JPH09213086A - Non-volatile semiconductor memory - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory

Info

Publication number
JPH09213086A
JPH09213086A JP28386896A JP28386896A JPH09213086A JP H09213086 A JPH09213086 A JP H09213086A JP 28386896 A JP28386896 A JP 28386896A JP 28386896 A JP28386896 A JP 28386896A JP H09213086 A JPH09213086 A JP H09213086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
potential
floating gate
drain
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP28386896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3378746B2 (en
Inventor
Hiroshi Takano
洋 高野
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP28386896A priority Critical patent/JP3378746B2/en
Publication of JPH09213086A publication Critical patent/JPH09213086A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3378746B2 publication Critical patent/JP3378746B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flash EEPROM in which the power consumption is little, the operation speed is fast, and the circuit scale is small. SOLUTION: In a bit deleting mode, potentials of a common source line SL and a bit line BLn are made aground level, +5V is supplied to a bit line BL. m+15V is supplied to a word line WLm, and the potential of a word line WLn is made ground level. Deleting operation of performed for a memory cell 1c. For a memory cell 1a, electrons in a floating gate FG is not extracted to the control gate CG side, and deleting operation is not performed, Deleting operation is not performed for a memory cell 1d, too. For a memory cell 1b, as a channel CH is in a OFF state, both of writing operation and deleting operation are not performed. Therefore, deleting operation is performed for only arbitrary memory cell by controlling a potential of a floating gate FG for each memory cell.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は不揮発性半導体記憶
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、FRAM(Ferro-electric Rando
m Access Memory )、EPROM(Erasable and Progr
ammable Read Only Memory)、EEPROM(Electric
al Erasable and Programmable Read Only Memory )な
どの不揮発性半導体メモリが注目されている。EPRO
MやEEPROMでは、浮遊ゲートに電荷を蓄積し、電
荷の有無による閾値電圧の変化を制御ゲートによって検
出することで、データの記憶を行わせるようになってい
る。また、EEPROMには、メモリチップ全体でデー
タの消去を行うか、あるいは、メモリセルアレイを任意
のブロックに分けてその各ブロック単位でデータの消去
を行うフラッシュEEPROMがある。
2. Description of the Related Art In recent years, FRAM (Ferro-electric Rando)
m Access Memory), EPROM (Erasable and Progr
ammable Read Only Memory), EEPROM (Electric
Non-volatile semiconductor memory such as al Erasable and Programmable Read Only Memory) is drawing attention. EPRO
In M and EEPROM, data is stored by storing charge in a floating gate and detecting a change in threshold voltage due to the presence or absence of a charge by a control gate. The EEPROM includes a flash EEPROM that erases data in the entire memory chip or divides the memory cell array into arbitrary blocks and erases data in each block.

【0003】フラッシュEEPROMには、(1) 記憶さ
れたデータの不揮発性、(2) 低消費電力、(3) 電気的書
き換え(オンボード書き換え)可能、(4) 低コスト、と
いった長所があることから、携帯電話や携帯情報端末な
どにおけるプログラムやデータの格納用メモリとして、
その利用範囲がますます拡大している。
The flash EEPROM has advantages such as (1) non-volatility of stored data, (2) low power consumption, (3) electric rewriting (on-board rewriting), and (4) low cost. , As a memory for storing programs and data in mobile phones and personal digital assistants,
Its range of use is expanding more and more.

【0004】フラッシュEEPROMは、スプリットゲ
ート型とスタックトゲート型に大きく分けられる。従
来、USP5202850(G11C 11/40)に開示される
スプリットゲート型のフラッシュEEPROMが提案さ
れている。
Flash EEPROMs are roughly classified into split gate type and stacked gate type. Conventionally, a split gate type flash EEPROM disclosed in USP 5202850 (G11C 11/40) has been proposed.

【0005】図21に、同公報に記載されているスプリ
ットゲート型メモリセル101の断面構造を示す。P型
単結晶シリコン基板102上にN型のソースSおよびド
レインDが形成されている。ソースSとドレインDに挟
まれたチャネルCH上に、第1の絶縁膜103を介して
フローティングゲートFGが形成されている。フローテ
ィングゲートFG上に第2の絶縁膜104を介してコン
トロールゲートCGが形成されている。コントロールゲ
ートCGの一部は、第1の絶縁膜103を介してチャネ
ルCH上に配置され、選択ゲート105を構成してい
る。
FIG. 21 shows a sectional structure of a split gate type memory cell 101 described in the publication. An N type source S and a drain D are formed on a P type single crystal silicon substrate 102. On the channel CH sandwiched between the source S and the drain D, the floating gate FG is formed via the first insulating film 103. The control gate CG is formed on the floating gate FG via the second insulating film 104. A part of the control gate CG is arranged on the channel CH via the first insulating film 103 and constitutes the select gate 105.

