JPH0877781A - Nonvolatile semiconductor storage device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor storage device

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Publication number
JPH0877781A
JPH0877781A JP11600595A JP11600595A JPH0877781A JP H0877781 A JPH0877781 A JP H0877781A JP 11600595 A JP11600595 A JP 11600595A JP 11600595 A JP11600595 A JP 11600595A JP H0877781 A JPH0877781 A JP H0877781A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
bit line
mos transistor
selection mos
volatile
Prior art date
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Pending
Application number
JP11600595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Takeuchi
健 竹内
Yasushi Sakui
康司 作井
Tomoharu Tanaka
智晴 田中
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to DE19523775A priority patent/DE19523775C2/en
Priority to US08/496,625 priority patent/US5680347A/en
Publication of JPH0877781A publication Critical patent/JPH0877781A/en
Priority to US08/866,350 priority patent/US5940321A/en
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Abstract

PURPOSE: To enable high speed random reading without increasing an area by constituting a sub-array with two memory units in which magnitude relation of threshold values of selecting MOS transistors (STD), (STS), allowing a NAND cell to conduct to a bit line and a source line respectively, is different. CONSTITUTION: A NAND cell C00 connected in series to a memory cell unit 1 is conducted to a bit line the inverse of BLO and a source line through STD10 , STS10 . As for a memory cell unit 2, conduction is performed through STD00 , STS00 in the same way. A threshold value of the STD10 is larger than a threshold value of STS10 , a threshold value of the STS00 is larger than a threshold value of STD00 , a memory sub-array is constituted of plural memory units 1, 2 in which magnitude relation of threshold values is different, and a folded bit line system can be realized. Thereby, high speed random read can be performed without increasing a chip area.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気的に書き替え可能
な不揮発性メモリセルを用いた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 a semiconductor memory device using electrically rewritable nonvolatile memory cells.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気的書き替えを可能とし高集積
化を達成した不揮発性半導体記憶装置(EEPROM)
の1つとして、NANDセル型EEPROMが提案され
ている。このNANDセル型EEPROMは、電荷蓄積
層としての例えば浮遊ゲートと、この浮遊ゲート上の絶
縁膜を介して制御ゲートが積層されたnチャネルFET
MOS構造の複数のメモリセルを、それらのソース,ド
レインを隣接するもの同士で共有する形で直列接続し、
これを1単位としてビット線に接続するものである。
2. Description of the Related Art In recent years, a non-volatile semiconductor memory device (EEPROM) capable of electrically rewriting and achieving high integration.
As one of the above, a NAND cell type EEPROM has been proposed. This NAND cell type EEPROM is an n-channel FET in which, for example, a floating gate as a charge storage layer and a control gate are stacked via an insulating film on the floating gate.
A plurality of memory cells of MOS structure are connected in series so that their sources and drains are shared by adjacent ones,
This is used as one unit and connected to the bit line.

【0003】NANDセルのドレイン側は第1の選択ゲ
ートをゲート電極とする第1の選択MOSトランジスタ
を介してビット線に接続され、ソース側は第2の選択ゲ
ートをゲート電極とする第2の選択MOSトランジスタ
を介してソース線に接続される。メモリセルの制御ゲー
ト及び第1,第2の選択ゲートは、行方向に連続的に配
設される。通常、制御ゲートにつながるメモリセルの集
合を1ページと呼び、1組のドレイン側及びソース側の
選択MOSトランジスタによって挟まれたページの集合
を1NANDブロック又は単に1ブロックと呼ぶ。メモ
リセルアレイは通常、n型半導体基板に形成されたp型
ウエル内に形成される。
The drain side of the NAND cell is connected to the bit line through a first selection MOS transistor having the first selection gate as a gate electrode, and the source side of the NAND cell has a second selection gate as a gate electrode. It is connected to the source line via the selection MOS transistor. The control gate of the memory cell and the first and second selection gates are continuously arranged in the row direction. Usually, a set of memory cells connected to a control gate is called one page, and a set of pages sandwiched by a set of drain-side and source-side select MOS transistors is called one NAND block or simply one block. The memory cell array is usually formed in a p-type well formed in an n-type semiconductor substrate.

【0004】NANDセル型EEPROMの動作は、次
の通りである。データ書き込みは、ビット線から遠い方
のメモリセルから順に行う。選択されたメモリセルの制
御ゲートには昇圧された書き込み電圧Vpp(=20V程
度)を印加し、他の非選択メモリセルの制御ゲート及び
第1の選択ゲートには中間電位(=10V程度)を印加
し、ビット線にはデータに応じて0V(“0”書き込
み)又は中間電位(“1”書き込み)を印加する。この
とき、ビット線の電位は選択メモリセルに伝達される。
データ“0”の時は、選択メモリセルの浮遊ゲートと基
板間に高電圧がかかり、基板から浮遊ゲートに電子がト
ンネル注入されて、しきい値が正方向に移動する。デー
タが“1”の時はしきい値は変化しない。
The operation of the NAND cell type EEPROM is as follows. Data writing is performed in order from the memory cell farther from the bit line. A boosted write voltage Vpp (= about 20V) is applied to the control gate of the selected memory cell, and an intermediate potential (about 10V) is applied to the control gates of the other non-selected memory cells and the first select gate. Then, 0 V (“0” write) or an intermediate potential (“1” write) is applied to the bit line according to the data. At this time, the potential of the bit line is transmitted to the selected memory cell.
When the data is "0", a high voltage is applied between the floating gate of the selected memory cell and the substrate, electrons are tunnel-injected from the substrate to the floating gate, and the threshold value moves in the positive direction. When the data is "1", the threshold value does not change.

【0005】データ消去は、NANDセル内の全てのメ
モリセルに対してほぼ同時に行われる。即ち、全ての制
御ゲート,選択ゲートを0Vとし、p型ウエル及びn型
基板に昇圧された昇圧電位VppE (20V程度)を印加
する。これにより、全てのメモリセルにおいて浮遊ゲー
トの電子がウエルに放出され、しきい値が負方向に移動
する。
Data erasing is performed on all the memory cells in the NAND cell almost at the same time. That is, all control gates and select gates are set to 0V, and the boosted potential VppE (about 20V) is applied to the p-type well and the n-type substrate. As a result, in all the memory cells, electrons in the floating gate are emitted to the well, and the threshold value moves in the negative direction.

【0006】データ読み出し動作は、選択されたメモリ
セルの制御ゲートを0Vとし、それ以外のメモリセルの
制御ゲートを電源電圧Vcc(例えば3V)として、選択
メモリセルで電流が流れるか否かを検出することにより
行われる。NANDセル型EEPROMでは、複数のメ
モリセルが縦列接続されているため、読み出し時のセル
電流が小さい。また、メモリセルの制御ゲート及び第
1,第2の選択ゲートは行方向に連続的に配設されてい
るので、1ページ分のデータが同時にビット線に読み出
される。
In the data read operation, the control gate of the selected memory cell is set to 0V, and the control gates of the other memory cells are set to the power supply voltage Vcc (eg, 3V) to detect whether or not a current flows in the selected memory cell. It is done by doing. In the NAND cell type EEPROM, since a plurality of memory cells are connected in cascade, the cell current during reading is small. Further, since the control gate of the memory cell and the first and second selection gates are continuously arranged in the row direction, data for one page can be simultaneously read out to the bit line.

【0007】(問題点1)従来のNANDセル型EEP
ROMのセンスアンプの回路例を図30に示す。このセ
ンスアンプによってビット線電位の検出は以下のように
行われる。まず、アドレスが設定され、読み出しモード
になると、ビット線プリチャージ制御信号PREBがV
ccからVssになり、ビット線BLj ,ノードN2 が電源
電位Vccに充電される。さらに、ノードN2 をVccに、
ノードN1 をVssにしてセンスアンプSAをリセットす
る。ワード線選択後、セルデータが“0”ならばビット
線電位はVccが保たれ、セルデータが“1”ならばビッ
ト線電位はVssに向けて放電される。そして、ビット線
の電位が決定した後に、ビット線電位はノードN2 に転
送される。
(Problem 1) Conventional NAND cell type EEP
FIG. 30 shows a circuit example of the ROM sense amplifier. The bit line potential is detected by this sense amplifier as follows. First, when the address is set and the read mode is set, the bit line precharge control signal PREB changes to V
From cc to Vss, the bit line BLj and node N2 are charged to the power supply potential Vcc. Further, the node N2 is set to Vcc,
The node N1 is set to Vss to reset the sense amplifier SA. After selecting the word line, if the cell data is "0", the bit line potential is kept at Vcc, and if the cell data is "1", the bit line potential is discharged toward Vss. Then, after the potential of the bit line is determined, the potential of the bit line is transferred to the node N2.

【0008】次に、SENBがVccからVss、SENが
VssからVccになり、クロックドインバータINV1 が
活性化される。そして、ノードN2 の電位がクロックド
インバータINV1 の回路しきい値よりも大きければノ
ードN1 はVssに保たれ、ノードN2 の電位がクロック
ドインバータINV2 の回路しきい値よりも小さければ
ノードN1 はVccになり、ビット線BLj の電位が検知
されることになる。その後、クロックドインバータIN
V2 が活性化されて検知したデータがラッチされ、カラ
ム選択信号CSLj がVssからVccになるとラッチされ
たデータがI/O,I/O’に出力される。
Next, SENB changes from Vcc to Vss, SEN changes from Vss to Vcc, and the clocked inverter INV1 is activated. If the potential of the node N2 is higher than the circuit threshold of the clocked inverter INV1, the node N1 is kept at Vss, and if the potential of the node N2 is lower than the circuit threshold of the clocked inverter INV2, the node N1 is at Vcc. Then, the potential of the bit line BLj is detected. After that, clocked inverter IN
V2 is activated and the detected data is latched. When the column selection signal CSLj changes from Vss to Vcc, the latched data is output to I / O and I / O '.

【0009】本方式では、上記のようにフローティング
状態のビット線の電位がクロックドインバータの回路し
きい値よりも大きいか或いは小さいかによってセルデー
タを検知するが、フローティング状態のビット線電位は
隣接するビット線との間の容量結合により、隣接するビ
ット線の状態によって変化する。例えば、セルに“0”
データが書き込まれている場合には読み出し電流を流さ
ず、ビット線BLj の電位はプリチャージ電位Vccを保
っているはずである。一方、隣接するビット線BLi に
接続されるセルに“1”データが書き込まれていて読み
出し電流を流すと、ビット線BLi の電位はVccからV
ssに下がる。すると、Vccを保っているはずのビット線
BLj の電位は、VccからVssに下がる隣接するビット
線BLiの電位に引きずられて下がる。
In this method, cell data is detected depending on whether the potential of the bit line in the floating state is larger or smaller than the circuit threshold value of the clocked inverter as described above. Due to the capacitive coupling with the corresponding bit line, it changes depending on the state of the adjacent bit line. For example, "0" in the cell
When the data is written, the read current is not passed and the potential of the bit line BLj should keep the precharge potential Vcc. On the other hand, when "1" data is written in the cell connected to the adjacent bit line BLi and a read current is passed, the potential of the bit line BLi changes from Vcc to Vcc.
go down to ss. Then, the potential of the bit line BLj, which should maintain Vcc, is lowered by being dragged by the potential of the adjacent bit line BLi, which is lowered from Vcc to Vss.

【0010】従って、このビット線BLj を“0”デー
タであると正しく検知するためには、クロックドインバ
ータINV1 の回路しきい値は、ビット線間の容量結合
によるビット線電位の変化を考慮して、低めに設定され
なければならない。ビット線BLi を“1”データと読
むためには、ビット線BLi の電位をVccからクロック
ドインバータINV1 の回路しきい値まで引き下げなけ
ればならず、NAND型セルの読み出し電流が小さいこ
とを考えると、クロックドインバータINV1の回路し
きい値を低めに設定すると、ビット線の検知に要する時
間が長くなる。
Therefore, in order to correctly detect this bit line BLj as "0" data, the circuit threshold value of the clocked inverter INV1 takes into consideration the change of the bit line potential due to the capacitive coupling between the bit lines. And must be set lower. In order to read the bit line BLi as "1" data, the potential of the bit line BLi must be lowered from Vcc to the circuit threshold value of the clocked inverter INV1. Considering that the read current of the NAND cell is small. If the circuit threshold value of the clocked inverter INV1 is set low, the time required to detect the bit line becomes long.

【0011】図30のようなクロックドインバータを用
いたセンスアンプでは、ビット線電位を検知するのに長
い時間を要するが、これを以下では数値を用いて例示す
る。隣接するビット線間の容量が、ビット線の総容量の
1/2を占めるとすると、Vccを保つはずのビット線B
Lj は、隣接するビット線BLi に応じてVcc/2に引
き下げられる。電源電圧Vccを例えば3Vとすると、B
Lj は1.5Vに引き下げられることになる。従って、
クロックドインバータINV1 の回路しきい値をマージ
ンをとって例えば1.2Vに設定する。NANDセルの
読み出し電流が最も小さい場合、つまり選択のセルに
“1”が書き込まれ、非選択のセルに“0”が書き込ま
れている場合のセル電流を1μAとする。また、ビット
線の容量を3pFとすると、ビット線BLi の電位を回
路しきい値まで放電するには、 3pF×(3−1.2)V/1μA=5.4μs 要することになる。
In the sense amplifier using the clocked inverter as shown in FIG. 30, it takes a long time to detect the bit line potential, which will be exemplified below by using numerical values. If the capacitance between adjacent bit lines occupies 1/2 of the total capacitance of the bit lines, the bit line B that should keep Vcc
Lj is lowered to Vcc / 2 according to the adjacent bit line BLi. If the power supply voltage Vcc is, for example, 3V, B
Lj will be lowered to 1.5V. Therefore,
The circuit threshold value of the clocked inverter INV1 is set to 1.2V with a margin. The cell current is 1 μA when the read current of the NAND cell is the smallest, that is, when “1” is written in the selected cell and “0” is written in the non-selected cell. If the capacitance of the bit line is 3 pF, it takes 3 pF × (3-1.2) V / 1 μA = 5.4 μs to discharge the potential of the bit line BLi to the circuit threshold value.

【0012】上記問題点を解決する方法として、DRA
Mで用いられているフォールディッド・ビット線方式を
用いて、センスアンプへの入力をビット線対BLj ,/
BLj とし、これらを差動的に動作させて高速に読み出
すことが考えられる。ビット線BLj につながるセルを
読み出す場合を例にとって、ビット線を放電する時間を
見積もる。ビット線/BLj の電位を例えば1.5Vに
保ち、ビット線BLjの電位を1.7Vにプリチャージ
すると、ビット線BLj につながるセルの情報が“0”
ならばビット線BLj は1.7Vを保ち、“1”ならば
ビット線が放電して1.3Vになればよい。セル電流を
1μA、ビット線容量を3pFとすると、ビット線を放
電するのに要する時間は、 3pF×(1.7−1.3)/1μA=1.2μs になり、従来のシングルエンド方式よりも読み出しが高
速化される。
As a method for solving the above problems, DRA
Using the folded bit line system used in M, the input to the sense amplifier is connected to the bit line pair BLj, /
It is conceivable that BLj is used and these are operated differentially to read at high speed. Taking as an example the case of reading a cell connected to the bit line BLj, the time for discharging the bit line will be estimated. If the potential of the bit line / BLj is kept at 1.5V and the potential of the bit line BLj is precharged to 1.7V, the information of the cell connected to the bit line BLj is "0".
If so, the bit line BLj should be kept at 1.7V, and if "1", the bit line should be discharged to 1.3V. If the cell current is 1 μA and the bit line capacitance is 3 pF, the time required to discharge the bit line is 3 pF × (1.7-1.3) / 1 μA = 1.2 μs, which is more than that of the conventional single-ended system. Also speeds up reading.

【0013】フォールディッド・ビット線方式では、ビ
ット線BLj につながるセルを読み出す場合にはビット
線/BLj は放電されてはならないが、従来のNAND
セル型EEPROMではメモリセルの制御ゲート及び第
1,第2の選択ゲートは、行方向に連続的に配設されて
いるので、隣接するビット線BLj 、/BLj に接続す
るセルが共に“1”が書き込まれていれば、ビット線B
Lj 、/BLj が同時に放電されてしまう。
In the folded bit line system, the bit line / BLj must not be discharged when reading the cell connected to the bit line BLj, but the conventional NAND
In the cell type EEPROM, the control gates of the memory cells and the first and second selection gates are continuously arranged in the row direction, so that the cells connected to the adjacent bit lines BLj and / BLj are both "1". Is written, bit line B
Lj and / BLj are discharged at the same time.

【0014】ビット線BLj につながるセルを読み出す
際にビット線/BLj を放電しない方法として、例えば
ビット線BLj とビット線/BLj のドレイン側の選択
ゲート(又はソース側の選択ゲート)を別のタイミング
で動作させる方法が考えられる。例えば、ドレイン側の
選択ゲートをビット線BLj とビット線/BLj で別の
タイミングで動作させるためには、ビット線BLj の選
択ゲートを選択する制御信号SGD1 とビット線/BL
j を選択する制御信号SGD2 が必要になる。ビット線
コンタクトとソース線の間に8個のメモリセルが直列接
続されているとすると、従来のセルアレイでは1ブロッ
クにつき行方向に10本(8本の制御ゲートと2本の選
択ゲート)の配線が必要であるが、この方式では11本
(8本の制御ゲートと3本の選択ゲート)の配線が必要
なのでセルアレイの面積が増加し、その結果チップ面積
が増加するという問題がある。
As a method of not discharging the bit line / BLj when reading a cell connected to the bit line BLj, for example, the bit line BLj and the drain side select gate (or the source side select gate) of the bit line / BLj are set at different timings. It is possible to use the method. For example, in order to operate the selection gate on the drain side on the bit line BLj and the bit line / BLj at different timings, the control signal SGD1 for selecting the selection gate on the bit line BLj and the bit line / BLj are selected.
A control signal SGD2 for selecting j is required. Assuming that eight memory cells are connected in series between the bit line contact and the source line, 10 lines (8 control gates and 2 select gates) are provided in the row direction in one block in the conventional cell array. However, this method requires eleven wires (eight control gates and three select gates), which increases the area of the cell array and consequently the chip area.

【0015】(問題点2)上記のようにNANDセル型
EEPROMでは、メモリセルを直列に接続しているた
めにセル電流が小さく、ビット線の放電には数μs要
し、ランダムリードには約10μsかかる。データは1
ページ分、センスアンプに同時に検知及びラッチされ
る。ページリードは、このラッチデータを読み出すだけ
であるから約100nsで読める。例えばページ長が2
56バイトで、1ページのデータを読み出す場合には、
ランダムリード1回とページリード255回で、 10+0.1×255〜35μs の時間を要する。よって、複数のページにわたるデータ
を読み出す場合には、ページの切り替え部で10μsの
ランダムリード動作を必要とする。
(Problem 2) As described above, in the NAND cell type EEPROM, since the memory cells are connected in series, the cell current is small, it takes several μs to discharge the bit line, and about the random read is required. It takes 10 μs. The data is 1
Pages are simultaneously detected and latched by the sense amplifier. The page read can be read in about 100 ns because only the latch data is read. For example, page length is 2
When reading one page of data with 56 bytes,
It takes 10 + 0.1 × 255 to 35 μs for one random read and 255 page reads. Therefore, when reading the data over a plurality of pages, the page switching unit requires a random read operation of 10 μs.

【0016】ページの切り替え時のランダムリード動作
をなくして見かけ上ページリードのサイクルで複数ペー
ジのデータを読み出す方法として、例えばメモリセルア
レイとセンスアンプを2分割してランダムリードとペー
ジリードを同時に行う方法がある。2分割したメモリセ
ルアレイの一方でページリード動作をしている間に、他
方でランダムリード動作を行うことによって、ページの
切り替わり点でランダムリード動作を挟むことなくペー
ジリードのタイミングを保ったまま複数のページにわた
るデータを読み出すことができる。
As a method of eliminating the random read operation at the time of page switching and apparently reading data of a plurality of pages in a page read cycle, for example, a memory cell array and a sense amplifier are divided into two and random read and page read are simultaneously performed. There is. By performing a random read operation on the other side while performing a page read operation on one side of the memory cell array divided into two, a plurality of memory cell arrays can be maintained while maintaining the timing of page read without interposing the random read operation at the switching point of pages. Data can be read across pages.

【0017】従来のメモリセルアレイでは、2分割した
メモリセルアレイでランダムリードのタイミングをずら
して動作させるためには、ワード線に電圧を伝える周辺
回路(ロウデコーダなど)を増加させる必要がある。特
に、EEPROMでは書き込み時にワード線に20V程
度の高電圧を印加するために、ワード線に電圧を伝える
周辺回路(ロウデコーダなど)を構成するトランジスタ
の面積は大きい。従って、従来のメモリセルアレイでこ
の高速ページ読み出し方法を採用すると、ワード線に電
圧を伝える周辺回路(ロウデコーダなど)の増加のため
にチップ面積が増加するという問題がある。
In the conventional memory cell array, it is necessary to increase the peripheral circuits (row decoder etc.) for transmitting the voltage to the word line in order to shift the random read timing in the divided memory cell array to operate. In particular, in the EEPROM, since a high voltage of about 20 V is applied to the word line at the time of writing, the area of a transistor forming a peripheral circuit (row decoder etc.) for transmitting the voltage to the word line is large. Therefore, if this high-speed page read method is adopted in the conventional memory cell array, there is a problem in that the chip area increases due to the increase in the peripheral circuits (row decoder etc.) for transmitting the voltage to the word lines.

【0018】(問題点3)集積度が上がり、ビット線間
距離が縮まるにつれて、ビット線間容量結合が大きくな
る。その結果、読み出し時に“H;High”状態を保つべ
きビット線の電位が、隣の“L;Low”状態に放電する
ビット線に引きずられて“H”状態から落ちる。このビ
ット線間容量結合に起因する雑音を低減するために、読
み出し時にビット線を1本おきに定電位に保つ方法(ビ
ット線シールド)が提案されている(特開平4−276
393号公報)。ビット線シールドでは読み出しは1本
おきのビット線に対して行うので、データ書き込みも1
本おきのビット線に対して行う。
(Problem 3) As the degree of integration increases and the distance between bit lines decreases, the capacitance coupling between bit lines increases. As a result, the potential of the bit line, which should be kept in the "H;High" state during reading, is dragged by the adjacent bit line discharging to the "L;Low" state and falls from the "H" state. In order to reduce the noise caused by the capacitive coupling between bit lines, a method (bit line shield) of keeping every other bit line at a constant potential during reading has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-276).
393). With the bit line shield, reading is performed for every other bit line, so data writing is also 1
Do this for every other bit line.

【0019】従来のセルアレイを用いたオープンビット
線方式やシングルエンド方式では、隣接するビット線は
選択ゲート及び制御ゲートを共有しているので、一方の
ビット線にセルデータを読み出す際に隣接するビット線
もセルデータを読み出して、その結果放電してしまう。
従って、ビット線間容量結合に起因する雑音を低減する
ためにビット線を1本おきに基準電位に保つ方法(ビッ
ト線シールド)を用いる際に、基準電位は0Vにせざる
を得ない。その結果、複数ページにわたって書き込まれ
たデータを読む場合に、例えば偶数番目のビット線に接
続されるメモリセルのデータを読み出した後に奇数番目
のビット線に接続されるメモリセルのデータを読み出す
際に、最初に読み出した偶数番目のビット線は電荷を全
て放電して0Vになり、2番目に読み出す奇数番目のビ
ット線は0Vからプリチャージされる。
In the conventional open bit line system or single end system using a cell array, adjacent bit lines share a selection gate and a control gate. The lines also read the cell data and as a result discharge.
Therefore, when using the method of keeping every other bit line at the reference potential (bit line shield) in order to reduce noise due to capacitive coupling between bit lines, the reference potential must be 0V. As a result, when reading data written over multiple pages, for example, when reading data of memory cells connected to even-numbered bit lines and then reading data of memory cells connected to odd-numbered bit lines , The even-numbered bit lines read out first are all discharged to 0V, and the odd-numbered bit lines read out second are precharged from 0V.

【0020】即ち、偶数番目のビット線のメモリセルを
読み出してから、次に奇数番目のビット線のデータを読
み出す際のページ切り替わり時、及び奇数番目のビット
線のメモリセルを読み出してから、次に偶数番目のビッ
ト線のデータを読み出す際のページの切り替わり時に、
前に読み出したビット線を全て放電し、次に読み出す全
てのビット線を0Vからプリチャージする必要がある。
このようにビット線シールドを従来のセルアレイを用い
てオープンビット線方式,シングルエンド方式に適用し
た場合には読み出しに、ページの切り替わりでプリチャ
ージ時間がかかり、消費電力も大きいという問題があ
る。
That is, after the memory cell of the even-numbered bit line is read, the page is switched when the data of the odd-numbered bit line is read next, and after the memory cell of the odd-numbered bit line is read, When switching pages when reading data of even-numbered bit lines to
It is necessary to discharge all the bit lines read previously and precharge all the bit lines read next from 0V.
As described above, when the bit line shield is applied to the open bit line system and the single end system using the conventional cell array, there is a problem in that a precharge time is required for page switching and power consumption is large.

【0021】次に、ビット線シールドを従来のメモリセ
ルアレイを用いてオープンビット線方式やシングルエン
ド方式に適用した場合、書き込み時に生じる問題点を説
明する。上記のようにビット線シールドを適用した場
合、書き込みも偶数番目のビット線に接続するメモリセ
ルと、奇数番目のビット線に接続するメモリセルで別々
に行われる。従って、例えば偶数番目のビット線に接続
するメモリセルに書き込みを行う際には、奇数番目のビ
ット線に接続するメモリセルには書き込みを行わないの
で、奇数番目のビット線には中間電位(10V程度)を
与える。つまり、書き込み時には少なくとも半分のビッ
ト線を中間電位に充電しなければならない。
Next, a description will be given of a problem that occurs at the time of writing when the bit line shield is applied to the open bit line system or the single end system using the conventional memory cell array. When the bit line shield is applied as described above, writing is separately performed in the memory cells connected to the even-numbered bit lines and the memory cells connected to the odd-numbered bit lines. Therefore, for example, when writing to the memory cells connected to the even-numbered bit lines, writing is not performed to the memory cells connected to the odd-numbered bit lines, so that the intermediate potential (10 V is applied to the odd-numbered bit lines). Give a degree). That is, at the time of writing, at least half the bit lines must be charged to the intermediate potential.

【0022】書き込み動作はまず書き込みを行ってから
次に、書き込みが十分行われたかを調べるベリファイリ
ードを行う。そして、十分に書き込まれたセルには追加
書き込みを行わず、書き込み不十分のセルにのみ追加書
き込みを行う。従来のメモリセルアレイでは偶数番目の
ビット線に接続するメモリセルを書き込んだ後にベリフ
ァイリードする時に、奇数番目のビット線も中間電位か
ら放電されてしまうので、例えば偶数番目のビット線に
接続するメモリセルを書き込む場合には、書き込み−ベ
リファイリードのサイクル毎に奇数番目のビット線を中
間電位に充放電しなければならず、書き込み時間は増加
し、消費電力も増加するという問題がある。
In the write operation, first, write is performed, and then verify read is performed to check whether the write is sufficiently performed. Then, the additional writing is not performed on the sufficiently written cells, and the additional writing is performed only on the insufficiently written cells. In the conventional memory cell array, the odd-numbered bit lines are also discharged from the intermediate potential when the verify read is performed after the memory cells connected to the even-numbered bit lines are written. In writing, the odd-numbered bit lines must be charged / discharged to an intermediate potential in every write-verify read cycle, which causes a problem that the write time increases and the power consumption also increases.

