JPH07176196A - Batch erasing type non-volatile storage device - Google Patents

Batch erasing type non-volatile storage device

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JPH07176196A
JPH07176196A JP34415193A JP34415193A JPH07176196A JP H07176196 A JPH07176196 A JP H07176196A JP 34415193 A JP34415193 A JP 34415193A JP 34415193 A JP34415193 A JP 34415193A JP H07176196 A JPH07176196 A JP H07176196A
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JP
Japan
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signal
memory
circuit
data
sense
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP34415193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sato
弘 佐藤
Atsushi Nozoe
敦史 野副
Takashi Yamazaki
隆 山崎
Shiyouji Kubono
昌次 久保埜
Michitaro Kanemitsu
道太郎 金光
Takayuki Kawahara
尊之 河原
Yoshinobu Nakagome
儀延 中込
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
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Abstract

PURPOSE:To efficiently rewrite data, to increase operational speed of memory access and to improve hadleability by performing erasing and writing operation in a memory array which is constituted of transistors performing erasing and writing operation by injecting and discharging electric charges to/from a floating gate in a word line unit. CONSTITUTION:A memory array is constituted by arranging storage transistors in a matrix state at intersections of a word line and reading and writing data lines DLL, DLR, and a latch circuit is provided corresponding to the lines DLL, DLR. Erasing operation is performed in a unit of a word line WL connected to a control gate and also writing and reading operations are performed in a word line unit through the latch circuit. At the time of a random access mode, a read-out path is formed by connecting output lines IOL and IOR to an input terminal of a current sense amplifier CAS through a MOSFET controlled with a switch by a signal RB, and a selected memory cell can be read out at high speed.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、一括消去型不揮発性
記憶装置(フラッシュEEPROM;エレクトリカリ・
イレーザブル&プログラマブル・リード・オンリー・メ
モリ)に関し、その書き換え時間の高速化技術等に利用
して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a batch erasing type non-volatile memory device (flash EEPROM;
The present invention relates to an eraseable & programmable read only memory), which is effective when used for speeding up the rewriting time.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気的一括消去型EEPROMは、チッ
プに形成されたメモリセルの全てを一括して、又はチッ
プに形成されたメモリセルのうち、あるひとまとまりの
メモリセル群を一括して電気的に消去する機能を持つ不
揮発性記憶装置である。このような一括消去型EEPR
OMに関しては、例えば、1980年のアイ・イー・イ
ー・イー、インターナショナル、ソリッド−ステート
サーキッツ コンファレンス(IEEE INTERNATIONAL SOL
ID-STATE CIRCUITS CONFERENCE) の頁152 〜153、19
87年のアイ・イー・イー・イー、インターナショナ
ル、ソリッド−ステート サーキッツ コンファレンス
(IEEE INTERNATIONAL SOLID-STATE CIRCUITSCONFERENC
E)の頁76〜77、アイ・イー・イー・イー・ジャーナル
オブ ソリッドステート サーキッツ,第23巻第5号
(1988年)第1157頁から第1163頁(IEEE,J. Solid-S
tate Cicuits, vol.23(1988) pp.1157-1163)に記載され
ている。
2. Description of the Related Art An electrical batch erasing type EEPROM is a system in which all of the memory cells formed on a chip are collectively operated, or a group of memory cells among the memory cells formed on the chip are collectively operated. It is a non-volatile memory device that has a function of erasing physically. Such a batch erase type EEPR
Regarding OM, for example, 1980 IEE, International, Solid-State
Circuits Conference (IEEE INTERNATIONAL SOL
ID-STATE CIRCUITS CONFERENCE) pages 152-153, 19
1987 IEE, International, Solid-State Circuits Conference
(IEEE INTERNATIONAL SOLID-STATE CIRCUITS CONFERENC
E) pages 76-77, IEE Journal
Of Solid State Circuits, Vol. 23, No. 5 (1988), pages 1157 to 1163 (IEEE, J. Solid-S
tate Cicuits, vol.23 (1988) pp.1157-1163).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本願出願人において
は、コントロールゲートとフローティングゲートとを備
えた記憶トランジスタとして書込み動作もトンネル電流
により行うようにするとともに、従来とは逆にフローテ
ィングゲートに電荷を注入することにより、しきい値電
圧をワード線の選択レベルより高くなるようにして消去
動作を行う記憶トランジスタを開発した。この構成にお
いて、記憶トランジスタに対する消去動作は、そのしき
い値電圧がワード線の選択レベルに対して高くされるも
のであるから、従来のようにフローティンクゲートの電
荷を基板側に引き抜いてしきい値電圧を低くする記憶ト
ランジスタのように、過消去によってディプレッション
とされてワード線が非選択レベルであるにもかかわずオ
ン状態にされてしまうことによって他のメモリセルを読
み出し不能にしてしまうことがない。
In the applicant of the present application, a write operation is performed by a tunnel current as a memory transistor having a control gate and a floating gate, and charges are injected into the floating gate contrary to the conventional case. By doing so, a memory transistor has been developed which performs an erase operation by making the threshold voltage higher than the selection level of the word line. In this configuration, since the threshold voltage of the erase operation for the memory transistor is set higher than the selection level of the word line, the charge of the floating gate is extracted to the substrate side as in the conventional case. Like a memory transistor that lowers the voltage, it does not make other memory cells unreadable by turning it on even though the word line is at the non-select level due to depletion due to overerasure. .

【0004】しかしながら、トンネル電流によって書込
み動作を行うものでは、読み出し動作によってトンネル
電流が発生して誤消去がされてしまうことの無いよう
に、読み出し時に記憶トランジスタのドレインに与えら
れる電圧を極力低くする必要がある。そのため、上記の
ような記憶トランジスタからの読み出し動作は、メモリ
サイクルが比較的遅くなってしまう。そこで、本願発明
者にあっては、ワード線単位での消去動作が可能である
ことから、これに対応させて書込み動作と読み出し動作
もワード線単位で行うようにして、単位データ当たりの
メモリアクセスの高速化や使い勝手を良くすることを考
えた。
However, in the case where the write operation is performed by the tunnel current, the voltage applied to the drain of the memory transistor at the time of read is made as low as possible so that the tunnel current is not generated by the read operation and erroneous erasure is prevented. There is a need. Therefore, the memory cycle of the read operation from the memory transistor as described above becomes relatively slow. Therefore, the inventor of the present application can perform the erase operation in units of word lines, and accordingly, the write operation and the read operation are also performed in units of word lines, so that memory access per unit data is performed. I thought about speeding up and improving usability.

【0005】この発明の目的は、動作の高速化を図りつ
つ、使い勝手を良くした一括消去型不揮発性記憶装置を
提供することにある。この発明の前記ならびにそのほか
の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面
から明らかになるであろう。
An object of the present invention is to provide a batch erasing type non-volatile memory device which is easy to use while achieving high speed operation. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、コントロールゲートと基板
との間での相対的な電位関係によりトンネル絶縁膜を介
して基板側からフローティングゲートに電荷を注入して
消去動作を行い、上記コントロールゲートとドレインと
の相対的な電位関係により上記トンネル絶縁膜を介して
フローティングゲートからドレイン側に電荷を放出させ
て書込み動作を行う記憶トランジスタをワード線とデー
タ線との交点にマトリックス配置してメモリアレイを構
成し、このメモリアレイのデータ線に対応してラッチ回
路を設け、上記コントロールゲートが結合されるワード
線の単位での消去動作、及び上記ラッチ回路を介してワ
ード線単位での書込み動作と読み出し動作を行うように
するとともに、選択されたデータ線単位でのランダム・
アクセスの読み出し経路を設ける。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, due to the relative potential relationship between the control gate and the substrate, charges are injected from the substrate side to the floating gate through the tunnel insulating film to perform an erase operation, and the relative potential between the control gate and the drain is compared. Depending on the relationship, memory transistors are formed by arranging memory transistors, which perform a write operation by discharging charges from the floating gate to the drain side through the tunnel insulating film, in a matrix at the intersections of the word lines and the data lines. A latch circuit is provided corresponding to the data line, and an erase operation is performed in units of word lines to which the control gates are coupled, and a write operation and a read operation are performed in units of word lines via the latch circuits. , Random for each selected data line
An access read path is provided.

【0007】[0007]

【作用】上記した手段によれば、ワード線単位で多数ビ
ットからなるデータの書き換えを効率よく行うことがで
きるから、単位データ当たりのメモリアクセスの高速化
やファイルメモリとして磁気メモリ装置との互換性を図
ることができるとともに、小量のデータをランダム・ア
クセスにより直接的に読み出すことができるから使い勝
手が良くなる。
According to the above-mentioned means, data consisting of a large number of bits can be efficiently rewritten on a word line basis, so that memory access per unit data can be speeded up and compatibility with a magnetic memory device as a file memory can be achieved. In addition, it is possible to directly read a small amount of data by random access, which improves usability.

【0008】[0008]

【実施例】図1と図2には、この発明に係る一括消去型
不揮発性記憶装置の一実施例のブロック図が示されてい
る。図1には、そのうちのメモリアレイを中心にしたブ
ロック図が示され、図2には、残りの周辺回路のブロッ
ク図が示されている。図1と図2からなる各回路ブロッ
クは、公知の半導体集積回路の製造技術によって、特に
制限されないが、単結晶シリコンのような1個の半導体
基板上において形成される。
1 and 2 are block diagrams showing an embodiment of a batch erase type nonvolatile memory device according to the present invention. FIG. 1 shows a block diagram centering on the memory array, and FIG. 2 shows a block diagram of the remaining peripheral circuits. Each circuit block shown in FIGS. 1 and 2 is formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon, though not particularly limited, by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.

【0009】この実施例では、特に制限されないが、メ
モリアレイは2つのメモリマットMATから構成され
る。それぞれのメモリマット(Memory MAT) には、ワー
ド線WLの選択信号を形成するサブデコーダ(Sub Decod
er) が設けられる。上記メモリマットは、実際には後述
するように複数の小メモリマットから構成されており、
各小メモリマットの両側にサブデコーダが設けられる。
高集積化のためにワード線のピッチが狭く形成されるの
で、小メモリマット間に挟まれたサブデコーダは、両側
の小メモリマットに対してワード線の選択信号を形成す
る。それ故、小メモリマットのワード線は、それを挟ん
で設けられた2つのサブデコーダに対して1つ置きに交
互に接続される。
In this embodiment, although not particularly limited, the memory array is composed of two memory mats MAT. Each memory mat (Memory MAT) has a sub decoder (Sub Decod) that forms a selection signal of the word line WL.
er) is provided. The memory mat is actually composed of a plurality of small memory mats as described later,
Sub-decoders are provided on both sides of each small memory mat.
Since the word lines are formed with a narrow pitch for high integration, the sub-decoders sandwiched between the small memory mats form word line selection signals for the small memory mats on both sides. Therefore, the word lines of the small memory mat are alternately connected to two sub-decoders sandwiching the word line.

【0010】メインデコーダ(Main Decoder) は、後述
するように複数のメモリセルを選択する選択MOSFE
Tの選択信号と、サブデコーダの選択レベルと非選択レ
ベルを形成する回路から構成される。ゲートデコーダ(G
ate Decoder)は、上記メインデコーダによって選択され
た後述するような1つのメモリブロックの中の1つのメ
モリセルに対応したワード線の選択信号を形成する。
The main decoder is a selection MOSFE for selecting a plurality of memory cells as described later.
It is composed of a selection signal of T and a circuit which forms a selection level and a non-selection level of the sub-decoder. Gate decoder (G
ate Decoder) forms a word line selection signal corresponding to one memory cell in one memory block, which will be described later, selected by the main decoder.

【0011】小メモリマットに形成される記憶トランジ
スタは、特に制限されないが、消去及び書き込み動作も
共にトンネル電流によってフローティングゲートに電荷
の注入と放出を行うようにするものである。
The memory transistor formed in the small memory mat is not particularly limited, but both the erase and write operations are such that charges are injected into and discharged from the floating gate by a tunnel current.