【0006】図22に、同公報に記載されているスプリ
ットゲート型メモリセル101を用いたフラッシュEE
PROM121の全体構成を示す。メモリセルアレイ1
22は、複数のメモリセル101がマトリックス状に配
置されて構成されている。行(ロウ)方向に配列された
各メモリセル101のコントロールゲートCGは、共通
のワード線WLa〜WLzに接続されている。列(カラ
ム)方向に配列された各メモリセル101のドレインD
は、共通のビット線BLa〜BLzに接続されている。
全てのメモリセル101のソースSは共通ソース線SL
に接続されている。
FIG. 22 shows a flash EE using the split gate type memory cell 101 described in the publication.
1 shows the overall configuration of a PROM 121. Memory cell array 1
Reference numeral 22 denotes a configuration in which a plurality of memory cells 101 are arranged in a matrix. The control gates CG of the memory cells 101 arranged in the row direction are connected to the common word lines WLa to WLz. The drain D of each memory cell 101 arranged in the column direction
Are connected to common bit lines BLa to BLz.
Sources S of all memory cells 101 are common source lines SL
It is connected to the.

【0007】各ワード線WLa〜WLzはロウデコーダ
123に接続され、各ビット線BLa〜BLzはカラム
デコーダ124に接続されている。外部から指定された
ロウアドレスおよびカラムアドレスは、アドレスピン1
25に入力される。そのロウアドレスおよびカラムアド
レスは、アドレスピン125からアドレスバッファ12
6を介してアドレスラッチ127へ転送される。アドレ
スラッチ127でラッチされた各アドレスのうち、ロウ
アドレスはロウデコーダ123へ転送され、カラムアド
レスはカラムデコーダ124へ転送される。ロウデコー
ダ123は、そのロウアドレスに対応した1本のワード
線WLa〜WLzを選択し、後記するように、その選択
したワード線の電位を各動作モードに対応して制御す
る。カラムデコーダ124は、そのカラムアドレスに対
応したビット線BLa〜BLzを選択し、後記するよう
に、その選択したビット線の電位を各動作モードに対応
して制御する。
Each word line WLa-WLz is connected to a row decoder 123, and each bit line BLa-BLz is connected to a column decoder 124. The row address and column address specified from outside are
25. The row address and the column address are transferred from the address pin 125 to the address buffer 12
6 to the address latch 127. Of the addresses latched by the address latch 127, the row address is transferred to the row decoder 123, and the column address is transferred to the column decoder 124. The row decoder 123 selects one word line WLa to WLz corresponding to the row address, and controls the potential of the selected word line corresponding to each operation mode, as described later. The column decoder 124 selects the bit lines BLa to BLz corresponding to the column address, and controls the potential of the selected bit line corresponding to each operation mode, as described later.

【0008】外部から指定されたデータは、データピン
128に入力される。そのデータは、データピン128
から入力バッファ129を介してカラムデコーダ124
へ転送される。カラムデコーダ124は、前記のように
選択したビット線BLa〜BLzの電位を、そのデータ
に対応して後記するように制御する。
Data designated externally is input to the data pin 128. The data is the data pin 128.
From the column decoder 124 via the input buffer 129
Transferred to The column decoder 124 controls the potentials of the bit lines BLa to BLz selected as described above in accordance with the data, as described later.

【0009】任意のメモリセル101から読み出された
データは、ビット線BLa〜BLzからカラムデコーダ
124を介してセンスアンプ群130へ転送される。セ
ンスアンプ群130は、数個のセンスアンプ(図示略)
から構成されている。カラムデコーダ124は、選択し
たビット線BLa〜BLzと各センスアンプとを接続す
る。後記するように、センスアンプ群130で判別され
たデータは、出力バッファ131からデータピン128
を介して外部へ出力される。
Data read from an arbitrary memory cell 101 is transferred from the bit lines BLa to BLz to the sense amplifier group 130 via the column decoder 124. The sense amplifier group 130 includes several sense amplifiers (not shown).
It is composed of The column decoder 124 connects the selected bit lines BLa to BLz to each sense amplifier. As will be described later, the data determined by the sense amplifier group 130 is transferred from the output buffer 131 to the data pin 128.
Is output to the outside via.