【0023】上記(問題点1)で述べたように、選択M
OSトランジスタを制御する選択ゲートを隣接するビッ
ト線で変えれば上記(問題点3)は解決するが、その代
わりにソースとビット線で挟まれたNAND列につき1
個余分に選択MOSトランジスタの面積が必要であり、
その結果チップ面積が増加するという問題がある。
As described in (Problem 1) above, the selection M
The problem (problem 3) can be solved by changing the select gate controlling the OS transistor by the adjacent bit line, but instead, 1 is set for each NAND string sandwiched between the source and the bit line.
An extra area for the selection MOS transistor is required,
As a result, there is a problem that the chip area increases.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

(課題1)上記のように、従来の不揮発性半導体記憶装
置で用いられているシングルエンド型のセンスアンプは
読み出し時間が遅いと言う問題がある。また、読み出し
が高速な、いわゆるDRAMで用いられているフォール
ディッド・ビット線方式を不揮発性半導体記憶装置で実
現する場合には、従来の不揮発性半導体記憶装置ではセ
ルアレイの面積が増加し、その結果チップ面積が増加す
るという問題があった。
(Problem 1) As described above, the single-ended sense amplifier used in the conventional nonvolatile semiconductor memory device has a problem that the read time is slow. Further, when implementing a folded bit line system, which is used in so-called DRAM, which can be read at high speed, in a nonvolatile semiconductor memory device, the area of the cell array is increased in the conventional nonvolatile semiconductor memory device. There is a problem that the chip area increases.

【0025】(課題2)上記のように、従来の不揮発性
半導体記憶装置では、複数のページにわたるデータを読
み出す際には、ワード線の切り替え時にランダムリード
を必要とするため、無駄な時間が入り、読み出し時間が
かかるという問題がある。この問題を解決するために、
メモリセルアレイ及びセンスアンプを2分割し、ランダ
ムリードとページリードを同時に行う方法が提案されて
いるが、従来の不揮発性半導体記憶装置にこの方法を適
用するとチップ面積が増加するという問題がある。
(Problem 2) As described above, in the conventional non-volatile semiconductor memory device, when reading data over a plurality of pages, random read is required when switching the word lines, so that wasteful time is involved. However, there is a problem that it takes read time. to solve this problem,
A method has been proposed in which the memory cell array and the sense amplifier are divided into two, and random read and page read are performed at the same time. However, when this method is applied to a conventional nonvolatile semiconductor memory device, there is a problem that the chip area increases.

【0026】(課題3)従来のオープンビット線方式や
シングルエンド方式のメモリセルアレイに対して、ビッ
ト線間結合容量に起因する雑音を低減するために、読み
出し時にビット線を1本おきに基準電位に保つビット線
シールドを適用すると、書き込み,読み出しを1本おき
のビット線に対して行うので、書き込み−ベリファイリ
ードのサイクル毎に非選択ビット線を中間電位(10V
程度)に充放電する必要がある。また、複数ページにわ
たるデータを読み出す際に、ページ切り替わり時にシー
ルドするビット線の放電と、次に選択するビット線のプ
リチャージを必要とする。このため、書き込み及び読み
出し時に消費電力が大きく、プリチャージ時間分だけ書
き込み,読み出しが遅いという問題がある。
(Problem 3) In order to reduce the noise caused by the coupling capacitance between bit lines with respect to the conventional open bit line type or single end type memory cell array, every other bit line has a reference potential during reading. If a bit line shield that keeps the bit line is applied, writing and reading are performed for every other bit line, so that the non-selected bit line is set to the intermediate potential (10 V) every write-verify read cycle.
It is necessary to charge and discharge the battery. Further, when reading data over a plurality of pages, it is necessary to discharge the bit line shielded at the time of page switching and precharge the bit line to be selected next. Therefore, there is a problem that power consumption is large at the time of writing and reading, and writing and reading are slow for the precharge time.

【0027】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、チップ面積を増加させ
ることなく、高速なランダムリードを可能とするメモリ
セルアレイ及びセンスアンプ回路を持つ不揮発性半導体
記憶装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile memory having a memory cell array and a sense amplifier circuit capable of high-speed random read without increasing the chip area. To provide a conductive semiconductor memory device.

【0028】また、本発明の他の目的は、チップ面積を
増加させることなく、ワード線の切り替え時に発生する
無駄時間を無くして高速にページリード動作を行い得る
不揮発性半導体装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a non-volatile semiconductor device which can perform a page read operation at high speed without increasing the chip area, eliminating the dead time generated when switching the word lines. is there.

【0029】また、本発明のさらに他の目的は、従来の
セルアレイを用いてオープンビット線方式、シングルエ
ンド方式にビット線シールドを適用した場合に生じる問
題点、即ち複数のページにわたるデータを読み出し,書
き込みを行う場合の消費電力の増加,読み出し,書き込
み時間の増加を防止し得る半導体記憶装置を提供するこ
とにある。
Still another object of the present invention is a problem that occurs when a bit line shield is applied to an open bit line system and a single end system using a conventional cell array, that is, data reading over a plurality of pages, An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of preventing an increase in power consumption, a read time, and a write time when writing data.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、次のような構成を採用している。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configurations.

【0031】即ち、本発明(請求項1)は、不揮発性半
導体記憶装置において、1個又は複数個の不揮発性メモ
リセルから構成される不揮発性メモリ部と、この不揮発
性メモリ部を第1の共通信号線と導通させる第1の選択
MOSトランジスタと、不揮発性メモリ部と第2の共通
信号線を導通させ、且つ第1の選択MOSトランジスタ
とはしきい値が異なる第2の選択MOSトランジスタ
と、から構成されるメモリセルユニットがマトリクス状
に配置されたメモリセルアレイを有することを特徴とす
る。
That is, according to the present invention (claim 1), in a nonvolatile semiconductor memory device, a non-volatile memory section composed of one or a plurality of non-volatile memory cells and a first non-volatile memory section are provided. A first selection MOS transistor which is electrically connected to the common signal line, and a second selection MOS transistor which electrically connects the nonvolatile memory section and the second common signal line and has a threshold value different from that of the first selection MOS transistor. And a memory cell unit having a memory cell array arranged in a matrix.

【0032】また、本発明(請求項2)は、不揮発性半
導体記憶装置において、1個又は複数個の不揮発性メモ
リセルから構成される不揮発性メモリ部と、この不揮発
性メモリ部をビット線と導通させる第1の選択MOSト
ランジスタと、不揮発性メモリ部とソース線を導通さ
せ、かつ第1の選択MOSトランジスタとはしきい値が
異なる第2の選択MOSトランジスタと、から構成され
るメモリセルユニットがマトリクス状に配置されたメモ
リセルアレイを有することを特徴とする。
According to the present invention (claim 2), in a non-volatile semiconductor memory device, a non-volatile memory section composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, and the non-volatile memory section is a bit line. A memory cell unit composed of a first selection MOS transistor which is made conductive, and a second selection MOS transistor which is made conductive between the nonvolatile memory section and the source line and has a threshold value different from that of the first selection MOS transistor. Has a memory cell array arranged in a matrix.

【0033】また、本発明(請求項3)は、複数個の不
揮発性メモリセルから構成される不揮発性メモリ部と、
この不揮発性メモリ部をビット線と導通させる第1の選
択MOSトランジスタと、不揮発性メモリ部とソース線
を導通させる第2の選択MOSトランジスタと、から構
成されるメモリセルユニットがマトリクス状に配置され
たメモリセルアレイを有する不揮発性半導体記憶装置に
おいて、第1の選択MOSトランジスタが第1のしきい
値Vth1 を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第2
のしきい値Vth2 を持つ第1のメモリセルユニットと、
第1の選択MOSトランジスタが第3のしきい値Vth3
を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第4のしきい
値Vth4 を持つ第2のメモリセルユニットとが、第1の
選択MOSトランジスタのゲート電極及び第2の選択M
OSトランジスタのゲート電極をそれぞれ第1及び第2
の選択ゲートとして共有してサブアレイを構成し、第1
及び第3のしきい値Vth1 ,Vth3 の大小関係と第2及
び第4のしきい値Vth2 ,Vth4 の大小関係とは逆の関
係になっていることを特徴とする。
Further, the present invention (claim 3) includes a non-volatile memory portion composed of a plurality of non-volatile memory cells,
A memory cell unit including a first selection MOS transistor for electrically connecting the nonvolatile memory section to the bit line and a second selection MOS transistor for electrically connecting the nonvolatile memory section and the source line is arranged in a matrix. In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array, the first selection MOS transistor has a first threshold value Vth1 and the second selection MOS transistor has a second threshold value Vth1.
A first memory cell unit having a threshold Vth2 of
The first selection MOS transistor has a third threshold value Vth3.
And a second memory cell unit in which the second selection MOS transistor has a fourth threshold value Vth4, a gate electrode of the first selection MOS transistor, and a second selection M
The first and second gate electrodes of the OS transistor are respectively
Shared as select gates of
It is characterized in that the magnitude relation between the third and third threshold values Vth1 and Vth3 and the magnitude relation between the second and fourth threshold values Vth2 and Vth4 are opposite to each other.

【0034】また、本発明(請求項4)は、複数個の不
揮発性メモリセルから構成される不揮発性メモリ部と、
この不揮発性メモリ部をビット線と導通させる第1の選
択MOSトランジスタと、前記不揮発性メモリ部とソー
ス線を導通させる第2の選択MOSトランジスタと、か
ら構成されるメモリセルユニットがマトリクス状に配置
されたメモリセルアレイを有する不揮発性半導体記憶装
置において、第1の選択MOSトランジスタが第1のし
きい値Vth1 を持ち、第2の選択MOSトランジスタが
第2のしきい値Vth2 を持つ第1のメモリセルユニット
と、第1の選択MOSトランジスタが第3のしきい値V
th3 を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第4のし
きい値Vth4 を持つ第2のメモリセルユニットとが、第
1の選択MOSトランジスタのゲート電極及び第2の選
択MOSトランジスタのゲート電極をそれぞれ第1及び
第2の選択ゲートとして共有してサブアレイを構成し、
第1及び第3のしきい値Vth1 ,Vth3 の大小関係と第
2及び第4のしきい値Vth2 ,Vth4 の大小関係とは逆
の関係になっており、かつ第2のしきい値と第3のしき
い値が異なることを特徴とする。
Further, according to the present invention (claim 4), there is provided a non-volatile memory portion comprising a plurality of non-volatile memory cells,
A memory cell unit composed of a first selection MOS transistor for electrically connecting the nonvolatile memory section to a bit line and a second selection MOS transistor for electrically connecting the nonvolatile memory section and a source line is arranged in a matrix. In a non-volatile semiconductor memory device having an optimized memory cell array, a first selection MOS transistor has a first threshold value Vth1 and a second selection MOS transistor has a second threshold value Vth2. The cell unit and the first selection MOS transistor have a third threshold value V
a second memory cell unit having th3 and a second selection MOS transistor having a fourth threshold value Vth4, a gate electrode of the first selection MOS transistor and a gate electrode of the second selection MOS transistor, respectively. A sub-array is formed by sharing the first and second select gates,
The magnitude relationship between the first and third threshold values Vth1 and Vth3 is opposite to the magnitude relationship between the second and fourth threshold values Vth2 and Vth4, and the second threshold value and the The threshold values of 3 are different.

【0035】また、本発明(請求項5)は、複数個の不
揮発性メモリセルから構成される不揮発性メモリ部と、
この不揮発性メモリ部をビット線と導通させる第1の選
択MOSトランジスタと、不揮発性メモリ部とソース線
を導通させる第2の選択MOSトランジスタと、から構
成されるメモリセルユニットがマトリクス状に配置され
たメモリセルアレイを有する不揮発性半導体記憶装置に
おいて、第1の選択MOSトランジスタが第1のしきい
値Vth1 を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第2
のしきい値Vth2 を持つ第1のメモリセルユニットと、
第1の選択MOSトランジスタが第3のしきい値Vth3
を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第4のしきい
値Vth4 を持つ第2のメモリセルユニットとが、第1の
選択MOSトランジスタのゲート電極及び第2の選択M
OSトランジスタのゲート電極をそれぞれ第1及び第2
の選択ゲートとして共有してサブアレイを構成し、第1
及び第3のしきい値Vth1 ,Vth3 の大小関係と第2及
び第4のしきい値Vth2 ,Vth4 の大小関係とは逆の関
係になっており、サブアレイ中の第1及び第2のメモリ
セルユニットで、一方のメモリセルユニット中の不揮発
性メモリ部に記憶されているデータをランダムリードす
る間に、他方のメモリセルユニット中の不揮発性メモリ
部に記憶されているデータをページリードするタイミン
グ手段を有することを特徴とする。
According to the present invention (claim 5), there is provided a non-volatile memory portion comprising a plurality of non-volatile memory cells,
A memory cell unit including a first selection MOS transistor for electrically connecting the nonvolatile memory section to the bit line and a second selection MOS transistor for electrically connecting the nonvolatile memory section and the source line is arranged in a matrix. In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array, the first selection MOS transistor has a first threshold value Vth1 and the second selection MOS transistor has a second threshold value Vth1.
A first memory cell unit having a threshold Vth2 of
The first selection MOS transistor has a third threshold value Vth3.
And a second memory cell unit in which the second selection MOS transistor has a fourth threshold value Vth4, a gate electrode of the first selection MOS transistor, and a second selection M
The first and second gate electrodes of the OS transistor are respectively
Shared as select gates of
And the third threshold values Vth1 and Vth3 are opposite in magnitude relationship with the second and fourth threshold values Vth2 and Vth4 are opposite in magnitude relationship, and the first and second memory cells in the sub-array are In the unit, the timing means for page-reading the data stored in the non-volatile memory unit in the other memory cell unit while randomly reading the data stored in the non-volatile memory unit in the other memory cell unit. It is characterized by having.

【0036】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。
The preferred embodiments of the present invention are as follows.

【0037】(1) 第1のしきい値と第4のしきい値が等
しく、かつ第2のしきい値と第3のしきい値が等しいこ
と。
(1) The first threshold value and the fourth threshold value are equal, and the second threshold value and the third threshold value are equal.

【0038】(2) 第1のメモリセルユニットと第2のメ
モリセルユニットが、交互に配設されてサブアレイを構
成すること。
(2) The first memory cell units and the second memory cell units are arranged alternately to form a sub-array.

【0039】(3) 第1のメモリセルユニットの不揮発性
メモリ部を読み出す時には、第1のメモリセルユニット
の第1及び第2の選択MOSトランジスタの双方を導通
状態とし、第2のメモリセルユニットの第1及び第2の
選択MOSトランジスタの一方を非導通状態とし、第2
のメモリセルユニットの不揮発性メモリ部を読み出す時
には、第1のメモリセルユニットの第1及び第2の選択
MOSトランジスタの一方を非導通状態とし、第2のメ
モリセルユニットの第1及び第2の選択MOSトランジ
スタの双方を導通状態とするように、選択されたサブア
レイ内の第1及び第2の選択MOSトランジスタに読み
出し選択ゲート電圧を印加する手段を備えたこと。
(3) When reading the non-volatile memory portion of the first memory cell unit, both the first and second selection MOS transistors of the first memory cell unit are made conductive, and the second memory cell unit is made conductive. One of the first and second selection MOS transistors is turned off,
When the non-volatile memory portion of the memory cell unit is read, one of the first and second selection MOS transistors of the first memory cell unit is brought into a non-conducting state, and the first and second selection memory transistors of the second memory cell unit are turned off. A means for applying a read selection gate voltage to the first and second selection MOS transistors in the selected sub-array is provided so that both the selection MOS transistors are made conductive.

【0040】(4) (3) において、サブアレイ中の第1の
メモリセルユニットと第2のメモリセルユニットのう
ち、一方のメモリセルユニット中の不揮発性メモリ部に
記憶されているデータをビット線に読み出す際に、他方
のメモリセルユニットが接続するビット線を非選択読み
出しビット線電位に保つこと。
(4) In (3), the data stored in the non-volatile memory part in one of the first memory cell unit and the second memory cell unit in the sub-array is stored in the bit line. When reading, the bit line connected to the other memory cell unit is kept at the non-selected read bit line potential.

【0041】(5) (4) において、非選択読み出しビット
線電位を参照電位として、読み出し時の第1のメモリセ
ルユニットが接続される第1のビット線電位と、第2の
メモリセルユニットが接続される第2のビット線電位
と、の電位差を差動的に検出するビット線電圧検出手段
を備えること。
(5) In (4), with the non-selected read bit line potential as the reference potential, the first bit line potential to which the first memory cell unit at the time of reading and the second memory cell unit are connected. A bit line voltage detection unit that differentially detects a potential difference between the second bit line potential and the second bit line potential to be connected.

【0042】(6) 不揮発性メモリ部は、電気的書き替え
可能な複数の不揮発性メモリセルで構成されているこ
と。
(6) The non-volatile memory section is composed of a plurality of electrically rewritable non-volatile memory cells.

【0043】(7) 不揮発性メモリセルは、半導体層上に
電荷蓄積層と制御ゲートを積層して形成され、複数の不
揮発性メモリセルが隣接するもの同士でソース,ドレイ
ンを共有する形で直列接続されて不揮発性メモリ部を構
成すること。
(7) A non-volatile memory cell is formed by stacking a charge storage layer and a control gate on a semiconductor layer, and a plurality of non-volatile memory cells adjacent to each other are connected in series to share a source and a drain. Be connected to form a non-volatile memory section.

【0044】(8) 不揮発性メモリセルは、半導体層上に
電荷蓄積層と制御ゲートを積層して形成され、1個又は
複数の不揮発性メモリセルが全てソース,ドレインを共
有する形で並列接続されて不揮発性メモリ部を構成する
こと。
(8) A non-volatile memory cell is formed by stacking a charge storage layer and a control gate on a semiconductor layer, and one or a plurality of non-volatile memory cells are all connected in parallel so that the source and drain are shared. To configure the non-volatile memory section.

【0045】(9) 不揮発性メモリセルのチャネルの不純
物濃度を制御することにより、第1,第2,第3,第4
のしきい値を選択すること。
(9) By controlling the impurity concentration of the channel of the non-volatile memory cell, the first, second, third and fourth
Select the threshold of.

【0046】(10)第1及び第2の選択MOSトランジス
タは、半導体層上に電荷蓄積層と選択ゲートが積層され
て構成されていること。
(10) The first and second selection MOS transistors are constructed by stacking a charge storage layer and a selection gate on a semiconductor layer.

【0047】(11)第1の選択MOSトランジスタと第2
の選択MOSトランジスタで、各々のゲート長が異なる
こと。
(11) First selection MOS transistor and second
The gate length of each selection MOS transistor is different.

【0048】(12)サブアレイ中の第1のメモリセルユニ
ットと第2のメモリセルユニットのうち、一方のメモリ
セルユニット中の前記不揮発性メモリ部に書き込み及び
書き込みが十分であるか調べるベリファイ動作を行う際
に、或いは書き込み,書き込みベリファイ,再書き込
み,書き込みベリファイ動作を通じて、他方のメモリセ
ルユニットが接続するビット線を定電位に保つこと。
(12) A verify operation for checking whether or not writing is sufficient in the nonvolatile memory section in one of the first memory cell unit and the second memory cell unit in the sub-array, To keep the bit line connected to the other memory cell unit at a constant potential during the operation, or through the write, write verify, rewrite, and write verify operations.

【0049】(13)メモリセルアレイが第1のサブメモリ
セルアレイと第2のサブメモリセルアレイで構成され、
これら各サブメモリセルアレイはそれぞれ第1及び第2
のメモリセルユニットからなり、第1のサブメモリセル
アレイの第1の選択MOSトランジスタのゲートに印加
する電圧を第2のサブメモリセルアレイの第2のMOS
トランジスタのゲートに印加し、かつ第1のサブメモリ
セルアレイの第2のMOSトランジスタのゲートに印加
する電圧を第2のサブメモリセルアレイの第1のMOS
トランジスタのゲートに印加すること。
(13) The memory cell array is composed of a first sub memory cell array and a second sub memory cell array,
Each of these sub memory cell arrays has a first and second sub memory cell array.
Memory cell unit of the first sub-memory cell array, and applies the voltage applied to the gate of the first selection MOS transistor of the first sub-memory cell array to the second MOS of the second sub-memory cell array.
A voltage applied to the gate of the transistor and to the gate of the second MOS transistor of the first sub memory cell array is applied to the first MOS of the second sub memory cell array.
Apply to the gate of a transistor.

【0050】また、本発明(請求項14)は、複数個の
不揮発性メモリセルから構成される不揮発性メモリ部
と、この不揮発性メモリ部を第1の共通信号線と導通さ
せる第1の選択MOSトランジスタと、前記不揮発性メ
モリ部と第2の共通信号線を導通させる第2の選択MO
Sトランジスタと、から構成されるメモリセルユニット
がマトリクス状に配置されたメモリセルアレイを有する
不揮発性半導体記憶装置において、メモリセルアレイ中
の1本又は複数本のビット線に接続するメモリセルに対
し読み出し又は書き込みを行う間に、メモリセルアレイ
中の残りのビット線のうちの、複数本のビット線から構
成されるビット線群内で、ビット線間を接続・遮断する
手段を有することを特徴とする。
In addition, the present invention (claim 14) provides a non-volatile memory section composed of a plurality of non-volatile memory cells, and a first selection for electrically connecting the non-volatile memory section to the first common signal line. A second selection MO for electrically connecting the MOS transistor and the non-volatile memory unit to the second common signal line.
In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units each composed of an S transistor are arranged in a matrix, a read or a read operation is performed for a memory cell connected to one or more bit lines in the memory cell array. It is characterized in that it has means for connecting and disconnecting between bit lines within a bit line group composed of a plurality of bit lines among the remaining bit lines in the memory cell array during writing.

【0051】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。
Here, the following are preferred embodiments of the present invention.

【0052】(1) ビット線間を接続・遮断する手段が、
ビット線間に設けたMOSトランジスタであること。
(1) The means for connecting and disconnecting bit lines is
Must be a MOS transistor provided between bit lines.

【0053】(2) ビット線群が、同じセンスアンプ回路
に接続するビット線対で構成されること。
(2) The bit line group is composed of bit line pairs connected to the same sense amplifier circuit.

【0054】(3) 複数本のビット線が同一のセンスアン
プ回路に接続され、センスアンプ回路が、該回路に接続
されるビット線の間に配設されるオープンビット線方式
のメモリセルアレイを構成すること。
(3) A plurality of bit lines are connected to the same sense amplifier circuit, and the sense amplifier circuit constitutes an open bit line type memory cell array arranged between the bit lines connected to the circuits. To do.

【0055】(4) オープンビット線方式のメモリセルア
レイで、第1のビット線対と第2のビット線対がセンス
アンプを共有する共有センスアンプ方式をなし、第1の
ビット線対に接続するメモリセルを読み出し又は書き込
みを行う際に、第2のビット線対を構成するビット線間
を接続する手段を有すること。
(4) In a memory cell array of the open bit line system, a shared sense amplifier system in which the first bit line pair and the second bit line pair share a sense amplifier is formed and connected to the first bit line pair. A means for connecting the bit lines forming the second bit line pair is provided when reading or writing the memory cell.

【0056】(5) メモリセルアレイは、1個又は複数個
の不揮発性メモリセルから構成される不揮発性メモリ部
と、この不揮発性メモリ部を第1の共通信号線と導通さ
せる第1の選択MOSトランジスタと、不揮発性メモリ
部と第2の共通信号線を導通させ、かつ第1の選択MO
Sトランジスタとしきい値が異なる第2の選択MOSト
ランジスタと、から構成されるメモリセルユニットがマ
トリクス状に配置されたものである。
(5) The memory cell array is composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, and a first selection MOS for electrically connecting the non-volatile memory section to the first common signal line. The transistor, the non-volatile memory unit and the second common signal line are electrically connected, and the first selection MO
A memory cell unit including an S transistor and a second selection MOS transistor having a different threshold value is arranged in a matrix.

【0057】(6) 第1の選択MOSトランジスタが第1
のしきい値Vth1 を持ち、第2の選択MOSトランジス
タが第2のしきい値Vth2 を持つ第1のメモリセルユニ
ットと、第1の選択MOSトランジスタが第3のしきい
値Vth3 を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第4
のしきい値Vth4 を持つ第2のメモリセルユニットと
が、第1の選択MOSトランジスタのゲート電極及び第
2の選択MOSトランジスタのゲート電極をそれぞれ第
1及び第2の選択ゲートとして共有してサブアレイを構
成し、第1及び第3のしきい値Vth1 ,Vth3 の大小関
係と第2及び第4のしきい値Vth2 ,Vth4 の大小関係
とは逆の関係になっていること。
(6) The first selection MOS transistor is the first
The first memory cell unit having the second threshold Vth1 and the second selection MOS transistor having the second threshold Vth2, and the first selection MOS transistor having the third threshold Vth3. The second selection MOS transistor is the fourth
And a second memory cell unit having a threshold value Vth4 of the sub-array by sharing the gate electrode of the first selection MOS transistor and the gate electrode of the second selection MOS transistor as the first and second selection gates, respectively. And the magnitude relationship between the first and third threshold values Vth1 and Vth3 and the magnitude relationship between the second and fourth threshold values Vth2 and Vth4 are opposite to each other.

【0058】(7) 第1のしきい値と第4のしきい値が等
しく、かつ第2のしきい値と第3のしきい値が等しいこ
と。
(7) The first threshold value and the fourth threshold value are equal, and the second threshold value and the third threshold value are equal.

【0059】(8) 第1のメモリセルユニットと第2のメ
モリセルユニットが、交互に配設されてサブアレイを構
成すること。
(8) The first memory cell units and the second memory cell units are alternately arranged to form a sub array.

【0060】(9) (4) において、サブアレイ中で、第1
のメモリセルユニットは第1のビット線対に接続され、
第2のメモリセルユニットは第2のビット線対に接続さ
れること。
(9) In (4), in the sub-array, the first
The memory cell unit of is connected to the first bit line pair,
The second memory cell unit is connected to the second bit line pair.

【0061】[0061]

【作用】本発明では、1本の選択ゲートを共有する選択
MOSトランジスタの中で、導通状態と非導通状態のも
のを生じさせることができ、またそのような選択ゲート
を2本用意することにより、同一選択ゲートを有するメ
モリセル内で選択状態のメモリセルと、非選択状態のメ
モリセルを用意に実現できる。具体的には、ソース側の
選択ゲートとドレイン側の選択ゲートのしきい値を変
え、また隣接するメモリセルで選択ゲートのしきい値を
変えることにより、例えば偶数番目のビット線に接続す
るメモリセルをビット線に読み出す際に、奇数番目のビ
ット線に接続するメモリセルを非選択にすることができ
る。その結果、チップ面積を増加させることなくフォー
ルディッド・ビット線方式を実現でき、高速なランダム
リードが可能になる。
According to the present invention, the selection MOS transistors sharing one selection gate can be made conductive and non-conductive, and by providing two such selection gates. It is possible to easily realize a selected memory cell and a non-selected memory cell in the memory cells having the same selection gate. Specifically, by changing the thresholds of the select gate on the source side and the select gate on the drain side, and changing the threshold of the select gate in the adjacent memory cell, for example, a memory connected to an even-numbered bit line. When reading the cell to the bit line, the memory cell connected to the odd-numbered bit line can be deselected. As a result, a folded bit line system can be realized without increasing the chip area, and high-speed random read is possible.

