconductor memory device, the detection means is operated after writing to the memory cell in the selected state, and the non-selected state 2. A control circuit for operating the restoring means according to a result of detecting a change in threshold voltage of a memory cell.
Alternatively, the nonvolatile semiconductor memory device described in 2.
【請求項4】 電気的に書き込み及び消去が可能な不揮
発性半導体記憶装置において、 行列状に配置された複数の電気的書き込み及び消去が可
能な不揮発性半導体メモリセルと、 前記メモリセルの内少なくとも1つを選択状態にし、他
のメモリセルを非選択状態とするデコーダ回路と、 前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルに書
き込みを行う書き込み手段と、 前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルの消
去を行う消去手段と、 前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルから
読み出しを行う読み出し手段と、 前記選択状態のメモリセルの消去時に、前記非選択状態
のメモリセルに印加される電圧により発生する前記非選
択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検出する検
出手段と、 前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検
出した結果により、前記非選択状態のメモリセルのしき
い値電圧を変化前の値又はその近傍値に復元する復元手
段とを有することを特徴とし、 前記検出手段は、前記選択状態のメモリセルのしきい値
電圧の検出レベルを前記メモリセルの記憶情報の読み出
しに最低必要な個数より多く設け、前記検出レベルと前
記メモリセルのしきい値電圧との比較を行うことによ
り、メモリセルの記憶情報の他にしきい値電圧の変化検
出用の情報を取り出すことを特徴とする不揮発性半導体
記憶装置。
4. An electrically writable and erasable non-volatile semiconductor memory device comprising: a plurality of electrically writable and erasable non-volatile semiconductor memory cells arranged in a matrix; and at least one of the memory cells. A decoder circuit that puts one in a selected state and other memory cells in a non-selected state, a writing unit that writes to the selected memory cell through the decoder circuit, and a memory in the selected state through the decoder circuit Erasing means for erasing cells, reading means for reading from the memory cells in the selected state via the decoder circuit, and voltage applied to the memory cells in the non-selected state when erasing the memory cells in the selected state Detecting means for detecting a change in the threshold voltage of the memory cell in the non-selected state, which is caused by And a restoring means for restoring the threshold voltage of the memory cell in the non-selected state to a value before the change or a value in the vicinity thereof according to the result of detecting the change in the threshold voltage of the recell. The means provides a threshold voltage detection level of the memory cell in the selected state more than the minimum number required for reading the stored information of the memory cell, and compares the detection level with the threshold voltage of the memory cell. A non-volatile semiconductor memory device is characterized in that, by performing the above step, information for detecting a change in threshold voltage is extracted in addition to the information stored in the memory cell.
【請求項5】 前記不揮発性半導体記憶装置の外部信号
又は外部命令により消去のモードが指定されたときに、
前記選択状態のメモリセルの消去後に、前記検出手段を
動作させ、前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧
の変化を検出した結果により、前記復元手段を動作させ
る制御回路を有することを特徴とする請求項4に記載の
不揮発性半導体記憶装置。
5. When an erase mode is designated by an external signal or an external command of the nonvolatile semiconductor memory device,
After erasing the memory cell in the selected state, the control circuit operates the detection means, and operates the restoration means according to a result of detecting a change in the threshold voltage of the memory cell in the non-selected state. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4.