【0012】センスアンプSAは、特に制限されない
が、後述するようにCMOSラッチ回路から構成され
て、それぞれがセンスアンプ制御回路(SA Control) に
よって増幅動作の制御が行われる。2組のセンスアンプ
は、上記2つのメモリマットの奇数と偶数のデータ線に
対応して設けられる。センスアンプの一対の入出力ノー
ドのうちの一方は、上記一方のメモリマットのデータ線
と接続され、他方は他方のメモリマットのデータ線と接
続される。この構成は、ダイナミック型RAMのような
折り返しデータ線方式と異なり、センスアンプを中心に
して上下に分けられたメモリマットのデータ線に接続さ
れるものである。上記のようなセンスアンプの分離によ
って、高密度に配置されるデータ線とセンスアンプのピ
ッチを合わせ込むことができることの他、センスアンプ
を交互に動作させることにより、パイプライン的な読み
出し動作が可能とされる。
The sense amplifier SA is not particularly limited, but it is composed of a CMOS latch circuit as will be described later, and the amplification operation is controlled by the sense amplifier control circuit (SA Control). Two sets of sense amplifiers are provided corresponding to the odd and even data lines of the above two memory mats. One of the pair of input / output nodes of the sense amplifier is connected to the data line of the one memory mat, and the other is connected to the data line of the other memory mat. This structure is different from the folded data line system such as the dynamic RAM, and is connected to the data lines of the memory mat divided into upper and lower parts with the sense amplifier as the center. By separating the sense amplifiers as described above, it is possible to match the pitch of the data lines and the sense amplifiers arranged in high density, and by operating the sense amplifiers alternately, pipeline read operation is possible. It is said that

【0013】上記センスアンプは、動作の高速化と低消
費電力化のためにデータ線から増幅動作に必要な読み出
し信号を受け取ると、その増幅動作の開始直前又は直後
にデータ線とは切り離されて上記取り込んだ信号の増幅
を行って保持している。それ故、Yゲート回路(Ygate)
により選択された信号を入出力線I/OR,I/ORを
通してメインアンプ(Main Amp)、出力バッファ(Output
Buffer) を通して出力させることができ、このような信
号出力動作と並行して、次のアドレスに対応したワード
線の切り替えを行うことができる。
When the sense amplifier receives a read signal necessary for the amplifying operation from the data line in order to speed up the operation and reduce the power consumption, it is disconnected from the data line immediately before or after the start of the amplifying operation. The signal taken in is amplified and held. Therefore, Y gate circuit (Ygate)
The signal selected by is passed through the input / output lines I / OR and I / OR to the main amplifier (Main Amp) and output buffer (Output
Buffer), and in parallel with such signal output operation, the word line corresponding to the next address can be switched.

【0014】ステイタスレジスタ(Status Register)
は、信号TSによりステイタスデータを受け取り、必要
に応じて出力バッファを通して外部から動作状態をモニ
ターすることができる。この実施例では、連続アクセス
動作や上記のように電気的に書き込みと消去動作が行わ
れるものであり、それぞれの動作の途中において内部の
状態を外部から知る必要があるので、上記のようなステ
イタスレジスタが設けられるものである。
Status Register
Can receive status data by the signal TS, and can monitor the operating state from the outside through the output buffer if necessary. In this embodiment, the continuous access operation and the electrically writing and erasing operations are performed as described above, and it is necessary to know the internal state from the outside in the middle of each operation. A register is provided.

【0015】電圧発生回路(Voltage Generator) は、
3.3V(又は5V)のような電源電圧VCCと回路の
接地電位VSSを受け、制御信号TVにより書き込み、
読み出し及び消去の各動作に必要な各種電圧VWG、V
WV、VWS、VEG、VED、VEV、VWD及びV
rを形成するDC−DCコンバータとしての役割を果た
すものである。ここで、VWGは書込み時のワード線電
圧であり、VWVは書込みベリファイ時のワード線電圧
であり、VWDは書込み時のドレイン電圧であり、VE
Vは消去ベリファイ時のワード線電圧であり、VEGは
消去時のワード線電圧であり、VEDは消去時のドレイ
ン電圧であり、VWSは書込み時の選択MOSFETの
ゲート電圧、データ線をセンスアンプに接続するトラン
スファMOSFETのゲート電圧、Vrデータ線のプリ
チャージ電圧である。
The voltage generator (Voltage Generator) is
It receives a power supply voltage VCC such as 3.3V (or 5V) and the ground potential VSS of the circuit, and writes by a control signal TV,
Various voltages VWG, V required for each read and erase operation
WV, VWS, VEG, VED, VEV, VWD and V
It serves as a DC-DC converter that forms r. Here, VWG is a word line voltage at the time of programming, VWV is a word line voltage at the time of programming verification, VWD is a drain voltage at the time of programming, and VE.
V is a word line voltage at the time of erase verify, VEG is a word line voltage at the time of erase, VED is a drain voltage at the time of erase, VWS is a gate voltage of a selection MOSFET at the time of write, and a data line is a sense amplifier. It is the gate voltage of the transfer MOSFET connected and the precharge voltage of the Vr data line.

【0016】アドレスバッファ(Address Buffer)は、外
部端子から供給されるアドレス信号Aiの取り込みを行
って、アドレスラッチ(Address Latch) にアドレス信号
を保持させる。信号TAは、上記アドレス信号をラッチ
させる制御信号であり、TSCは内部シリアルクロック
である。
The address buffer (Address Buffer) takes in the address signal Ai supplied from the external terminal and causes the address latch (Address Latch) to hold the address signal. The signal TA is a control signal for latching the address signal, and TSC is an internal serial clock.

【0017】アドレス発生回路(Address Generator)
は、外部から供給されるクロックSCに同期して発生さ
れた内部シリアルクロックTSCによりアドレス歩進動
作を行い、Y系のアドレス信号Ayと、アドレス信号A
8及びワード線切り替え信号ACを発生させる。すなわ
ち、この実施例の半導体記憶装置では、指定されたスタ
ートアドレスを入力するだけで、その後の連続アクセス
のためのアドレス信号は、外部端子から供給されるクロ
ックSCに対応して内部において発生される。上記アド
レス信号AyとACと/AC及びA8は、センスアンプ
制御回路SACに供給される。ここで、信号ACに付さ
れた/は、バー信号であることを示す。かかる信号/A
Cはロウレベルがアクティブレベルであることを表して
いる。このことは、以下の他の信号においても同様であ
る。
Address Generator
Performs an address stepping operation by an internal serial clock TSC generated in synchronization with a clock SC supplied from the outside, and outputs a Y-system address signal Ay and an address signal A.
8 and the word line switching signal AC are generated. That is, in the semiconductor memory device of this embodiment, only by inputting a designated start address, an address signal for subsequent continuous access is internally generated corresponding to a clock SC supplied from an external terminal. . The address signals Ay, AC, / AC and A8 are supplied to the sense amplifier control circuit SAC. Here, / attached to the signal AC indicates that it is a bar signal. Such signal / A
C indicates that the low level is the active level. This also applies to the other signals below.

【0018】Yゲートは、Y系のアドレス信号Ayによ
り、読み出し動作のときには1つのデータ線の選択信号
を形成して、それに対応されたセンスアンプの増幅信号
を選択してデータ出力バッファOBに伝える。シリアル
モードでは書き込み動作のときには、1つのデータ線の
選択信号を形成して、入力バッファ(Input Buffer)から
入力された書き込みデータをセンスアンプに伝える。ラ
ンダムモードでは対応された信号をデータ線又はビット
線に伝える。本願において、データ線とビット線とを同
じ意味で用いている。これらはディジット線と呼ばれる
場合もある。
The Y gate forms a selection signal for one data line in the read operation by the Y-system address signal Ay, selects the amplified signal of the sense amplifier corresponding to the selection signal, and transmits it to the data output buffer OB. . In the write operation in the serial mode, a select signal for one data line is formed and the write data input from the input buffer is transmitted to the sense amplifier. In the random mode, the corresponding signal is transmitted to the data line or the bit line. In the present application, the data line and the bit line are used with the same meaning. These are sometimes called digit lines.

【0019】コマンドデコーダ(Command Decoder) は、
入力バッファから入力されたコマンドを解読して、コマ
ンドデータDiを次に説明する制御回路(Control Circu
it)に伝える。信号TCは、コマンドデコーダ制御信号
であり、コマンドの取り込みや、デコーダの制御を行
う。
The Command Decoder is
The command input from the input buffer is decoded and the command data Di is transferred to the control circuit (Control Circu
tell it). The signal TC is a command decoder control signal, which fetches commands and controls the decoder.

【0020】制御回路は、外部端子から供給されるチッ
プイネブーブル信号/CE、アウトプットイネーブル信
号/OE、ライトイネーブル信号/WE及びクロックS
Cとリッセット信号RESETと上記のように内部で発
生された信号ACとDiを受けて、内部回路の動作に必
要な各種タイミング信号を形成する。信号TXMは、メ
インデコーダ制御信号であり、プログラム−プログラム
ベリファイ時に正/負論理を切り替える信号である。信
号TXGは、ゲートデコーダ制御信号である。信号TV
は電源回路制御信号である。信号TAは、アドレスバッ
ファ制御信号であり、アドレスのラッチ等の制御を行
う。信号TIは、データ入力バッファ制御信号であり、
データやコマンドの取り込み等の制御を行う。
The control circuit includes a chip enable signal / CE, an output enable signal / OE, a write enable signal / WE and a clock S supplied from an external terminal.
Upon receiving C, the reset signal RESET, and the signals AC and Di internally generated as described above, various timing signals necessary for the operation of the internal circuit are formed. The signal TXM is a main decoder control signal and is a signal for switching positive / negative logic at the time of program-program verify. The signal TXG is a gate decoder control signal. Signal TV
Is a power supply circuit control signal. The signal TA is an address buffer control signal and controls address latching and the like. The signal TI is a data input buffer control signal,
Controls the acquisition of data and commands.

【0021】信号TOはデータ出力バッファ制御信号で
あり、データの出力等の制御を行う。信号TCは、コマ
ンドデコーダ制御信号であり、コマンドの取り込み、デ
コード等の制御を行う。信号TSは、ステイタスレジス
タ制御信号であり、ステイタスレジスタSREGのセッ
トあるいはリセット等の制御を行う。信号TSAは、セ
ンスアンプ制御信号であり、活性化タイミングの制御に
用いられる。信号TSCは内部シリアルクロックであ
る。信号ACはワード線の切り替え信号である。
The signal TO is a data output buffer control signal and controls data output and the like. The signal TC is a command decoder control signal, and controls the fetching and decoding of commands. The signal TS is a status register control signal and controls the setting or resetting of the status register SREG. The signal TSA is a sense amplifier control signal and is used for controlling activation timing. The signal TSC is the internal serial clock. The signal AC is a word line switching signal.

【0022】この他、信号TSは、ステイタスレジスタ
のリッセト又はセットの制御信号であり、信号Doはス
タイタスデータであり、信号SCOは、内部のシリアル
クロック信号である。RBはランダム・アクセス制御信
号であり、SBはシリアル・アクセス制御信号である。
アドレスラッチから出力されるアドレスAxOR/L は、メ
インデコーダに供給されるX系のアドレス信号であり、
アドレス信号Ax1R/Lは、ゲートデコーダに供給される
X系のアドレス信号である。そして、信号ATDは、ア
ドレス信号、モード、及び/CEの変化感知信号であ
り、TDEKはセンスアンプの電源制御信号である。
In addition, the signal TS is a reset or set control signal for the status register, the signal Do is status data, and the signal SCO is an internal serial clock signal. RB is a random access control signal and SB is a serial access control signal.
The address AxOR / L output from the address latch is an X-system address signal supplied to the main decoder.
The address signal Ax1R / L is an X-system address signal supplied to the gate decoder. The signal ATD is a change sensing signal for the address signal, mode, and / CE, and TDEK is a power supply control signal for the sense amplifier.

【0023】図3には、上記メモリマットとその周辺部
の一実施例の概略回路図が示されている。メモリセル
は、従来のメモリセルと類似のコントロールゲートとフ
ローティングゲートとを備えたスタックドゲート構造の
MOSFETとされる。この実施例では、後述するよう
に書き込み動作と消去動作とが共に薄い酸化膜を通した
トンネル電流を利用して行われる。
FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of one embodiment of the memory mat and its peripheral portion. The memory cell is a stacked gate MOSFET having a control gate and a floating gate similar to those of the conventional memory cell. In this embodiment, both a writing operation and an erasing operation are performed by utilizing a tunnel current passing through a thin oxide film as described later.

【0024】上記記憶MOSFETは、複数個が1ブロ
ックとされてドレインとソースが共通化される。記憶M
OSFETの共通化されたドレインは、選択MOSFE
Tを通してデータ線DLに接続される。記憶MOSFE
Tの共通化されたソースは、選択MOSFETを通して
共通ソース線に接続される。この共通ソース線は、信号
MSCによりスイッチ制御されて電圧VMWに接続され
る。記憶MOSFETのコントロールゲートは、ワード
線WLに接続される。上記選択MOSFETは、上記ワ
ード線WLと平行に延長される選択線によって選択され
る。すなわち、上記選択MOSFETは、メインデコー
ダMAN−DECによって選択されるメインワード線と
される。
A plurality of the memory MOSFETs are made into one block, and the drain and the source are commonly used. Memory M
The common drain of the OSFET is a selection MOSFET.
It is connected to the data line DL through T. Memory MOSFE
The common source of T is connected to the common source line through the select MOSFET. The common source line is switch-controlled by the signal MSC and connected to the voltage VMW. The control gate of the storage MOSFET is connected to the word line WL. The selection MOSFET is selected by a selection line extending in parallel with the word line WL. That is, the selection MOSFET is a main word line selected by the main decoder MAN-DEC.