【0010】尚、上記した各回路(123〜131)の
動作は制御コア回路132によって制御される。次に、
フラッシュEEPROM121の各動作モード(ワード
線消去モード、書き込みモード、読み出しモード)につ
いて、図23に従って説明する。
The operation of each of the circuits (123 to 131) is controlled by a control core circuit 132. next,
Each operation mode (word line erase mode, write mode, read mode) of the flash EEPROM 121 will be described with reference to FIG.

【0011】(a)ワード線消去モード ワード線消去モードにおいて、全てのビット線BLa〜
BLzの電位はグランドレベル(=0V)に保持され
る。また、共通ソース線SLの電位もグランドレベルに
保持される。選択されたワード線WLmには+15Vが
供給され、それ以外のワード線(非選択のワード線)W
La〜WLl,WLn〜WLzの電位はグランドレベル
にされる。そのため、選択されたワード線WLmに接続
されている各メモリセル101a,101cのコントロ
ールゲートCGは+15Vに持ち上げられる。
(A) Word line erase mode In the word line erase mode, all bit lines BLa ...
The potential of BLz is held at the ground level (= 0V). Also, the potential of the common source line SL is held at the ground level. + 15V is supplied to the selected word line WLm, and the other word lines (non-selected word lines) W
The potentials of La to WLl and WLn to WLz are set to the ground level. Therefore, the control gate CG of each of the memory cells 101a and 101c connected to the selected word line WLm is raised to + 15V.

【0012】ところで、フローティングゲートFGとド
レインDの間の静電容量と、コントロールゲートCGと
フローティングゲートFGの間の静電容量とを比べる
と、前者の方が圧倒的に大きい。そのため、コントロー
ルゲートCGが+15V、ドレインが0Vの場合、コン
トロールゲートCGとフローティングゲートFGの間に
は高電界が生じる。その結果、ファウラー−ノルドハイ
ム・トンネル電流(Fowler-Nordheim Tunnel Current、
以下、FNトンネル電流という)が流れ、フローティン
グゲートFG中の電子がコントロールゲートCG側へ引
き抜かれて、メモリセル101a,101cに記憶され
たデータの消去が行われる。
By the way, comparing the capacitance between the floating gate FG and the drain D with the capacitance between the control gate CG and the floating gate FG, the former is overwhelmingly larger. Therefore, when the control gate CG is + 15V and the drain is 0V, a high electric field is generated between the control gate CG and the floating gate FG. As a result, the Fowler-Nordheim Tunnel Current,
Hereinafter, an FN tunnel current) flows, electrons in the floating gate FG are extracted to the control gate CG side, and the data stored in the memory cells 101a and 101c are erased.

【0013】この消去動作は、選択された1本のワード
線WLa〜WLzに接続されている全てのメモリセル1
01に対して行われる。尚、複数のワード線WLa〜W
Lzを同時に選択することにより、その各ワード線に接
続されている全てのメモリセル101に対して消去動作
を行うこともできる。このような消去動作はブロック消
去と呼ばれる。
This erase operation is performed for all the memory cells 1 connected to the selected one word line WLa to WLz.
01. In addition, a plurality of word lines WLa to W
By selecting Lz at the same time, the erase operation can be performed on all the memory cells 101 connected to each word line. Such an erase operation is called block erase.

【0014】(b)書き込みモード 書き込みモードにおいて、共通ソース線SLの電位はグ
ランドレベルに保持される。選択されたメモリセル10
1aのコントロールゲートCGに接続されているワード
線WLmには+1Vが供給され、それ以外のワード線
(非選択のワード線)WLa〜WLl,WLn〜WLz
の電位はグランドレベルにされる。選択されたメモリセ
ル101aのドレインDに接続されているビット線BL
mには+12Vが供給され、それ以外のビット線(非選
択のビット線)BLa〜BLl,BLn〜BLzの電位
はグランドレベルにされる。
(B) Write Mode In the write mode, the potential of the common source line SL is held at the ground level. Selected memory cell 10
+ 1V is supplied to the word line WLm connected to the control gate CG of 1a, and the other word lines (non-selected word lines) WLa to WLl and WLn to WLz.
Is set to the ground level. Bit line BL connected to the drain D of the selected memory cell 101a
+ 12V is supplied to m, and the potentials of the other bit lines (non-selected bit lines) BLa to BLl and BLn to BLz are set to the ground level.