【請求項6】 電気的に書き込み及び消去が可能な不揮
発性半導体記憶装置において、 行列状に配置された複数の電気的書き込みが可能な不揮
発性半導体メモリセルと、 前記メモリセルの内少なくとも1つを選択状態にし、他
のメモリセルを非選択状態とするデコーダ回路と、 前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルに書
き込みを行う書き込み手段と、 前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルの消
去を行う消去手段と、 前記デコーダ回路を介し前記選択状態のメモリセルから
読み出しを行う読み出し手段と、 前記選択状態のメモリセルへの書き込み時に、非選択状
態のメモリセルに印加される電圧により発生する前記非
選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検出する
第1の検出手段と、 前記選択状態のメモリセルの消去中において、非選択状
態のメモリセルに印加される電圧により、前記非選択状
態のメモリセルのしきい値電圧の変化を検出する第2の
検出手段と、 前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧の変化を前
記第1又は第2の検出手段により検出した結果に応じ、
前記非選択状態のメモリセルのしきい値電圧を変化前の
値又はその近傍値に復元する復元手段とを有することを
特徴とし、 前記検出手段は、前記選択状態のメモリセルのしきい値
電圧の検出レベルを前記メモリセルの記憶情報の読み出
しに最低必要な個数より多く設け、前記検出レベルと前
記メモリセルのしきい値電圧との比較を行うことによ
り、メモリセルの記憶情報の他にしきい値電圧の変化検
出用の情報を取り出すことを特徴とする不揮発性半導体
記憶装置。
6. An electrically writable and erasable non-volatile semiconductor memory device comprising: a plurality of electrically writable non-volatile semiconductor memory cells arranged in a matrix; and at least one of the memory cells. To a selected state and other memory cells to a non-selected state, a writing means for writing to the selected memory cell through the decoder circuit, and a write circuit for writing the selected memory cell through the decoder circuit. Erasing means for erasing, reading means for reading from the memory cell in the selected state via the decoder circuit, and generation by a voltage applied to the memory cell in the non-selected state when writing to the memory cell in the selected state First detecting means for detecting a change in threshold voltage of the memory cell in the non-selected state, and the memory in the selected state. Second detecting means for detecting a change in threshold voltage of the memory cell in the non-selected state by a voltage applied to the memory cell in the non-selected state during cell erasing; and the memory cell in the non-selected state In accordance with the result of detecting the change in the threshold voltage of, by the first or second detecting means,
And a restoring unit that restores the threshold voltage of the non-selected memory cell to a value before the change or a value close to the value before the change, wherein the detecting unit has a threshold voltage of the memory cell in the selected state. Detection levels of more than the minimum number required to read the stored information of the memory cell, and by comparing the detection level with the threshold voltage of the memory cell, the threshold value other than the stored information of the memory cell is determined. A non-volatile semiconductor memory device characterized by extracting information for detecting a change in value voltage.
【請求項7】 前記検出手段は、前記非選択状態のメモ
リセルのしきい値電圧値が書き込み時又は消去時と比較
して変化の有無の情報を得るときは、前記メモリセルの
記憶情報の読み出しに最低必要な個数の少なくとも2倍
のしきい値電圧検出レベルを設け、前記非選択状態のメ
モリセルのしきい値電圧値が書き込み時又は消去時と比
較して上昇したか下降したかの情報を得るときは、前記
メモリセルの記憶情報の読み出しに最低必要な個数の少
なくとも3倍のしきい値電圧検出レベルを設け、前記検
出レベルと前記メモリセルのしきい値電圧との比較を行
い、前記メモリセルの記憶情報の他にしきい値電圧の変
化検出用の情報を取り出すことにより、前記メモリセル
のしきい値電圧の変化の有無及びしきい値電圧の変化前
の値についての情報を得ることを特徴とする請求項2、
4及び6のいずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装
置。
7. The storage means stores the stored information of the memory cell when the threshold voltage value of the memory cell in the non-selected state obtains information as to whether or not the threshold voltage value has changed as compared with that at the time of writing or erasing. At least twice as many threshold voltage detection levels as necessary for reading are provided to determine whether the threshold voltage value of the non-selected memory cell is higher or lower than that at the time of writing or erasing. When obtaining information, a threshold voltage detection level that is at least three times the minimum number required to read the stored information of the memory cell is provided, and the detection level and the threshold voltage of the memory cell are compared. , Information regarding the presence or absence of a change in the threshold voltage of the memory cell and the value before the change of the threshold voltage by extracting the information for detecting the change in the threshold voltage in addition to the stored information of the memory cell. 3. The method according to claim 2, wherein
7. The nonvolatile semiconductor memory device according to any one of 4 and 6.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2008539533A (en) * 2005-04-29 2008-11-13 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Prediction method and apparatus for non-volatile memory
JP2009140564A (en) * 2007-12-06 2009-06-25 Toshiba Corp Nand flash memory and memory system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5943266A (en) * 1997-07-25 1999-08-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit device employing a programming circuit having increased immunity to gate disturbance and method of programming therefor
JP2008539533A (en) * 2005-04-29 2008-11-13 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Prediction method and apparatus for non-volatile memory
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