【0025】上記のようにメモリセルをブロックに分け
て、それぞれに選択MOSFETを介してデータ線DL
や回路のVMW(接地電位)を与える構成により、非選
択のメモリセルに対するストレスを軽減させることがで
きる。すなわち、ワード線が選択され、データ線が非選
択状態にされたメモリセルや、逆にワード線が非選択状
態にされ、データ線が非選択状態にされることによっ
て、書き込み又は消去動作においてデータを保持すべき
メモリセルに上記書き込み又は消去用の電圧が印加され
ることを防止するものである。この構成では、上記ブロ
ック内の小数のメモリセルにおいて上記のようなストレ
スがかかるのみとなる。
As described above, the memory cell is divided into blocks, and the data line DL is connected to each block through the selection MOSFET.
With the configuration for applying the VMW (ground potential) of the circuit or the circuit, the stress on the non-selected memory cells can be reduced. That is, the word line is selected and the data line is in the non-selected state, or conversely, the word line is in the non-selected state and the data line is in the non-selected state, so that the data in the write or erase operation is changed. The voltage for writing or erasing is prevented from being applied to the memory cell that should hold. With this configuration, the above-mentioned stress is only applied to a small number of memory cells in the block.

【0026】この実施例では、特に制限されないが、後
述するように隣接するデータ線DLが奇数番目と偶数番
目とに分けられる。そして、それぞれに対応してショー
トMOSFETが設けられる。このショートMOSFE
Tは、奇数番目と偶数番目のデータ線DLを交互に選択
するようにし、非選択状態におかれるデータ線DLを回
路の接地電位の固定レベルにして、隣接データ線DLに
おける相互のカップリングノイズを低減するものであ
る。このようなデータ線DLの構成に対応して、データ
線DLに現れた読み出し信号を増幅するセンスアンプS
Aに対して、後述するようなスイッチ回路としてのトラ
ンスファMOSFETも奇数と偶数とに分けられて選択
される。
In this embodiment, although not particularly limited, adjacent data lines DL are divided into odd-numbered and even-numbered data lines, as will be described later. And short MOSFET is provided corresponding to each. This short MOSFE
T is designed to alternately select the odd-numbered and even-numbered data lines DL, set the data line DL in the non-selected state to the fixed level of the circuit ground potential, and cause mutual coupling noise in the adjacent data lines DL. Is to reduce. A sense amplifier S for amplifying a read signal appearing on the data line DL corresponding to the configuration of the data line DL.
For A, a transfer MOSFET as a switch circuit, which will be described later, is also divided into an odd number and an even number, and is selected.

【0027】上記メインデコーダMAN−DECによっ
て選択されるブロック内のメモリセルは、サブデコーダ
SUB−DECによって1つが選択される。サブデコー
ダSUB−DECは、上記ブロック内の1つのワード線
WLを選択する。このような1つのワード線の選択信号
は、ゲートデコーダ(Pre Dec)によって形成される。す
なわち、サブデコーダSUB−DECは、上記ゲートデ
コーダによって形成されたワード線の選択信号と、メイ
ンデコーダMAN−DECによって形成された動作モー
ドに応じて形成された選択/非選択レベルとを受けて、
上記ブロック内のワード線の選択/非選択の駆動信号を
形成する。
One of the memory cells in the block selected by the main decoder MAN-DEC is selected by the sub-decoder SUB-DEC. The sub-decoder SUB-DEC selects one word line WL in the block. Such a selection signal for one word line is formed by a gate decoder (Pre Dec). That is, the sub-decoder SUB-DEC receives the selection signal of the word line formed by the gate decoder and the selection / non-selection level formed according to the operation mode formed by the main decoder MAN-DEC,
A drive signal for selecting / non-selecting a word line in the block is formed.

【0028】小メモリマットMATを挟むようにサブデ
コーダSUB−DECが設けられる。例えば2つの小メ
モリマットに挟まれたサブデコーダSUB−DECは、
その両側の1つの置きのワード線の駆動信号を形成す
る。上下に振り分けられたサブデコーダSUB−DEC
は、その間に設けられ1つの置きのワード線の選択信号
を形成する。このようにして、小メモリマットのワード
線は、それを挟んで設けられた2つのサブデコーダに対
して1つ置きに交互に接続される。
A sub-decoder SUB-DEC is provided so as to sandwich the small memory mat MAT. For example, the sub-decoder SUB-DEC sandwiched between two small memory mats is
The drive signal for every other word line on both sides thereof is formed. Sub-decoder SUB-DEC distributed vertically
Form a selection signal for every other word line provided between them. In this way, the word lines of the small memory mat are alternately connected to the two sub-decoders sandwiching them.

【0029】図4には、センスアンプとその周辺部の一
実施例の概略回路図が示されている。センスアンプの一
対の入出力のうち、一方の小メモリマットのデータ線に
対応した周辺部が代表として示され、それと対称的な回
路とされる他方の小メモリマット側の回路は一部が省略
されている。
FIG. 4 shows a schematic circuit diagram of an embodiment of the sense amplifier and its peripheral portion. Of the pair of inputs and outputs of the sense amplifier, the peripheral portion corresponding to the data line of one of the small memory mats is shown as a representative, and the circuit on the side of the other small memory mat, which is a symmetrical circuit, is partially omitted. Has been done.

【0030】この実施例においては、前記センスアンプ
SAが増幅動作とデータ保持機能を持つようにされるも
のであることからセンスラッチSLのように表してい
る。センスラッチSLは、入力と出力とが交差接続され
てなるCMOSインバータ回路と、かかるCMOSイン
バータ回路により構成され、これのCMOSインバータ
回路には活性化電圧VSAPとVSANが供給されこと
によって、選択的に動作状態にされる。
In this embodiment, the sense amplifier SA is shown as a sense latch SL because it has an amplifying operation and a data holding function. The sense latch SL is composed of a CMOS inverter circuit in which inputs and outputs are cross-connected, and the CMOS inverter circuit, and the CMOS inverter circuit is selectively supplied with activation voltages VSAP and VSAN. Activated.

【0031】センスラッチSLの一対の入出力ノード
は、Yデコーダ(YG Dec)により形成される選択
信号によりスイッチ制御されるMOSFETと、隣接す
る奇数と偶数の上記スイッチMOSFETに対して共通
に設けらたスイッチMOSFETを介して一対の入出力
線IOLとIORに接続される。上記共通に設けられた
スイッチMOSFETは、上記センスラッチ列の間に設
けられたY系のプリデコーダ(YPG Dec)により
形成される選択信号によりスイッチ制御される。このよ
うにYゲートは、2つのY系デコーダの選択信号により
スイッチ制御される2つのMOSFETから構成され
る。
A pair of input / output nodes of the sense latch SL are provided in common for the MOSFET switch-controlled by the selection signal formed by the Y decoder (YG Dec) and the adjacent odd and even switch MOSFETs. And a pair of input / output lines IOL and IOR via a switch MOSFET. The switch MOSFET provided in common is switch-controlled by a selection signal formed by a Y-system predecoder (YPG Dec) provided between the sense latch trains. Thus, the Y gate is composed of two MOSFETs whose switches are controlled by the selection signals of the two Y system decoders.

【0032】同図には、発明の理解を容易にするため
に、4本のデータ線に対応したセンスラッチ列毎に、プ
リデコーダを設けるようにしているが、実際には後述す
る図5に示すように、小メモリマット毎のセンスラッチ
列SLの間に間隙、言い換えるならば、X系サブデコー
ダSUB Decに対応した空きエリアにY系のサブデ
コーダとしての上記プリデコーダが設けられる。このよ
うにY系のデコーダを分離することにより、上記カラム
スイッチMOSFETのゲートに供給される選択信号線
の数を減らすことができる。つまり、カラムスイッチM
OSFETの数に対応した数の選択信号線がセンスラッ
チ列と平行に多数配置されることによって配線エリアを
広くとる必要があるが、上記のようなYデコーダの2分
割によってその配線数を低減させることができる。
In the figure, a predecoder is provided for each sense latch column corresponding to four data lines in order to facilitate understanding of the invention. As shown in the figure, the predecoder as a Y-system subdecoder is provided in a space between the sense latch rows SL for each small memory mat, in other words, in an empty area corresponding to the X-system subdecoder SUB Dec. By separating the Y-system decoder in this way, the number of selection signal lines supplied to the gate of the column switch MOSFET can be reduced. That is, the column switch M
It is necessary to make a wiring area wide by arranging a large number of selection signal lines corresponding to the number of OSFETs in parallel with the sense latch column, but the number of wirings is reduced by dividing the Y decoder into two as described above. be able to.

【0033】データ線DLにはプリチャージ信号RPC
2とRPC1をそれぞれ受けるプリチャージMOSFE
Tが設けられる。データ線DLとセンスアンプの入出力
ノードとの間には、選択信号TR1とTR2により制御
されるトランスファMOSFETが設けられる。これら
のMOSFETに相当するセンスラッチSLの右側回路
は省略されている。
A precharge signal RPC is applied to the data line DL.
2 and RPC1 receive precharge MOSFE respectively
T is provided. A transfer MOSFET controlled by selection signals TR1 and TR2 is provided between the data line DL and the input / output node of the sense amplifier. The right side circuit of the sense latch SL corresponding to these MOSFETs is omitted.

【0034】同図には省略されいてが、上記センスラッ
チの一対の入力には、入力ノードを0VにセットするM
OSFETが設けられる。これにより、増幅動作を開始
する前には入力信号が0Vにセットされる。上記センス
ラッチSLの一対の入力は、上記トランスファMOSF
ETを介してデータ線DL01L〜DL04L等に接続
される。トランスファMOSFETは、奇数番目のデー
タ線DL01L及びDL03Lと偶数番目のデータ線D
L02L及びDL04Lに対応して2つ分けられ、それ
ぞれ選択信号TR1とTR2が供給される。これに対応
して、奇数データ線DL01L及びDL03L設けられ
るプリチャージMOSFETのゲートには、プリチャー
ジ電圧RPC1が供給され、偶数データ線DL02L及
びDL04Lに設けられるプリチャージMOSFETの
ゲートには、プリチャージ電圧RPC2が供給される。
Although not shown in the figure, the pair of inputs of the sense latch has an input node M set to 0V.
An OSFET is provided. As a result, the input signal is set to 0V before the amplification operation is started. The pair of inputs of the sense latch SL is the transfer MOSF.
The data lines DL01L to DL04L and the like are connected via ET. The transfer MOSFET includes odd-numbered data lines DL01L and DL03L and an even-numbered data line D.
It is divided into two corresponding to L02L and DL04L, and selection signals TR1 and TR2 are respectively supplied. Correspondingly, the gates of the precharge MOSFETs provided in the odd data lines DL01L and DL03L are supplied with the precharge voltage RPC1, and the gates of the precharge MOSFETs provided in the even data lines DL02L and DL04L are supplied with the precharge voltage. RPC2 is supplied.

【0035】この実施例では、前記同様に上記一対のメ
モリマットは一方が活性化されるときには、他方が非活
性化される。この非活性化されるメモリマットは、それ
が非活性状態にされるにもかかわらず、上記トランスフ
ァMOSFETがオン状態にされ、それに対応したデー
タ線がセンスアンプの入力に接続される。そして、前記
のように非活性メモリマット側では、データ線のプリチ
ャージ電圧が、活性化されるメモリマットのデータ線の
ハイレベルとロウレベルの中間電位になるように低く設
定される。このようにして、非活性側のメモリマットの
データ線はセンスアンプの基準電圧として用いられる。
In this embodiment, like the above, when one of the pair of memory mats is activated, the other is deactivated. In this inactivated memory mat, the transfer MOSFET is turned on and the corresponding data line is connected to the input of the sense amplifier, although it is inactivated. Then, as described above, on the non-active memory mat side, the precharge voltage of the data line is set low so as to be an intermediate potential between the high level and the low level of the data line of the activated memory mat. In this way, the data line of the memory mat on the inactive side is used as the reference voltage of the sense amplifier.