【0062】また本発明によれば、第1のメモリセルユ
ニットと第2のメモリセルユニットの一方をランダムリ
ードしている間に他方をページリードすることにより、
チップ面積を増加させることなくワード線の切り替え時
に発生する無駄時間を無くして、高速にページリード動
作を行うことが可能になる。さらに本発明によると、ビ
ット線シールド等に伴うプリチャージを省略することが
できることから、従来のセルアレイを用いてオープンビ
ット線方式、シングルエンド方式にビット線シールドを
適用した場合に生じる問題点、即ち複数のページにわた
るデータを読み出し、書き込む場合の消費電力の増加、
読み出し,書き込み時間の増加を減少させることができ
る。
Further, according to the present invention, by randomly reading one of the first memory cell unit and the second memory cell unit while page-reading the other,
It is possible to perform the page read operation at high speed without increasing the chip area, eliminating the dead time generated when switching the word lines. Further, according to the present invention, the precharge associated with the bit line shield and the like can be omitted. Therefore, there is a problem that occurs when the bit line shield is applied to the open bit line system and the single end system using the conventional cell array, that is, Increased power consumption when reading and writing data across multiple pages,
It is possible to reduce the increase in reading and writing time.

【0063】[0063]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0064】(実施例1)以下、(課題1)を解決する
実施例を説明する。
(Embodiment 1) An embodiment for solving (Problem 1) will be described below.

【0065】図1は、本発明の第1の実施例に係わるN
ANDセル型EEPROMの全体構成を示すブロック図
である。図中の1はメモリセルアレイ、2はデータ書き
込み,読み出しを行うためのラッチ手段としてのセンス
アンプ兼ラッチ回路、3はワード線選択を行うロウデコ
ーダ、4はビット線選択を行うカラムデコーダ、5はア
ドレスバッファ、6はI/Oセンスアンプ、7はデータ
入出力バッファ、8は基板電位制御回路である。
FIG. 1 shows N according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of an AND cell type EEPROM. In the figure, 1 is a memory cell array, 2 is a sense amplifier / latch circuit as a latch means for writing and reading data, 3 is a row decoder for selecting word lines, 4 is a column decoder for selecting bit lines, and 5 is An address buffer, 6 is an I / O sense amplifier, 7 is a data input / output buffer, and 8 is a substrate potential control circuit.

【0066】図2は、メモリセルアレイの構成を示す図
であり、BL,/BLはビット線、WLはワード線、S
TDはNANDセルのドレイン側につながる第1の選択
MOSトランジスタ、STSはNANDセルのソース側
につながる第2の選択MOSトランジスタ、SGDは選
択MOSトランジスタSTDを駆動するための選択ゲー
ト、SGSは選択MOSトランジスタSTSを駆動する
ための選択ゲート、SAはセンスアンプ、TGはセンス
アンプSAとビット線BLをつなぐためのゲートを駆動
する制御信号を示している。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the memory cell array, in which BL and / BL are bit lines, WL is a word line, and S is a word line.
TD is a first selection MOS transistor connected to the drain side of the NAND cell, STS is a second selection MOS transistor connected to the source side of the NAND cell, SGD is a selection gate for driving the selection MOS transistor STD, and SGS is a selection MOS transistor. A select gate for driving the transistor STS, SA is a sense amplifier, and TG is a control signal for driving a gate for connecting the sense amplifier SA and the bit line BL.

【0067】センスアンプSAは、図2のように隣接す
るビット線対BLj ,/BLj を入力としている。これ
はDRAMで用いられているフォールディッド・ビット
線方式である。フォールディッド・ビット線方式を実現
するためには、ビット線対の一方のビット線が放電する
際に、他方のビット線が放電しないようにしなければな
らない。これを同じ選択ゲートを共有する選択MOSト
ランジスタ(例えば図2のSTS00とSTS10、STD
00とSTD10)のしきい値に差を設け、さらにドレイン
側の選択ゲートとソース側の選択ゲートに異なる電圧を
印加することによって実現する。
The sense amplifier SA receives the adjacent bit line pair BLj, / BLj as shown in FIG. This is a folded bit line system used in DRAM. In order to realize the folded bit line system, it is necessary to prevent one bit line of a bit line pair from discharging while the other bit line does not discharge. Select MOS transistors sharing the same select gate (for example, STS00, STS10, STD in FIG. 2)
This is achieved by providing a difference between the threshold values of 00 and STD10) and applying different voltages to the select gate on the drain side and the select gate on the source side.

【0068】図2では、高いしきい値Vt1(例えば2
V)を持つ選択MOSトランジスタをE-type 、低いし
きい値Vt2(例えば0.5V)(Vt1>Vt2)を持つ選
択MOSトランジスタをI-type と記している。2種類
の選択MOSトランジスタのゲート(選択ゲート)に印
加する電圧は、I-type トランジスタもE-type トラン
ジスタも両方オンする電圧Vsgh (例えば3V)(Vsg
h >Vt1、Vt2)と、I-type トランジスタはオンする
がE-type トランジスタはオフする電圧Vsgl (例えば
1.5V)(Vt1>Vsgl >Vt2)である。
In FIG. 2, a high threshold value Vt1 (for example, 2
A selection MOS transistor having V) is described as E-type, and a selection MOS transistor having a low threshold Vt2 (for example, 0.5 V) (Vt1> Vt2) is described as I-type. The voltage applied to the gates (selection gates) of the two types of selection MOS transistors is the voltage Vsgh (for example, 3V) (Vsg) that turns on both the I-type transistor and the E-type transistor.
h> Vt1, Vt2), and the voltage Vsgl (for example 1.5V) (Vt1>Vsgl> Vt2) at which the I-type transistor turns on but the E-type transistor turns off.

【0069】ここで、メモリセルは半導体基板上に浮遊
ゲート(電荷蓄積層)と制御ゲートを積層した電気的書
き替え可能な不揮発性メモリセルであり、このメモリセ
ルを複数個直列接続してNANDセル(不揮発性メモリ
部)が構成されている。そして、NANDセルにI-typ
e のSTSとE-type のSTDが接続されて第1のメモ
リセルユニットが構成され、NANDセルにE-type の
STSとI-type のSTDが接続されて第2のメモリセ
ルユニットが構成され、第1及び第2のメモリセルユニ
ットが交互に配置されている。そして、ワード線を共有
する複数の第1及び第2のメモリセルユニットからサブ
アレイが構成されている。
Here, the memory cell is an electrically rewritable nonvolatile memory cell in which a floating gate (charge storage layer) and a control gate are laminated on a semiconductor substrate, and a plurality of NAND cells are connected in series. A cell (nonvolatile memory section) is configured. And I-typ to the NAND cell
The first memory cell unit is configured by connecting the STS of e and the STD of E-type, and the second memory cell unit is configured by connecting the STS of E-type and the STD of I-type to the NAND cell. , The first and second memory cell units are alternately arranged. A sub-array is composed of a plurality of first and second memory cell units sharing a word line.

【0070】図2を用いて、選択ゲートの電圧の印加方
法を具体的に説明する。例えば、メモリセルMC000 の
データを読み出す場合には、ワード線WL00,WL08〜
WL15は0V、ワード線WL01〜WL07はVcc(例えば
3V)にする。そして、ソース側の選択ゲートSGS0
はVsgh 、ドレイン側の選択ゲートSGD0 はVsglに
する。SGS1 ,SGD1 は0Vにする。この場合、ソ
ース側の選択MOSトランジスタSTS00、STS10は
共にオンする。一方、ビット線BL0 のドレイン側の選
択MOSトランジスタSTD00はオンするが、ビット線
/BL0 のドレイン側の選択MOSトランジスタSTD
10はオフするので、メモリセルMC000のデータが
“1”ならばビット線BL0 は放電するが、メモリセル
MC100 のデータにかかわらずビット線/BL0 は放電
しない。
A method of applying the voltage of the select gate will be specifically described with reference to FIG. For example, when reading data from the memory cell MC000, word lines WL00, WL08 ...
WL15 is set to 0V, and word lines WL01 to WL07 are set to Vcc (for example, 3V). Then, the source side select gate SGS0
Is set to Vsgh, and the drain side selection gate SGD0 is set to Vsgl. SGS1 and SGD1 are set to 0V. In this case, both the source side selection MOS transistors STS00 and STS10 are turned on. On the other hand, the selection MOS transistor STD00 on the drain side of the bit line BL0 turns on, but the selection MOS transistor STD on the drain side of the bit line / BL0.
Since 10 is turned off, if the data in the memory cell MC000 is "1", the bit line BL0 is discharged, but the bit line / BL0 is not discharged regardless of the data in the memory cell MC100.

【0071】一方、メモリセルMC100 のデータを読み
出す場合も、メモリセルMC000 を読み出すときと同様
に、ワード線WL00,WL08〜WL15は0V、ワード線
WL01〜WL07はVccにする。ソース側の選択ゲートS
GS0 はVsgl 、ドレイン側の選択ゲートSGD0 はV
sgh にする。SGS1 ,SGD1 は0Vにする。この場
合、ドレイン側の選択MOSトランジスタSTD00,S
TD10は共にオンする。ソース側の選択MOSトランジ
スタSTS10はオンするのでビット線/BL0はメモリ
セルMC100 のデータが“1”ならば放電するが、選択
MOSトランジスタSTS00はオフするのでビット線B
L0 は放電しない。
On the other hand, when reading data from the memory cell MC100, the word lines WL00 and WL08 to WL15 are set to 0 V and the word lines WL01 to WL07 are set to Vcc, as in the case of reading the memory cell MC000. Source side selection gate S
GS0 is Vsgl and the drain side selection gate SGD0 is Vsgl
sgh SGS1 and SGD1 are set to 0V. In this case, the drain side selection MOS transistors STD00, S
TD10 turns on together. Since the selection MOS transistor STS10 on the source side is turned on, the bit line / BL0 is discharged if the data in the memory cell MC100 is "1", but the selection MOS transistor STS00 is turned off, so the bit line B
L0 does not discharge.

【0072】本発明は、ビット線対BLj ,/BLj に
つながる選択MOSトランジスタで、同じ選択ゲートS
GS,SGDによって制御される選択MOSトランジス
タ(例えば図2のSTD00とSTD10、STS00とST
S10、STD01とSTD11、STS01とSTS11)のし
きい値に差を付ければよく、しきい値の設定の仕方は任
意性を有する。例えば図3のように、ビット線BLj の
選択MOSトランジスタSTD00をE-type 、STS00
をI-type 、ビット線/BLj の選択MOSトランジス
タSTD10をI-type 、STS10をE-type としてもよ
い。
The present invention is a selection MOS transistor connected to the bit line pair BLj, / BLj, and has the same selection gate S.
Select MOS transistors controlled by GS and SGD (for example, STD00 and STD10, STS00 and ST in FIG. 2).
The threshold values of S10, STD01 and STD11, STS01 and STS11) may be made different, and the method of setting the threshold values is arbitrary. For example, as shown in FIG. 3, the selection MOS transistor STD00 of the bit line BLj is set to E-type, STS00.
May be I-type, the selection MOS transistor STD10 of the bit line / BLj may be I-type, and STS10 may be E-type.

【0073】また、図2ではビット線BLj につながる
セルのドレイン側の選択MOSトランジスタは全てI-t
ype で、ソース側の選択MOSトランジスタはE-type
だが、例えば図4のように、ビット線コンタクトを共有
する2つのNANDブロックで、ドレイン側の選択MO
Sトランジスタの一方をI-type 、他方をE-type とし
てもよい。また、図2〜図4では交互に配設されている
ビット線BLj が同時に選択されて読み出されるが、例
えば図5のように選択MOSトランジスタのしきい値を
設定して、ビット線BL0 が選択される時にはビット線
/BL1 が選択されるようにしてもよい。
Further, in FIG. 2, all the selection MOS transistors on the drain side of the cells connected to the bit line BLj are I-t.
With ype, the selection MOS transistor on the source side is E-type
However, for example, as shown in FIG. 4, two NAND blocks sharing a bit line contact are used to select the MO on the drain side.
One of the S transistors may be of I-type and the other may be of E-type. 2 to 4, the bit lines BLj alternately arranged are selected and read at the same time. For example, as shown in FIG. 5, the threshold value of the selection MOS transistor is set to select the bit line BL0. At this time, the bit line / BL1 may be selected.

【0074】本発明では、この(実施例1)だけでなく
後述する(実施例5)までの全ての実施例において、1
本の選択ゲートを共有する選択MOSトランジスタの中
で、導通状態のものと、非導通状態のものが生じさせる
ことができ、またそのような選択ゲートを2本用意する
ことにより、同一選択ゲートを有するメモリセル内で選
択状態のメモリセルと、非選択状態のメモリセルを容易
に実現できることを利用している。
In the present invention, not only in this (Embodiment 1) but also in all the embodiments up to the following (Embodiment 5), 1
Among the selection MOS transistors sharing the same selection gate, it is possible to generate conductive MOS transistors and non-conductive MOS transistors, and by preparing two such selection gates, the same selection gate can be provided. The fact that a memory cell in a selected state and a memory cell in a non-selected state can be easily realized in the memory cells included therein is utilized.

【0075】従って、選択MOSトランジスタのしきい
値や選択ゲートに印加する電圧は任意性を有する。ドレ
イン側の選択MOSトランジスタがVtd1 ,Vtd2 (V
td1>Vtd2 )の2種類のしきい値を持ち、ドレイン側
の選択ゲートに印加する電圧がVsghd(Vsghd>Vtd1
)、Vsgld(Vtd1 >Vsgld>Vtd2 )の2種類であ
り、ソース側の選択MOSトランジスタはVts1 ,Vts
2 (Vts1 >Vts2 )の2種類のしきい値を持ち、ソー
ス側の選択ゲートに印加する電圧はVsghs(Vsghs>V
ts1 ),Vsgls(Vts1 >Vsgls>Vts2 )の2種類で
あればよく、上記実施例のようにVtd1 =Vts1 ,Vtd
2 =Vts2 ,Vsghd=Vsghs,Vsgld=Vsglsでなくて
もよい。
Therefore, the threshold voltage of the selection MOS transistor and the voltage applied to the selection gate are arbitrary. The drain side selection MOS transistors are Vtd1, Vtd2 (V
td1> Vtd2) and the voltage applied to the drain side select gate is Vsghd (Vsghd> Vtd1).
), Vsgld (Vtd1>Vsgld> Vtd2), and the source side selection MOS transistors are Vts1 and Vts.
2 (Vts1> Vts2), which has two threshold values, and the voltage applied to the source side select gate is Vsghs (Vsghs> V
ts1) and Vsgls (Vts1>Vsgls> Vts2), Vtd1 = Vts1, Vtd as in the above embodiment.
2 = Vts2, Vsghd = Vsghs, Vsgld = Vsgls are not required.

【0076】例えば、ドレイン側の選択MOSトランジ
スタのしきい値を2Vと0.5Vの2種類とし、ソース
側の選択MOSトランジスタのしきい値を2.5Vと1
Vの2種類として、ドレイン側の選択ゲートに印加する
電圧をVsgh =3V,Vsgl=1.5V、ソース側の選
択ゲートに印加する電圧をVsgh =3V,Vsgl =1.
2Vとしてもよい。
For example, the threshold values of the drain side selection MOS transistors are 2V and 0.5V, and the threshold values of the source side selection MOS transistors are 2.5V and 1V.
As the two types of V, the voltage applied to the drain side selection gate is Vsgh = 3V, Vsgl = 1.5V, and the voltage applied to the source side selection gate is Vsgh = 3V, Vsgl = 1.
It may be 2V.

【0077】Vsgh をVccよりも大きくすれば、選択M
OSトランジスタのコンダクタンスの増加(つまり抵抗
の減少)につながり、読み出しの際にNANDセル列を
流れるセル電流が増加するので、ビット線放電時間が短
くなりその結果、読み出し,書き込みのベリファイ読み
出しが高速化される。Vsgh は例えばチップ内の昇圧回
路でVccから昇圧すればよい。
If Vsgh is made larger than Vcc, selection M
Since the conductance of the OS transistor increases (that is, the resistance decreases) and the cell current flowing through the NAND cell string increases during reading, the bit line discharge time is shortened, and as a result, the verify read of read and write is accelerated. To be done. Vsgh may be boosted from Vcc by a booster circuit in the chip, for example.

【0078】1本の選択ゲートを共有する選択MOSト
ランジスタを全て導通状態にする、選択ゲートの電圧V
sgh は電源電圧Vcc以下が望ましい。Vsgh がVccより
も大きい場合には、チップ内で昇圧回路が必要になるの
でチップ面積の増加につながる。
The voltage V of the select gate for turning on all the select MOS transistors sharing one select gate
It is desirable that sgh be less than the power supply voltage Vcc. If Vsgh is larger than Vcc, a booster circuit is required in the chip, which leads to an increase in chip area.

【0079】また、選択MOSトランジスタの小さい方
のしきい値Vt2は、負のしきい値(例えば−1V)であ
ってもよい。書き込み時に、書き込むセルがつながって
いるビット線には0Vを印加し、書き込まないセルがつ
ながっているビット線には中間電位(10V程度)を印
加するが、この2つのビット線間にソース線を通じて電
流が流れないようにソース側の選択ゲートはオフにしな
ければならない。従って、Vt2を−1V程度の負のしき
い値に設定した場合、書き込み時にソース側の選択ゲー
トには負のしきい値の選択ゲートがオフする負電圧(例
えば−1.5V)を印加すればよい。
The smaller threshold value Vt2 of the selection MOS transistor may be a negative threshold value (eg, -1V). At the time of writing, 0 V is applied to the bit line connected to the cell to be written, and an intermediate potential (about 10 V) is applied to the bit line connected to the cell not to be written. The source side select gate must be turned off to prevent current flow. Therefore, when Vt2 is set to a negative threshold value of about -1V, a negative voltage (for example, -1.5V) that turns off the selection gate having the negative threshold value is applied to the selection gate on the source side during writing. Good.

【0080】選択ゲートのしきい値のうち大きい方の値
Vt1は、電源電圧Vcc以上の電圧(例えば3.5V)に
設定してもよい。この場合、読み出しやベリファイ読み
出し時にVt1のしきい値を持つ選択MOSトランジスタ
をオンするためには、例えばチップ内部の昇圧回路を用
いて選択ゲートに例えば4Vを印加すればよい。
The larger value Vt1 of the threshold values of the select gate may be set to a voltage higher than the power supply voltage Vcc (for example, 3.5V). In this case, in order to turn on the selection MOS transistor having the threshold value of Vt1 at the time of reading or verify reading, for example, 4V may be applied to the selection gate by using the booster circuit inside the chip.

【0081】ここで、図8のタイミング図を用いて、図
6のビット線BLj に接続されているメモリセルMC00
0 を読み出す場合の動作を説明する。センスアンプは制
御信号SAN,SAPで制御されるCMOSフリップフ
ロップで形成されている。
Now, referring to the timing chart of FIG. 8, the memory cell MC00 connected to the bit line BLj of FIG.
The operation for reading 0 will be described. The sense amplifier is formed of a CMOS flip-flop controlled by control signals SAN and SAP.

【0082】まず、制御信号TGがVcc(例えば3V)
からVssになって、CMOSフリップフロップFFとビ
ット線BLj ,/BLj が切り離される。次いで、プリ
チャージ信号φpA,φpBがVssからVccになり(時刻t
0 )、ビット線BLj がVA(例えば1.7V)に、ビ
ット線/BLj がVB (例えば1.5V)にプリチャー
ジされる(時刻t1 )。プリチャージが終わるとφpA,
φpBがVssとなり、ビット線BLj ,/BLj はフロー
ティング状態になる。この後、ロウデコーダ3から制御
ゲート(ワード線)、選択ゲートに所望の電圧が印加さ
れる(時刻t2)。
First, the control signal TG is Vcc (for example, 3V).
From Vss, the CMOS flip-flop FF and the bit lines BLj and / BLj are separated. Then, the precharge signals φpA and φpB change from Vss to Vcc (at time t
0), the bit line BLj is precharged to VA (for example, 1.7V), and the bit line / BLj is precharged to VB (for example, 1.5V) (time t1). When precharge is over, φpA,
φpB becomes Vss, and the bit lines BLj and / BLj are in a floating state. After that, a desired voltage is applied from the row decoder 3 to the control gate (word line) and the selection gate (time t2).

【0083】図6のメモリセルMC000 を読み出す場合
には、WL00は0V、WL01〜WL07は3V、SGD0
は3V(Vsgh )、SGS0 は1.5V(Vsgl )とな
る。メモリセルMC000 に書き込まれたデータが“0”
の場合はメモリセルMC000のしきい値が正なのでセル
電流は流れず、ビット線BLj の電位は1.7Vのまま
である。データが“1”の場合は、セル電流が流れてビ
ット線BLj の電位は下がり、1.5V以下になる。ま
た、選択ゲートSGS0 が1.5Vなので、選択トラン
ジスタSTS10はオフになり、メモリセルMC100 に書
き込まれているデータに拘らずビット線/BLj は放電
せず、プリチャージ電位1.5Vに保たれる。
When reading the memory cell MC000 of FIG. 6, WL00 is 0 V, WL01 to WL07 are 3 V, and SGD0 is
Is 3V (Vsgh) and SGS0 is 1.5V (Vsgl). The data written in the memory cell MC000 is "0".
In this case, since the threshold value of the memory cell MC000 is positive, no cell current flows, and the potential of the bit line BLj remains 1.7V. When the data is "1", the cell current flows and the potential of the bit line BLj drops to 1.5 V or less. Further, since the selection gate SGS0 is 1.5V, the selection transistor STS10 is turned off, and the bit line / BLj is not discharged regardless of the data written in the memory cell MC100 and is kept at the precharge potential 1.5V. .

【0084】その後、時刻t3 にSAPが3V、SAN
が0Vとなり、CMOSフリップフロップFFが不活性
化され、時刻t4 にφE が3VになることによりCMO
SフリップフロップFFがイコライズされて、ノードN
1,N2がVcc/2(例えば1.5V)になる。時刻t
5 にTGが3Vになり、ビット線とセンスアンプが接続
された後(時刻t6 )、SANが0Vから3Vになりビ
ット線BLj ,/BLj の電位差が増幅される。その
後、時刻t7 にSAPが3Vから0Vになりデータがラ
ッチされる。
Thereafter, at time t3, SAP is 3V, SAN
Becomes 0V, the CMOS flip-flop FF is inactivated, and φE becomes 3V at time t4, so that CMO
When the S flip-flop FF is equalized, the node N
1, N2 becomes Vcc / 2 (for example, 1.5 V). Time t
After 5 TG becomes 3V and the bit line and the sense amplifier are connected (time t6), SAN becomes 0V to 3V and the potential difference between the bit lines BLj and / BLj is amplified. After that, at time t7, SAP changes from 3V to 0V and the data is latched.

【0085】つまり、メモリセルMC000 に“0”が書
き込まれていれば、ノードN1が3V,ノードN2が0
Vとなる。MC000 に“1”が書き込まれていれば、ノ
ードN1が0V、ノードN2が3Vになる。その後、カ
ラム選択信号CSLjが0Vから3Vとなると、CMO
SフリップフロップにラッチされていたデータがI/
O,I/O’に出力される(時刻t8 )。
That is, if "0" is written in the memory cell MC000, the node N1 is 3V and the node N2 is 0V.
It becomes V. If "1" is written in MC000, the node N1 becomes 0V and the node N2 becomes 3V. After that, when the column selection signal CSLj changes from 0V to 3V, CMO
The data latched in the S flip-flop is I /
It is output to O and I / O '(time t8).

【0086】次に、図6のビット線/BLj に接続され
るメモリセルMC100 を読み出す場合のタイミング図を
図10に示した。この場合、ビット線BLj に1.5
V、ビット線/BLj に1.7Vプリチャージする(時
刻t1 )。セルデータのビット線への読み出し時にロウ
デコーダ3から制御ゲート(ワード線)に印加される電
圧はメモリセルMC000 を読み出す場合と同様だが、選
択ゲートに印加される電圧はSGD0 は1.5V、SG
S0 は3Vである(時刻t2 )。
Next, FIG. 10 shows a timing chart in the case of reading the memory cell MC100 connected to the bit line / BLj in FIG. In this case, the bit line BLj is 1.5
V and bit line / BLj are precharged to 1.7V (time t1). The voltage applied to the control gate (word line) from the row decoder 3 at the time of reading the cell data to the bit line is the same as that at the time of reading the memory cell MC000, but the voltage applied to the select gate is 1.5V for SGD0, SG
S0 is 3V (time t2).

【0087】メモリセルMC100 に書き込まれたデータ
が“0”の場合は、メモリセルMC100 のしきい値が正
なのでセル電流は流れず、ビット線/BLj の電位は
1.7Vのままである。データが“1”の場合は、セル
電流が流れてビット線/BLjの電位は下がり、1.5
V以下になる。また、選択ゲートSGD0 が1.5Vな
ので、選択MOSトランジスタSTD00はオフになり、
メモリセルMC000 に書き込まれているデータに拘らず
ビット線BLj は放電せず、プリチャージ電位1.5V
に保たれる。その後、メモリセルMC000 を読み出しす
る場合と同様にビット線/BLj に読み出されたデータ
がセンスアンプでセンス及びラッチされ、そしてI/
O,I/O’に出力される。
When the data written in the memory cell MC100 is "0", the threshold value of the memory cell MC100 is positive, so that the cell current does not flow and the potential of the bit line / BLj remains 1.7V. When the data is "1", the cell current flows and the potential of the bit line / BLj drops to 1.5.
It becomes V or less. Further, since the selection gate SGD0 is 1.5V, the selection MOS transistor STD00 is turned off,
The bit line BLj is not discharged regardless of the data written in the memory cell MC000, and the precharge potential is 1.5V.
Kept in. After that, the data read to the bit line / BLj is sensed and latched by the sense amplifier as in the case of reading the memory cell MC000, and the I /
It is output to O and I / O '.

【0088】読み出し動作のタイミングは任意性を有す
る。例えば、時刻t5 に図9のようにビット線とセンス
アンプを接続するトランスファゲートをオンにしてビッ
ト線BLj ,/BLj の電位をノードN1,N2に転送
した後、トランスファゲートをオフにしてもよい。従っ
て、ビット線対がセンスアンプから切り離されることに
よりセンスアンプの負荷容量が減ったため、センス及び
データラッチ時にノードN1、N2の電位は急速に決定
されることになる。
The timing of the read operation is arbitrary. For example, at time t5, as shown in FIG. 9, the transfer gate connecting the bit line and the sense amplifier is turned on to transfer the potentials of the bit lines BLj and / BLj to the nodes N1 and N2, and then the transfer gate may be turned off. . Therefore, since the load capacitance of the sense amplifier is reduced by disconnecting the bit line pair from the sense amplifier, the potentials of the nodes N1 and N2 are rapidly determined at the time of sensing and data latching.

【0089】図8〜図10のタイミング図では、センス
アンプのセンス動作時にまずSANを0Vから3Vにし
てCMOSフリップフロップFFのNチャネルトランジ
スタをオンにしてから後に、SAPを3Vから0Vにし
てCMOSフリップフロップFFのPチャネルトランジ
スタをオンにしているが、SANを0Vから3Vにする
のとほぼ同時にSAPを3Vから0Vにしてもよい。
In the timing charts of FIGS. 8 to 10, SAN is first changed from 0V to 3V to turn on the N-channel transistor of the CMOS flip-flop FF and then SAP is changed from 3V to 0V in the sense operation of the sense amplifier. Although the P-channel transistor of the flip-flop FF is turned on, SAP may be changed from 3V to 0V almost at the same time when SAN is changed from 0V to 3V.