【0015】ところで、メモリセル101の閾値電圧は
+1Vである。従って、選択されたメモリセル101a
では、コントロールゲートCGが閾値電圧付近になり、
ソースS中の電子は弱反転のチャネルCH中へ移動す
る。一方、ドレインDに+12Vが印加されるため、カ
ップリングによりフローティングゲートFGの電位が持
ち上げられる。そのため、コントロールゲートCGとフ
ローティングゲートFGの間には高電界が生じる。従っ
て、チャネルCH中の電子は加速され、ホットエレクト
ロンとなってフローティングゲートFGへ注入される。
その結果、選択されたメモリセル101aのフローティ
ングゲートFGには負の電荷が蓄積され、1ビットのデ
ータが書き込まれて記憶される。
By the way, the threshold voltage of the memory cell 101 is + 1V. Therefore, the selected memory cell 101a
Then, the control gate CG becomes near the threshold voltage,
The electrons in the source S move into the weakly inverted channel CH. On the other hand, since + 12V is applied to the drain D, the potential of the floating gate FG is raised by the coupling. Therefore, a high electric field is generated between the control gate CG and the floating gate FG. Therefore, the electrons in the channel CH are accelerated and become hot electrons, which are injected into the floating gate FG.
As a result, negative charges are accumulated in the floating gate FG of the selected memory cell 101a, and 1-bit data is written and stored.

【0016】この書き込み動作は、消去動作と異なり、
選択されたメモリセル101毎に行うことができる。 (c)読み出しモード 読み出しモードにおいて、共通ソース線SLの電位はグ
ランドレベルに保持される。選択されたメモリセル10
1aのコントロールゲートCGに接続されているワード
線WLmには+5Vが供給され、それ以外のワード線
(非選択のワード線)WLa〜WLl,WLn〜WLz
の電位はグランドレベルにされる。選択されたメモリセ
ル101aのドレインDに接続されているビット線BL
mには+2Vが供給され、それ以外のビット線(非選択
のビット線)BLa〜BLl,BLn〜BLzはグラン
ドレベルにされる。
This writing operation is different from the erasing operation.
This can be performed for each selected memory cell 101. (C) Read Mode In the read mode, the potential of the common source line SL is held at the ground level. Selected memory cell 10
+ 5V is supplied to the word line WLm connected to the control gate CG of 1a, and the other word lines (non-selected word lines) WLa to WLl and WLn to WLz.
Is set to the ground level. Bit line BL connected to the drain D of the selected memory cell 101a
+ 2V is supplied to m, and the other bit lines (non-selected bit lines) BLa to BLl and BLn to BLz are set to the ground level.

【0017】前記したように、消去状態にあるメモリセ
ル101のフローティングゲートFG中からは電子が引
き抜かれているため、フローティングゲートFGはプラ
スに帯電している。また、書き込み状態にあるメモリセ
ル101のフローティングゲートFG中には電子が注入
されているため、フローティングゲートFGはマイナス
に帯電している。従って、消去状態にあるメモリセル1
01のフローティングゲートFG直下のチャネルCHは
オンしており、書き込み状態にあるメモリセル101の
フローティングゲートFG直下のチャネルCHはオフし
ている。そのため、コントロールゲートCGに+5Vが
印加されたときに、ドレインDからソースSへ流れる電
流(セル電流)は、消去状態のメモリセル101の方が
書き込み状態のメモリセル101よりも大きくなる。
As described above, since electrons are extracted from the floating gate FG of the memory cell 101 in the erased state, the floating gate FG is positively charged. Further, since electrons are injected into the floating gate FG of the memory cell 101 in the written state, the floating gate FG is negatively charged. Therefore, the memory cell 1 in the erased state
The channel CH immediately below the floating gate FG of 01 is on, and the channel CH immediately below the floating gate FG of the memory cell 101 in the written state is off. Therefore, when +5 V is applied to the control gate CG, the current (cell current) flowing from the drain D to the source S is larger in the erased memory cell 101 than in the written memory cell 101.