【0036】特に制限されないが、センスラッチSLが
CMOSラッチ回路により構成されることに対応して、
書き込み動作のときには各ラッチに対して書き込みデー
タで保持させられる。すなわち、上記YゲートYGを順
次に開いて書き込みデータをセットした後に、偶数用と
奇数用のトランスファMOSFETを同時にオン状態に
して同時に書き込み動作を行うようにするものである。
このような書き込み動作に応じてセンスアンプの動作電
圧が書込み電圧に対応した4Vのような電圧に切り替え
られる。これに対して、読み出し動作及び書き込みベリ
ファイ時には、最初のメモリサイクルを除いて偶数と奇
数のデータ線が交互に千鳥状に活性化されることよっ
て、パイプライン的な連続アクセスが可能にされる。
Although not particularly limited, in response to the sense latch SL being composed of a CMOS latch circuit,
During a write operation, write data is held in each latch. That is, the Y gate YG is sequentially opened to set write data, and then the even-numbered and odd-numbered transfer MOSFETs are simultaneously turned on to simultaneously perform the write operation.
In accordance with such a write operation, the operating voltage of the sense amplifier is switched to a voltage such as 4V corresponding to the write voltage. On the other hand, at the time of read operation and write verify, even-numbered and odd-numbered data lines are alternately activated in a zigzag pattern except for the first memory cycle, thereby enabling pipeline continuous access.

【0037】図5には、この発明に係る一括消去型不揮
発性記憶装置の一実施例のメモリマット直接周辺部にお
けるレイアウト図が示されている。縦長エリアの中央部
分においてセンスラッチSLが縦方向に配列される。こ
のセンスラッチSLの列を挟んで2つのメモリマットが
設けられる。上記2つに分けられたメモリマットは、そ
れぞれが小メモリマットMAT0L〜MAT7LとMA
T0R〜MAT7Rから構成される。小メモリマットM
AT0LとMAT0Rの上部には、冗長データ線用と管
理ビット用のメモリマットが設けられる。このメモリマ
ットの冗長用データ線は、上記小メモリマットMAT0
L〜MAT7LとMAT0R〜MAT7Rに対応したも
のが纏められてここに形成される。
FIG. 5 shows a layout diagram in the direct peripheral portion of the memory mat of one embodiment of the batch erasing type nonvolatile memory device according to the present invention. Sense latches SL are arranged vertically in the central portion of the vertically long area. Two memory mats are provided sandwiching the row of sense latches SL. The memory mats divided into the above two are small memory mats MAT0L to MAT7L and MA, respectively.
It is composed of T0R to MAT7R. Small memory mat M
Memory mats for redundant data lines and management bits are provided above the AT0L and MAT0R. The redundancy data line of this memory mat is the small memory mat MAT0.
Those corresponding to L to MAT7L and MAT0R to MAT7R are collected and formed here.

【0038】この実施例のように、個々のメモリマット
MAT0L〜MAT7LとMAT0R〜MAT7Rに逐
一冗長データ線を設けないで、1つにメモリマットに纏
めるようにすることにより、上記管理ビットが記憶され
る記憶エリアととともに一定の記憶エリアが確保できる
からレイアウトの簡素化が可能になる。なお、管理ビッ
トは、1つのワード線により指定されるようにされて、
通常データとともに同一アドレスで物理的に連結させて
一体的に構成される。この管理ビットには、ECC用の
パリティビットや、書替え履歴を記録するビット等が設
けられる。
As in this embodiment, by not providing redundant data lines for each of the memory mats MAT0L to MAT7L and MAT0R to MAT7R one by one, the management bits are stored in one memory mat. Since a certain storage area can be secured together with the storage area, the layout can be simplified. Note that the management bit is specified by one word line,
It is configured integrally with normal data by physically connecting it at the same address. The management bit is provided with a parity bit for ECC, a bit for recording a rewriting history, and the like.

【0039】上記小メモリマットの両側にはX系のサブ
デコーダSUB−Decが配置される。小メモリマット
と左側チップ周辺との間には、ディチャージMOSFE
T(DMOS)及びソースMOSFET(SMOS)が
設けられる。チップの上部には、メインデコーダ(Ma
in Dec)が配置される。そして、その上左端に
は、ゲートデコーダ(Pre Dec)が設けられ、そ
の下には上記DMOSとSMOSを駆動するドライバ回
路が設けられる。
X-system sub-decoders SUB-Dec are arranged on both sides of the small memory mat. Decharge MOSFE is placed between the small memory mat and the periphery of the left chip.
A T (DMOS) and a source MOSFET (SMOS) are provided. The main decoder (Ma
in Dec) is arranged. A gate decoder (Pre Dec) is provided at the upper left end of the gate decoder, and a driver circuit for driving the DMOS and SMOS is provided below the gate decoder.

【0040】同図のセンスラッチSLには、前記のよう
なYゲートも含まれる。このYゲート部に対応した上部
には、Y系のデコーダYG Decが配置され、センス
ラッチSLの間で、上記X系のサブデコーダSUB D
ecに対応した部分には、Y系のサブデコーダとしての
プリデコーダYPG Decが設けられる。
The above-mentioned Y gate is also included in the sense latch SL of FIG. A Y-system decoder YG Dec is arranged on the upper portion corresponding to the Y gate portion, and the X-system sub-decoder SUB D is provided between the sense latches SL.
A predecoder YPG Dec as a Y-system sub-decoder is provided in a portion corresponding to ec.

【0041】図6には、この発明に係る一括消去型不揮
発性記憶装置における読み出し制御系の一実施例のブロ
ック図が示されている。この実施例では、高速バイトア
クセスのためのランダム・アクセス系と、大量のデータ
を高速にアクセスするためのシリアル・アクセス系とが
設けられる。
FIG. 6 is a block diagram of an embodiment of a read control system in the batch erase type nonvolatile memory device according to the present invention. In this embodiment, a random access system for high speed byte access and a serial access system for high speed access of a large amount of data are provided.

【0042】Yアドレスバッファ(Y Address Buf
fer)は、ランダム・アクセスモードのときには、外部端
子Aiから入力されたアドレス信号を取り込み、シリア
ル・アクセスモードのときには、バイナリーカウンタ
(Binary Counter) の出力信号を受けるシリアルアド
レス発生回路(Serial Address Generator) より形
成されたアドレス信号を取り込む。上記バイナリーカウ
ンタは、シリアルクロックSCに基づいてタイミング発
生回路(Timing Generator) で形成されたパルスCU
Pを計数することにより、上記計数出力を形成するもの
である。
Y address buffer (Y Address Buf
fer) takes in the address signal input from the external terminal Ai in the random access mode, and receives the output signal of the binary counter (Binary Counter) in the serial access mode (serial address generator). The address signal thus formed is taken in. The binary counter is a pulse CU formed by a timing generator (Timing Generator) based on the serial clock SC.
The count output is formed by counting P.

【0043】このようにシリアル・アクセスモードのと
きには、内部でアドレス信号を形成するものであるの
で、1つ前のサイクルでカウントアップ信号を冗長比較
に入力することにより、それに対応したアドレスへのア
クセスのときには冗長比較結果により、不良があればそ
の前に冗長回路に切り換えるようにすることによって高
速アクセスを可能にしている。
As described above, in the serial access mode, the address signal is internally formed. Therefore, by inputting the count-up signal to the redundancy comparison in the immediately preceding cycle, access to the address corresponding thereto is made. In this case, if there is a defect, the redundant circuit is switched to the redundant circuit before the defect, thereby enabling high-speed access.

【0044】上記シリアル・アクセスモードとランダム
・アクセス・モードの判定は、コマンドコントロール回
路(Command Control) により判定され、シリアル制
御信号SBとランダム制御信号RBとが形成される。こ
のコマンドコントロールには、ライトイネーブル信号/
WEに指定された所定のタイミングで、図示しないデー
タ端子から入力されて信号Diが入力されて、上記動作
モードの指定が行われる。
The determination of the serial access mode and the random access mode is made by the command control circuit (Commmand Control), and the serial control signal SB and the random control signal RB are formed. This command control includes a write enable signal /
At a predetermined timing designated by WE, the signal Di is inputted from a data terminal (not shown) to designate the operation mode.

【0045】メインアンプMAは、上記のようなシリア
ル・アクセス時とランダム・アクセス時の両方に使用す
ることにより、回路の簡素化を図るものである。次に説
明するように、上記信号RBによりランダム・アクセス
モードに入ると、Y系のタイミング発生回路(Timing
Generator) により信号PIO,DIOが発生されて電
流センス回路が活性化される。このときには、前記セン
スアンプ(又はセンスラッチ)は、活性化信号が形成さ
れず出力がハイインピーダンス状態になっており、ラン
ダム・アクセスには関与しない。上記信号SBによりシ
リアル・アクセスモードに入ると、Y系のタイミング発
生回路(Timing Generator) により信号PIO,DI
Oが発生されず電流センス回路が非活性のままにされ
る。このときには、前記センスアンプ(又はセンスラッ
チ)は、活性化信号が形成されて1本のワード線に対応
した信号の増幅と保持動作を行う。
The main amplifier MA is used for both the serial access and the random access as described above to simplify the circuit. As will be described below, when the random access mode is entered by the signal RB, the Y-system timing generation circuit (Timing)
Signals PIO and DIO are generated by the generator to activate the current sense circuit. At this time, the sense amplifier (or sense latch) is not involved in random access because the activation signal is not formed and the output is in the high impedance state. When the serial access mode is entered by the signal SB, the signals PIO, DI are generated by the Y-system timing generation circuit (Timing Generator).
No O is generated and the current sense circuit remains inactive. At this time, the sense amplifier (or sense latch) performs an amplification and holding operation of a signal corresponding to one word line when an activation signal is formed.

【0046】図7には、この発明に係る一括消去型不揮
発性記憶装置におけるY系のセンスパスの一実施例の回
路図が示されている。メモリ部は1つの記憶MOSFE
Tとそれに関連するMOSFETのみが代表として例示
的に示されている。
FIG. 7 shows a circuit diagram of an embodiment of a Y-system sense path in the batch erase type nonvolatile memory device according to the present invention. The memory part is a single memory MOSFE
Only T and its associated MOSFETs are shown as representatives.

【0047】センス(Sense) 側の記憶MOSFETが
接続されるワード線WL、及び選択MOSFETのゲー
トが接続される選択信号STDL、STSLは所定の選
択レベルにされる。これに対して、リファレンス(Ref
erence) 側の記憶MOSFETが接続されるワード線及
び選択MOSFETのゲートが接続される選択信号ST
DR、STSRは回路の接地電位VSSにされる。つま
り、選択側のデータ線DLLに読み出し信号は、非選択
側のデータ線DLRに与えられたプリチャージ電圧を参
照電圧としてセンスラッチにより増幅と保持が行われ
る。上記データ線DLLとDLRは、上記左右に分けら
れたメモリマットに対応している。
The word line WL to which the storage MOSFET on the sense side is connected and the selection signals STDL and STSL to which the gate of the selection MOSFET is connected are set to a predetermined selection level. On the other hand, the reference (Ref
erence) side storage MOSFET is connected to the word line and the selection MOSFET gate is connected to the selection signal ST
DR and STSR are set to the ground potential VSS of the circuit. That is, the read signal to the data line DLL on the selected side is amplified and held by the sense latch using the precharge voltage applied to the data line DLR on the non-selected side as a reference voltage. The data lines DLL and DLR correspond to the left and right memory mats.

【0048】上記センスラッチの保持電圧は、Yデコー
ダの選択信号YGによりスイッチ制御されるカラムスイ
ッチMOSFETと、プリデコーダの選択信号YPGに
よりスイッチ制御されるスイッチMOSFETを通して
入出力線IOLとIORに接続される。この入出力線I
OLとIORには、イコライズ信号EQにより制御され
て入出力線IOLとIORにプリチャージ電圧VIOを
供給するMOSFETが設けられる。
The holding voltage of the sense latch is connected to the input / output lines IOL and IOR through a column switch MOSFET switch-controlled by the Y decoder selection signal YG and a switch MOSFET switch-controlled by the predecoder selection signal YPG. It This input / output line I
The OL and IOR are provided with MOSFETs which are controlled by the equalize signal EQ and supply the precharge voltage VIO to the input / output lines IOL and IOR.

【0049】シリアル・アクセスモードのときには、信
号SBによりスイッチ制御されるMOSFETを通して
差動増幅回路A1とA2からなる初段の平衡差動型アン
プの一対の入力に上記入出力線IOLとIORの信号を
伝える。これらの初段回路の入力には、イコライズ信号
EQによりスイッチ制御されるイコライズMOSFET
が設けられている。上記平衡差動型アンプを構成する増
幅回路A1とA2の出力信号は、同様な差動増幅回路A
3とA4からなる平衡差動型アンプにより増幅されて次
段セレクタSELに伝えられる。これらの平衡差動型ア
ンプA1〜A4は、前記メインアンプMAを構成するも
のである。
In the serial access mode, the signals of the input / output lines IOL and IOR are applied to a pair of inputs of the balanced differential amplifier of the first stage composed of the differential amplifier circuits A1 and A2 through MOSFETs switch-controlled by the signal SB. Tell. The input of these first-stage circuits is an equalizing MOSFET whose switch is controlled by an equalizing signal EQ.
Is provided. The output signals of the amplifier circuits A1 and A2 forming the balanced differential amplifier are similar to each other.
It is amplified by the balanced differential amplifier composed of 3 and A4 and transmitted to the next-stage selector SEL. These balanced differential amplifiers A1 to A4 compose the main amplifier MA.