【0090】ビット線BLj に接続するセルのデータを
センスアンプでセンス及びラッチした時には、ビット線
BLj ,/BLj の電位は一方が0V、他方がVcc(例
えば3V)になっている。ビット線BLj のセルデータ
をセンスアンプからI/O,I/O’に出力後、φE を
3Vにすれば、ビット線BLj ,/BLj 間がつながり
(イコライズ)、プリチャージすることなくビット線B
Lj ,/BLj が1.5Vになる。その後、例えばビッ
ト線/BLjを読み出す場合にはφPBを3V、VB を
1.7Vにすることにより、ビット線/BLj を1.7
Vにプリチャージすればよい。このようにビット線BL
j をセンス後、ビット線BLj ,/BLj間をつなぐこ
とによって、次の読み出しのプリチャージ時間を短時間
にし、さらにプリチャージに要する消費電力を低減でき
る。
When the data of the cell connected to the bit line BLj is sensed and latched by the sense amplifier, one of the potentials of the bit lines BLj and / BLj is 0V and the other is Vcc (for example, 3V). If φE is set to 3V after the cell data of the bit line BLj is output from the sense amplifier to I / O and I / O ', the bit lines BLj and / BLj are connected (equalized) without precharging.
Lj and / BLj become 1.5V. After that, for example, when reading the bit line / BLj, φPB is set to 3V and VB is set to 1.7V to set the bit line / BLj to 1.7.
Precharge to V. Bit line BL
By connecting the bit lines BLj and / BLj after sensing j, the precharge time for the next read can be shortened and the power consumption required for precharge can be reduced.

【0091】また、図7のようにセンスアンプに書き込
み後にベリファイを行う回路を付加してもよい。
Further, as shown in FIG. 7, a circuit for verifying after writing to the sense amplifier may be added.

【0092】ビット線対に異なった電位をプリチャージ
する方法は、図6に示したように周辺回路から電位VA
,VB を転送する方法の他に、例えば図11のように
ダミーセルを設けてもよい。この場合、ビット線BLj
,/BLj を同電位VPRにプリチャージする。ダミー
セルで流れる電流はセルの最悪の読み出し電流よりも小
さくしておく。これには、直列接続するダミーNAND
型セルをデプレッション型トランジスタにし、チャネル
長Lを大きく、チャネル幅Wを小さくしておくなど方法
などがある。
The method of precharging different potentials to the bit line pairs is performed by the potential VA from the peripheral circuit as shown in FIG.
, VB, a dummy cell may be provided as shown in FIG. 11, for example. In this case, the bit line BLj
, / BLj are precharged to the same potential VPR. The current flowing through the dummy cell is set smaller than the worst read current of the cell. This includes a dummy NAND connected in series
For example, the type cell may be a depletion type transistor, the channel length L may be increased, and the channel width W may be decreased.

【0093】ダミー選択MOSトランジスタのしきい値
を図11のように設定すれば、ビット線BLj に接続す
るメモリーセルのデータをビット線BLj に読み出す場
合には、ビット線/BLj はダミーセルを通じて放電さ
れ、ビット線/BLj に接続するメモリーセルのデータ
を読み出す場合には、ビット線BLj がダミーセルを通
じて放電される。
When the threshold value of the dummy selection MOS transistor is set as shown in FIG. 11, when the data of the memory cell connected to the bit line BLj is read to the bit line BLj, the bit line / BLj is discharged through the dummy cell. , When reading the data of the memory cell connected to the bit line / BLj, the bit line BLj is discharged through the dummy cell.

【0094】メモリセルMC000 を読み出す場合を例に
とって本実施例の動作を説明する。まず、プリチャージ
制御信号PREが3Vになり、ビット線BLj 、/BL
j がプリチャージ電位VPR(例えば1.7V)にプリチ
ャージされる。その後、メモリセルの制御ゲート線,選
択ゲートが選択され、ダミーワード線DWLには0V、
ダミー選択ゲートDSGS,DSGDには選択MOSト
ランジスタの選択ゲートSGS,SGDに印加する電圧
とほぼ同じ電圧が印加される。
The operation of this embodiment will be described by taking the case of reading the memory cell MC000 as an example. First, the precharge control signal PRE becomes 3V, and the bit lines BLj, / BL
j is precharged to the precharge potential VPR (for example, 1.7V). After that, the control gate line and the select gate of the memory cell are selected, and 0V is applied to the dummy word line DWL.
The dummy selection gates DSGS, DSGD are applied with a voltage substantially the same as the voltage applied to the selection gates SGS, SGD of the selection MOS transistors.

【0095】メモリセルMC000 に“0”が書き込まれ
ていれば、ビット線BLj は放電せずプリチャージ電位
1.7Vを保つ。MC000 に“1”が書き込まれていれ
ば、ビット線BLj は例えば1.3Vまで放電する。
“1”が書き込まれたビット線BLj が1.3Vまで放
電した時に、ビット線/BLj はダミーセルを通じて
1.5Vまで放電するようすればよい。その後、ビット
線対の電位をセンスアンプで差動増幅する動作は図6の
実施例と同様である。
If "0" is written in the memory cell MC000, the bit line BLj is not discharged and the precharge potential of 1.7V is maintained. If "1" is written in MC000, the bit line BLj is discharged to 1.3V, for example.
When the bit line BLj written with "1" is discharged to 1.3V, the bit line / BLj may be discharged to 1.5V through the dummy cell. After that, the operation of differentially amplifying the potential of the bit line pair by the sense amplifier is the same as that of the embodiment of FIG.

【0096】ビット線対に異なった電位をプリチャージ
する方法としては、ダミーセルを図12のように1トラ
ンジスタ,1キャパシタで構成してもよい。まず、ビッ
ト線プリチャージ制御信号PREが3Vになり、ビット
線BLj ,/BLj を同電位VPRにプリチャージする。
制御信号PREが0Vになりビット線がフローティング
状態になった後、メモリセルMC000 のデータをビット
線BLj に読み出す場合には、φPBが3Vになり、キャ
パシタC1 が充電される。キャパシタC1 に充電された
電荷分だけビット線/BLj がプリチャージ電位VPRか
ら下がる。これをビット線対を差動増幅する際のレファ
レンス電位とすればよい。
As a method of precharging different potentials to the bit line pairs, the dummy cell may be composed of one transistor and one capacitor as shown in FIG. First, the bit line precharge control signal PRE becomes 3V, and the bit lines BLj and / BLj are precharged to the same potential VPR.
When the data of the memory cell MC000 is read to the bit line BLj after the control signal PRE becomes 0V and the bit line becomes floating, φPB becomes 3V and the capacitor C1 is charged. The bit line / BLj falls from the precharge potential VPR by the amount of the electric charge charged in the capacitor C1. This may be used as a reference potential when differentially amplifying the bit line pair.

【0097】メモリセルMC100 のデータをビット線/
BLj に読み出す場合には、φPAが3Vになることによ
りキャパシタC0 が充電され、ビット線BLj がプリチ
ャージ電位VPRから下がる。このビット線BLj をレフ
ァレンス電位とすればよい。
Data in the memory cell MC100 is transferred to the bit line /
When reading to BLj, since .phi.PA becomes 3V, the capacitor C0 is charged and the bit line BLj falls from the precharge potential VPR. This bit line BLj may be used as the reference potential.

【0098】また、図6〜図10の実施例では、読み出
すメモリセルが接続されているビット線を放電している
間に、センスアンプにつながるビット線対のうちの他方
のビット線(例えば図6のメモリセルMC000 を読み出
す場合にはビット線/BLj、メモリセルMC100 を読
み出す場合にはビット線BLj )はフローティング状態
である。しかし、ビット線(例えばビット線BLj )が
1.7Vにプリチャージされ、その後メモリセルのデー
タを読み出している間も、プリチャージ制御信号φPBを
3Vに保つことによって、レファレンスとなるビット線
(例えばビット線/BLj )をレファレンス電位1.5
Vに固定することもできる。
Further, in the embodiments of FIGS. 6 to 10, while discharging the bit line to which the memory cell to be read is connected, the other bit line of the bit line pair connected to the sense amplifier (for example, FIG. The bit line / BLj is read when the memory cell MC000 of No. 6 is read, and the bit line BLj is read when the memory cell MC100 is read. However, while the bit line (for example, the bit line BLj) is precharged to 1.7V and the data of the memory cell is read out thereafter, the precharge control signal φPB is kept at 3V, which serves as a reference (for example, the bit line BLj). Bit line / BLj) with reference potential of 1.5
It can also be fixed at V.

【0099】このようにビット線/BLj をレファレン
ス電位に保つことによって、ビット線放電時の隣接ビッ
ト線間容量結合に起因するノイズを低減することができ
る。また、上記読み出しの場合と同様に書き込み後のベ
リファイリード(実施例4で詳細に記してある)時には
ビット線はセルに書き込んだデータに従って充放電を行
うが、読み出さないビット線/BLj をレファレンス電
位に保てば、ビット線間容量結合に起因するノイズを低
減することができる。
By keeping the bit line / BLj at the reference potential in this way, noise caused by capacitive coupling between adjacent bit lines at the time of discharging the bit line can be reduced. In the verify read after writing (described in detail in the fourth embodiment) as in the case of the above-mentioned reading, the bit line charges and discharges according to the data written in the cell, but the bit line / BLj that is not read is set to the reference potential. If this is maintained, noise due to capacitive coupling between bit lines can be reduced.

【0100】ビット線に読み出されたメモリセルのデー
タをセンス及びラッチする際の、隣接ビット線間容量結
合によるノイズを低減するために、図13のようにDR
AMで提案されているツイスティッド・ビット線方式に
してもよい。図14のようなツイスティッド・ビット線
方式にしてもよい。
In order to reduce noise due to capacitive coupling between adjacent bit lines when sensing and latching the data of the memory cell read to the bit line, DR as shown in FIG.
The twisted bit line system proposed by AM may be used. A twisted bit line system as shown in FIG. 14 may be adopted.

【0101】選択MOSトランジスタを図15のように
選択ゲート,浮遊ゲートを有するセルで構成してもよ
い。本実施例の場合、半導体記憶装置を出荷する前に選
択MOSトランジスタの浮遊ゲートに電子を注入するこ
とにより、選択MOSトランジスタのしきい値を決める
ことができる。ドレイン側の選択MOSトランジスタ
(例えば図15のSTD00)の浮遊ゲートへの電子の注
入は、基板からのトンネリングで行えばよい。
The selection MOS transistor may be formed of a cell having a selection gate and a floating gate as shown in FIG. In the case of the present embodiment, the threshold value of the selection MOS transistor can be determined by injecting electrons into the floating gate of the selection MOS transistor before shipping the semiconductor memory device. The electrons may be injected into the floating gate of the drain side selection MOS transistor (eg, STD00 in FIG. 15) by tunneling from the substrate.

【0102】つまり、ワード線WL00〜WL07は中間電
位(10V程度)或いは0V、選択ゲートSGD0 はV
pp(20V程度)、選択ゲートSGD0 は0V、ビット
線BL0 は0V、ビット線/BL0 ,BL1 ,/BL1
は中間電位(10V程度)にすればよい。さらに、ソー
ス側の選択MOSトランジスタのしきい値を決めるに
は、選択ゲートSGD0 ,SGS0 、ワード線WL00〜
WL07を全て“H”にしてNANDセル列を全てオンに
し、ビット線BL0 にはVpp又は中間電位、ビット線/
BL0 ,BL1 ,/BL1 には0Vを与えてホットエレ
クトロン注入すればよい。
That is, the word lines WL00 to WL07 are at an intermediate potential (about 10 V) or 0 V, and the selection gate SGD0 is V.
pp (about 20V), select gate SGD0 is 0V, bit line BL0 is 0V, bit lines / BL0, BL1, / BL1
May be set to an intermediate potential (about 10 V). Further, in order to determine the threshold value of the selection MOS transistor on the source side, the selection gates SGD0, SGS0 and the word lines WL00 ...
All WL07 are set to "H" to turn on all the NAND cell strings, and Vpp or the intermediate potential and the bit line /
Hot electrons may be injected by applying 0 V to BL0, BL1, / BL1.

【0103】このように本発明によれば、選択MOSト
ランジスタのしきい値と選択ゲートに印加する電圧を変
えることにより、チップ面積を増加させることなくフォ
ールディッド・ビット線方式を実現でき、高速なランダ
ムリードが可能になる。しきい値を変える方法として
は、選択MOSトランジスタのゲート酸化膜厚を変え
る、選択MOSトランジスタにチャネルドープした不純
物の濃度を変えるなどが考えられる。或いは選択MOS
トランジスタに不純物のチャネルドープするか、しない
によってしきい値に差をつけてもよい。選択MOSトラ
ンジスタのチャネル長を変えることによってもしきい値
を変えることができる。つまり、チャネル長が短いトラ
ンジスタでは短チャネル効果によってしきい値が小さく
なるので、これをI-type トランジスタとしてもよい。
As described above, according to the present invention, by changing the threshold voltage of the selection MOS transistor and the voltage applied to the selection gate, the folded bit line system can be realized without increasing the chip area, and the high speed operation can be achieved. Random read is possible. As a method of changing the threshold value, it is possible to change the gate oxide film thickness of the selection MOS transistor or change the concentration of the channel-doped impurities in the selection MOS transistor. Or select MOS
The threshold may be different depending on whether the transistor is channel-doped with impurities or not. The threshold value can also be changed by changing the channel length of the selection MOS transistor. In other words, a transistor having a short channel length has a small threshold value due to the short channel effect, and thus may be an I-type transistor.

【0104】また、ゲート酸化膜厚,チャネルの不純物
濃度を変える方法としても、新たに製造工程を導入しな
くても、周辺回路のチャネルドープなど、他の製造工程
を利用してもよい。いずれの方法でも選択MOSトラン
ジスタのしきい値に差をつければよく、しきい値に差が
できれば基板バイアスなどによって所定のしきい値を得
ることができる。
As a method of changing the gate oxide film thickness and the impurity concentration of the channel, another manufacturing process such as channel doping of the peripheral circuit may be used without introducing a new manufacturing process. In either method, the thresholds of the selection MOS transistors may be made different, and if there is a difference in the thresholds, a predetermined threshold can be obtained by a substrate bias or the like.

【0105】従来のNANDセル型EEPROMでは、
書き込みブロックのソース側の選択ゲートに0Vを与え
ているが、ソース側の選択MOSトランジスタがI-typ
e でしきい値Vt2が0.1V程度の場合(或いは負のし
きい値の場合)、ソース側の選択MOSトランジスタは
完全にはカットオフせず、セル電流が例えば0.1μA
流れて書き込まないビット線が中間電位(10V程度)
から放電する。
In the conventional NAND cell type EEPROM,
0V is applied to the source side select gate of the write block, but the source side select MOS transistor is I-typ.
When the threshold Vt2 at e is about 0.1 V (or a negative threshold), the source side select MOS transistor is not completely cut off, and the cell current is, for example, 0.1 μA.
Bit line that does not flow and is not written has an intermediate potential (about 10 V)
To discharge from.

【0106】例えば、200本のビット線に接続するメ
モリセルには書き込みを行わず、ビット線を中間電位に
充電するとすると、セル電流は計200×0.1μA=
20μA流れることになる。I-type トランジスタのカ
ットオフ特性を向上させるためには書き込み時に共通ソ
ース線に、例えば0.5V程度の電圧を加えればよい。
ソースに0.5V印加すれば、ソース−基板間の電位差
が−0.5Vになり、基板バイアス効果でI-type トラ
ンジスタのしきい値が増加するので、I-typeトランジ
スタのゲートに0V印加した時のカットオフ特性が向上
し、読み出し時のセル電流を低減できる。
For example, if the bit lines are charged to the intermediate potential without writing to the memory cells connected to the 200 bit lines, the total cell current is 200 × 0.1 μA =
20 μA will flow. In order to improve the cut-off characteristic of the I-type transistor, a voltage of about 0.5 V may be applied to the common source line during writing.
If 0.5V is applied to the source, the potential difference between the source and the substrate becomes -0.5V, and the threshold of the I-type transistor increases due to the substrate bias effect. Therefore, 0V is applied to the gate of the I-type transistor. The cutoff characteristic at the time of reading is improved, and the cell current at the time of reading can be reduced.

【0107】選択ゲートのしきい値のうち、小さい方
(I-type)のしきい値を例えば0.5Vと設定するため
に、基板濃度を薄くする方法が考えられる。基板濃度が
薄いI-type トランジスタでは、ゲート電圧を印加しな
くてもドレイン電圧を印加するとドレイン−基板間の空
乏層が広がり、その結果ドレイン−基板間の空乏層とソ
ース−基板間の空乏層がつながりやくすなる(パンチス
ルー)という問題点がある。I-type の選択MOSトラ
ンジスタのパンチスルー耐圧を上げるために、I-type
の選択MOSトランジスタのチャネル長Lを長くすれば
よい。
In order to set the lower threshold value (I-type) of the select gate threshold values to, for example, 0.5 V, a method of reducing the substrate concentration can be considered. In an I-type transistor with a low substrate concentration, when a drain voltage is applied without applying a gate voltage, a depletion layer between the drain and the substrate spreads, resulting in a depletion layer between the drain and the substrate and a depletion layer between the source and the substrate. There is a problem that they are connected and dull (punch through). To increase the punch-through withstand voltage of the I-type selection MOS transistor,
The channel length L of the selection MOS transistor may be increased.

【0108】なお、以上の実施例ではNANDセル型E
EPROMについて説明したが、メモリセルのドレイン
側が選択ゲートを介してビット線につながり、メモリセ
ルのソース側も選択ゲートを介してソース線につながる
不揮発性半導体記憶装置であれば本発明は有効である。
例えば図16に示したようなANDセル型EEPROM
(H.Kume el al.;IEDM Tech.Dig.,Dec.1992,pp.991-99
3)でも本発明は有効であるし、ドレイン側の選択ゲー
トとソース側の選択ゲートの間に1つのメモリセルを有
するNOR型EEPROMやマスクROMでも有効であ
る。
In the above embodiment, the NAND cell type E is used.
Although the EPROM has been described, the present invention is effective as long as it is a nonvolatile semiconductor memory device in which the drain side of the memory cell is connected to the bit line via the select gate and the source side of the memory cell is connected to the source line via the select gate. .
For example, an AND cell type EEPROM as shown in FIG.
(H.Kume el al.; IEDM Tech.Dig., Dec.1992, pp.991-99
The present invention is also effective in 3), and is also effective in a NOR type EEPROM or a mask ROM having one memory cell between the drain side select gate and the source side select gate.

【0109】(実施例2)以下、(課題2)を解決する
実施例を説明する。
(Embodiment 2) An embodiment for solving (Problem 2) will be described below.

【0110】図17は、本実施例に係わるNANDセル
型EEPROMの構成を示すブロック図である。図中の
1はメモリ手段としてのメモリセルアレイであり、オー
プンビット線方式なのでメモリセルは1A,1Bに2分
割されている。メモリセルアレイ1A,1Bはそれぞれ
所定単位に少なくとも2分割されている。
FIG. 17 is a block diagram showing the structure of a NAND cell type EEPROM according to this embodiment. Reference numeral 1 in the drawing denotes a memory cell array as a memory means, and the memory cell is divided into two 1A and 1B because of the open bit line system. The memory cell arrays 1A and 1B are each divided into at least two predetermined units.

【0111】本実施例では、1ページを256ビットと
し、メモリセルアレイ1A,1Bは128ビットずつ1
A1,1A2と1B1,1B2に分割されているとす
る。2はデータ書き込み,読み出しを行うためのラッチ
手段としてのセンスアンプ回路であり、メモリセルアレ
イ1A,1Bと同様に所定単位毎に少なくとも2分割さ
れている。図17ではセンスアンプは2A,2Bに2分
割されている。3はワード線選択を行うロウデコーダ、
4はビット線選択を行うカラムデコーダ、5はアドレス
バッファ,6はI/Oセンスアンプ、7はデータ入出力
バッファ、8は基板電位制御回路である。
In this embodiment, one page has 256 bits, and the memory cell arrays 1A and 1B have 128 bits each.
It is assumed that it is divided into A1, 1A2 and 1B1, 1B2. Reference numeral 2 is a sense amplifier circuit as a latch means for writing and reading data, which is divided into at least two for every predetermined unit like the memory cell arrays 1A and 1B. In FIG. 17, the sense amplifier is divided into 2A and 2B. 3 is a row decoder for selecting a word line,
Reference numeral 4 is a column decoder for selecting bit lines, 5 is an address buffer, 6 is an I / O sense amplifier, 7 is a data input / output buffer, and 8 is a substrate potential control circuit.

【0112】メモリセルアレイ1A1を図18、1B1
を図19、1A2を図20、1B2を図21に示した。
図18〜図21でメモリセルアレイの選択MOSトラン
ジスタのしきい値は上記(実施例1)と同様に2種類の
値を持つ。E-type と記した選択MOSトランジスタの
しきい値は2V、I-type と記した選択MOSトランジ
スタのしきい値は0.5Vであるとする。従ってE-typ
e の選択MOSトランジスタもI-type の選択MOSト
ランジスタも共にオンする場合には選択ゲートにVcc
(例えば3V)を印加し、I-type のみをオンする場合
には選択ゲートに1.5V印加する。
The memory cell array 1A1 is shown in FIGS.
19, 1A2 is shown in FIG. 20, and 1B2 is shown in FIG.
In FIGS. 18 to 21, the threshold value of the selection MOS transistor of the memory cell array has two kinds of values as in the above-mentioned (embodiment 1). It is assumed that the threshold value of the selection MOS transistor denoted by E-type is 2V and the threshold value of the selection MOS transistor denoted by I-type is 0.5V. Therefore, E-typ
When both the selection MOS transistor of e and the selection MOS transistor of I-type are turned on, Vcc is applied to the selection gate.
When, for example, 3V is applied and only the I-type is turned on, 1.5V is applied to the select gate.

【0113】メモリセルアレイ1A1のデータをビット
線BL0A〜BL127Aに読み出す場合には、ドレイン側の
選択ゲートSGDは3V、ソース側の選択ゲートSGS
は1.5Vにする。一方、メモリセルアレイ1A2のデ
ータをビット線BL128A〜BL255Aに読み出す場合に
は、ドレイン側の選択ゲートSGDは1.5V、ソース
側の選択ゲートSGSは3Vにする。メモリセルアレイ
1A1と1A2のデータを同時に読み出す場合には、S
GSもSGDも共に3Vにすればよい。
When the data of the memory cell array 1A1 is read to the bit lines BL0A to BL127A, the drain side select gate SGD is 3V, and the source side select gate SGS.
Is 1.5V. On the other hand, when reading the data of the memory cell array 1A2 to the bit lines BL128A to BL255A, the drain side selection gate SGD is set to 1.5V and the source side selection gate SGS is set to 3V. If the data in the memory cell arrays 1A1 and 1A2 are read simultaneously, S
Both GS and SGD may be set to 3V.

【0114】センスアンプは上記(実施例1)のフォー
ルディッド・ビット線方式と同様に差動式センスアンプ
である。メモリセルアレイ1A1,1B1に接続するセ
ンスアンプ2A(SA1)を図22、メモリセルアレイ
1A2,1B2に接続するセンスアンプ2B(SA2)
を図23に示した。
The sense amplifier is a differential type sense amplifier like the folded bit line system of the first embodiment. A sense amplifier 2A (SA1) connected to the memory cell arrays 1A1 and 1B1 is shown in FIG. 22, and a sense amplifier 2B (SA2) connected to the memory cell arrays 1A2 and 1B2.
Is shown in FIG.

【0115】ここで、2ページに書き込まれたデータを
読み出す場合を例にとり、図24,25のタイミング図
を用いて、本実施例の読み出し動作を説明する。まず、
1ページ目では、センスアンプ2A(SA1)とセンス
アンプ2B(SA2)が同時に動作する。制御信号TG
1,TG2が3Vから0VになってCMOSフリップフ
ロップFF1,FF2とビット線BLjA,BLjB(j=
0,1,…,255)が切り離される。
Here, the read operation of this embodiment will be described with reference to the timing charts of FIGS. 24 and 25, taking the case of reading the data written in two pages as an example. First,
On the first page, the sense amplifier 2A (SA1) and the sense amplifier 2B (SA2) operate simultaneously. Control signal TG
1, TG2 changes from 3V to 0V, and CMOS flip-flops FF1 and FF2 and bit lines BLjA and BLjB (j =
0, 1, ..., 255) are separated.

【0116】次に、プリチャージ信号φpA1 ,φpB1 ,
φpA2 ,φpB2 が0Vから3Vになり、ビット線BLjA
(j=0,1,…,255)が例えば1.7Vに、ビッ
ト線BLjB(j=0,1,…,255)が例えば1.5
Vにプリチャージされる。プリチャージが終わるとφpA
1 ,φpB1 ,φpA2 ,φpB2 が0Vとなり、ビット線B
LjA、BLjB(j=0,1,…,255)はフローティ
ング状態になる。この後、ロウデコーダ3から制御ゲー
ト、選択ゲートに所望の電圧が印加される。
Next, the precharge signals φpA1, φpB1,
φpA2 and φpB2 change from 0V to 3V, and bit line BLjA
(J = 0,1, ..., 255) is, for example, 1.7V, and the bit line BLjB (j = 0,1, ..., 255) is, for example, 1.5V.
Precharged to V. ΦpA after precharge
1, φpB1, φpA2, φpB2 become 0V, and bit line B
LjA and BLjB (j = 0, 1, ..., 255) are in a floating state. After that, a desired voltage is applied from the row decoder 3 to the control gate and the selection gate.

【0117】図18、19でWL00は0V、WL01〜W
L07は3V、SGD0 は3V、SGS0 は3Vとなる。
ワード線WL00によって選択されたメモリセルに書き込
まれたデータが“0”の場合はメモリセルのしきい値が
正なのでセル電流は流れず、ビット線BLjAの電位は
1.7Vのままである。データが“1”の場合は、セル
電流が流れてビット線BLjAの電位は下がり、1.5V
以下になる。またビット線BLjBは放電せず、プリチャ
ージ電位1.5Vに保たれる。
In FIGS. 18 and 19, WL00 is 0 V and WL01 to W.
L07 becomes 3V, SGD0 becomes 3V, and SGS0 becomes 3V.
When the data written in the memory cell selected by the word line WL00 is "0", the threshold value of the memory cell is positive, so that no cell current flows and the potential of the bit line BLjA remains 1.7V. When the data is "1", the cell current flows and the potential of the bit line BLjA drops to 1.5V.
It becomes the following. Further, the bit line BLjB is not discharged and is kept at the precharge potential of 1.5V.

【0118】その後、SAP1 ,SAP2 が3V、SA
N1 ,SAN2 が0Vとなり、CMOSフリップフロッ
プFF1,FF2が不活性化され、φE1,φE2が3Vに
なることによりCMOSフリップフロップFF1,FF
2がリセットされる。そしてTG1,TG2が3Vにな
り、ビット線とセンスアンプが接続された後、SAN1
,SAN2 が3Vから0Vになりビット線BLjA,B
LjB(j=0,1,…,255)の電位差が増幅され
る。その後、SAP1 ,SAN2 が0Vから3Vになり
データがラッチされる。そして、カラム選択信号CSL
j(j=0,1,…,255)が次々に選択され、CM
OSフリップフロップにラッチされていたデータがI/
O,I/O’に出力される(ページリード)。
After that, SAP1 and SAP2 are 3V and SA
N1 and SAN2 are set to 0V, the CMOS flip-flops FF1 and FF2 are inactivated, and φE1 and φE2 are set to 3V.
2 is reset. Then, TG1 and TG2 become 3V, and after the bit line and the sense amplifier are connected, SAN1
, SAN2 goes from 3V to 0V and bit lines BLjA, B
The potential difference of LjB (j = 0, 1, ..., 255) is amplified. After that, SAP1 and SAN2 change from 0V to 3V, and the data is latched. Then, the column selection signal CSL
j (j = 0, 1, ..., 255) are selected one after another, and CM
The data latched in the OS flip-flop is I /
It is output to O and I / O '(page read).