【0018】この各メモリセル101間のセル電流の大
小をセンスアンプ群130内の各センスアンプで判別す
ることにより、メモリセル101に記憶されたデータの
値を読み出すことができる。例えば、消去状態のメモリ
セル101のデータの値を「1」、書き込み状態のメモ
リセル101のデータの値を「0」として読み出しを行
う。
By discriminating the magnitude of the cell current between the memory cells 101 by each sense amplifier in the sense amplifier group 130, the value of the data stored in the memory cell 101 can be read. For example, reading is performed with the data value of the memory cell 101 in the erased state set to “1” and the data value of the memory cell 101 in the written state set to “0”.

【0019】この読み出し動作は、消去動作と異なり、
選択されたメモリセル101毎に行うことができる。
Unlike the erase operation, this read operation is different from
This can be performed for each selected memory cell 101.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】従来のフラッシュEE
PROMの消去動作は、同じワード線WLa〜WLzに
接続されている全てのメモリセル101に対して行われ
る。すなわち、ワード線WLa〜WLz単位でしか消去
動作を行うことができず、各メモリセル101毎に消去
動作を行うことはできなかった。
Conventional flash EE
The erase operation of the PROM is performed on all the memory cells 101 connected to the same word line WLa to WLz. That is, the erase operation can be performed only in units of word lines WLa to WLz, and the erase operation cannot be performed for each memory cell 101.

【0021】従って、任意のメモリセル101に対して
消去動作を行う場合には、まず、そのメモリセル101
と同じワード線WLmに接続されている全てのメモリセ
ル101に対して消去動作を行い、次に、任意のメモリ
セル101以外の各メモリセル101に対して、それぞ
れ元のデータを再度書き込む必要があった。
Therefore, when performing an erase operation on an arbitrary memory cell 101, first, the memory cell 101 is erased.
It is necessary to perform an erase operation on all the memory cells 101 connected to the same word line WLm and then rewrite the original data to each memory cell 101 other than the arbitrary memory cell 101. there were.

【0022】このように、任意のメモリセル101に記
憶されているデータを消去する際に、記憶されているデ
ータを消去する必要がない他のメモリセル101に対し
て、本来は不用な消去動作および書き込み動作を行うた
め、以下の問題があった。
As described above, when erasing the data stored in any memory cell 101, the erasing operation which is originally unnecessary for the other memory cells 101 which do not need to erase the stored data. Since the write operation is performed, there are the following problems.

【0023】〔a〕記憶されているデータを消去する必
要がない他のメモリセル101の耐久性が低下する。フ
ラッシュEEPROMメモリセルのデータの書き換え回
数には制限がある。これは、消去動作および書き込み動
作において、フローティングゲートFGから電子を出し
入れしなければならず、その電子は各絶縁膜104,1
03を通らなければならないからである。そのため、消
去動作を行う度に絶縁膜104の特性が劣化し、書き込
み動作を行う度に絶縁膜103の特性が劣化する。そし
て、各絶縁膜104,103の特性がある程度以上劣化
すると、消去および書き込みの不良が発生し、データの
記憶に支障をきたす。
[A] The durability of another memory cell 101 which does not need to erase stored data is reduced. There is a limit to the number of times data can be rewritten in the flash EEPROM memory cell. This is because electrons have to be taken in and out of the floating gate FG in the erase operation and the write operation, and the electrons are taken in by the insulating films 104 and 1.
Because you have to go through 03. Therefore, the characteristics of the insulating film 104 deteriorate each time the erase operation is performed, and the characteristics of the insulating film 103 deteriorate each time the write operation is performed. When the characteristics of the insulating films 104 and 103 are deteriorated to a certain extent or more, erasing and writing defects occur, which hinders data storage.

【0024】〔b〕本来は不用な消去動作および書き込
み動作を行うため、その分だけフラッシュEEPROM
121の消費電力が増大する。 〔c〕本来は不用な消去動作および書き込み動作を行う
ため、その分だけフラッシュEEPROM121の動作
速度が低下する。
[B] Since an erasing operation and a writing operation, which are originally unnecessary, are performed, the flash EEPROM is correspondingly used.
The power consumption of 121 increases. [C] Since the erase operation and the write operation, which are originally unnecessary, are performed, the operation speed of the flash EEPROM 121 is reduced accordingly.

【0025】〔d〕消去動作および書き込み動作の制御
が複雑であるため、制御コア回路132の負担が大きく
なる。そのため、制御コア回路132の回路規模が大き
くなる上に、動作速度が低下する。
[D] Since the control of the erase operation and the write operation is complicated, the load on the control core circuit 132 increases. Therefore, the circuit scale of the control core circuit 132 is increased and the operation speed is reduced.