【0050】ランダム・アクセスモードのときには、信
号RBによりスイッチ制御されるMOSFETを通して
電流センスアンプCASの入力に上記入出力線IOLと
IORが接続される。このとき、シリアル・アクセス用
のセンスラッチSLは動作しないようにされる。つま
り、センスラッチSLの動作電圧VSAPとVSAN
は、IVのような固定電圧とされてCMOSインバータ
回路を構成するMOSFETが動作しないようにされ
る。電流センスアンプCSAは、カラムスイッチにより
選択されたデータ線に対応して設けられるものである。
言い換えるならば、電流センスアンプCSAは、出力端
子数に対応した少数個が設けられのみであるので、比較
的大きな電流を流すことができる。これにより、ランダ
ム・アクセスモードのときには、選択されたメモリセル
の読み出しを高速に行うようにすることができる。
In the random access mode, the input / output lines IOL and IOR are connected to the input of the current sense amplifier CAS through the MOSFET switch-controlled by the signal RB. At this time, the sense latch SL for serial access is disabled. That is, the operating voltages VSAP and VSAN of the sense latch SL.
Is set to a fixed voltage such as IV so that the MOSFETs forming the CMOS inverter circuit do not operate. The current sense amplifier CSA is provided corresponding to the data line selected by the column switch.
In other words, the current sense amplifier CSA is provided with only a small number corresponding to the number of output terminals, so that a relatively large current can flow. Thus, in the random access mode, the selected memory cell can be read at high speed.

【0051】セレクタSELは、右側のメモリマットか
らの読み出し信号と、左側からのメモリマットからの読
み出し信号とが、差動増幅回路により増幅されるもので
あるので論理レベルと信号レベルとが逆になってしまう
ので、例えば左側を基準にすると、左側のメモリマット
からの読み出し信号は、そのままスルーしてナンドゲー
ト回路からなる出力ラッチ回路に伝え、右側のメモリマ
ットからの読み出し信号は、左右をクロスさせて上記出
力ラッチ回路に伝える。出力ラッチ回路の出力信号は、
出力制御信号OEによりゲートの制御が行われるゲート
回路と、一方の出力信号を反転させるインバータ回路か
らなる出力制御回路と、Pチャンネル型MOSFETと
Nチャンネル型MOSFETからなる出力MOSFET
からなる出力回路から構成される出力バッファを通して
外部端子IOに伝えられる。
In the selector SEL, the read signal from the memory mat on the right side and the read signal from the memory mat from the left side are amplified by the differential amplifier circuit, so that the logic level and the signal level are reversed. For example, if the left side is used as a reference, the read signal from the left memory mat is passed through to the output latch circuit consisting of the NAND gate circuit, and the read signal from the right memory mat is crossed left and right. To the output latch circuit. The output signal of the output latch circuit is
A gate circuit whose gate is controlled by the output control signal OE, an output control circuit including an inverter circuit that inverts one output signal, and an output MOSFET including a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET
Is transmitted to the external terminal IO through an output buffer composed of an output circuit consisting of.

【0052】図8には、電流センスアンプCSAの一実
施例の回路図が示されている。同図(A)には、その全
体回路図が示され、(B)にはそれに用いられる基準電
圧発生回路が示され、(C)にはダミー電流発生部に使
用される基準電圧発生回路が示され、(D)にはダミー
電流発生回路の回路図が示されている。
FIG. 8 shows a circuit diagram of an embodiment of the current sense amplifier CSA. FIG. 1A shows an overall circuit diagram thereof, FIG. 1B shows a reference voltage generation circuit used therefor, and FIG. 3C shows a reference voltage generation circuit used for a dummy current generation unit. 6D, a circuit diagram of the dummy current generating circuit is shown.

【0053】電流センスアンプは、入力端子INから選
択された記憶トランジスタにメモリ電流が流れるか否か
を判定する。ランダム・アクセスモードのときには、信
号CEB0Bと信号RBによりオン状態にされるMOS
FETを帰還用のMOSFETを通してメモリ電流が供
給される。信号PIOBによりスイッチ制御されるMO
SFETは、選択された記憶MOSFETのデータ線に
おける比較的大きな負荷容量に対して高速にチャージア
ップさせる電流を形成するものである。
The current sense amplifier determines whether or not a memory current flows through the storage transistor selected from the input terminal IN. A MOS that is turned on by the signals CEB0B and RB in the random access mode
A memory current is supplied to the FET through the feedback MOSFET. MO switch-controlled by signal PIOB
The SFET forms a current for rapidly charging up a relatively large load capacitance in the data line of the selected storage MOSFET.

【0054】これに対して、ダミー電流源Iは、記憶M
OSFETに流れる電流の約半分の電流を流すようにさ
れる。このダミー電流源Iは、(C)のようにトリミン
グ信T1〜T3によりトリミング調整がされた基準電圧
VRIを、(D)の定電流源を構成するMOSFETM
1とM2のゲートに供給することにより、その電流値を
プロセスバラツキに対して調整可能にされる。MOSF
ETM1とM2は、前記メモリブロックの選択MOSF
ETに対応した狭チャンネルMOSFETを使用してお
り、そのプロセスパラツキによる影響を吸収するように
するものである。つまり、選択された記憶トランジスタ
にはドレイン側とソース側にそれぞれ選択MOSFET
が設けられ、これらの選択MOSFETと記憶トランジ
スタとの合成コンダクタンスによってメモリ電流が決定
される。それ故、それと同じMOSFETを用いてダミ
ー電流Iを形成することにより精度の高い電流センスを
行うようにすることができる。
On the other hand, the dummy current source I has the memory M
About half the current flowing through the OSFET is made to flow. This dummy current source I uses the reference voltage VRI trimmed and adjusted by the trimming signals T1 to T3 as shown in (C) and the MOSFET M constituting the constant current source of (D).
By supplying to the gates of 1 and M2, the current value can be adjusted with respect to process variations. MOSF
ETM1 and M2 are selection MOSFs of the memory block
A narrow channel MOSFET compatible with ET is used to absorb the influence of process variations. That is, the selected storage transistor has a selection MOSFET on the drain side and a selection MOSFET on the source side.
Is provided, and the memory current is determined by the combined conductance of the selection MOSFET and the storage transistor. Therefore, by forming the dummy current I using the same MOSFET as that, it is possible to perform current sensing with high accuracy.

【0055】上記電流センスアンプの動作は、選択側の
メモリマットに対応したものは信号MSによりダミー電
流源は接続されない。それ故、メモリ電流が流れるか否
かに応じて入力端子INのロウレベルとハイレベルにさ
れる。この入力電圧を受けるNチャンネル型MOSFE
Tと信号VCMを受けるPチャンネル型MOSFETと
のコンダクタンス比により増幅されて出力信号が形成さ
れる。このとき、出力電圧は上記電流経路を構成するN
チャンネル型MOSFETのゲートに帰還されて入力端
子INの信号レベルを制限するように作用する。これに
より、入力端子INの信号振幅は上記のような帰還経路
によって制限される。このことは、ランダム・アクセス
モードにより複数の記憶トランジスタを次々に読み出す
ときに、信号振幅を制限するように作用して高速読み出
しを実現する。
Regarding the operation of the above current sense amplifier, the dummy current source is not connected by the signal MS for the memory mat on the selected side. Therefore, the input terminal IN is set to the low level and the high level depending on whether or not the memory current flows. N-channel type MOSFE which receives this input voltage
An output signal is formed by being amplified by the conductance ratio between T and the P-channel MOSFET that receives the signal VCM. At this time, the output voltage is N which constitutes the current path.
The signal is fed back to the gate of the channel type MOSFET and acts to limit the signal level at the input terminal IN. As a result, the signal amplitude at the input terminal IN is limited by the feedback path as described above. This acts to limit the signal amplitude when reading a plurality of storage transistors one after another in the random access mode, and realizes high-speed reading.

【0056】上記電流センスアンプの動作は、非選択側
のメモリマットに対応したものは信号MSによりダミー
電流源が接続される。この非選択側のメモリマットで
は、前記のように選択MOSFETがオフ状態であるの
でデータ線はハイインピーダンス状態となってメモリ電
流は流れないが、それに代わってダミー電流Iが流れる
ようにされる。このダミー電流に応じて出力端子OUT
の信号レベルは、前記選択側の出力信号のハイレベル/
ロウレベルの中間レベルにすることができる。これによ
り、メインアンプでは、上記2つの電流センスアンプの
出力信号を差動増幅して読み出し信号を形成することに
なる。
Regarding the operation of the current sense amplifier, the dummy current source is connected by the signal MS for the memory mat corresponding to the non-selected side. In the memory mat on the non-selected side, since the selection MOSFET is in the OFF state as described above, the data line is in the high impedance state and the memory current does not flow, but the dummy current I flows instead. Output terminal OUT according to this dummy current
Signal level of the output signal of the selection side is high level /
It can be an intermediate level from the low level. As a result, the main amplifier differentially amplifies the output signals of the two current sense amplifiers to form a read signal.

【0057】図9には、ランダム・アクセスモードを説
明するためのタイミング図が示されている。チップイネ
ーブル信号/CEのロウレベルによりメモリアクセスが
開始される。アドレス信号Aiの取り込みが行われ、ア
ドレス信号変化に対応したタイミングパルスATDが形
成される。これにより信号DIOがハイレベルになり、
データ線がロウレベルにリセットされる。続いて、信号
PIOBがロウレベルにされて電流センスアンプを通し
てデータ線にプリチャージが開始される。これと同時
に、信号EQにより入出力線やメインアンプMA側では
イコライズが実施され、入出力線IOは所定のバイアス
電圧にされる。
FIG. 9 shows a timing diagram for explaining the random access mode. Memory access is started by the low level of the chip enable signal / CE. The address signal Ai is taken in, and the timing pulse ATD corresponding to the change of the address signal is formed. This causes the signal DIO to go high,
The data line is reset to low level. Then, the signal PIOB is set to the low level to start precharging the data line through the current sense amplifier. At the same time, equalization is performed on the input / output line and the main amplifier MA side by the signal EQ, and the input / output line IO is set to a predetermined bias voltage.

【0058】上記アドレス信号Aiに対応してワード線
WLの選択動作が行われ、信号PIOBのハイレベルに
よりデータ線DLのプリチャージ動作が停止させられ
る。これにより、記憶トランジスタに流れる電流の有無
により入出力線IOの電位が変化する。電流センスアン
プではそれを増幅して、メインアンプ(OP Amp)
により更に増幅されて、出力信号DOUTが形成され
る。このようなランダム・アクセスモードは、基本的に
は従来のEPROMと類似の動作により行われるもので
あり、8ビットの単位での読み出しを行うときには16
個のように少数個しか設けられないから、1個当たりの
動作電流を比較的大きく設定し、高速読み出しを行うよ
うにするものである。
The selection operation of the word line WL is performed in response to the address signal Ai, and the precharge operation of the data line DL is stopped by the high level of the signal PIOB. As a result, the potential of the input / output line IO changes depending on the presence / absence of a current flowing through the storage transistor. The current sense amplifier amplifies it, and the main amplifier (OP Amp)
Is further amplified by and is formed into an output signal DOUT. Such a random access mode is basically performed by an operation similar to that of a conventional EPROM, and is 16 when read in 8-bit units.
Since only a small number of devices are provided, the operating current per device is set to a relatively large value so that high-speed reading is performed.

【0059】図10には、シリアル・アクセスモードを
説明するためのタイミング図が示されている。(A)に
は、記憶トランジスタからセンスラッチまでのタイミン
グ図が示され、(B)にはセンスラッチから出力端子ま
でのタイミング図が示されている。
FIG. 10 shows a timing diagram for explaining the serial access mode. A timing diagram from the storage transistor to the sense latch is shown in (A), and a timing diagram from the sense latch to the output terminal is shown in (B).

【0060】(A)において、信号PRC1のハイレベ
ルの間にデータ線のプリチャージが行われる。このプリ
チャージ動作において、センス側はハイレベルのプリチ
ャージにされ、ファレンス側はセンス側のハイレベルと
ロウレベルの中間レベルにされたプリチャージ電位とさ
れる。信号SSSとSSDのハイレベルにより、選択M
OSFETがオン状態となり、選択されたワード線に結
合された記憶トランジスタがオン状態なら、上記データ
線DLのプリチャージ電圧がハイレベルからロウレベル
に引き抜かれる。
In (A), the data line is precharged while the signal PRC1 is at the high level. In this precharge operation, the sense side is precharged to a high level and the reference side is set to a precharge potential which is an intermediate level between the high level and the low level on the sense side. Select M by high level of signals SSS and SSD
When the OSFET is turned on and the storage transistor coupled to the selected word line is turned on, the precharge voltage of the data line DL is pulled from the high level to the low level.