【0119】1ページ目の前半のデータ(カラムアドレ
ス0〜127)をページリードした後、1ページ目の後
半のデータをページリードする間に、2ページ目のロウ
アドレスの前半のデータ(ビット線BLjA;j=0,
1,…,127…につながるメモリセルのデータ)のラ
ンダムリードを行う。これは、例えばカラムアドレスが
128であることを検知して行えばよい。
After page-reading the first half data of the first page (column addresses 0 to 127), while page-reading the second half data of the first page, the first half data of the second page row address (bit line BLjA; j = 0,
1, ..., 127 ..., Random reading of data of memory cells connected to. This may be performed by detecting that the column address is 128, for example.

【0120】まず、プリチャージ信号φpA1 ,φpB1 ,
φpA2 ,φpB2 が0Vから3Vになり、ビット線BLjA
(j=0,1,…,127)が1.7Vにビット線BL
jB(j=0,1,…,127)が1.5Vにプリチャー
ジされる。プリチャージが終わるとφpA1 ,φpB1 ,φ
pA2 ,φpB2 が0Vとなり、ビット線BLjA,BLjB
(j=0,1,…,127)はフローティング状態にな
る。この後、ロウデコーダ3から制御ゲート、選択ゲー
トに所望の電圧が印加される。WL01は0V,WL00、
WL02〜WL07は3V、SGD0 は3V、SGS0 は
1.5Vとなる。
First, the precharge signals φpA1, φpB1,
φpA2 and φpB2 change from 0V to 3V, and bit line BLjA
(J = 0, 1, ..., 127) is set to 1.7V by the bit line BL
jB (j = 0, 1, ..., 127) is precharged to 1.5V. When precharge ends, φpA1, φpB1, φ
pA2 and φpB2 become 0V, and bit lines BLjA and BLjB
(J = 0, 1, ..., 127) is in a floating state. After that, a desired voltage is applied from the row decoder 3 to the control gate and the selection gate. WL01 is 0V, WL00,
WL02 to WL07 are 3V, SGD0 is 3V, and SGS0 is 1.5V.

【0121】ワード線WL01によって選択されるメモリ
セルに書き込まれたデータが“0”の場合は、メモリセ
ルしきい値が正なのでセル電流は流れず、ビット線BL
jA(j=0,1,…,127)の電位は1.7Vのまま
である。データが“1”の場合は、セル電流が流れてビ
ット線BLjA(j=0,1,…,127)の電位は下が
り、1.5V以下になる。また、ビット線BLjB(j=
0,1,…,127)は放電せず、プリチャージ電位
1.5Vが保たれる。
When the data written in the memory cell selected by the word line WL01 is "0", the cell current does not flow because the memory cell threshold value is positive, and the bit line BL
The potential of jA (j = 0, 1, ..., 127) remains 1.7V. When the data is "1", a cell current flows and the potential of the bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 127) decreases to 1.5 V or less. In addition, bit line BLjB (j =
0, 1, ..., 127) are not discharged, and the precharge potential of 1.5 V is maintained.

【0122】その後、SAP1 が3V、SAN1 が0V
となり、CMOSフリップフロップFF1が不活性化さ
れ、φE1が3VになることによりCMOSフリップフロ
ップFF1がイコライズされる。そしてTG1が3Vに
なり、ビット線とセンスアンプが接続された後、SAN
1 が3Vから0Vになりビット線BLjA,BLjB(j=
0,1,…,127)の電位差が増幅される。その後、
SAP1 ,SAN2 が0Vから3Vになりデータがセン
スアンプ2A(SA1)にラッチされる。
After that, SAP1 is 3V and SAN1 is 0V.
Then, the CMOS flip-flop FF1 is inactivated, and φE1 becomes 3V, so that the CMOS flip-flop FF1 is equalized. Then, TG1 becomes 3V, and after the bit line and the sense amplifier are connected, SAN
1 changes from 3V to 0V, and bit lines BLjA and BLjB (j =
The potential difference of 0, 1, ..., 127) is amplified. afterwards,
SAP1 and SAN2 change from 0V to 3V, and the data is latched in the sense amplifier 2A (SA1).

【0123】1ページ目のページリードが256カラム
アドレス分進んだところでは、既に次の2ページ目の1
28カラムアドレス分のデータがセンスアンプ2A(S
A1)にラッチされているので、ランダムリード動作を
する必要ない。センスアンプ2A(SA1)から2ペー
ジ目のカラムアドレス0〜127までをページリードし
ている間に、2ページ目の後半のカラムアドレス128
〜255に対するランダムリード動作を行う。つまり、
ロウデコーダ3から制御ゲート、選択ゲートに所望の電
圧が印加される。WL01は0V、WL00,WL02〜WL
07は3V、SGD0 は1.5V、SGS0 は3Vとな
る。
When the page read of the first page advances by 256 column addresses, the first page of the next second page has already been read.
The data for 28 column addresses is stored in the sense amplifier 2A (S
Since it is latched by A1), it is not necessary to perform the random read operation. While the page addresses of the second page column addresses 0 to 127 are read from the sense amplifier 2A (SA1), the second half column address 128 of the second page is read.
Perform a random read operation for .about.255. That is,
A desired voltage is applied from the row decoder 3 to the control gate and the selection gate. WL01 is 0V, WL00, WL02-WL
07 is 3V, SGD0 is 1.5V, and SGS0 is 3V.

【0124】ワード線WL01によって選択されるメモリ
セルに書き込まれたデータが“0”の場合は、メモリセ
ルしきい値が正なのでセル電流は流れず、ビット線BL
jAの電位は1.7Vのままである。データが“1”の場
合は、セル電流が流れてビット線BLjA(j=128,
129,…,255)の電位は下がり、1.5V以下に
なる。
When the data written in the memory cell selected by word line WL01 is "0", the cell current does not flow because the memory cell threshold value is positive and bit line BL
The potential of jA remains 1.7V. When the data is "1", cell current flows and bit line BLjA (j = 128,
, 129, ..., 255) decreases to 1.5 V or less.

【0125】また、ビット線BLjB(j=128,12
9,…,255)は放電せず、プリチャージ電位1.5
Vに保たれる。そして、SAP2 が3V、SAN2 が0
Vとなり、CMOSフリップフロップFF2が不活性化
され、φE2が3VになることによりCMOSフリップフ
ロップFF2がリセットされる。そして、TG2が3V
になり、ビット線とセンスアンプが接続された後、SA
N2 が0Vから3Vになりビット線BLjA、BLjB(j
=128,129,…,255)の電位差が増幅され
る。その後、SAP2 が3Vから0 Vになりデータがセ
ンスアンプ2B(SA2)にラッチされる。
The bit line BLjB (j = 128, 12
, ..., 255) are not discharged, and the precharge potential is 1.5.
Kept at V. And SAP2 is 3V and SAN2 is 0V.
The voltage becomes V, the CMOS flip-flop FF2 is inactivated, and φE2 becomes 3V, whereby the CMOS flip-flop FF2 is reset. And TG2 is 3V
After connecting the bit line and the sense amplifier, SA
N2 goes from 0V to 3V and bit lines BLjA, BLjB (j
= 128,129, ..., 255), the potential difference is amplified. After that, SAP2 changes from 3V to 0V, and the data is latched in the sense amplifier 2B (SA2).

【0126】2ページ目のページリードが128カラム
アドレス分進んだところでは、既に次の2ページ目の後
半の128カラムアドレス分のデータがセンスアンプ2
B(SA2)にラッチされているので、ランダムリード
動作をする必要なく、2ページ目の後半の128カラム
アドレス分のデータをシリアルリードできる。
When the page read of the second page advances by 128 column addresses, the data of 128 column addresses in the second half of the next second page has already been sensed by the sense amplifier 2.
Since it is latched by B (SA2), the data for 128 column addresses in the latter half of the second page can be serially read without performing the random read operation.

【0127】本発明は、上記実施例に限られない。上記
実施例では、メモリセルを2分割したが、例えば4分割
にしてもかまわないし、任意の数に分割してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. Although the memory cell is divided into two in the above embodiment, it may be divided into four, or may be divided into any number.

【0128】図24,25のタイミングチャートは一例
を示したにすぎない。1ページ目のデータのランダムリ
ードを図24,25のタイミングチャートではセンスア
ンプ2A(SA1)とセンスアンプ2B(SA2)で同
時に行っているが、図26,27のタイミング図に示し
たように、まず1ページ目の前半のカラムアドレスに相
当するメモリセルのランダムリードを行い、続いて1ペ
ージ目の前半のデータをページリードしている間に1ペ
ージ目の後半のデータをランダムリードしてもよい。
The timing charts of FIGS. 24 and 25 show only an example. In the timing charts of FIGS. 24 and 25, the sense amplifier 2A (SA1) and the sense amplifier 2B (SA2) simultaneously read the data of the first page, but as shown in the timing charts of FIGS. First, the memory cell corresponding to the column address in the first half of the first page is randomly read, and subsequently, while the data in the first half of the first page is page-read, the second half data of the first page is randomly read. Good.

【0129】さらに、図24,25では2ページ目の前
半のデータのランダムリードと2ページ目の後半のデー
タのランダムリードでビット線のプリチャージを同時に
行っているが、図26,27のようにセンスアンプ2A
(SA1)でランダムリードする場合と、センスアンプ
2B(SA2)でランダムリードする場合でビット線の
プリチャージのタイミングを変えてもよい。
Further, in FIGS. 24 and 25, the bit lines are precharged at the same time by the random read of the first half data of the second page and the random read of the second half data of the second page, but as shown in FIGS. Sense amplifier 2A
The timing of precharging the bit line may be changed depending on whether the random read is performed at (SA1) or the random read is performed at the sense amplifier 2B (SA2).

【0130】また、メモリセルアレイの分割は物理的に
連続のものを1つの分割単位としなくてもよい。例え
ば、図28、図29に示したようにセンスアンプSA1
に接続するビット線と、センスアンプSA2に接続する
ビット線を交互に配列してもよい。センスアンプSA1
に接続するビット線をランダムリードする間は、センス
アンプSA2に接続するビット線を0Vに接地すること
ができるが、この場合センスアンプSA1に接続するビ
ット線間距離は図18〜図21の場合の2倍になるの
で、ランダムリードの際にビット線間容量結合に起因す
る雑音を低減することができる。
Further, the memory cell array may not be divided physically into one continuous unit. For example, as shown in FIGS. 28 and 29, the sense amplifier SA1
And the bit lines connected to the sense amplifier SA2 may be arranged alternately. Sense amplifier SA1
The bit line connected to the sense amplifier SA2 can be grounded to 0V during random reading of the bit line connected to the bit line. In this case, the distance between the bit lines connected to the sense amplifier SA1 is as shown in FIGS. Therefore, the noise due to capacitive coupling between bit lines can be reduced at the time of random read.

【0131】本発明を適用できるのはオープンビット線
配置のメモリセルアレイに限らない。例えば、図30の
ようなインバータ型センスアンプを持つ図31のような
シングルエンド型のメモリセル配置にしてもよい。図3
1でビット線BLj (j=0,1,…,255)に接続
するメモリセルアレイは図28のビット線BLjA(j=
0,1,…,255)に接続するメモリセルアレイのよ
うにすればよい。
The present invention can be applied not only to the memory cell array having the open bit line arrangement. For example, a single end type memory cell arrangement as shown in FIG. 31 having an inverter type sense amplifier as shown in FIG. 30 may be used. FIG.
The memory cell array connected to the bit line BLj (j = 0, 1, ..., 255) at 1 is the bit line BLjA (j =
0, 1, ..., 255).

【0132】(実施例3)以下、(課題3)を解決する
実施例を説明する。
(Embodiment 3) An embodiment for solving (Problem 3) will be described below.

【0133】従来のメモリセルアレイでは、読み出し,
書き込み時にロウデコーダ3であるワード線を選択する
と、選択されたワード線とビット線が交差する所に配設
されているメモリセルは全て選択される。従って、隣接
するビット線に接続するメモリセルの一方を選択し、他
方を非選択にすることはできない。
In the conventional memory cell array, reading,
When the word line which is the row decoder 3 is selected at the time of writing, all the memory cells arranged at the intersection of the selected word line and the bit line are selected. Therefore, it is not possible to select one of the memory cells connected to the adjacent bit lines and deselect the other.

【0134】上記(実施例1)、(実施例2)で説明し
ているように、本発明によればNANDブロックのソー
ス側の選択MOSトランジスタとドレイン側の選択MO
Sトランジスタのしきい値を変え、更にソース側の選択
ゲートとドレイン側の選択ゲートに印加する電圧を変え
ることによって、隣接するビット線の一方を選択し、他
方のビット線を非選択にすることができる。その結果、
読み出し,書き込み時のビット線へのプリチャージを省
略することによって、プリチャージ時間を短縮し、消費
電力を低減することができる。
As described in the above (Embodiment 1) and (Embodiment 2), according to the present invention, the source side select MOS transistor and the drain side select MO transistor of the NAND block are selected.
Selecting one of adjacent bit lines and deselecting the other bit line by changing the threshold value of the S transistor and further changing the voltage applied to the source side select gate and the drain side select gate. You can as a result,
By omitting the precharge to the bit line at the time of reading and writing, the precharge time can be shortened and the power consumption can be reduced.

【0135】そこで本実施例(実施例3)では、読み出
し時にプリチャージ時間を短縮し、消費電力を低減する
実施例を説明する。また、書き込み時にプリチャージ時
間を短縮し、消費電力を低減する例は次の実施例(実施
例4)で説明する。
Therefore, in the present embodiment (embodiment 3), an embodiment will be described in which the precharge time at the time of reading is shortened and the power consumption is reduced. An example of shortening the precharge time at the time of writing and reducing the power consumption will be described in the next embodiment (Embodiment 4).

【0136】図32は、本実施例に係わるNANDセル
型EEPROMの構成を示すブロック図である。図中の
1はメモリ手段としてのメモリセルアレイであり、オー
プンビット線方式なので1A,1Bに2分割されてい
る。本実施例では1ページを256ビットとする。2は
データ書き込み,読み出しを行うためのラッチ手段とし
てのセンスアンプ回路である。3はワード線選択を行う
ロウデコーダ、4はビット線選択を行うカラムデコー
ダ、5はアドレスバッファ、6はI/Oセンスアンプ、
7はデータ入出力バッファ、8は基板電位制御回路であ
る。
FIG. 32 is a block diagram showing the structure of a NAND cell type EEPROM according to this embodiment. Reference numeral 1 in the drawing denotes a memory cell array as a memory means, which is divided into two parts 1A and 1B because it is an open bit line system. In this embodiment, one page has 256 bits. Reference numeral 2 is a sense amplifier circuit as a latch means for writing and reading data. 3 is a row decoder for selecting a word line, 4 is a column decoder for selecting a bit line, 5 is an address buffer, 6 is an I / O sense amplifier,
Reference numeral 7 is a data input / output buffer, and 8 is a substrate potential control circuit.

【0137】メモリセルアレイ1Aは図28と同様、メ
モリセルアレイ1Bは図29と同様である。但し、メモ
リセルアレイ1A、1Bに配設されている図28のビッ
ト線BLjA,BLjB(j=0,1,…,127)に接続
するセンスアンプSA1は図22ではなく、図33であ
る。同様にメモリセルアレイ1A,1Bに配設されてい
る図29のビット線BLjA,BLjB(j=128,12
9,…,255)に接続するセンスアンプSA2は図2
3ではなく、図34である。図33、図34のセンスア
ンプSA1,SA2では図22、図23のセンスアンプ
SA1,SA2にビット線BLjA,BLjB間を制御信号
φEQ1 ,φEQ2 によってイコライズする(同電位にす
る)ためのトランジスタが付加されている。
The memory cell array 1A is similar to FIG. 28, and the memory cell array 1B is similar to FIG. However, the sense amplifier SA1 connected to the bit lines BLjA, BLjB (j = 0, 1, ..., 127) of FIG. 28 arranged in the memory cell arrays 1A and 1B is not FIG. 22 but FIG. Similarly, the bit lines BLjA and BLjB (j = 128, 12) shown in FIG. 29 arranged in the memory cell arrays 1A and 1B.
9, ..., 255) is connected to the sense amplifier SA2 shown in FIG.
34, not 3. In the sense amplifiers SA1 and SA2 shown in FIGS. 33 and 34, a transistor is added to the sense amplifiers SA1 and SA2 shown in FIGS. 22 and 23 to equalize (make the same potential) between the bit lines BLjA and BLjB by the control signals φEQ1 and φEQ2. Has been done.

【0138】読み出し時に、ビット線間容量結合に起因
する雑音を低減するために、ビット線を1本おきに基準
電位に保つ(ビット線シールド)。この場合、書き込み
動作はまず例えばビット線BLjA(j=0,1,…,1
27)につながるセルに対して行ってから、次にビット
線BLjA(j=128,129,…,255)に接続す
るセルに対して書き込みを行う。ここでは、ビット線B
LjA(j=0,1,…,127)に書き込まれたデータ
(1ページ目のデータ)をまず読み、次にビット線BL
jA(j=128,129,…,255)に書き込まれた
データ(2ページ目のデータ)を読み出す場合を例にと
って、本実施例を説明する。
At the time of reading, every other bit line is kept at the reference potential in order to reduce noise caused by capacitive coupling between bit lines (bit line shield). In this case, the write operation is first performed, for example, on the bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 1
27), and then write to the cell connected to the bit line BLjA (j = 128, 129, ..., 255). Here, the bit line B
The data (the data of the first page) written in LjA (j = 0, 1, ..., 127) is first read, and then the bit line BL
This embodiment will be described by taking as an example the case of reading the data (the data of the second page) written in jA (j = 128, 129, ..., 255).

【0139】ビット線BLjA(j=0,1,…,12
7)のデータを読み出す場合に、シールドするビット線
BLjA(j=128,129,…,255)は基準電位
(例えば1.5V)に保つ。従来のメモリセルアレイで
は隣接するビット線が同時に選択されて放電するため
に、シールドするビット線は0Vしかできなかった。以
下1ページ目のデータをビット線に読み出す時とビット
線に読み出されたデータをセンスアンプでセンスする
時、及び2ページ目のデータをビット線に読み出す場合
に分けて、図35のタイミング図を用いて説明する。
Bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 12)
When the data of 7) is read, the shielded bit line BLjA (j = 128, 129, ..., 255) is kept at the reference potential (for example, 1.5 V). In the conventional memory cell array, adjacent bit lines are selected and discharged at the same time, so that the shielded bit line can generate only 0V. The timing chart of FIG. 35 is divided into the case of reading the data of the first page to the bit line, the case of sensing the data read to the bit line by the sense amplifier, and the case of reading the data of the second page to the bit line. Will be explained.

【0140】<ビット線への1ページ目のデータ読み出
し時>図28のメモリセルアレイでワード線WL00で選
択され、ビット線BLjA(j=0,1,…,127)に
接続するメモリセルを読み出す際には、まずビット線B
LjA(j=0,1,…,127)を1.7Vに、ビット
線BLjB(j=128,129,…,255)を1.5
Vにプリチャージし、シールドするビット線BLjA、B
LjB(j=128,129,…,255)は基準電位
(例えば1.5V)にプリチャージする。
<When Reading Data of First Page to Bit Line> In the memory cell array of FIG. 28, the memory cell selected by the word line WL00 and connected to the bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 127) is read. In that case, first, bit line B
LjA (j = 0, 1, ..., 127) is set to 1.7V, and bit line BLjB (j = 128, 129, ..., 255) is set to 1.5V.
Bit lines BLjA, B that are precharged to V and shielded
LjB (j = 128, 129, ..., 255) is precharged to a reference potential (for example, 1.5 V).

【0141】ビット線プリチャージ後、制御ゲートWL
00は0V、WL01〜WL07は3V、選択ゲートSGS0
は1.5V、SGD0 は3Vにする。この場合、ビット
線BLjA(j=0,1,…,127)のソース側の選択
MOSトランジスタはオンするが、ビット線BLjA(j
=128,129,…,255)のソース側の選択MO
Sトランジスタはオフする。従って、ビット線BLjA
(j=0,1,…,127)はワード線WL00により選
択されるメモリセルのデータが“1”ならば放電する
が、ビット線BLjA(j=128,129,…,25
5)は放電しない。
After precharging the bit line, control gate WL
00 is 0V, WL01 to WL07 are 3V, select gate SGS0
Is 1.5V and SGD0 is 3V. In this case, the source side selection MOS transistor of the bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 127) is turned on, but the bit line BLjA (j
= 128,129, ..., 255) Source side selection MO
The S transistor is turned off. Therefore, the bit line BLjA
(J = 0,1, ..., 127) is discharged if the data of the memory cell selected by the word line WL00 is "1", but bit line BLjA (j = 128, 129, ..., 25).
5) does not discharge.

【0142】ビット線BLjA(j=0,1,…,12
7)が放電することによって、ビット線間容量結合でビ
ット線BLjA(j=128,129,…,255)の電
位が基準電位から落ちるが、ビット線BLjA(j=0,
1,…,127)が放電している間に、例えばVA2,V
B2を基準電位1.5V、制御信号φPA2 ,φPB2 を3V
にすることによって、ビット線BLjA,BLjB(j=1
28,129,…,255)を1.5Vにプリチャージ
しつづければ、シールドするビット線BLjA,BLjB
(j=128,129,…,255)を基準電位に保つ
ことができる。
Bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 12)
7) is discharged, the potential of the bit line BLjA (j = 128, 129, ..., 255) drops from the reference potential due to capacitive coupling between bit lines, but the bit line BLjA (j = 0,
, ..., 127) are discharging, for example, VA2, V
B2 is the reference potential 1.5V, control signals φPA2 and φPB2 are 3V
The bit lines BLjA, BLjB (j = 1
28, 129, ..., 255) are continuously precharged to 1.5 V, the bit lines BLjA and BLjB to be shielded
(J = 128,129, ..., 255) can be maintained at the reference potential.

【0143】ビット線BLjA(j=0,1,…,12
7)にセルデータが読み出された後、制御信号φPA2 ,
φPB2 が0Vになり、ビット線BLjB(j=0,1,
…,127)、及びビット線BLjA,BLjB(j=12
8,129,…,255)はフローティングになる。
Bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 12)
After the cell data is read in 7), the control signal φPA2,
φPB2 becomes 0V, and bit line BLjB (j = 0, 1,
, 127), and bit lines BLjA, BLjB (j = 12)
, 129, ..., 255) become floating.

【0144】ビット線へのセルデータの読み出し時に
は、シールドするビット線BLjA,BLjB(j=12
8,129,…,255)間は制御信号φEQ2 を3Vに
することによってイコライズしてもよいし、シールドす
るビット線BLjAとBLjB(j=128,129,…,
255)を接続せずに(イコライズせずに)独立に基準
電位1.5Vにプリチャージしてもよい。
At the time of reading cell data to the bit line, the shielded bit lines BLjA, BLjB (j = 12)
, 129, ..., 255) may be equalized by setting the control signal .phi.EQ2 to 3V, or the shielded bit lines BLjA and BLjB (j = 128,129, ..., 255).
255) may be independently precharged to the reference potential of 1.5 V without being connected (without equalization).

【0145】<ビット線に読み出された1ページ目のデ
ータを増幅、センスする時>ワード線WL00によって選
択されたメモリセルのデータを反映して、ビット線BL
jA(j=0,1,…,127)の電位が決定した後、ビ
ット線の電位を(実施例2)で説明しているのと同様
に、差動式にセンスする。その際、シールドするビット
線BLjA、BLjB(j=128,129,…,255)
はフローティング状態であるが、制御信号φEQ2 を3V
に保つことによってイコライズされて同電位(1.5
V)になっている。差動的にセンスすることによって、
ビット線BLjA(j=0,1,…,127)に読み出し
たセルデータが“0”ならばビット線BLjAは3Vにな
り、ビット線BLjB(j=0,1,…,127)は0V
になる。
<When amplifying and sensing the data of the first page read to the bit line> Reflecting the data of the memory cell selected by the word line WL00, the bit line BL
After the potential of jA (j = 0, 1, ..., 127) is determined, the potential of the bit line is differentially sensed in the same manner as described in (Example 2). At that time, the shielded bit lines BLjA, BLjB (j = 128, 129, ..., 255)
Is a floating state, but the control signal φEQ2 is 3V
Are equalized by keeping the same potential (1.5
V). By sensing differentially,
If the cell data read to the bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 127) is “0”, the bit line BLjA becomes 3V, and the bit line BLjB (j = 0, 1, ..., 127) becomes 0V.
become.

【0146】従って、図36(a)のように、センスに
よってシールドするビット線BLjA(j=128,12
9,…,255)は、ビット線BLjA(j=0,1,
…,127)との間の容量結合でδだけ基準電位から電
位が持ち上がる。一方、シールドするビット線BLjB
(j=128,129,…,255)は、ビット線BL
jB(j=0,1,…,127)との間の容量結合で−δ
だけ基準電位から電位が下がる。しかし、シールドする
ビット線BLjA,BLjB(j=128,129,…,2
55)間はイコライズされているのでビット線BLjAに
かかるビット線容量結合ノイズδと、ビット線BLjBに
かかるビット線容量結合ノイズ−δが打ち消し合い、そ
の結果シールドするビット線BLjA,BLjB(j=12
8,129,…,255)は基準電位1.5Vに保たれ
る。
Therefore, as shown in FIG. 36 (a), the bit line BLjA (j = 128, 12) shielded by the sense.
, ..., 255) are connected to the bit lines BLjA (j = 0, 1,
, 127), the potential rises from the reference potential by δ. On the other hand, the shielded bit line BLjB
(J = 128,129, ..., 255) is the bit line BL
-δ due to capacitive coupling with jB (j = 0, 1, ..., 127)
Only the potential drops from the reference potential. However, the shielded bit lines BLjA, BLjB (j = 128, 129, ..., 2)
55) is equalized, the bit line capacitive coupling noise δ applied to the bit line BLjA and the bit line capacitive coupling noise −δ applied to the bit line BLjB cancel each other, and as a result, the shielded bit lines BLjA and BLjB (j = 12
, 129, ..., 255) are kept at the reference potential of 1.5V.

【0147】ビット線BLjA(j=0,1,…,12
7)に読み出されたデータが“1”である場合も同様
に、図36(b)のように、ビット線BLjA(j=0,
1,…,127)、BLjB(j=0,1,…,127)
間をつなげる(イコライズする)ことによって、シール
ドされるビット線は基準電位を保つことができる。
Bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 12)
Similarly, when the data read in 7) is "1", as shown in FIG. 36B, the bit line BLjA (j = 0,
1, ..., 127), BLjB (j = 0, 1, ..., 127)
By connecting (equalizing) the spaces, the shielded bit line can maintain the reference potential.

【0148】<2ページ目のデータを読み出す時>以上
で説明したように、ビット線BLjA(j=0,1,…,
127)に接続するメモリセルのデータを読み出した後
では、ビット線BLjA,BLjB(j=128,129,
…,255)は既に1.5Vにプリチャージされてい
る。また、最初に読み出されたビット線BLjA(j=
0,1,…,127)、及びビット線BLjB(j=0,
1,…,127)はセンス動作後、一方が0V、他方が
3Vになっているので、次にビット線BLjA(j=12
8,129,…,255)に接続するデータを読み出す
場合には、φEQ1 を3Vにすれば(φE1を3Vにしても
よい)、プリチャージすることなくシールドするビット
線BLjA,BLjB(j=0,1,…,127)を基準電
位1.5Vにすることができる。
<When Reading Data of Second Page> As described above, the bit lines BLjA (j = 0, 1, ...,
After reading the data of the memory cell connected to (127), the bit lines BLjA and BLjB (j = 128, 129,
..., 255) has already been precharged to 1.5V. In addition, the bit line BLjA (j =
0, 1, ..., 127) and bit line BLjB (j = 0,
1, ..., 127), one is at 0V and the other is at 3V after the sensing operation, so that next bit line BLjA (j = 12)
, 129, ..., 255), if φEQ1 is set to 3V (φE1 may be 3V), bit lines BLjA and BLjB (j = 0) that shield without precharging , 1, ..., 127) can be set to a reference potential of 1.5V.