【0026】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、以下の目的を有するものである。 1〕耐久性に優れた不揮発性半導体記憶装置を提供す
る。
The present invention has been made to solve the above problems and has the following objects. 1] To provide a nonvolatile semiconductor memory device having excellent durability.

【0027】2〕消費電力の少ない不揮発性半導体記憶
装置を提供する。 3〕動作速度の速い不揮発性半導体記憶装置を提供す
る。 4〕回路規模の小さな不揮発性半導体記憶装置を提供す
る。
2) To provide a nonvolatile semiconductor memory device with low power consumption. 3) To provide a nonvolatile semiconductor memory device having a high operation speed. 4) To provide a nonvolatile semiconductor memory device having a small circuit scale.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、フローティングゲートの電位をメモリセル毎に制御
することで、任意のメモリセルに対してだけ消去動作を
行うことをその要旨とする。
The gist of the invention according to claim 1 is that the erase operation is performed only on an arbitrary memory cell by controlling the potential of the floating gate for each memory cell. .

【0029】請求項2に記載の発明は、フローティング
ゲート(FG)とコントロールゲート(CG)とソース
(S)とドレイン(D)とチャネル(CH)とから成る
各メモリセル(1)と、そのフローティングゲートの電
位をメモリセル毎に制御することで、任意のメモリセル
に対してだけ消去動作を行う制御回路(123,12
4,132)とを備えたことをその要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, each memory cell (1) is composed of a floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S), a drain (D) and a channel (CH), and its memory cell (1). By controlling the potential of the floating gate for each memory cell, a control circuit (123, 12) that performs an erase operation only for an arbitrary memory cell
4, 132) is provided.

【0030】請求項3に記載の発明は、フローティング
ゲート(FG)とコントロールゲート(CG)とソース
(S)とドレイン(D)とチャネル(CH)とから成る
各メモリセル(1)と、そのフローティングゲートの電
位をメモリセル毎に制御することで、あるメモリセルに
対しては書き込み動作を行い、それと同時に、別のある
メモリセルに対しては消去動作を行い、書き込み動作も
消去動作も行う必要のないメモリセルについては、それ
以前の状態をそのまま保持させる制御回路(123,1
24,132)とを備えたことをその要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, each memory cell (1) is composed of a floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S), a drain (D) and a channel (CH), and its memory cell (1). By controlling the potential of the floating gate for each memory cell, a write operation is performed on a certain memory cell, and at the same time, an erase operation is performed on another certain memory cell, and both write and erase operations are performed. For memory cells that are not needed, the control circuit (123, 1) that keeps the previous state as it is.
24, 132).

【0031】請求項4に記載の発明は、請求項2または
請求項3に記載の不揮発性半導体記憶装置において、前
記フローティングゲートの電位を制御する各メモリセル
のコントロールゲートが共通のワード線(WLm)に接
続されていることをその要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the non-volatile semiconductor memory device according to the second or third aspect, the control gate of each memory cell for controlling the potential of the floating gate has a common word line (WLm). ) Is to be connected to the gist.

【0032】請求項5に記載の発明は、フローティング
ゲート(FG)とコントロールゲート(CG)とソース
(S)とドレイン(D)とチャネル(CH)とから成る
各メモリセル(1)と、そのフローティングゲートの電
位をメモリセル毎に制御することで、任意のメモリセル
に対してだけ消去動作を行う制御回路(123,12
4,132)とを備え、前記フローティングゲートの電
位を制御する各メモリセルのコントロールゲートは共通
のワード線(WLm)に接続され、その共通のワード線
に接続された消去動作を行わないメモリセル(1a)に
ついては、そのドレインが接続されたビット線(BL
m)の電位を、そのフローティングゲートとコントロー
ルゲートとの間にファウラー−ノルドハイム・トンネル
電流が流れない程度の高い値に制御することをその要旨
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, each memory cell (1) comprising a floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S), a drain (D) and a channel (CH), and its memory cell (1). By controlling the potential of the floating gate for each memory cell, a control circuit (123, 12) that performs an erase operation only for an arbitrary memory cell
4, 132), the control gate of each memory cell controlling the potential of the floating gate is connected to a common word line (WLm), and is connected to the common word line and does not perform an erase operation. For (1a), the bit line (BL
The gist of the invention is to control the potential of m) to a high value such that Fowler-Nordheim tunnel current does not flow between the floating gate and the control gate.