【0061】データ線DLをセンスラッチに接続する信
号TR1がハイレベルにされて、上記記憶トランジスタ
の読み出し電圧とリファレンス電圧とはセンスラッチに
取り込まれる。信号SAN1のハイレベルによりセンス
アンプが動作を開始して、上記読み出し信号の増幅を開
始する。この増幅信号が大きくされると、信号TR1が
ロウレベルにされてデータ線がセンスラッチから切り離
される。これにより、大きな寄生容量を持つようにされ
たデータ線DLが切り離されるから、センスラッチの内
部ノードのハイレベルは高速にハイレベルに立ち上げら
れる。このように、センスラッチの増幅の途中で、信号
TR1をロウレベルにしてデータ線DLの切り離しを行
うようにすることによって、センスラッチの高速化及び
低消費電力化を図ることができる。
The signal TR1 for connecting the data line DL to the sense latch is set to the high level, and the read voltage and the reference voltage of the storage transistor are taken into the sense latch. The sense amplifier starts operating in response to the high level of the signal SAN1 and starts amplification of the read signal. When this amplified signal is increased, the signal TR1 is set to low level and the data line is disconnected from the sense latch. As a result, the data line DL having a large parasitic capacitance is disconnected, so that the high level of the internal node of the sense latch is quickly raised to the high level. As described above, the signal TR1 is set to the low level during the amplification of the sense latch to disconnect the data line DL, so that the sense latch can be speeded up and the power consumption can be reduced.

【0062】上記のように信号TR1のロウレベルによ
りセンスラッチとデータ線DLとが分離されているか
ら、上記センスラッチの電源電圧レベルまでの動作と平
行して、信号RPC2のハイレベルにより次のワード線
の選択動作(フェイズ2)に対応したデータ線DLのプ
リチャージが同時に行われる。以下、上記同様に信号S
SSとSSDにより記憶トランジスタの記憶情報に対応
してデータ線DLに読み出しレベルが現れる。信号TR
2により上記読み出し信号は、それに対応したセンスラ
ッチに伝えられ、信号SAN2によりセンスラッチの増
幅動作が開始される。信号TR2のロウレベルによりデ
ータ線DLの切り離しにより、かかるセンスラッチの増
幅動作が高速に行われる。
Since the sense latch and the data line DL are separated by the low level of the signal TR1 as described above, the next word is changed by the high level of the signal RPC2 in parallel with the operation up to the power supply voltage level of the sense latch. Precharging of the data line DL corresponding to the line selection operation (Phase 2) is simultaneously performed. Thereafter, the signal S
A read level appears on the data line DL corresponding to the stored information of the storage transistor due to SS and SSD. Signal TR
The read signal is transmitted to the corresponding sense latch by 2 and the amplifying operation of the sense latch is started by the signal SAN2. By disconnecting the data line DL by the low level of the signal TR2, the amplification operation of the sense latch is performed at high speed.

【0063】上記信号PRC1、TR1及びSAN1が
奇数系とされ、信号PRC2、TR2及びSAN2が偶
数系とされ、センスラッチの増幅動作と次のファイズの
データ線プリチャージ動作とが互いにオーパーラップし
て行われるようにされるので、複数のワード線に跨がっ
た連続アクセスを高速に行うことができる。
The signals PRC1, TR1 and SAN1 are set to an odd system, the signals PRC2, TR2 and SAN2 are set to an even system, and the amplification operation of the sense latch and the data line precharge operation of the next phase are overlapped with each other. Since it is performed, continuous access across a plurality of word lines can be performed at high speed.

【0064】(B)に示すように、上記のようにセンス
ラッチに保持された1ワード線分のデータは、シリアル
クロックSCに同期して発生された信号YGE及びYP
Gによりカラム系の選択動作が行われる。これと同時に
カウントアップ信号CUPが発生されて次のカラムアド
レス信号が発生される。上記カラム系の選択動作により
選ばれたセンスラッチの保持信号は、入出力線IOを通
してメインアンプ(OP Amp)と出力回路を通して
出力される。シリアルクロックSCのロウレベルによ
り、カラム系の選択回路がリッセットされ、再びハイレ
ベルにされることにより次アドレスの信号が出力され
る。
As shown in (B), the data of one word line held in the sense latch as described above is generated by synchronizing with the signals YGE and YP generated in synchronization with the serial clock SC.
A column system selection operation is performed by G. At the same time, the count-up signal CUP is generated and the next column address signal is generated. The holding signal of the sense latch selected by the column-system selecting operation is output through the input / output line IO through the main amplifier (OP Amp) and the output circuit. The column-level selection circuit is reset by the low level of the serial clock SC, and is set to the high level again to output the signal of the next address.

【0065】図11には、この発明に係る一括消去型不
揮発性記憶装置における冗長回路の概略レイアウト図が
示されている。同図には、2つの小メモリマットMAT
と、冗長と管理ビット用のメモリマットが代表として例
示的に示されている。また、黒い太い線で示されている
のは、サブデコーダ(SUB−Dec)である。
FIG. 11 is a schematic layout diagram of the redundant circuit in the collective erase type nonvolatile memory device according to the present invention. The figure shows two small memory mats MAT.
, And memory mats for redundancy and management bits are shown as representatives. Also, what is indicated by a thick black line is a sub-decoder (SUB-Dec).

【0066】小メモリマットMATにおいて、データ線
DLには本体メモリ部とワード線救済用の冗長メモリ
(WL)部が設けられる。救済用のデータ線は、上記管
理ビット用の記憶部と同じメモリマットに纏めて設けら
れる。すなわち、前記図5のように各小メモリマットに
はデータ線救済用の冗長データ線がなく、1つの救済用
のデータ線として纏めて設けられる。
In the small memory mat MAT, the data line DL is provided with a main body memory portion and a word line relief redundant memory (WL) portion. The relief data lines are collectively provided in the same memory mat as the storage unit for the management bit. That is, as shown in FIG. 5, each small memory mat does not have a redundant data line for repairing a data line, and is provided collectively as one repair data line.

【0067】図12には、上記データ線救済用の冗長回
路の一実施例の回路図が示されている。データ線DLに
欠陥があると、冗長比較回路では信号YRHITBをロ
ウレベルにする。これにより、データ線DL側のプリデ
コーダに対応したスイッチMOSFETとYGデコーダ
に入力されるアドレス信号を伝えるスイッチMOSFE
Tがオフして本体側の選択動作を禁止する。上記信号Y
RHITBのロウレベルにより、冗長データ線側のプリ
デコーダに対応したスイッチMOSFETがオン状態に
される。そして、冗長比較で信号YR0がハイレベルに
されると、YG0に対応したスイッチがオン状態になっ
て救済用のデータ線とされる。冗長比較で信号YR1が
ハイレベルにされると、YG1に対応したスイッチがオ
ン状態になって救済用のデータ線とされる。
FIG. 12 shows a circuit diagram of an embodiment of the redundancy circuit for saving the data line. If the data line DL is defective, the redundancy comparison circuit sets the signal YRHITB to low level. As a result, the switch MOSFET corresponding to the predecoder on the data line DL side and the switch MOSFET for transmitting the address signal input to the YG decoder.
When T turns off, the selection operation on the main body side is prohibited. Signal Y above
The switch MOSFET corresponding to the predecoder on the redundant data line side is turned on by the low level of RHITB. Then, when the signal YR0 is set to the high level in the redundancy comparison, the switch corresponding to YG0 is turned on and the data line for relief is used. When the signal YR1 is set to the high level in the redundancy comparison, the switch corresponding to YG1 is turned on and the data line for relief is used.

【0068】図13には、上記ワード線救済用の冗長回
路の一実施例の回路図が示されている。ワード線WLに
欠陥があると、冗長比較回路では信号XRHITBをロ
ウレベルにする。これにより、ワード線のプリデコーダ
(ゲートドライバ)に入力されるアドレス信号を伝える
スイッチMOSFETがオフして本体側の選択動作を禁
止する。冗長比較で信号XR0又はXR1がハイレベル
にされると、冗長側のサブデコーダに選択信号が供給さ
れる。この冗長側のサブデコーダには、上記信号XRH
ITBをロウレベルにより電源の供給が行われて活性化
される。これにより、冗長ワード線が選択される。な
お、本体側のサブデコーダには、上記信号XRHITB
のロウレベルにより非動作状態になっているので、本体
側のワード線は選択されない。
FIG. 13 shows a circuit diagram of an embodiment of the redundancy circuit for relieving the word line. If the word line WL is defective, the redundancy comparison circuit sets the signal XRHITB to low level. As a result, the switch MOSFET for transmitting the address signal input to the predecoder (gate driver) of the word line is turned off, and the selection operation on the main body side is prohibited. When the signal XR0 or XR1 is set to the high level in the redundancy comparison, the selection signal is supplied to the sub decoder on the redundancy side. The sub-decoder on the redundant side is provided with the signal XRH.
The ITB is activated by supplying power with the low level. As a result, the redundant word line is selected. The sub-decoder on the main body side is provided with the signal XRHITB.
The word line on the main body side is not selected because it is in the non-operation state due to the low level.

【0069】図14には、この発明に係る一括消去型不
揮発性記憶装置に設けられる一括判定回路の一実施例の
概略回路図が示されている。(A)には、メモリマット
側の回路が示され、(B)には判定回路が示されてい
る。(A)に示すように、センスラッチの一対の入出力
ノードに、ゲートが接続され、ソースが回路の接地電位
に接続され、ドレインが共通接続されてワイヤード構成
にされたMOSFETが設けられる。
FIG. 14 is a schematic circuit diagram of an embodiment of the collective judgment circuit provided in the collective erase type nonvolatile memory device according to the present invention. A circuit on the memory mat side is shown in (A), and a determination circuit is shown in (B). As shown in (A), a pair of input / output nodes of the sense latch is provided with a gate-connected MOSFET, a source connected to the ground potential of the circuit, and a drain connected in common to form a wired MOSFET.

【0070】特に制限されないが、前記のように奇数デ
ータ線と偶数データ線とに分けて選択動作を行うことに
対応して、上記MOSFETは奇数側と偶数側とに対応
して設けられる。(B)に示すように、上記ドレインが
ワイヤード論理の信号は、前記同様な電流センスにより
判定される。すなわち、ドレインが共通化されたMOS
FETのうち、いずれか1つでもオン状態にれると電流
センスによっで不一致と判定して出力信号OUTを形成
するものである。
Although not particularly limited, the MOSFETs are provided corresponding to the odd number side and the even number side in response to performing the selection operation separately for the odd number data line and the even number data line as described above. As shown in (B), the signal with the wired logic of the drain is determined by the same current sensing as described above. That is, a MOS with a common drain
If any one of the FETs is turned on, it is determined by current sensing that they do not match and the output signal OUT is formed.

【0071】例えば、メモリの記憶情報が論理“1”の
場合にデータ線DLの電位がロウレベルにされるとする
と、センスラッチにはロウレベルが取り込まれる。書込
み終了時及びオール“1”の場合、センス側のMOSF
ETが全てオフ状態にされる。逆に、オール“0”のと
き、リファレンス側のMOSFETが全てオフ状態にさ
れる。このことから、センス側かリファレンス側かを選
択することによりオール“1”と“0”をそれぞれ判定
することができる。
For example, if the potential of the data line DL is set to low level when the stored information in the memory is logic "1", the low level is taken into the sense latch. At the end of writing and when all "1", MOSF on the sense side
All ETs are turned off. On the contrary, when all are "0", all the MOSFETs on the reference side are turned off. From this, by selecting either the sense side or the reference side, all "1" and "0" can be determined respectively.

【0072】図15には、上記一括判定回路の一実施例
の回路図が示されている。前記のように、メモリマット
のデータ線が奇数と偶数に分けられていること、及びセ
ンスラッチを中心にして左右にメモリマットが設けられ
ていることから、4通りのワイヤード論理に対応した4
つの電流センス出力が得られる。つまり、右側マットの
偶数出力MATREVENと左側マットの偶数出力MA
TLEVENと、右側マットの奇数出力MATRODD
と左側マットの奇数出力MATLODDとを、その読み
出しアドレスに対応して、ノードN1とN2とが共にハ
イレベルになるように組み合わせを選ぶことにより、オ
ール“1”又は“0”の他、チッカー模様のような
“1”と“0”のパターンを判定することができる。な
お、不良データ線が存在した場合には、センスラッチに
設けられたセットMOSFETを使用して所望のデータ
をセットすればよい。
FIG. 15 shows a circuit diagram of an embodiment of the collective judgment circuit. As described above, since the data line of the memory mat is divided into an odd number and an even number, and the memory mat is provided on the left and right around the sense latch, it is possible to correspond to four kinds of wired logic.
Two current sense outputs are available. That is, the even output MATRVEN of the right mat and the even output MA of the left mat
TLEVEN and odd matte output MATRODD on the right mat
And odd-numbered output MATLODD of the left mat are selected so that both nodes N1 and N2 are at a high level in accordance with the read address, so that all "1" or "0" and a ticker pattern It is possible to determine a pattern of "1" and "0" such as. If there is a defective data line, desired data may be set using the set MOSFET provided in the sense latch.