【0149】従って、ビット線BLjA(j=0,1,
…,127)に接続するメモリセルのデータを1ページ
分読み出した後に、ビット線BLjA(j=128,12
9,…,255)に接続するメモリセルのデータを読み
出す場合には、2回目のプリチャージは読み出すビット
線BLjA(128,129,…,255)を1.5Vか
ら1.7Vにするだけでよい。
Therefore, the bit line BLjA (j = 0, 1,
, 127), the data of the memory cell connected to the bit line BLjA (j = 128, 12) is read.
9, ..., 255), when reading the data of the memory cell connected to the memory cell, the second precharge is performed only by changing the read bit line BLjA (128, 129, ..., 255) from 1.5V to 1.7V. Good.

【0150】このようにビット線シールドを用いて読み
出しを行う場合、本発明のメモリセルアレイ及びセンス
アンプを適用すると、シールドするビット線を0V以外
の基準電位に設定することができる。その結果、複数ペ
ージにわたるデータを読み出す際に、プリチャージを短
縮することができ、読み出しを高速化し、消費電力を低
減することができる。
When reading is performed using the bit line shield as described above, the bit line to be shielded can be set to a reference potential other than 0 V by applying the memory cell array and the sense amplifier of the present invention. As a result, pre-charge can be shortened when reading data over a plurality of pages, the reading speed can be increased, and power consumption can be reduced.

【0151】本実施例ではビット線BLjA,BLjB間を
制御信号φEQ1 ,φEQ2 によってイコライズしている
が、制御信号φE1,φE2によってイコライズしてもよ
い。図33、図34では制御信号φE1(φE2)で選択さ
れる2つのトランジスタのソースとドレインが接続する
ノードがVcc/2電位(例えば1.5V)で固定されて
いる。セルデータのビット線への読み出し時は、図3
3、図34のままでよいが、ビット線のセンス時は、シ
ールドするビット線をフローティングにするので、この
ノードに接続する端子をフローティング状態にする必要
がある。
Although the bit lines BLjA and BLjB are equalized by the control signals φEQ1 and φEQ2 in this embodiment, they may be equalized by the control signals φE1 and φE2. In FIGS. 33 and 34, the node connecting the sources and drains of the two transistors selected by the control signal φE1 (φE2) is fixed at Vcc / 2 potential (for example, 1.5 V). When reading the cell data to the bit line,
3 and FIG. 34 may be used as they are, but when sensing the bit line, the bit line to be shielded is floated, so the terminal connected to this node must be in the floating state.

【0152】本実施例では、ビット線BLjA(j=0,
1,…,127)に接続するメモリセルのデータを読み
出した後に、ビット線BLjA(j=128,129,
…,255)に接続するメモリセルのデータを読み出す
場合を例にとったが、読み出すビット線は任意性を有す
る。センスアンプSA1に接続するビット線を読み出す
後に、センスアンプSA2に接続するビット線を読み出
す場合ならばどのようなビット線でもよい。また、セン
スアンプSA2に接続するビット線を読み出した後に、
センスアンプSA1に接続するビット線を読み出す場合
でもよい。
In this embodiment, bit line BLjA (j = 0,
1, ..., 127) and then read the data of the memory cell connected to the bit line BLjA (j = 128,129,
, 255), the case where the data of the memory cell connected to the memory cell is read is taken as an example, but the read bit line has arbitrariness. Any bit line may be used as long as the bit line connected to the sense amplifier SA2 is read after the bit line connected to the sense amplifier SA1 is read. In addition, after reading the bit line connected to the sense amplifier SA2,
The bit line connected to the sense amplifier SA1 may be read.

【0153】本発明は、複数のビット線を1つのセンス
アンプで共有したいわゆる共有センスアンプ方式でも有
効である。この共有センスアンプ方式を採用した場合の
メモリセルアレイを図37、図38に示した。図39は
センスアンプSA3の具体的構成を示す図である。ビッ
ト線BLjA(j=0,1,…,127)に接続され、ワ
ード線WL00で選択されるメモリセルのデータを読み出
した後に、ビット線BLjA(j=128,129,…,
255)につながりワード線WL00で選択されるメモリ
セルのデータを読み出す場合のタイミング図は図40で
ある。読み出し動作は、ビット線1本につきセンスアン
プを1個有する上記実施例とほぼ同様である。
The present invention is also effective in a so-called shared sense amplifier system in which a plurality of bit lines are shared by one sense amplifier. A memory cell array when this shared sense amplifier system is adopted is shown in FIGS. 37 and 38. FIG. 39 is a diagram showing a specific configuration of the sense amplifier SA3. After reading the data of the memory cell connected to the bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 127) and selected by the word line WL00, the bit line BLjA (j = 128, 129 ,.
FIG. 40 is a timing chart in the case of reading the data of the memory cell selected by the word line WL00 connected to 255). The read operation is almost the same as that of the above-described embodiment having one sense amplifier for each bit line.

【0154】本発明を適用できるのはオープビット線配
置のメモリセルアレイに限らない。例えば、図30のよ
うなインバータ型センスアンプを持つ図31のようなシ
ングルエンド型のメモリセル配置にしてもよい。図31
でビット線BLj に接続するメモリセルアレイは、図2
8のビット線BLjAに接続するメモリセルアレイのよう
にすればよい。
The present invention can be applied not only to the memory cell array having the open bit line arrangement. For example, a single end type memory cell arrangement as shown in FIG. 31 having an inverter type sense amplifier as shown in FIG. 30 may be used. Figure 31
The memory cell array connected to the bit line BLj with is shown in FIG.
A memory cell array connected to eight bit lines BLjA may be used.

【0155】また、本実施例ではビット線にセルのデー
タを読み出した後、読み出したビット線の電位をセンス
する際には、シールドする2本のビット線間を接続して
(イコライズして)基準電位に保っていた。ビット線の
電位をセンスする際には、シールドする2本のビット線
をイコライズせずに、基準電位を与える端子と接続した
ままでもよい。例えば、図23或いは図33のセンスア
ンプに接続するビット線をシールドする(基準電位に保
つ)場合には、φPA1 ,φPB1 を3V、TG1,TG2
を0V、VA1,VB1を基準電位(例えば1.5V)に保
てばよい。
Further, in this embodiment, after the cell data is read to the bit line, the two bit lines to be shielded are connected (equalized) when the potential of the read bit line is sensed. It was kept at the reference potential. When the potential of the bit line is sensed, the two shielded bit lines may not be equalized and may be left connected to the terminal for applying the reference potential. For example, when the bit line connected to the sense amplifier of FIG. 23 or 33 is shielded (maintained at the reference potential), φPA1 and φPB1 are set to 3V, TG1 and TG2 are set.
Is maintained at 0V, and VA1 and VB1 are maintained at the reference potential (for example, 1.5V).

【0156】(実施例4)(実施例3)から引き続き、
以下に(課題3)を解決するための実施例を説明する。
(Example 4) Continuing from (Example 3),
An example for solving (Problem 3) will be described below.

【0157】本実施例に係わるNANDセル型EEPR
OMの構成を示すブロック図は、(実施例3)と同様に
図32である。メモリセルアレイも(実施例3)と同様
である。即ち、メモリセルアレイ1Aは図28と同様、
メモリセルアレイ1Bは図29と同様である。但し、メ
モリセルアレイ1A,1Bでビット線BLjA,BLjB
(j=0,1,…,127)に接続するセンスアンプS
A1は図22でも図33でもよい。同様にメモリセルア
レイ1A,1Bでビット線BLjA,BLjB(j=12
8,129,…,255)に接続するセンスアンプSA
2は図23でも図34でもよい。
NAND cell type EEPR according to this embodiment
A block diagram showing the configuration of the OM is FIG. 32 as in the case of the third embodiment. The memory cell array is similar to that of the third embodiment. That is, the memory cell array 1A is similar to FIG.
The memory cell array 1B is similar to that shown in FIG. However, in the memory cell arrays 1A and 1B, bit lines BLjA and BLjB
(J = 0, 1, ..., 127) connected to sense amplifier S
A1 may be either FIG. 22 or FIG. 33. Similarly, in the memory cell arrays 1A and 1B, bit lines BLjA and BLjB (j = 12
, 129, ..., 255) connected to the sense amplifier SA
2 may be either FIG. 23 or FIG. 34.

【0158】ビット線間容量結合を減らすために読み出
し時にビット線を1本おきに基準電位に保つビット線シ
ールド方式を行った場合、(実施例3)で記したように
書き込み動作は例えばビット線BLjA(j=0,1,
…,127)につながるセルに対して行ってから、ビッ
ト線BLjA(j=128,129,…,255)に接続
するセルに書き込みを行う。書き込み動作はまず書き込
みを行ってから次に、書き込みが十分行われたかを調べ
るベリファイリードを行う。そして十分に書き込まれた
セルには追加書き込みを行わず、書き込み不十分のセル
にのみ追加書き込みを行う。ここでは、図28のメモリ
セルアレイ1Aのビット線BLjA(j=0,1,…,1
27)に接続し、ワード線WL00で選択されるメモリセ
ルを書き込む場合を例にとって本実施例を説明する。
When a bit line shield method is used in which every other bit line is kept at the reference potential at the time of reading in order to reduce capacitive coupling between bit lines, the write operation is performed, for example, on the bit line as described in (Example 3). BLjA (j = 0, 1,
, 127) and then write to the cells connected to the bit line BLjA (j = 128, 129, ..., 255). In the write operation, first, write is performed, and then verify read is performed to check whether the write is sufficiently performed. Then, the additional writing is not performed on the sufficiently written cells, and the additional writing is performed only on the insufficiently written cells. Here, the bit lines BLjA (j = 0, 1, ..., 1) of the memory cell array 1A of FIG.
This embodiment will be described by taking as an example the case where the memory cell selected by the word line WL00 is connected to the memory cell 27).

【0159】図41は、データ入出力バッファ7からセ
ンスアンプ2への書き込みデータのデータロード動作を
除く、書き込み/書き込みベリファイリード動作を示し
ている。書き込みに先だって、メモリセルアレイは制御
ゲートを全て0Vとしメモリセルが形成されるp基板
(又はp型ウエルとn基板)を高電圧Vpp(20V程
度)として一括してデータ消去される。書き込みデータ
がデータ入出力バッファ7から入出力線I/O、I/
O’を介してCMOSフリップフロップFFにラッチさ
れた後、まず制御信号φPA1 ,φPA2 ,φPB1 ,φPB2
が3Vになり、全てのビット線がリセットされる。
FIG. 41 shows the write / write verify read operation except the data load operation of the write data from the data input / output buffer 7 to the sense amplifier 2. Prior to writing, all the control gates of the memory cell array are set to 0V, and the p-substrate (or p-type well and n-substrate) on which the memory cells are formed are collectively erased as a high voltage Vpp (about 20V). The write data is transferred from the data input / output buffer 7 to the input / output lines I / O and I / O.
After being latched by the CMOS flip-flop FF via O ′, first, the control signals φPA1, φPA2, φPB1, φPB2
Becomes 3V and all bit lines are reset.

【0160】この後、ビット線BLjA(j=0,1,
…,127)とセンスアンプを接続するトランスファゲ
ート制御信号TGA1,VSWが中間電位(10V程度)に
なると、ビット線BLjA(j=0,1,…,127)は
データに応じて“1”の時には中間電位、“0”の時に
は0Vとなる。ビット線BLjA(j=128,129,
…,255)は書き込みを行わないので、端子VA2から
中間電位に充電される。そして、ロウデコーダ3により
ワード線WL00が選択された時には、WL00がVpp、W
L01〜WL07、SGD0 が中間電位、SGS0 が0Vに
なる。
After that, the bit line BLjA (j = 0, 1,
, 127) and the transfer gate control signals TGA1, VSW that connect the sense amplifier to the intermediate potential (about 10 V), the bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 127) is set to "1" according to the data. Sometimes it becomes an intermediate potential, and when it is "0", it becomes 0V. Bit line BLjA (j = 128, 129,
.., 255) is not written, the terminal VA2 is charged to an intermediate potential. Then, when the word line WL00 is selected by the row decoder 3, WL00 is Vpp, W
L01 to WL07 and SGD0 become an intermediate potential, and SGS0 becomes 0V.

【0161】一定時間(〜20μs)の後に、制御ゲー
ト,選択ゲートが0Vにリセットされた後、トランスフ
ァゲート制御信号TGA1は0Vになり、ビット線BLjA
(j=0,1,…,127)とセンスアンプが切り離さ
れる。その後、制御信号φPA1 が3Vになり、ビット線
BLjA(j=0,1,…,127)は0Vにリセットさ
れる。VSWも3Vになる。なお、この間もビット線BL
jA(j=128,129,…,255)は中間電位にプ
リチャージされたままである。
After the control gate and the select gate are reset to 0V after a fixed time (up to 20 μs), the transfer gate control signal TGA1 becomes 0V and the bit line BLjA
The sense amplifier is disconnected from (j = 0, 1, ..., 127). After that, the control signal φPA1 becomes 3V, and the bit lines BLjA (j = 0, 1, ..., 127) are reset to 0V. VSW also becomes 3V. During this time, the bit line BL
jA (j = 128, 129, ..., 255) remains precharged to the intermediate potential.

【0162】次に、ベリファイリード動作となる。ま
ず、φPA1 ,φPB1 が3Vになり、ビット線BLjA(j
=0,1,…,127)が1.7Vに、ビット線BLjB
(j=0,1,…,127)が1.5Vに充電され、そ
の後φPA1 ,φPB1 が0Vになり、ビット線BLjA,B
LjB(j=0,1,…,127)はフローティング状態
になる。次に、制御ゲートWL00に例えば0.5Vを印
加し、ワード線WL01〜WL07は3V、選択ゲートSG
S0 は1.5V、SGD0 は3Vにする。通常の読み出
しでは、メモリセルのしきい値が0V以上であれば
“0”と読まれるが、ベリファイリードでは0.5V以
上でないと、“0”と読まれない。
Next, the verify read operation is performed. First, φPA1 and φPB1 are set to 3V, and the bit line BLjA (j
= 0, 1, ..., 127) to 1.7V, and the bit line BLjB
(J = 0, 1, ..., 127) is charged to 1.5V, then φPA1 and φPB1 become 0V, and bit lines BLjA, B
LjB (j = 0, 1, ..., 127) is in a floating state. Next, for example, 0.5V is applied to the control gate WL00, the word lines WL01 to WL07 are 3V, and the selection gate SG
S0 is 1.5V and SGD0 is 3V. In normal read, if the threshold value of the memory cell is 0 V or more, it is read as "0", but in verify read, it is not read as "0" unless it is 0.5 V or more.

【0163】ビット線放電後、ベリファイ信号φAVが3
Vになり、ビット線BLjA(j=0,1,…,127)
が“1”書き込みした場合には、3V近くに充電され
る。ここで、ベリファイ信号によって行われるプリチャ
ージの電圧レベルはビット線BLjB(j=0,1,…,
127)のプリチャージ電圧1.5V以上であればよ
い。その後、イコライズ信号φE が3Vになり、センス
アンプがリセットされる。そして、トランスファゲート
制御信号TGA1,TGB1が3Vになって、ビット線BL
jA(j=0,1,…,127)のデータが読み出され
る。読み出されたデータはセンスアンプにラッチされ、
次の再書き込みのデータとなる。
After the bit line discharge, the verify signal φAV becomes 3
V, and the bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 127)
Is written to "1", the battery is charged to near 3V. Here, the voltage level of the precharge performed by the verify signal is the bit line BLjB (j = 0, 1, ...,
The precharge voltage of 127) may be 1.5 V or more. After that, the equalize signal φE becomes 3V, and the sense amplifier is reset. Then, the transfer gate control signals TGA1 and TGB1 become 3V, and the bit line BL
The data of jA (j = 0, 1, ..., 127) is read. The read data is latched in the sense amplifier,
It becomes the data for the next rewrite.

【0164】ベリファイリードの間、ビット線BLjA
(j=128,129,…,255)は放電されず、中
間電位を保つのでビット線BLjA(j=0,1,…,1
27)のベリファイリード時にはシールド線となってビ
ット線間結合容量雑音を低減させる。
During verify read, bit line BLjA
(J = 128, 129, ..., 255) is not discharged and maintains an intermediate potential, so that bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 1)
In the verify read of 27), it becomes a shield line to reduce bit line coupling capacitance noise.

【0165】ビット線BLjA(j=0,1,…,12
7)を再書き込みする時にはビット線BLjA(j=12
8,129,…,255)は既に中間電位にプリチャー
ジされているので再び充電する必要はなく、充電時間を
省略できる。また、中間電位を充電する昇圧回路は、昇
圧しはじめる際に電力を多く消費するので、本実施例に
よれば書き込み時の消費電力を減少できる。
Bit line BLjA (j = 0, 1, ..., 12)
When rewriting 7), the bit line BLjA (j = 12
, 129, ..., 255) are already precharged to the intermediate potential, there is no need to recharge them, and the charging time can be omitted. Further, since the booster circuit for charging the intermediate potential consumes a large amount of power when starting boosting, according to the present embodiment, the power consumption during writing can be reduced.

【0166】本実施例ではベリファイリード時、非選択
ビット線BLjA(j=128,129,…,255)を
中間電位に充電し続けているが、例えばφPA2 を0Vに
することによって非選択ビット線を中間電位でフローテ
ィング状態にしてもよい。
In this embodiment, at the time of verify read, the unselected bit lines BLjA (j = 128, 129, ..., 255) are continuously charged to the intermediate potential. For example, by setting φPA2 to 0V, the unselected bit lines BLjA are set to 0V. May be in a floating state at an intermediate potential.

【0167】本実施例も複数のビット線を1つのセンス
アンプで共有したいわゆる共有センスアンプ方式でも有
効である。図37、図38は共有センスアンプ方式を採
用した場合のメモリセルアレイである。共有センスアン
プ方式を採用した場合のNANDセル型EEPROMの
構成を示すブロック図も(実施例3)と同様に図32で
ある。共有センスアンプ方式を採用した場合のセンスア
ンプSA3が図39である。共有センスアンプ方式を採
用した場合のタイミング図は図41とほぼ同じである。
This embodiment is also effective in a so-called shared sense amplifier system in which a plurality of bit lines are shared by one sense amplifier. 37 and 38 show memory cell arrays when the shared sense amplifier system is adopted. A block diagram showing the configuration of the NAND cell type EEPROM when the shared sense amplifier system is adopted is also FIG. 32 similarly to (Example 3). FIG. 39 shows the sense amplifier SA3 when the shared sense amplifier system is adopted. The timing diagram when the shared sense amplifier method is adopted is almost the same as that in FIG.

【0168】本発明を適用できるのはオープビット線配
置のメモリセルアレイに限らない。例えば、図30のよ
うなインバータ型センスアンプを持つ図31のようなシ
ングルエンド型のメモリセル配置にしてもよい。図31
でビット線BLj に接続するメモリセルアレイは、図2
8のビット線BLjAに接続するメモリセルアレイのよう
にすればよい。
The present invention can be applied not only to the memory cell array having the open bit line arrangement. For example, a single end type memory cell arrangement as shown in FIG. 31 having an inverter type sense amplifier as shown in FIG. 30 may be used. Figure 31
The memory cell array connected to the bit line BLj with is shown in FIG.
A memory cell array connected to eight bit lines BLjA may be used.

【0169】本発明は、図42のようなフォールディッ
ド・ビット線方式にも適用できる。センスアンプに接続
する2本のビット線のうちの1本(例えば図42のBL
0 )につながるメモリセルに書き込みを行っている間、
他方のビット線BL1 はトランスファゲート制御信号T
G2 を0Vにし、端子VB から中間電位(10V程度)
に充電しつづければよい。書き込みを行ったビット線B
L0 につながるメモリセルの、ベリファイリードを行っ
ている間はビット線BL1 は中間電位に保つので、ビッ
ト線BL0 につながるメモリセルのベリファイリードは
差動的に行えない。
The present invention can also be applied to the folded bit line system as shown in FIG. One of the two bit lines connected to the sense amplifier (for example, BL in FIG. 42)
0) while writing to the memory cell connected to
The other bit line BL1 has a transfer gate control signal T
G2 is set to 0V and an intermediate potential (about 10V) from the terminal VB
Just keep charging. Bit line B that has been written
Since the bit line BL1 is kept at the intermediate potential during the verify read of the memory cell connected to L0, the verify read of the memory cell connected to the bit line BL0 cannot be performed differentially.

【0170】しかし、例えば通常の読み出しは(実施例
1)で説明したようにフォールディッド・ビット線方式
で差動的に行い、ベリファイリード時には[従来の技
術]の項でも述べたようにシングルエンド型、つまりセ
ンスアンプのフリップフロップを構成する2個のインバ
ータの一方を不活性にし、図30のようにビット線の電
位がインバータの回路しきい値よりも大きいか否かによ
って読み出したデータが“0”であるか“1”であるか
を判定してもよい。
However, for example, normal reading is differentially performed by the folded bit line method as described in (Embodiment 1), and at the time of verify reading, as described in the section of [Prior Art], single end is performed. Type, that is, one of the two inverters forming the flip-flop of the sense amplifier is made inactive, and the read data is determined by whether the potential of the bit line is larger than the circuit threshold value of the inverter as shown in FIG. It may be determined whether it is “0” or “1”.

【0171】(実施例5)本実施例では、書き込みのベ
リファイ読み出し時、及び通常の読み出し時にロウデコ
ーダ3で選択される1ブロックのなかで、半分のメモリ
セルユニットのドレイン側の選択MOSトランジスタに
SGD0 が印加され、ソース側の選択MOSトランジス
タにSGS0 が印加される場合に、残りの半分のメモリ
セルユニットではドレイン側の選択MOSトランジスタ
にSGS0 が印加され、ソース側の選択MOSトランジ
スタにはSGD0 が印加される。
(Embodiment 5) In this embodiment, in one block selected by the row decoder 3 at the time of verify-read for writing and at the time of normal reading, half of the memory cell units are connected to the selection MOS transistors on the drain side. When SGD0 is applied and SGS0 is applied to the source-side selection MOS transistor, SGS0 is applied to the drain-side selection MOS transistor in the other half of the memory cell units, and SGD0 is applied to the source-side selection MOS transistor. Is applied.

【0172】選択ゲートに電圧を印加する方法として
は、例えば図43のように、ビット線BL0 〜BL127
に接続するメモリセルの選択ゲートに印加する信号と、
ビット線BL128 〜BL255 に接続するメモリセルの選
択ゲートに印加する信号を別に配設すればよい。また、
図44のように、メモリセルアレイの中間でソース側の
選択ゲートとドレイン側の選択ゲートを入れ換えてもよ
い。
As a method of applying a voltage to the select gate, for example, as shown in FIG. 43, bit lines BL0 to BL127 are used.
A signal applied to the select gate of the memory cell connected to
A signal to be applied to the select gates of the memory cells connected to the bit lines BL128 to BL255 may be separately arranged. Also,
As shown in FIG. 44, the source side select gate and the drain side select gate may be interchanged in the middle of the memory cell array.

【0173】図43、図44のようにすれば、例えばワ
ード線WL00によって選択するメモリセルを読み出す場
合に、選択ゲートSGS0 を3V、SGD0 を1.5V
とすればビット線BLj (j;偶数)に接続するメモリ
セルが読み出される。この場合、読み出されない非選択
ビット線BLj (j;奇数)のうち、非選択ビット線B
Lj (j=1,3,5,…,125,127)はソース
側の選択MOSトランジスタがオフし、非選択ビット線
BLj (j=129,131,133,…,253,2
55)はドレイン側の選択MOSトランジスタがオフす
る。つまり、非選択ビット線の半数はドレイン側の選択
MOSトランジスタがオフすることによってビット線の
放電が止められ、残りの半数の非選択ビット線はソース
側の選択MOSトランジスタがオフすることによってビ
ット線の放電が止められる。
43 and 44, for example, when reading a memory cell selected by the word line WL00, the select gate SGS0 is 3V and the SGD0 is 1.5V.
Then, the memory cell connected to the bit line BLj (j; even number) is read. In this case, of the unselected bit lines BLj (j; odd number) that are not read, the unselected bit line B
For Lj (j = 1, 3, 5, ..., 125, 127), the selection MOS transistor on the source side is turned off, and the unselected bit line BLj (j = 129, 131, 133, ..., 253, 2).
In 55), the selection MOS transistor on the drain side is turned off. That is, half of the unselected bit lines are stopped by the drain-side selection MOS transistors being turned off, and the remaining half of the unselected bit lines are turned off by the source-side selection MOS transistors. Discharge is stopped.

【0174】一方、図43、図44でビット線BLj
(j;奇数)に接続するメモリセルを読み出す場合に
は、選択ゲートSGS0 を1.5V、SGD0 を3Vと
すればよい。この場合、読み出されない非選択ビット線
BLj (j;偶数)のうち、非選択ビット線BLj (j
=0,2,4,…,124,126)はドレイン側の選
択MOSトランジスタがオフし、非選択ビット線BLj
(j=128,130,132,…,252,254)
はソース側の選択MOSトランジスタがオフする。つま
り、非選択ビット線の半数はドレイン側の選択MOSト
ランジスタがオフすることによってビット線の放電が止
められ、残りの半数の非選択ビット線はソース側の選択
MOSトランジスタがオフすることによってビット線の
放電が止められる。
On the other hand, in FIG. 43 and FIG. 44, the bit line BLj
When reading a memory cell connected to (j; odd number), the select gate SGS0 may be set to 1.5V and the SGD0 may be set to 3V. In this case, among the unselected bit lines BLj (j; even number) that are not read, the unselected bit lines BLj (j
= 0, 2, 4, ..., 124, 126), the selection MOS transistor on the drain side is turned off and the non-selected bit line BLj
(J = 128, 130, 132, ..., 252, 254)
The source-side selection MOS transistor is turned off. That is, half of the unselected bit lines are stopped by the drain-side selection MOS transistors being turned off, and the remaining half of the unselected bit lines are turned off by the source-side selection MOS transistors. Discharge is stopped.

【0175】このように読み出し時に、奇数番目のビッ
ト線を読み出す場合も偶数番目のビット線を読み出す場
合でも、非選択ビット線の半数はドレイン側の選択MO
Sトランジスタがオフすることによってビット線の放電
が止められ、残りの半数の非選択ビット線はソース側の
選択MOSトランジスタがオフすることによってビット
線の放電が止められる。従って、奇数番目のビット線を
読み出す場合も偶数番目のビット線を読み出す場合も、
非選択ビット線全体の容量は同じであり、ビット線BL
j (j;奇数)を読み出す場合もビット線BLj (j;
偶数)を読み出す場合もプリチャージ時間、及び読み出
し時間を同じにすることができる。
In this way, at the time of reading, half of the unselected bit lines are selected MO on the drain side regardless of whether the odd-numbered bit lines or the even-numbered bit lines are read.
Discharge of the bit line is stopped by turning off the S transistor, and discharge of the bit line is stopped by turning off the select MOS transistors on the source side of the remaining half of the unselected bit lines. Therefore, even when reading the odd-numbered bit lines and the even-numbered bit lines,
The capacitances of the entire unselected bit lines are the same, and the bit lines BL
Also when reading j (j; odd number), the bit line BLj (j;
Even when reading (even number), the precharge time and the read time can be the same.