【0073】この一括判定回路を利用し、オール“0”
書込みは、消去状態と同一であるので、オール“0”の
書込みを行わないようにすることができる。つまり、書
込み前に判定を行って書込みデータがオール“0”なら
ば、書込みを省略して書込み終了信号を出力させる。ま
た、上記のようなチッカー模様のセルフ判定が可能にな
るから、テスト時間の大幅な短縮化が可能になる。ここ
で、便宜的に消去を論理“0”(高しきい値電圧)にす
ること、書込みを“1”(低しきい値電圧)にすること
としたが、回路の特性上どのような定義であっても同一
のデータであれば判定回路なことはいうまでもないであ
ろう。
By using this collective determination circuit, all "0"
Since writing is the same as the erased state, it is possible not to write all "0". In other words, the determination is made before writing, and if the write data is all "0", the writing is omitted and the write end signal is output. Further, the self-determination of the ticker pattern as described above can be performed, so that the test time can be significantly shortened. Here, for convenience, erase is set to logic "0" (high threshold voltage), and writing is set to "1" (low threshold voltage). However, it goes without saying that if the same data, it is a determination circuit.

【0074】図16には、この発明に係る一括消去型不
揮発性記憶装置を用いたメモリ装置の一実施例のブロッ
ク図が示されている。この実施例のメモリ装置は、その
データ記憶部に前記実施例のようなフラッシュメモリが
用いられる。このフラッシュメモリのデータ書込みと読
み出しは、専用LSIによって構成されたECC回路に
よりデータの誤り・検出が行われる。
FIG. 16 is a block diagram of an embodiment of a memory device using the batch erase type nonvolatile memory device according to the present invention. In the memory device of this embodiment, the flash memory as in the above embodiment is used for the data storage section. In the writing and reading of data in the flash memory, an error / detection of data is performed by an ECC circuit configured by a dedicated LSI.

【0075】EEPROM等によりセクタ管理テーブル
が構成される。このセクタ管理テーブルは、特に制限さ
れないが、1つのワード線単位での書込み、読み出し及
び消去を行うようにし、それを1つのセクタとして扱う
ようにするものである。このセクタ単位のでのデータの
書き換えにより、書き換え回数(書込み回数又は消去回
数)を計数しておき、それが許容値を越えるとそのセク
タへのアクセスを禁止して信頼性を高くするものであ
る。
The sector management table is composed of the EEPROM or the like. Although not particularly limited, this sector management table is for performing writing, reading, and erasing in units of one word line and treating it as one sector. By rewriting the data in units of sectors, the number of times of rewriting (the number of times of writing or the number of times of erasing) is counted, and when it exceeds an allowable value, access to the sector is prohibited and reliability is increased.

【0076】フラッシュメモリに対する書込み動作は、
読み出し時間に比べて長い時間を必要とする。それ故、
ホストシステム等からの書込み動作は、上記フラッシュ
メモリに対して直接行うのではなく、ライトバッファに
対して書込みデータの入力が行われる。特に制限されな
いが、ライトバッファは、上記1セクタ分の記憶容量を
持つ、1セクタ分の記憶データを取り込む。ライトバッ
ファに取り込まれた書込みデータは、フラッシュメモリ
のセンスアンプに対してバイト単位で順次に書き込まれ
る。上記1セクタ分のデータをセンスアンプに書込む
と、前記のような書込み動作が開始される。
The write operation to the flash memory is
It takes a longer time than the read time. Therefore,
The write operation from the host system or the like is not directly performed to the flash memory, but the write data is input to the write buffer. Although not particularly limited, the write buffer fetches the storage data of one sector having the storage capacity of one sector. The write data fetched in the write buffer is sequentially written in byte units to the sense amplifier of the flash memory. When the data for one sector is written in the sense amplifier, the write operation as described above is started.

【0077】読み出し動作は、前記のようにフラッシメ
モリに対して先頭アドレスを供給すると、1セクタ分の
データが内部のアドレス発生回路(アドレスカウンタ)
により形成されたアドレスの順序により1バイト単位で
シリアルに出力される。
In the read operation, when the head address is supplied to the flash memory as described above, the data for one sector has an internal address generation circuit (address counter).
Are output serially in 1-byte units according to the order of the addresses formed by.

【0078】上記のような書込み動作や、読み出し動作
及びセクタ管理テーブルの制御は、ワンチップマイコン
(1チップのマイクロコンピュータ)により行われる。
この実施例のメモリ装置は、従来のハードメモリ装置や
フロッピーディスクメモリ装置と互換性を持つようにさ
れ、標準バスインターフェイス部を介して標準バスに接
続される。この標準バスには、図示しないが、ホストシ
ステムを構成する中央処理装置CPU、メインメモリ、
キャッシュメモリ(第1キャッシュメモリ、第2キャッ
シュメモリ)等が接続される。
The above-described write operation, read operation, and control of the sector management table are performed by a one-chip microcomputer (one-chip microcomputer).
The memory device of this embodiment is made compatible with conventional hard memory devices and floppy disk memory devices, and is connected to a standard bus via a standard bus interface unit. Although not shown, this standard bus includes a central processing unit CPU, a main memory,
A cache memory (first cache memory, second cache memory) or the like is connected.

【0079】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) コントロールゲートと基板との間での相対的な
電位関係によりトンネル絶縁膜を介して基板側からフロ
ーティングゲートに電荷を注入して消去動作を行い、上
記コントロールゲートとドレインとの相対的な電位関係
により上記トンネル絶縁膜を介してフローティングゲー
トからドレイン側に電荷を放出させて書込み動作を行う
記憶トランジスタをワード線とデータ線との交点にマト
リックス配置してメモリアレイを構成し、このメモリア
レイのデータ線に対応してセンスラッチ回路を設け、上
記コントロールゲートが結合されるワード線の単位での
消去動作、及び上記センスラッチ回路を介してワード線
単位での書込み動作と読み出し動作を行うようにすると
ともに、選択されたデータ線単位でのランダム・アクセ
スの読み出し経路を設けることにより、ワード線単位で
多数ビットからなるデータの書き換えを効率よく行うこ
とができるから、単位データ当たりのメモリアクセスの
高速化やファイルメモリとして磁気メモリ装置との互換
性を図ることができるとともに、小量のデータをランダ
ム・アクセスにより直接的に読み出すことができるから
使い勝手が良くなるという効果が得られる。
The functions and effects obtained from the above-mentioned embodiment are as follows. That is, (1) charges are injected from the substrate side to the floating gate through the tunnel insulating film to perform the erase operation due to the relative potential relationship between the control gate and the substrate, and the relative relation between the control gate and the drain is obtained. Memory transistors are arranged in a matrix at the intersections of the word lines and the data lines to perform a write operation by discharging charges from the floating gate to the drain side through the tunnel insulating film according to the potential relationship. A sense latch circuit is provided corresponding to the data line of the memory array to perform an erase operation in units of word lines to which the control gates are coupled, and a write operation and a read operation in units of word lines via the sense latch circuits. Random access reading for each selected data line By providing an output path, it is possible to efficiently rewrite data consisting of multiple bits in word line units, so speed up memory access per unit data and achieve compatibility with a magnetic memory device as a file memory. In addition, it is possible to directly read a small amount of data by random access, and thus it is possible to obtain the effect of improving usability.

【0080】(2) 上記センスラッチ回路と電流セン
ス回路は、ワード線単位での読み出しモードと、選択さ
れたデータ線単位での読み出しモードとに応じて選択的
に動作制御が行うようにすることにより、動作電流を効
率よく使うことができるという効果が得られる。
(2) The above-mentioned sense latch circuit and current sense circuit should be selectively controlled in operation according to the read mode in word line units and the read mode in selected data line units. As a result, the effect that the operating current can be used efficiently can be obtained.

【0081】(3) 上記センスラッチ回路の一対の入
出力には、ラッチ回路の保持信号によりスイッチ制御さ
れるワイヤード論理のMOSFETが設けられ、かかる
MOSFETのドレイン出力からデータの一致/不一致
の判定を行うようにすることにより、消去確認やテスト
の短縮化が可能となって使い勝手が良くなるという効果
が得られる。
(3) A pair of input / output of the sense latch circuit is provided with a wired logic MOSFET which is switch-controlled by a holding signal of the latch circuit, and data match / mismatch is determined from the drain output of the MOSFET. By doing so, it is possible to confirm the erasure and shorten the test, and it is possible to obtain the effect of improving usability.

【0082】(4) 上記ワイヤード論理のMOSFE
Tは、奇数番目のものと偶数番目のものとに分けられ、
それぞれのワイヤード論理出力とその反転信号とがマル
チプレクサを通して組み合わされることによって、オー
ル“0”,オール“1”又は“0”と“1”からなるチ
ェッカー模様のようなテストパターンのようなセルフ判
定機能を設けることができるという効果が得られる。
(4) Wired logic MOSFE
T is divided into odd-numbered ones and even-numbered ones,
By combining each wired logic output and its inverted signal through a multiplexer, a self-determination function such as a test pattern such as a checker pattern composed of all "0", all "1" or "0" and "1". Can be provided.

【0083】(5) 上記センスラッチの両側には一対
からなるメモリアレイが設けるようにし、かかるメモリ
アレイのデータ線はセンスラッチの両側に延びるように
延長し、ワード線はそれと直交するように延長するとと
もに、上記メモリアレイ対をデータ端子に対応して一対
一に対応して複数個設け、かかる複数対からなるメモリ
アイレに対して冗長用データ線を纏めて一対のメモリア
レイとして配置することにより、レイアウトの簡素化が
可能になるとういう効果が得られる。
(5) A pair of memory arrays are provided on both sides of the sense latch, and the data lines of the memory array are extended so as to extend on both sides of the sense latch, and the word lines are extended so as to be orthogonal thereto. At the same time, a plurality of the memory array pairs are provided corresponding to the data terminals in a one-to-one correspondence, and the redundant data lines are collectively arranged as a pair of memory arrays for the memory array consisting of the plurality of pairs. The effect that the layout can be simplified can be obtained.

【0084】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、記憶
MOSFETの構成は、前記のようにトンネル電流よ
り、消去と書込みが行われるようなものであればよい。
この発明は、トンネル電流による消去と書込みが行われ
る一括消去型不揮発性記憶装置として広く利用できる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, the memory MOSFET may have any configuration as long as it is erased and programmed by the tunnel current as described above.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as a batch erasing type nonvolatile memory device in which erasing and writing are performed by tunnel current.

【0085】[0085]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、コントロールゲートと基板
との間での相対的な電位関係によりトンネル絶縁膜を介
して基板側からフローティングゲートに電荷を注入して
消去動作を行い、上記コントロールゲートとドレインと
の相対的な電位関係により上記トンネル絶縁膜を介して
フローティングゲートからドレイン側に電荷を放出させ
て書込み動作を行う記憶トランジスタをワード線とデー
タ線との交点にマトリックス配置してメモリアレイを構
成し、このメモリアレイのデータ線に対応してセンスラ
ッチ回路を設け、上記コントロールゲートが結合される
ワード線の単位での消去動作、及び上記センスラッチ回
路を介してワード線単位での書込み動作と読み出し動作
を行うようにするとともに、選択されたデータ線単位で
のランダム・アクセスの読み出し経路を設けることによ
り、ワード線単位で多数ビットからなるデータの書き換
えを効率よく行うことができるから、単位データ当たり
のメモリアクセスの高速化やファイルメモリとして磁気
メモリ装置との互換性を図ることができるとともに、小
量のデータをランダム・アクセスにより直接的に読み出
すことができるから使い勝手が良くなる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, due to the relative potential relationship between the control gate and the substrate, charges are injected from the substrate side to the floating gate through the tunnel insulating film to perform an erase operation, and the relative potential between the control gate and the drain is compared. Depending on the relationship, memory transistors are formed by arranging memory transistors, which perform a write operation by discharging charges from the floating gate to the drain side through the tunnel insulating film, in a matrix at the intersections of the word lines and the data lines. A sense latch circuit is provided corresponding to the data line, and an erase operation is performed in a unit of a word line to which the control gate is coupled, and a write operation and a read operation are performed in a unit of a word line via the sense latch circuit. Read access for random access for each selected data line. By providing the above, it is possible to efficiently rewrite data consisting of a large number of bits in units of word lines, so that it is possible to speed up memory access per unit data and to achieve compatibility with a magnetic memory device as a file memory. At the same time, a small amount of data can be directly read by random access, which improves usability.

【0086】上記センスラッチ回路と電流センス回路
は、ワード線単位での読み出しモードと、選択されたデ
ータ線単位での読み出しモードとに応じて選択的に動作
制御が行うようにすることにより、動作電流を効率よく
使うことができる。
The sense latch circuit and the current sense circuit operate by selectively performing operation control according to the read mode in word line units and the read mode in selected data line units. The current can be used efficiently.

【0087】上記センスラッチ回路の一対の入出力に
は、ラッチ回路の保持信号によりスイッチ制御されるワ
イヤード論理のMOSFETが設けられ、かかるMOS
FETのドレイン出力からデータの一致/不一致の判定
を行うようにすることにより、消去確認やテストの短縮
化が可能となって使い勝手が良くなる。
A wired logic MOSFET whose switch is controlled by a signal held by the latch circuit is provided at a pair of inputs and outputs of the sense latch circuit.
By determining whether the data matches or does not match from the drain output of the FET, the erase confirmation and the test can be shortened and the usability is improved.

【0088】上記ワイヤード論理のMOSFETは、奇
数番目のものと偶数番目のものとに分けられ、それぞれ
のワイヤード論理出力とその反転信号とがマルチプレク
サを通して組み合わされることによって、オール
“0”,オール“1”又は“0”と“1”からなるチェ
ッカー模様のようなテストパターンのようなセルフ判定
機能を設けることができる。
The above-mentioned wired logic MOSFETs are divided into odd-numbered MOSFETs and even-numbered MOSFETs, and the wired logic outputs and their inverted signals are combined through a multiplexer, whereby all "0" s and all "1s" are combined. It is possible to provide a self-determination function such as a test pattern such as a checker pattern composed of "or" or "0" and "1".

【0089】上記センスラッチの両側には一対からなる
メモリアレイが設けるようにし、かかるメモリアレイの
データ線はセンスラッチの両側に延びるように延長し、
ワード線はそれと直交するように延長するとともに、上
記メモリアレイ対をデータ端子に対応して一対一に対応
して複数個設け、かかる複数対からなるメモリアイレに
対して冗長用データ線を纏めて一対のメモリアレイとし
て配置することによりレイアウトの簡素化が可能にな
る。
A pair of memory arrays are provided on both sides of the sense latch, and the data lines of the memory array are extended so as to extend to both sides of the sense latch.
The word lines are extended so as to be orthogonal to the word lines, and a plurality of the memory array pairs are provided corresponding to the data terminals in a one-to-one correspondence. The layout can be simplified by arranging the memory array as the memory array.

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

【図1】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置の
一実施例を示す一部のブロック図である。
FIG. 1 is a partial block diagram showing an embodiment of a batch erasing nonvolatile memory device according to the present invention.

【図2】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置の
一実施例を示す残りのブロック図である。
FIG. 2 is a remaining block diagram showing an embodiment of a batch erase nonvolatile memory device according to the present invention.

【図3】図1のメモリマットとその周辺部の一実施例を
示す概略回路図である。
FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing an embodiment of the memory mat of FIG. 1 and its peripheral portion.

【図4】図1のセンスアンプとその周辺部の一実施例を
示す概略回路図である。
FIG. 4 is a schematic circuit diagram showing one embodiment of the sense amplifier of FIG. 1 and its peripheral portion.

【図5】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置の
一実施例を示すメモリマット直接周辺部におけるレイア
ウト図である。
FIG. 5 is a layout diagram of a memory mat direct peripheral portion showing an embodiment of a batch erasing type nonvolatile memory device according to the present invention.

【図6】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置に
おける読み出し制御系の一実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a read control system in the batch erase nonvolatile memory device according to the present invention.

【図7】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置に
おけるY系のセンスパスの一実施例を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of a Y-system sense path in the batch erase nonvolatile memory device according to the present invention.

【図8】図7の電流センスアンプCSAの一実施例を示
す回路図である。
8 is a circuit diagram showing an embodiment of the current sense amplifier CSA of FIG.

【図9】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置の
ランダム・アクセスモードを説明するためのタイミング
図である。
FIG. 9 is a timing diagram for explaining a random access mode of the batch erase type nonvolatile memory device according to the present invention.

【図10】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置
のシリアル・アクセスモードを説明するためのタイミン
グ図である。
FIG. 10 is a timing diagram for explaining a serial access mode of the batch erase nonvolatile memory device according to the present invention.

【図11】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置
における冗長回路の概略レイアウト図である。
FIG. 11 is a schematic layout diagram of a redundant circuit in the batch erase nonvolatile memory device according to the present invention.

【図12】図11のデータ線救済用の冗長回路の一実施
例を示す回路図である。
12 is a circuit diagram showing an example of a redundancy circuit for relieving data lines in FIG.

【図13】図11のワード線救済用の冗長回路の一実施
例を示す回路図である。
13 is a circuit diagram showing an embodiment of a redundancy circuit for repairing the word line of FIG.

【図14】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置
に設けられる一括判定回路の一実施例を示す概略回路図
である。
FIG. 14 is a schematic circuit diagram showing an embodiment of a batch determination circuit provided in the batch erase type nonvolatile memory device according to the present invention.

【図15】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置
に設けられる一括判定回路の一実施例を示す回路図であ
る。
FIG. 15 is a circuit diagram showing an embodiment of a batch determination circuit provided in the batch erase type nonvolatile memory device according to the present invention.

【図16】この発明に係る一括消去型不揮発性記憶装置
を用いたメモリ装置の一実施例を示すロック図である。
FIG. 16 is a lock diagram showing an embodiment of a memory device using the batch erasing type nonvolatile memory device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MAT,MAT0L〜MAT7R…小メモリマット、S
UB−DEC…サブデコーダ、MAN−DEC…メイン
デコーダ、SL…センスラッチ回路、YPGDEC…Y
プリデコーダ、YG Dec…Yデコーダ、CSA…電
流センスアンプ。
MAT, MAT0L to MAT7R ... Small memory mat, S
UB-DEC ... Sub-decoder, MAN-DEC ... Main decoder, SL ... Sense latch circuit, YPGDEC ... Y
Predecoder, YG Dec ... Y decoder, CSA ... Current sense amplifier.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/115 7210−4M H01L 27/10 434 (72)発明者 野副 敦史 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 山崎 隆 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 久保埜 昌次 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 金光 道太郎 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 河原 尊之 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 中込 儀延 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location H01L 27/115 7210-4M H01L 27/10 434 (72) Inventor Atsushi Nozoe 2326 Imai, Ome, Tokyo Address Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Takashi Yamazaki 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Address Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Masatsugu Kubo 5-20 Kamimizumotocho, Kodaira-shi, Tokyo No. 1 Hitate Super LSI Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Michitaro Kanemitsu 5-20-1 Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Hitate Super LSI Engineering Co., Ltd. (72 ) Inventor Takayuki Kawahara 1-280 Higashi Koigokubo, Kokubunji City, Tokyo Hitachi Central Research Laboratory (72) Inventor Yoshinobu Nakagome 1-280, Higashi Koigokubo, Kokubunji City, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コントロールゲートと基板との間での相
対的な電位関係によりトンネル絶縁膜を介して基板側か
らフローティングゲートに電荷を注入して消去動作を行
い、上記コントロールゲートとドレインとの相対的な電
位関係により上記トンネル絶縁膜を介してフローティン
グゲートからドレイン側に電荷を放出させて書込み動作
を行う記憶トランジスタがワード線とデータ線との交点
にマトリックス配置されてなるメモリアレイと、上記メ
モリアレイのデータ線に対応して設けられたセンスラッ
チ回路と、選択されたデータ線に接続された記憶トラン
ジスタの電流を判定する電流センス回路と備え、上記コ
ントロールゲートが結合されるワード線の単位での消去
動作、及び上記センスラッチ回路を介してワード線単位
での書込み動作と読み出し動作又は上記電流センス回路
を介して選択されたデータ線単位でのランダム・アクセ
スによる読み出し動作が可能にされてなることを特徴と
する一括消去型不揮発性記憶装置。
1. A relative potential relationship between a control gate and a substrate causes an electric charge to be injected from a substrate side to a floating gate through a tunnel insulating film to perform an erasing operation. A memory array in which storage transistors that perform a write operation by discharging charges from the floating gate to the drain side through the tunnel insulating film due to a potential relationship are arranged in a matrix at intersections of word lines and data lines; A sense latch circuit provided corresponding to the data line of the array and a current sense circuit for determining the current of the memory transistor connected to the selected data line are provided, and the control gate is connected in units of word lines. Erase operation, and write operation and read operation in word line units via the sense latch circuit. A batch erasing non-volatile memory device, which is capable of performing a read operation or a read operation by random access in units of data lines selected via the current sense circuit.
【請求項2】 上記センスラッチ回路と電流センス回路
は、ワード線単位での読み出し又は書込みモードと、選
択されたデータ線単位での読み出しモードとに応じて選
択的に動作制御が行われるものであることを特徴とする
請求項1の一括消去型不揮発性記憶装置。
2. The sense latch circuit and the current sense circuit are selectively subjected to operation control in accordance with a read or write mode in word line units and a read mode in selected data line units. The batch erasing type non-volatile memory device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記メモリアレイからの読み出しを少数
の電流センス回路により大きな電流を流して高速化を図
る読み出しモードと、多数のセンスラッチを動作させる
ことにより大きなブロック長からなる読み出し信号を得
る読み出しモードとを備えてなることを特徴とする請求
項1の一括消去型不揮発性記憶装置。
3. A read mode for increasing the speed of reading from the memory array by passing a large current through a small number of current sense circuits, and a read mode for obtaining a read signal having a large block length by operating a large number of sense latches. The batch erasing non-volatile memory device according to claim 1, further comprising a mode.
【請求項4】 上記センスラッチ回路の一対の入出力に
は、センスラッチ回路の保持信号によりスイッチ制御さ
れるワイヤード論理のMOSFETが設けられ、かかる
MOSFETのドレイン出力からデータの一致/不一致
の判定が行われるものであることを特徴とする請求項1
又は請求項2の一括消去型不揮発性記憶装置。
4. A pair of input and output of the sense latch circuit is provided with a wired logic MOSFET which is switch-controlled by a signal held by the sense latch circuit, and data match / mismatch can be determined from the drain output of the MOSFET. The method according to claim 1, which is performed.
Alternatively, the batch erasing type nonvolatile memory device according to claim 2.
【請求項5】 上記ワイヤード論理のMOSFETは、
奇数番目のものと偶数番目のものとに分けられ、それぞ
れのワイヤード論理出力とその反転信号とがマルチプレ
クサを通して組み合わされてセルフテストパターンの判
定が可能にされるものであることを特徴とする請求項4
の一括消去型不揮発性記憶装置。
5. The wired logic MOSFET comprises:
7. An odd-numbered one and an even-numbered one are divided, and each wired logic output and its inverted signal are combined through a multiplexer to enable determination of a self-test pattern. Four
All-in-one non-volatile memory device.
【請求項6】 上記センスラッチの両側には一対からな
るメモリアレイが設けられるものであり、かかるメモリ
アレイのデータ線はセンスラッチの両側に延びるように
延長されるととともにワード線はそれと直交するように
延長され、上記メモリアレイ対はデータ端子に対応して
一対一に対応して複数個設けられるものであり、上記複
数対からなるメモリアイレに対して冗長用データ線を纏
めて一対のメモリアレイとして構成することを特徴とす
る請求項1の一括消去型不揮性記憶装置。
6. A pair of memory arrays are provided on both sides of the sense latch, and the data lines of the memory array are extended to extend on both sides of the sense latch and the word lines are orthogonal to the data lines. A plurality of memory array pairs are provided correspondingly to the data terminals in a one-to-one correspondence. The batch erasable non-volatile memory device according to claim 1, wherein
JP34415193A 1993-12-17 1993-12-17 Batch erasing type non-volatile storage device Withdrawn JPH07176196A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6768690B2 (en) 2001-06-30 2004-07-27 Hynix Semiconductor Inc. Register controlled DLL for reducing current consumption
JP2009105448A (en) * 1995-08-31 2009-05-14 Renesas Technology Corp Semiconductor nonvolatile memory

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009105448A (en) * 1995-08-31 2009-05-14 Renesas Technology Corp Semiconductor nonvolatile memory
US6768690B2 (en) 2001-06-30 2004-07-27 Hynix Semiconductor Inc. Register controlled DLL for reducing current consumption
US6914798B2 (en) 2001-06-30 2005-07-05 Hynix Semiconductor Inc. Register controlled DLL for reducing current consumption

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