【0176】ここでは読み出しの場合について説明した
が、書き込み後のベリファイリードの場合でも奇数番目
のビット線を読み出す場合と偶数番目のビット線を読み
出す場合で、ビット線全体の容量が等しくなる。
Although the case of reading has been described here, even in the case of verify reading after writing, the capacitance of the entire bit line is the same when reading the odd-numbered bit lines and when reading the even-numbered bit lines.

【0177】なお、図43、図44ではフォールディッ
ド・ビット線方式を例にとっているが、(実施例1)〜
(実施例4)で説明したオープンビット線方式でもよい
し、シングルエンド方式でもよい。また、複数のビット
線を1つのセンスアンプが共有したいわゆる共有センス
アンプ方式でもよい。
Although the folded bit line system is taken as an example in FIGS. 43 and 44, (Example 1) to
The open bit line system described in (Embodiment 4) or the single end system may be used. Also, a so-called shared sense amplifier system in which one sense amplifier shares a plurality of bit lines may be used.

【0178】(実施例6)次に、別の実施例を説明す
る。この実施例は、基本的には第1の実施例と同様であ
り、第1の実施例と異なる点は選択MOSトランジスタ
のタイプを変えたことである。
(Sixth Embodiment) Next, another embodiment will be described. This embodiment is basically the same as the first embodiment, and the difference from the first embodiment is that the type of the selection MOS transistor is changed.

【0179】図45は、本実施例におけるメモリセルア
レイの構成を示す図である。前記図2とは、I-type の
選択MOSトランジスタの一部をD-type にした点が異
なっている。
FIG. 45 is a diagram showing the structure of the memory cell array in this embodiment. The difference from FIG. 2 is that a part of the I-type selection MOS transistor is of D-type.

【0180】図45では、高いしきい値Vt1(例えば2
V)を持つ選択MOSトランジスタをE-type 、低いし
きい値Vt2,Vt3(例えば0.5V,−1V)(Vt1>
Vt2>Vt3)を持つ選択MOSトランジスタをI-type
,D-type と記している。選択ゲートに印加する電圧
はI-type トランジスタ、D-type ,E-type トランジ
スタすべてがオンする電圧Vsgh (例えば3V)(Vsg
h >Vt1,Vt2,Vt3)、及びI-type トランジスタは
オンするが、E-type トランジスタはオフする電圧Vsg
l1(例えば1.5V)(Vt1>Vsgl1>Vt2)、及びD
-type トランジスタはオンするが、E-type トランジス
タはオフする電圧Vsgl2(例えば0V)(Vt1>Vsgl2
>Vt3)である。
In FIG. 45, the high threshold value Vt1 (for example, 2
V-type selection MOS transistor is E-type, and has low threshold values Vt2, Vt3 (for example, 0.5V, -1V) (Vt1>
Select MOS transistor with Vt2> Vt3) is I-type
, D-type. The voltage applied to the select gate is the voltage Vsgh (for example, 3V) (Vsg) at which all I-type transistors, D-type and E-type transistors are turned on.
h> Vt1, Vt2, Vt3), and the voltage Vsg at which the I-type transistor turns on but the E-type transistor turns off.
l1 (for example, 1.5 V) (Vt1>Vsgl1> Vt2), and D
-type transistor turns on, but E-type transistor turns off Voltage Vsgl2 (for example, 0V) (Vt1> Vsgl2
> Vt3).

【0181】図45を用いて、選択ゲートの電圧の印加
方法を具体的に説明する。例えば、メモリセルMC000
のデータを読み出す場合には、ワード線WL00,WL08
〜WL15は0V、ワード線WL01〜WL07はVcc(例え
ば3V)にする。そして、ソース側の選択ゲートSGS
0 はVsgh 、ドレイン側の選択ゲートSGD0 はVsgl1
にする。SGS1,SGD1は0Vにする。この場合、
ソース側の選択MOSトランジスタSTS00,STS10
は共にオンする。一方、ビット線BL0 のドレイン側の
選択MOSトランジスタSTD00はオンするが、ビット
線/BL0 のドレイン側の選択MOSトランジスタST
D10はオフするので、ビット線BL0 は放電するが、ビ
ット線/BL0 は放電しない。
A method of applying the voltage of the select gate will be specifically described with reference to FIG. For example, memory cell MC000
When reading the data of, the word lines WL00, WL08
˜WL15 is set to 0V, and word lines WL01 to WL07 are set to Vcc (for example, 3V). Then, the source side select gate SGS
0 is Vsgh, the drain side selection gate SGD0 is Vsgl1
To SGS1 and SGD1 are set to 0V. in this case,
Source side selection MOS transistors STS00, STS10
Turn on together. On the other hand, the selection MOS transistor STD00 on the drain side of the bit line BL0 turns on, but the selection MOS transistor ST on the drain side of the bit line / BL0.
Since D10 is turned off, the bit line BL0 is discharged, but the bit line / BL0 is not discharged.

【0182】一方、メモリセルMC100 のデータを読み
出す場合も、メモリセルMC000 を読み出すときと同様
に、ワード線WL00,WL08〜WL15は0V、ワード線
WL01〜WL07はVccにする。ソース側の選択ゲートS
GS0 はVsgl2、ドレイン側の選択ゲートSGD0はV
sgh にする。SGS1,SGD1は0Vにする。この場
合、ドレイン側の選択MOSトランジスタSTD00,S
TD10は共にオンする。ソース側の選択MOSトランジ
スタSTS10はオンするのでビット線/BL0は放電す
るが、選択MOSトランジスタSTS00はオフするので
ビット線BL0は放電しない。
On the other hand, when reading the data from the memory cell MC100, the word lines WL00 and WL08 to WL15 are set to 0 V and the word lines WL01 to WL07 are set to Vcc, as in the case of reading the memory cell MC000. Source side selection gate S
GS0 is Vsgl2, select gate on the drain side SGD0 is Vsgl2
sgh SGS1 and SGD1 are set to 0V. In this case, the drain side selection MOS transistors STD00, S
TD10 turns on together. Since the selection MOS transistor STS10 on the source side is turned on, the bit line / BL0 is discharged, but since the selection MOS transistor STS00 is turned off, the bit line BL0 is not discharged.

【0183】本発明は、ビット線対BLj,/BLjに
つながる選択MOSトランジスタで、同じ選択ゲートS
GS,SGDによって制御される選択MOSトランジス
タ(例えば図45のSTD00とSTD10、STS00とS
TS10、STD01とSTD11、STS01とSTS11)の
しきい値に差を付ければよく、しきい値の設定の仕方は
任意性を有する。図45ではビット線BLjにつながる
セルのドレイン側の選択MOSトランジスタは全てI-t
ype で、ソース側の選択MOSトランジスタはE-type
だが、例えばビット線コンタクトを共有する2つのNA
NDブロックで、ドレイン側の選択MOSトランジスタ
の一方をI-type 、他方をE-type としてもよい。
The present invention is a selection MOS transistor connected to the bit line pair BLj, / BLj, and has the same selection gate S.
Select MOS transistors controlled by GS and SGD (for example, STD00 and STD10, STS00 and S in FIG. 45).
The thresholds of TS10, STD01 and STD11, STS01 and STS11) may be made different, and the method of setting the thresholds is arbitrary. In FIG. 45, all the selection MOS transistors on the drain side of the cells connected to the bit line BLj are I-t.
With ype, the selection MOS transistor on the source side is E-type
However, for example, two NAs sharing a bit line contact
In the ND block, one of the drain side selection MOS transistors may be I-type and the other may be E-type.

【0184】本発明では、1本の選択ゲートを共有する
選択MOSトランジスタの中で、導通状態のものと、非
導通状態のものが生じさせることができ、またそのよう
な選択ゲートを2本用意することにより、同一選択ゲー
トを有するメモリセル内で選択状態のメモリセルと、非
選択状態のメモリセルを容易に実現できることを利用し
ている。
According to the present invention, among the selection MOS transistors which share one selection gate, it is possible to produce conductive MOS transistors and non-conductive MOS transistors, and prepare two such select gates. This makes it possible to easily realize a memory cell in a selected state and a memory cell in a non-selected state within a memory cell having the same selection gate.

【0185】図46のようにドレイン側に接続する選択
MOSトランジスタをE-type 又はD-type 、そしてソ
ース側に接続する選択MOSトランジスタをE-type 又
はI-type にしてもよい。この場合、メモリセルユニッ
ト2内のメモリセル(例えばMC000 )を選択する場合
には、SGS0 をVsgh (例えば3V)、SGD0 をV
sgl2(例えば0V)、SGD1 ,SGS1 を0Vにすれ
ばよい。メモリセルユニット1内のメモリセル(例えば
MC100 )を選択する場合には、SGS0 をVsgl1(例
えば1.5V)、SGD0 をVsgh (例えば3V)、S
GS1 ,SGD1 を0Vにすればよい。
As shown in FIG. 46, the selection MOS transistor connected to the drain side may be E-type or D-type, and the selection MOS transistor connected to the source side may be E-type or I-type. In this case, when the memory cell (eg MC000) in the memory cell unit 2 is selected, SGS0 is Vsgh (3V) and SGD0 is Vsgh.
Sgl2 (for example, 0V), SGD1, and SGS1 may be set to 0V. When selecting a memory cell in the memory cell unit 1 (eg MC100), SGS0 is Vsgl1 (eg 1.5V), SGD0 is Vsgh (eg 3V), S
It is sufficient to set GS1 and SGD1 to 0V.

【0186】Vsgh をVccよりも大きくすれば、選択M
OSトランジスタのコンダクタンスの増加(つまり抵抗
の減少)につながり、読み出しの際にNANDセル列を
流れる電流が増加するので、ビット線放電時間が短くな
り、その結果読み出し、書き込みのベリファイ読み出し
が高速化される。Vsgh は例えばチップ内の昇圧回路で
Vccから昇圧すればよい。
If Vsgh is made larger than Vcc, selection M
Since the conductance of the OS transistor increases (that is, the resistance decreases), and the current flowing through the NAND cell string increases during reading, the bit line discharge time is shortened, and as a result, read and write verify read is speeded up. It Vsgh may be boosted from Vcc by a booster circuit in the chip, for example.

【0187】またI-type 選択MOSトランジスタとD
-type 選択MOSトランジスタのしきい値は、共に負の
しきい値(例えば−1Vと−2V)であってもよい。
Also, an I-type selection MOS transistor and D
The thresholds of the -type selection MOS transistors may both be negative thresholds (for example, -1V and -2V).

【0188】選択ゲートのしきい値のうち大きい方の値
Vt1も電源電圧Vcc以上の電圧(例えば3.5V)に設
定してもよい。この場合、読み出しやベリファイ読み出
し時にVt1のしきい値を持つ選択MOSトランジスタを
オンするためには、例えばチップ内部の昇圧回路を用い
て選択ゲートに例えば4Vを印加すればよい。
The larger value Vt1 of the thresholds of the select gate may be set to a voltage higher than the power supply voltage Vcc (for example, 3.5V). In this case, in order to turn on the selection MOS transistor having the threshold value of Vt1 at the time of reading or verify reading, for example, 4V may be applied to the selection gate by using the booster circuit inside the chip.

【0189】ここで、図47のタイミング図を用いて図
48のビット線BL1 に接続されているメモリセルMC
000 を読み出す場合の動作を説明する。センスアンプは
制御信号SAN,SAPで制御されるCMOSフリップ
フロップで形成されている。
Here, referring to the timing chart of FIG. 47, the memory cell MC connected to the bit line BL1 of FIG.
The operation for reading 000 will be described. The sense amplifier is formed of a CMOS flip-flop controlled by control signals SAN and SAP.

【0190】まず、制御信号φA ,φB がVssになって
CMOSフリップフロップFFとビット線BL0 ,BL
1 が切り離される。次いで、プリチャージ信号φpA,φ
pBがVssからVccになり(時刻t0 )、ビット線BL1
がVB (例えば1.7V)にダミービット線BL0がV
A (例えば1.5V)にプリチャージされる(時刻t1
)。プリチャージが終わるとφpA,φpBがVssとな
り、ビット線BL0,BL1はフローティング状態にな
る。この後、ロウデコーダ3から制御ゲート(ワード
線)、制御ゲートに所望の電圧が印加される(時刻t2
)。
First, the control signals φA and φB become Vss, and the CMOS flip-flop FF and the bit lines BL0 and BL.
1 is disconnected. Then, precharge signals φpA and φ
pB changes from Vss to Vcc (time t0), and bit line BL1
Is VB (for example, 1.7V), the dummy bit line BL0 is V
Precharged to A (for example, 1.5 V) (time t1
). When the precharge is completed, φpA and φpB become Vss, and the bit lines BL0 and BL1 are brought into a floating state. Thereafter, a desired voltage is applied from the row decoder 3 to the control gate (word line) and the control gate (time t2).
).

【0191】図48のメモリセルMC000 を読み出す場
合には、WL00は0V、WL01〜WL07は3V、SGD
0 は3V、SGS0 は1.5Vとなる。メモリセルMC
000に書き込まれたデータが“0”の場合はメモリセル
MC000 のしきい値が正なのでセル電流は流れず、ビッ
ト線BL1 の電位は1.7Vのままである。データが
“1”の場合は、セル電流が流れてビット線BL1の電
位は下がり、1.5V以下になる。また、選択ゲートS
GS0 が1.5Vなので、選択ゲートトランジスタST
S10はオフになり、メモリセルMC100 に書き込まれて
いるデータに拘らずビット線BL0 は放電せず、プリチ
ャージ電位1.5Vに保たれる。
When reading the memory cell MC000 of FIG. 48, WL00 is 0 V, WL01 to WL07 are 3 V, and SGD is
0 becomes 3V and SGS0 becomes 1.5V. Memory cell MC
When the data written in 000 is "0", the threshold value of the memory cell MC000 is positive, so that no cell current flows and the potential of the bit line BL1 remains 1.7V. When the data is "1", the cell current flows and the potential of the bit line BL1 drops to 1.5 V or less. In addition, the selection gate S
Since GS0 is 1.5V, select gate transistor ST
S10 is turned off, the bit line BL0 is not discharged regardless of the data written in the memory cell MC100, and is kept at the precharge potential of 1.5V.

【0192】その後、時刻t3 にSAPが3V、SAN
が0Vとなり、CMOSフリップフロップFFが不活性
化され、時刻t4 にφE が3VになることによりCMO
SフリップフロップFFがイコライズされてノードN1
,N2 がVcc/2(例えば1.5V)になる。時刻t5
にφA ,φB が3Vになり、ビット線とセンスアンプ
が接続された後(時刻t6 )、SANが0Vから3Vに
なりビット線BL0 ,BL1 の電位差が増幅される。そ
の後、時刻t7 にSAPが3Vから0Vになりデータが
ラッチされる。つまり、メモリセルMC000 に“0”が
書き込まれていれば、ノードN1 が3V、ノードN2 が
0Vになり、MC000 に“1”が書き込まれていれば、
ノードN1 が0V、ノードN2 が3Vになる。その後、
カラム選択信号CSL1 が0Vから3Vとなると、CM
OSフリップフロップにラッチされていたデータがI/
O,I/O′に出力される(時刻t8 )。
Thereafter, at time t3, SAP is 3V, SAN
Becomes 0V, the CMOS flip-flop FF is inactivated, and φE becomes 3V at time t4, so that CMO
S flip-flop FF is equalized and node N1
, N2 becomes Vcc / 2 (for example, 1.5 V). Time t5
After φA and φB become 3V and the bit line and the sense amplifier are connected (time t6), SAN becomes 0V to 3V and the potential difference between the bit lines BL0 and BL1 is amplified. After that, at time t7, SAP changes from 3V to 0V and the data is latched. That is, if "0" is written in the memory cell MC000, the node N1 becomes 3V, node N2 becomes 0V, and if "1" is written in MC000,
The node N1 becomes 0V and the node N2 becomes 3V. afterwards,
When the column selection signal CSL1 changes from 0V to 3V, CM
The data latched in the OS flip-flop is I /
It is output to O and I / O '(time t8).

【0193】読み出し動作のタイミングは任意性を有す
る。例えば時刻t5 にビット線とセンスアンプを接続す
るトランスファゲートをオンにしてビット線BL1 ,B
L2の電位をノードN1 ,N2 に転送した後、トランス
ファゲートをオフしてもよい。従って、ビット線対がセ
ンスアンプから切り離されることによりセンスアンプの
負荷容量が減ったため、センス及びデータラッチ時にノ
ードN1 ,N2 の電位は急速に決定されることになる。
The read operation timing is arbitrary. For example, at time t5, the transfer gate connecting the bit line and the sense amplifier is turned on to turn on the bit lines BL1, B.
The transfer gate may be turned off after the potential of L2 is transferred to the nodes N1 and N2. Therefore, since the load capacitance of the sense amplifier is reduced by disconnecting the bit line pair from the sense amplifier, the potentials of the nodes N1 and N2 are rapidly determined at the time of sensing and data latching.

【0194】また、センスアンプのセンス動作時にまず
SANを0Vから3VにしてCMOSフリップフロップ
FFのNチャネルトランジスタをオンにしてから後に、
SAPを3Vから0VにしてCMOSフリップフロップ
FFのPチャネルトランジスタをオンにしているが、S
ANを0Vから3Vにするのと同時にSAPを3Vから
0Vにしてもよい。
In the sense operation of the sense amplifier, SAN is first changed from 0V to 3V to turn on the N-channel transistor of the CMOS flip-flop FF, and then,
When SAP is changed from 3V to 0V and the P-channel transistor of the CMOS flip-flop FF is turned on.
SAP may be changed from 3V to 0V at the same time as AN is changed from 0V to 3V.

【0195】また、上記の実施例では読み出すメモリセ
ルが接続されているビット線を放電している間に、セン
スアンプにつながるビット線対のうちの他方のダミービ
ット線(例えば図48のメモリセルMC000 を読み出す
場合にはビット線BL0 、メモリセルMC100 を読み出
す場合にはビット線BL1 )はフローティング状態であ
る。しかし、ビット線BL1 がプリチャージされ、その
後メモリセルMC000のデータを読み出している間も、
プリチャージ制御信号φpAを3Vに保つことによってレ
ファレンスとなるダミービット線BL0 をレファレンス
電位1.5Vに固定することもできる。
Further, in the above embodiment, while discharging the bit line to which the memory cell to be read is connected, the other dummy bit line of the bit line pair connected to the sense amplifier (for example, the memory cell of FIG. 48). The bit line BL0 is in the floating state when reading MC000, and the bit line BL1 is in the floating state when reading the memory cell MC100. However, even while the bit line BL1 is precharged and the data of the memory cell MC000 is read out thereafter,
By keeping the precharge control signal .phi.pA at 3V, the dummy bit line BL0 serving as the reference can be fixed at the reference potential of 1.5V.

【0196】このようにダミービット線をレファレンス
電位に保つことによって、ビット線放電時の隣接ビット
線間容量結合に起因するノイズを低減することができ
る。また、上記読み出しの場合と同様に書き込み後のベ
リファイリード時にはビット線はセルに書き込んだデー
タに従って充放電を行うが、読み出さないダミービット
線をレファレンス電位に保てば、ビット線間容量結合に
起因するノイズを低減することができる。
By keeping the dummy bit line at the reference potential in this way, noise caused by capacitive coupling between adjacent bit lines at the time of discharging the bit line can be reduced. In addition, as in the case of the above-mentioned read, during the verify read after writing, the bit line charges and discharges according to the data written in the cell, but if the dummy bit line that is not read is kept at the reference potential, it will be caused by capacitive coupling between bit lines. The noise generated can be reduced.

【0197】<書き込み>本実施例の書き込み動作、例
えば図48のメモリセルMC000 に書き込みを行う場合
の書き込み手順を以下で説明する。
<Write> The write operation of this embodiment, for example, the write procedure when writing to the memory cell MC000 of FIG. 48 will be described below.

【0198】選択ゲートSGD0 、制御ゲートWL01〜
WL07を中間電位Vm(10V程度)、WL00をVpp
(20V程度)にし、ビット線BL0 をVA からVm8
(8V程度)に充電する。メモリセルMC000 に“1”
を書き込みする場合には、フリップフロップFFからV
m8、“0”書き込みする場合には0Vをビット線BL1
に印加する。そうすると、書き込まないメモリセルMC
100 、及び“1”書き込みを行う場合のメモリセルMC
000 の浮遊ゲートには電子が注入されず、“0”書き込
みを行うメモリセルMC000 の浮遊ゲートにはチャネル
から電子が注入される。
Select gate SGD0, control gates WL01 ...
WL07 is the intermediate potential Vm (about 10V), WL00 is Vpp
(About 20V), and bit line BL0 from VA to Vm8
Charge to about 8V. "1" in memory cell MC000
When writing
When writing "0" to m8, set 0V to bit line BL1.
Apply to. Then, the memory cell MC that is not written
Memory cell MC for writing 100 and "1"
No electrons are injected into the floating gate of 000, and electrons are injected from the channel into the floating gate of the memory cell MC000 in which "0" is written.

【0199】書き込み終了後、制御ゲート、選択ゲー
ト、ビット線が順次放電されて書き込み動作は終了す
る。
After the writing is completed, the control gate, the selection gate and the bit line are sequentially discharged to complete the writing operation.

【0200】図45のようなメモリセルアレイのMC00
0 に書き込みを行う際には、選択ゲートSGS0 にはD
-type 選択MOSトランジスタSTS10がオフする電圧
(例えば−3V)を印加してもよい。
MC00 of the memory cell array as shown in FIG.
When writing to 0, select gate SGS0 is set to D
A voltage (for example, -3V) at which the -type selection MOS transistor STS10 is turned off may be applied.

【0201】書き込み終了後は書き込みが十分に行われ
たかを調べる書き込みベリファイ動作が行われる。
After the writing is completed, a write verify operation is performed to check whether the writing is sufficient.

【0202】まず、φA ,φB がVcc、プリチャージ信
号φpB,φpAがVccになり、ビット線BL1 が例えば
1.7Vに(ダミー)ビット線BL0 が例えば1.5V
にプリチャージされる。
First, .phi.A and .phi.B are set to Vcc, the precharge signals .phi.pB and .phi.pA are set to Vcc, the bit line BL1 is set to 1.7 V, and the (dummy) bit line BL0 is set to 1.5 V, for example.
Will be precharged.

【0203】プリチャージが終わるとφpA,φpBがVss
となり、ビット線BL1 ,BL0 はフローティング状態
になる。この後、ロウデコーダ3から選択ゲート、制御
ゲートに所望の電圧が印加される。制御ゲートWL00が
ベリファイ電圧(例えば0.5V)、WL01〜WL07は
Vcc(例えば3V)、SGS0 は1.5V、SGD0は
3Vとなる。メモリセルMC000 に“0”書き込みが十
分の場合はメモリセルのしきい値電圧が正なのでセル電
流は流れず、ビット線BL1 の電位は1.7Vのままで
ある。“1”書き込み又は“0”書き込み不十分の場合
は、セル電流が流れてビット線BL1 の電位は下がり、
1.5V以下になる。ダミービット線BL0 はこの間、
フローティングにしてもよいし、φpAをVccにすること
により1.5Vに固定していても良い。ダミービット線
を定電圧に保てば、ビット線放電時のビット線間容量結
合ノイズを著しく低減できる。
When precharging ends, φpA and φpB are Vss.
Then, the bit lines BL1 and BL0 are in a floating state. After that, a desired voltage is applied from the row decoder 3 to the selection gate and the control gate. The control gate WL00 becomes a verify voltage (for example, 0.5V), WL01 to WL07 become Vcc (for example, 3V), SGS0 becomes 1.5V, and SGD0 becomes 3V. When "0" is sufficiently written in the memory cell MC000, the threshold voltage of the memory cell is positive, so that no cell current flows and the potential of the bit line BL1 remains 1.7V. When "1" write or "0" write is insufficient, a cell current flows and the potential of the bit line BL1 drops,
It becomes 1.5V or less. During this period, the dummy bit line BL0 is
It may be floating or may be fixed at 1.5 V by setting φpA to Vcc. If the dummy bit line is kept at a constant voltage, the bit line capacitive coupling noise during bit line discharge can be significantly reduced.

【0204】ビット線放電後、ベリファイ信号φBVが3
Vになり、メモリセルMC000 に書き込まれるデータが
“1”の場合にはビット線BL1 は3V近くに充電され
る。ここで、ベリファイ信号によって行われる充電の電
圧レベルはダミービット線BL0 のプリチャージ電圧
1.5V以上であればよい。
After the bit line discharge, the verify signal φBV becomes 3
When the data becomes V and the data written in the memory cell MC000 is "1", the bit line BL1 is charged to near 3V. Here, the voltage level of the charging performed by the verify signal may be 1.5 V or more of the precharge voltage of the dummy bit line BL0.

【0205】その後、SAPが3V、SANが0Vとな
り、CMOSフリップフロップFFが不活性化され、φ
E が3VになることによりCMOSフリップフロップF
FがイコライズされてノードN1 ,N2 がVcc/2(例
えば1.5V)になる。その後、φA ,φB が3Vにな
り、ビット線とセンスアンプが接続された後、SANが
0Vから3V、SAPが3Vから0Vになり、ビット線
BL1 とダミービット線BL0 の電位差が増幅され、再
書き込みのデータがセンスアンプがラッチされる。
After that, SAP becomes 3V and SAN becomes 0V, the CMOS flip-flop FF is inactivated, and φ
CMOS flip-flop F when E becomes 3V
F is equalized and the nodes N1 and N2 become Vcc / 2 (for example, 1.5 V). After that, φA and φB become 3V, the bit line and the sense amplifier are connected, SAN becomes 0V to 3V, SAP becomes 3V to 0V, the potential difference between the bit line BL1 and the dummy bit line BL0 is amplified, and The write data is latched in the sense amplifier.

【0206】このように本実施例によれば、選択MOS
トランジスタのしきい値と選択ゲートに印加する電圧を
変えることにより、第1の実施例と同様に、チップ面積
を増加させることなくフォールディッド・ビット線方式
を実現でき、高速なランダムリードが可能になる。しき
い値を変える方法としては、第1の実施例で説明した各
種の方法を採用することができる。
As described above, according to this embodiment, the selection MOS
By changing the threshold voltage of the transistor and the voltage applied to the select gate, the folded bit line system can be realized without increasing the chip area, and high-speed random read is possible, as in the first embodiment. Become. As the method of changing the threshold value, various methods described in the first embodiment can be adopted.

【0207】[0207]

【発明の効果】以上述べてきたように本発明による不揮
発性半導体記憶装置では、チップ面積を増加させること
なくフォールディッド・ビット線方式を実現でき、その
結果、高速なランダムリードが可能になる。また本発明
によれば、チップ面積を増加させることなくワード線の
切り替え時に発生する無駄時間を無くして高速にページ
リード動作を行うことが可能になる。さらに本発明によ
ると、従来のセルアレイを用いてオープンビット線方
式、シングルエンド方式にビット線シールドを適用した
場合に生じる問題点、即ち複数のページにわたるデータ
を読み出し、書き込む場合の消費電力の増加、読み出
し,書き込み時間の増加を減少させることができる。
As described above, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the folded bit line system can be realized without increasing the chip area, and as a result, high speed random read can be performed. Further, according to the present invention, it is possible to perform the page read operation at high speed without increasing the chip area, eliminating the dead time generated when switching the word lines. Further, according to the present invention, there is a problem that occurs when the bit line shield is applied to the open bit line system and the single end system using the conventional cell array, that is, the increase in power consumption when reading and writing data over a plurality of pages, It is possible to reduce the increase in reading and writing time.

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

【図1】第1の実施例に係わるNANDセル型EEPR
OMの全体構成を示す図。
FIG. 1 is a NAND cell type EEPR according to a first embodiment.
The figure which shows the whole structure of OM.

【図2】第1の実施例におけるメモリセルアレイの構成
を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the first embodiment.

【図3】第1の実施例におけるメモリセルアレイの構成
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the first embodiment.

【図4】第1の実施例におけるメモリセルアレイの構成
を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the first embodiment.

【図5】第1の実施例におけるメモリセルアレイの構成
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the first embodiment.

【図6】第1の実施例のメモリセルアレイ及びセンスア
ンプ回路の構成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a memory cell array and a sense amplifier circuit of the first embodiment.

【図7】第1の実施例のメモリセルアレイ及びセンスア
ンプ回路の構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a memory cell array and a sense amplifier circuit of the first embodiment.

【図8】第1の実施例におけるデータ読み出し動作を説
明するためのタイミング図。
FIG. 8 is a timing chart for explaining a data read operation in the first embodiment.

【図9】第1の実施例におけるデータ読み出し動作を説
明するためのタイミング図。
FIG. 9 is a timing chart for explaining a data read operation in the first embodiment.

【図10】第1の実施例におけるデータ読み出し動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 10 is a timing chart for explaining a data read operation in the first embodiment.

【図11】第1の実施例のメモリセルアレイ及びセンス
アンプ回路の構成を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a memory cell array and a sense amplifier circuit of the first embodiment.

【図12】第1の実施例のメモリセルアレイ及びセンス
アンプ回路の構成を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a memory cell array and a sense amplifier circuit of the first embodiment.

【図13】ツイスティッド・ビット線方式の構成を示す
図。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a twisted bit line system.

【図14】ツイスティッド・ビット線方式の構成を示す
図。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a twisted bit line system.

【図15】選択MOSトランジスタが選択ゲート,浮遊
ゲートを有するメモリセルアレイの構成を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in which a selection MOS transistor has a selection gate and a floating gate.

【図16】第1の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the first embodiment.

【図17】第2の実施例に係わるNANDセル型EEP
ROMの全体構成を示す図。
FIG. 17 is a NAND cell type EEP according to the second embodiment.
The figure which shows the whole structure of ROM.

【図18】第2の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the second embodiment.

【図19】第2の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the second embodiment.

【図20】第2の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the second embodiment.

【図21】第2の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the second embodiment.

【図22】第2の実施例におけるセンスアンプ回路の構
成を示す図。
FIG. 22 is a diagram showing the configuration of a sense amplifier circuit in the second embodiment.

【図23】第2の実施例におけるセンスアンプ回路の構
成を示す図。
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a sense amplifier circuit according to a second embodiment.

【図24】第2の実施例におけるデータ読み出し動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 24 is a timing chart for explaining a data read operation in the second embodiment.

【図25】第2の実施例におけるデータ読み出し動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 25 is a timing chart for explaining a data read operation in the second embodiment.

【図26】第2の実施例におけるデータ読み出し動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 26 is a timing chart for explaining a data read operation in the second embodiment.

【図27】第2の実施例におけるデータ読み出し動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 27 is a timing chart for explaining a data read operation in the second embodiment.

【図28】第2の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 28 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the second embodiment.

【図29】第2の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 29 is a diagram showing a configuration of a memory cell array in the second embodiment.

【図30】インバータ型センスアンプ回路の構成を示す
図。
FIG. 30 is a diagram showing a configuration of an inverter type sense amplifier circuit.

【図31】シングルエンド型メモリセルアレイとセンス
アンプの構成を示す図。
FIG. 31 is a diagram showing a configuration of a single-end type memory cell array and a sense amplifier.

【図32】第3の実施例に係わるNANDセル型EEP
ROMの全体構成を示す図。
FIG. 32 is a NAND cell type EEP according to the third embodiment.
The figure which shows the whole structure of ROM.

【図33】第3の実施例におけるセンスアンプ回路の構
成を示す図。
FIG. 33 is a diagram showing the configuration of a sense amplifier circuit in the third embodiment.

【図34】第3の実施例におけるセンスアンプ回路の構
成を示す図。
FIG. 34 is a diagram showing the configuration of a sense amplifier circuit in the third embodiment.

【図35】第3の実施例におけるデータ読み出し動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 35 is a timing chart for explaining a data read operation in the third embodiment.

【図36】ビット線電位を増幅する際に、ビット線間容
量結合によって隣接するビット線に与えるノイズの影響
を示す図。
FIG. 36 is a diagram showing the influence of noise on an adjacent bit line due to capacitive coupling between bit lines when the bit line potential is amplified.

【図37】共有センスアンプ方式のメモリセルアレイの
構成を示す図。
FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a shared sense amplifier type memory cell array.

【図38】共有センスアンプ方式のメモリセルアレイの
構成を示す図。
FIG. 38 is a diagram showing a configuration of a shared sense amplifier type memory cell array.

【図39】共有センスアンプ方式のセンスアンプ回路の
構成を示す図。
FIG. 39 is a diagram showing a configuration of a shared sense amplifier type sense amplifier circuit.

【図40】第3の実施例におけるデータ読み出し動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 40 is a timing chart for explaining a data read operation according to the third embodiment.

【図41】第4の実施例におけるデータ書き込み動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 41 is a timing chart for explaining a data write operation in the fourth embodiment.

【図42】第4の実施例におけるフォールディッド・ビ
ット線方式のセンスアンプ回路の構成を示す図。
FIG. 42 is a diagram showing a configuration of a folded bit line system sense amplifier circuit in the fourth embodiment.

【図43】第5の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 43 is a diagram showing the configuration of a memory cell array in the fifth embodiment.

【図44】第5の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 44 is a diagram showing the configuration of a memory cell array in the fifth embodiment.

【図45】第6の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 45 is a diagram showing the configuration of a memory cell array in the sixth embodiment.

【図46】第6の実施例におけるメモリセルアレイの構
成を示す図。
FIG. 46 is a diagram showing the configuration of a memory cell array in the sixth embodiment.

【図47】第6の実施例におけるデータ読み出し動作を
説明するためのタイミング図。
FIG. 47 is a timing chart for explaining a data read operation according to the sixth embodiment.

【図48】第6の実施例のメモリセルアレイ及びセンス
アンプ回路の構成を示す図。
FIG. 48 is a diagram showing a configuration of a memory cell array and a sense amplifier circuit of a sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A,1B,1A1,1A2,1B1,1B2…メ
モリセルアレイ 2,2A,2B…センスアンプ兼ラッチ回路 3,3A,3B…ロウデコーダ 4…カラムデコーダ 5…アドレスバッファ 6…I/Oセンスアンプ 7…データ入出力バッファ 8…基板電位制御回路 BL…ビット線 WL…ワード線 STD…第1の選択MOSトランジスタ STS…第2の選択MOSトランジスタ SGD…第1の選択ゲート SGS…第2の選択ゲート
1, 1A, 1B, 1A1, 1A2, 1B1, 1B2 ... Memory cell array 2, 2A, 2B ... Sense amplifier / latch circuit 3, 3A, 3B ... Row decoder 4 ... Column decoder 5 ... Address buffer 6 ... I / O sense amplifier 7 ... Data input / output buffer 8 ... Substrate potential control circuit BL ... Bit line WL ... Word line STD ... First selection MOS transistor STS ... Second selection MOS transistor SGD ... First selection gate SGS ... Second selection gate

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/8247 29/788 29/792 H01L 29/78 371 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical indication H01L 21/8247 29/788 29/792 H01L 29/78 371

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1個又は複数個の不揮発性メモリセルから
構成される不揮発性メモリ部と、この不揮発性メモリ部
を第1の共通信号線と導通させる第1の選択MOSトラ
ンジスタと、前記不揮発性メモリ部と第2の共通信号線
を導通させ、且つ第1の選択MOSトランジスタとはし
きい値が異なる第2の選択MOSトランジスタと、から
構成されるメモリセルユニットがマトリクス状に配置さ
れたメモリセルアレイを有することを特徴とする不揮発
性半導体記憶装置。
1. A non-volatile memory section composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, a first selection MOS transistor for electrically connecting the non-volatile memory section to a first common signal line, and the non-volatile section. Memory cell unit composed of a second selection MOS transistor, which electrically connects the first memory cell section and the second common signal line and has a threshold value different from that of the first selection MOS transistor, is arranged in a matrix. A nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array.
【請求項2】1個又は複数個の不揮発性メモリセルから
構成される不揮発性メモリ部と、この不揮発性メモリ部
をビット線と導通させる第1の選択MOSトランジスタ
と、前記不揮発性メモリ部とソース線を導通させ、かつ
第1の選択MOSトランジスタとはしきい値が異なる第
2の選択MOSトランジスタと、から構成されるメモリ
セルユニットがマトリクス状に配置されたメモリセルア
レイを有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装
置。
2. A non-volatile memory section composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, a first selection MOS transistor for electrically connecting the non-volatile memory section to a bit line, and the non-volatile memory section. A memory cell array in which memory cell units each of which has a source line conductive and a second selection MOS transistor having a threshold value different from that of the first selection MOS transistor are arranged in a matrix. Nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項3】1個又は複数個の不揮発性メモリセルから
構成される不揮発性メモリ部と、この不揮発性メモリ部
をビット線と導通させる第1の選択MOSトランジスタ
と、前記不揮発性メモリ部とソース線を導通させる第2
の選択MOSトランジスタと、から構成されるメモリセ
ルユニットがマトリクス状に配置されたメモリセルアレ
イを有する不揮発性半導体記憶装置において、 第1の選択MOSトランジスタが第1のしきい値Vth1
を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第2のしきい
値Vth2 を持つ第1のメモリセルユニットと、第1の選
択MOSトランジスタが第3のしきい値Vth3 を持ち、
第2の選択MOSトランジスタが第4のしきい値Vth4
を持つ第2のメモリセルユニットとが、第1の選択MO
Sトランジスタのゲート電極及び第2の選択MOSトラ
ンジスタのゲート電極をそれぞれ第1及び第2の選択ゲ
ートとして共有してサブアレイを構成し、 第1及び第3のしきい値Vth1 ,Vth3 の大小関係と第
2及び第4のしきい値Vth2 ,Vth4 の大小関係とは逆
の関係になっていることを特徴とする不揮発性半導体記
憶装置。
3. A non-volatile memory section comprising one or a plurality of non-volatile memory cells, a first selection MOS transistor for electrically connecting the non-volatile memory section to a bit line, and the non-volatile memory section. Second to make the source line conductive
In the non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units each composed of the selection MOS transistor are arranged in a matrix, the first selection MOS transistor has a first threshold value Vth1.
And the second selection MOS transistor has a first memory cell unit having a second threshold Vth2, and the first selection MOS transistor has a third threshold Vth3,
The second selection MOS transistor has a fourth threshold value Vth4.
And a second memory cell unit having
The gate electrode of the S-transistor and the gate electrode of the second selection MOS transistor are shared as the first and second selection gates, respectively, to form a sub-array. 2. A non-volatile semiconductor memory device characterized in that the second and fourth threshold values Vth2 and Vth4 have a relationship opposite to the magnitude relationship.
【請求項4】1個又は複数個の不揮発性メモリセルから
構成される不揮発性メモリ部と、この不揮発性メモリ部
をビット線と導通させる第1の選択MOSトランジスタ
と、前記不揮発性メモリ部とソース線を導通させる第2
の選択MOSトランジスタと、から構成されるメモリセ
ルユニットがマトリクス状に配置されたメモリセルアレ
イを有する不揮発性半導体記憶装置において、 第1の選択MOSトランジスタが第1のしきい値Vth1
を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第2のしきい
値Vth2 を持つ第1のメモリセルユニットと、第1の選
択MOSトランジスタが第3のしきい値Vth3 を持ち、
第2の選択MOSトランジスタが第4のしきい値Vth4
を持つ第2のメモリセルユニットとが、第1の選択MO
Sトランジスタのゲート電極及び第2の選択MOSトラ
ンジスタのゲート電極をそれぞれ第1及び第2の選択ゲ
ートとして共有してサブアレイを構成し、 第1及び第3のしきい値Vth1 ,Vth3 の大小関係と第
2及び第4のしきい値Vth2 ,Vth4 の大小関係とは逆
の関係になっており、かつ第2のしきい値と第3のしき
い値が異なることを特徴とする不揮発性半導体記憶装
置。
4. A non-volatile memory section composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, a first selection MOS transistor for electrically connecting the non-volatile memory section to a bit line, and the non-volatile memory section. Second to make the source line conductive
In the non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units each composed of the selection MOS transistor are arranged in a matrix, the first selection MOS transistor has a first threshold value Vth1.
And the second selection MOS transistor has a first memory cell unit having a second threshold Vth2, and the first selection MOS transistor has a third threshold Vth3,
The second selection MOS transistor has a fourth threshold value Vth4.
And a second memory cell unit having
The gate electrode of the S-transistor and the gate electrode of the second selection MOS transistor are shared as the first and second selection gates, respectively, to form a sub-array. Non-volatile semiconductor memory characterized in that the second and fourth threshold values Vth2 and Vth4 are opposite to each other in magnitude, and that the second threshold value and the third threshold value are different from each other. apparatus.
【請求項5】1個又は複数個の不揮発性メモリセルから
構成される不揮発性メモリ部と、この不揮発性メモリ部
をビット線と導通させる第1の選択MOSトランジスタ
と、前記不揮発性メモリ部とソース線を導通させる第2
の選択MOSトランジスタと、から構成されるメモリセ
ルユニットがマトリクス状に配置されたメモリセルアレ
イを有する不揮発性半導体記憶装置において、 第1の選択MOSトランジスタが第1のしきい値Vth1
を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第2のしきい
値Vth2 を持つ第1のメモリセルユニットと、第1の選
択MOSトランジスタが第3のしきい値Vth3 を持ち、
第2の選択MOSトランジスタが第4のしきい値Vth4
を持つ第2のメモリセルユニットとが、第1の選択MO
Sトランジスタのゲート電極及び第2の選択MOSトラ
ンジスタのゲート電極をそれぞれ第1及び第2の選択ゲ
ートとして共有してサブアレイを構成し、第1及び第3
のしきい値Vth1 ,Vth3 の大小関係と第2及び第4の
しきい値Vth2 ,Vth4 の大小関係とは逆の関係になっ
ており、 前記サブアレイ中の第1及び第2のメモリセルユニット
で、一方のメモリセルユニット中の前記不揮発性メモリ
部に記憶されているデータをランダムリードする間に、
他方のメモリセルユニット中の前記不揮発性メモリ部に
記憶されているデータをページリードするタイミング手
段を有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
5. A non-volatile memory section composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, a first selection MOS transistor for electrically connecting the non-volatile memory section to a bit line, and the non-volatile memory section. Second to make the source line conductive
In the non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units each composed of the selection MOS transistor are arranged in a matrix, the first selection MOS transistor has a first threshold value Vth1.
And the second selection MOS transistor has a first memory cell unit having a second threshold Vth2, and the first selection MOS transistor has a third threshold Vth3,
The second selection MOS transistor has a fourth threshold value Vth4.
And a second memory cell unit having
The gate electrode of the S-transistor and the gate electrode of the second selection MOS transistor are shared as the first and second selection gates, respectively, to form a sub-array.
Of the threshold values Vth1 and Vth3 and the magnitude relationship of the second and fourth threshold values Vth2 and Vth4 are opposite to each other. In the first and second memory cell units in the sub-array, , Randomly reading the data stored in the nonvolatile memory unit in one of the memory cell units,
A non-volatile semiconductor memory device comprising a timing means for page-reading the data stored in the non-volatile memory section in the other memory cell unit.
【請求項6】第1のしきい値と第4のしきい値とが等し
く、かつ第2のしきい値と第3のしきい値とが等しいこ
とを特徴とする請求項3又は5に記載の不揮発性半導体
記憶装置。
6. The method according to claim 3, wherein the first threshold value and the fourth threshold value are equal to each other and the second threshold value and the third threshold value are equal to each other. The nonvolatile semiconductor memory device described.
【請求項7】第1のメモリセルユニットと第2のメモリ
セルユニットが、交互に配設されて前記サブアレイを構
成することを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載
の不揮発性半導体記憶装置。
7. The non-volatile semiconductor according to claim 3, wherein the first memory cell unit and the second memory cell unit are alternately arranged to form the sub-array. Storage device.
【請求項8】第1のメモリセルユニットの前記不揮発性
メモリ部を読み出す時には、第1のメモリセルユニット
の第1及び第2の選択MOSトランジスタの双方を導通
状態とし、第2のメモリセルユニットの第1及び第2の
選択MOSトランジスタの一方を非導通状態とし、 第2のメモリセルユニットの前記不揮発性メモリ部を読
み出す時には、第1のメモリセルユニットの第1及び第
2の選択MOSトランジスタの一方を非導通状態とし、
第2のメモリセルユニットの第1及び第2の選択MOS
トランジスタの双方を導通状態とするように、 選択された前記サブアレイ内の第1及び第2の選択MO
Sトランジスタに読み出し選択ゲート電圧を印加する手
段を備えたことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに
記載の不揮発性半導体記憶装置。
8. When reading the non-volatile memory portion of the first memory cell unit, both the first and second selection MOS transistors of the first memory cell unit are turned on, and the second memory cell unit is turned on. One of the first and second selection MOS transistors is made non-conductive, and when the non-volatile memory portion of the second memory cell unit is read, the first and second selection MOS transistors of the first memory cell unit are read. One of them is made non-conductive,
First and second selection MOS of second memory cell unit
A first and a second select MO in the selected sub-array so as to render both transistors conductive.
6. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, further comprising means for applying a read selection gate voltage to the S transistor.
【請求項9】前記サブアレイ中の第1のメモリセルユニ
ットと第2のメモリセルユニットのうち、一方のメモリ
セルユニット中の前記不揮発性メモリ部に記憶されてい
るデータをビット線に読み出す際に、他方のメモリセル
ユニットが接続するビット線を非選択読み出しビット線
電位に保つことを特徴とする請求項8記載の不揮発性半
導体記憶装置。
9. When reading data stored in the non-volatile memory unit in one of the first memory cell unit and the second memory cell unit in the sub-array to a bit line. 9. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 8, wherein the bit line connected to the other memory cell unit is kept at a non-selected read bit line potential.
【請求項10】前記非選択読み出しビット線電位を参照
電位として、読み出し時の第1のメモリセルユニットが
接続される第1のビット線電位と、第2のメモリセルユ
ニットが接続される第2のビット線電位と、の電位差を
差動的に検出するビット線電圧検出手段を備えることを
特徴とする請求項9記載の不揮発性半導体記憶装置。
10. A non-selected read bit line potential is used as a reference potential, and a first bit line potential to which the first memory cell unit at the time of reading is connected and a second bit line potential to which the second memory cell unit is connected. 10. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 9, further comprising bit line voltage detection means for differentially detecting a potential difference between the bit line potential and the bit line potential.
【請求項11】前記不揮発性メモリ部は、半導体層上に
電荷蓄積層と制御ゲートが積層形成された電気的書き替
え可能な複数の不揮発性メモリセルを、隣接するもの同
士でソース,ドレインを共有する形で直列接続されてな
るものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
に記載の不揮発性半導体記憶装置。
11. The non-volatile memory unit comprises a plurality of electrically rewritable non-volatile memory cells in which a charge storage layer and a control gate are stacked on a semiconductor layer, and adjacent ones have a source and a drain. 6. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the nonvolatile semiconductor memory devices are connected in series in a shared manner.
【請求項12】前記サブアレイ中の第1のメモリセルユ
ニットと第2のメモリセルユニットのうち、一方のメモ
リセルユニット中の前記不揮発性メモリ部に書き込み及
び書き込みが十分であるか調べるベリファイ動作を行う
際に、或いは書き込み,書き込みベリファイ,再書き込
み,書き込みベリファイ動作を通じて、他方のメモリセ
ルユニットが接続するビット線を定電位に保つことを特
徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の不揮発性半導
体記憶装置。
12. A verify operation for checking whether or not writing is sufficient in the nonvolatile memory portion in one of the first memory cell unit and the second memory cell unit in the sub-array, 6. The non-volatile memory according to claim 3, wherein the bit line connected to the other memory cell unit is kept at a constant potential during the operation or through the write, write verify, rewrite, and write verify operations. Semiconductor memory device.
【請求項13】前記メモリセルアレイが第1のサブメモ
リセルアレイと第2のサブメモリセルアレイで構成さ
れ、これら各サブメモリセルアレイはそれぞれ第1及び
第2のメモリセルユニットからなり、 第1のサブメモリセルアレイの第1の選択MOSトラン
ジスタのゲートに印加する電圧を第2のサブメモリセル
アレイの第2のMOSトランジスタのゲートに印加し、
かつ第1のサブメモリセルアレイの第2のMOSトラン
ジスタのゲートに印加する電圧を第2のサブメモリセル
アレイの第1のMOSトランジスタのゲートに印加する
ことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の不揮
発性半導体記憶装置。
13. The memory cell array comprises a first sub-memory cell array and a second sub-memory cell array, and each of these sub-memory cell arrays comprises a first and a second memory cell unit. The voltage applied to the gate of the first selection MOS transistor of the cell array is applied to the gate of the second MOS transistor of the second sub memory cell array,
6. The voltage applied to the gate of the second MOS transistor of the first sub-memory cell array is applied to the gate of the first MOS transistor of the second sub-memory cell array. The non-volatile semiconductor memory device described in 1.
【請求項14】1個又は複数個の不揮発性メモリセルか
ら構成される不揮発性メモリ部と、この不揮発性メモリ
部を第1の共通信号線と導通させる第1の選択MOSト
ランジスタと、前記不揮発性メモリ部と第2の共通信号
線を導通させる第2の選択MOSトランジスタと、から
構成されるメモリセルユニットがマトリクス状に配置さ
れたメモリセルアレイを有する不揮発性半導体記憶装置
において、 前記メモリセルアレイ中の1本又は複数本のビット線に
接続するメモリセルに対し読み出し又は書き込みを行う
間に、前記メモリセルアレイ中の残りのビット線のうち
の、複数本のビット線から構成されるビット線群内で、
ビット線間を接続・遮断する手段を有することを特徴と
する半導体記憶装置。
14. A non-volatile memory section composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, a first selection MOS transistor for electrically connecting the non-volatile memory section to a first common signal line, and the non-volatile section. Non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units each composed of a non-volatile memory section and a second selection MOS transistor that conducts a second common signal line are arranged in a matrix. Within a bit line group composed of a plurality of bit lines among the remaining bit lines in the memory cell array while reading or writing to a memory cell connected to one or a plurality of bit lines of so,
A semiconductor memory device having means for connecting and disconnecting bit lines.
【請求項15】前記ビット線間を接続・遮断する手段
が、前記ビット線間に設けたMOSトランジスタであ
り、前記ビット線群が同じセンスアンプ回路に接続する
ビット線対で構成されることを特徴とする請求項14記
載の半導体記憶装置。
15. The means for connecting / disconnecting between the bit lines is a MOS transistor provided between the bit lines, and the bit line group is composed of bit line pairs connected to the same sense amplifier circuit. 15. The semiconductor memory device according to claim 14, which is characterized in that.
【請求項16】複数本のビット線が同一の前記センスア
ンプ回路に接続され、前記センスアンプ回路が、該回路
に接続されるビット線の間に配設されるオープンビット
線方式のメモリセルアレイを構成することを特徴とする
請求項15記載の半導体記憶装置。
16. An open bit line type memory cell array in which a plurality of bit lines are connected to the same sense amplifier circuit, and the sense amplifier circuit is arranged between bit lines connected to the circuit. 16. The semiconductor memory device according to claim 15, which is configured.
【請求項17】前記オープンビット線方式のメモリセル
アレイで、第1のビット線対と第2のビット線対がセン
スアンプを共有する共有センスアンプ方式をなし、第1
のビット線対に接続するメモリセルを読み出し又は書き
込みを行う際に、第2のビット線対を構成するビット線
間を接続する手段を有することを特徴とする請求項16
記載の半導体記憶装置。
17. A shared sense amplifier system in which a first bit line pair and a second bit line pair share a sense amplifier in the open bit line system memory cell array,
17. When the memory cell connected to the bit line pair is read or written, there is provided means for connecting between the bit lines forming the second bit line pair.
The semiconductor memory device described.
【請求項18】前記メモリセルアレイは、1個又は複数
個の不揮発性メモリセルから構成される不揮発性メモリ
部と、この不揮発性メモリ部を第1の共通信号線と導通
させる第1の選択MOSトランジスタと、前記不揮発性
メモリ部と第2の共通信号線を導通させ、かつ第1の選
択MOSトランジスタとしきい値が異なる第2の選択M
OSトランジスタと、から構成されるメモリセルユニッ
トがマトリクス状に配置されたものであることを特徴と
する請求項14記載の不揮発性半導体記憶装置。
18. The non-volatile memory section, wherein the memory cell array is composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, and a first selection MOS for electrically connecting the non-volatile memory section to a first common signal line. A second selection M for electrically connecting the transistor, the non-volatile memory unit and the second common signal line, and having a threshold different from that of the first selection MOS transistor.
15. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 14, wherein memory cell units composed of OS transistors are arranged in a matrix.
【請求項19】第1の選択MOSトランジスタが第1の
しきい値Vth1 を持ち、第2の選択MOSトランジスタ
が第2のしきい値Vth2 を持つ第1のメモリセルユニッ
トと、第1の選択MOSトランジスタが第3のしきい値
Vth3 を持ち、第2の選択MOSトランジスタが第4の
しきい値Vth4 を持つ第2のメモリセルユニットとが、
第1の選択MOSトランジスタのゲート電極及び第2の
選択MOSトランジスタのゲート電極をそれぞれ第1及
び第2の選択ゲートとして共有してサブアレイを構成
し、 第1及び第3のしきい値Vth1 ,Vth3 の大小関係と第
2及び第4のしきい値Vth2 ,Vth4 の大小関係とは逆
の関係になっていることを特徴とする請求項14記載の
不揮発性半導体記憶装置。
19. A first memory cell unit in which a first selection MOS transistor has a first threshold value Vth1 and a second selection MOS transistor has a second threshold value Vth2, and a first selection cell. A second memory cell unit in which the MOS transistor has a third threshold value Vth3 and the second selection MOS transistor has a fourth threshold value Vth4;
The gate electrode of the first selection MOS transistor and the gate electrode of the second selection MOS transistor are shared as the first and second selection gates to form a sub-array, and the first and third threshold values Vth1 and Vth3 are formed. 15. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 14, wherein the magnitude relationship between the above and the second and fourth threshold values Vth2 and Vth4 is opposite.
【請求項20】第1のしきい値と第4のしきい値が等し
く、かつ第2のしきい値と第3のしきい値が等しいこと
を特徴とする請求項19記載の不揮発性半導体記憶装
置。
20. The non-volatile semiconductor according to claim 19, wherein the first threshold value is equal to the fourth threshold value and the second threshold value is equal to the third threshold value. Storage device.
【請求項21】第1のメモリセルユニットと第2のメモ
リセルユニットが、交互に配設されて前記サブアレイを
構成することを特徴とする請求項14記載の不揮発性半
導体記憶装置。
21. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 14, wherein the first memory cell unit and the second memory cell unit are alternately arranged to form the sub-array.
【請求項22】前記サブアレイ中で、第1のメモリセル
ユニットは第1のビット線対に接続され、第2のメモリ
セルユニットは第2のビット線対に接続されることを特
徴とする請求項18記載の不揮発性半導体記憶装置。
22. In the sub-array, a first memory cell unit is connected to a first bit line pair and a second memory cell unit is connected to a second bit line pair. Item 19. The nonvolatile semiconductor memory device according to item 18.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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