【0033】請求項6に記載の発明は、フローティング
ゲート(FG)とコントロールゲート(CG)とソース
(S)とドレイン(D)とチャネル(CH)とから成る
各メモリセル(1)と、そのフローティングゲートの電
位をメモリセル毎に制御することで、あるメモリセルに
対しては書き込み動作を行い、それと同時に、別のある
メモリセルに対しては消去動作を行い、書き込み動作も
消去動作も行う必要のないメモリセルについては、それ
以前の状態をそのまま保持させる制御回路(123,1
24,132)とを備え、前記フローティングゲートの
電位を制御する各メモリセルのコントロールゲートは共
通のワード線(WLm)に接続され、その共通のワード
線に接続された書き込み動作も消去動作も行う必要のな
いメモリセル(1a)については、そのドレインが接続
されたビット線(BLm)の電位を、そのフローティン
グゲートとコントロールゲートとの間にファウラー−ノ
ルドハイム・トンネル電流が流れない程度の高い値に制
御することをその要旨とする。
According to a sixth aspect of the present invention, each memory cell (1) comprises a floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S), a drain (D) and a channel (CH), and the memory cell (1). By controlling the potential of the floating gate for each memory cell, a write operation is performed on a certain memory cell, and at the same time, an erase operation is performed on another certain memory cell, and both write and erase operations are performed. For memory cells that are not needed, the control circuit (123, 1) that keeps the previous state as it is.
24, 132), the control gate of each memory cell for controlling the potential of the floating gate is connected to a common word line (WLm), and the write operation and the erase operation connected to the common word line are performed. For the unnecessary memory cell (1a), the potential of the bit line (BLm) to which the drain is connected is set to a high value such that the Fowler-Nordheim tunnel current does not flow between the floating gate and the control gate. The point is to control.

【0034】請求項7に記載の発明は、フローティング
ゲート(FG)とコントロールゲート(CG)とソース
(S)とドレイン(D)とチャネル(CH)とから成る
各メモリセル(1)と、そのフローティングゲートの電
位をメモリセル毎に制御することで、あるメモリセルに
対しては書き込み動作を行い、それと同時に、別のある
メモリセルに対しては消去動作を行い、書き込み動作も
消去動作も行う必要のないメモリセルについては、それ
以前の状態をそのまま保持させる制御回路(123,1
24,132)とを備え、前記フローティングゲートの
電位を制御する各メモリセルのコントロールゲートは共
通のワード線(WLm)に接続され、その共通のワード
線に接続された書き込み動作を行うメモリセル(1e)
については、そのドレインが接続されたビット線(BL
m)の電位を、そのフローティングゲートとコントロー
ルゲートとの間に高電界が発生し、チャネルからフロー
ティングゲートへホットエレクトロンが注入される程の
高い値に制御することをその要旨とする。
According to a seventh aspect of the present invention, each memory cell (1) is composed of a floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S), a drain (D) and a channel (CH), and the memory cell (1). By controlling the potential of the floating gate for each memory cell, a write operation is performed on a certain memory cell, and at the same time, an erase operation is performed on another certain memory cell, and both write and erase operations are performed. For memory cells that are not needed, the control circuit (123, 1) that keeps the previous state as it is.
24, 132), the control gates of the respective memory cells for controlling the potential of the floating gate are connected to a common word line (WLm), and the memory cells connected to the common word line to perform a write operation ( 1e)
For the bit line (BL
The gist of the invention is to control the potential m) to a high value such that a high electric field is generated between the floating gate and the control gate and hot electrons are injected from the channel to the floating gate.

【0035】請求項8に記載の発明は、フローティング
ゲート(FG)とコントロールゲート(CG)とソース
(S)とドレイン(D)とチャネル(CH)とから成る
各メモリセル(1)と、そのフローティングゲートの電
位をメモリセル毎に制御することで、あるメモリセルに
対しては書き込み動作を行い、それと同時に、別のある
メモリセルに対しては消去動作を行い、書き込み動作も
消去動作も行う必要のないメモリセルについては、それ
以前の状態をそのまま保持させる制御回路(123,1
24,132)とを備え、前記フローティングゲートの
電位を制御する各メモリセルのコントロールゲートは共
通のワード線(WLm)に接続され、その共通のワード
線に接続された書き込み動作も消去動作も行う必要のな
いメモリセル(1a)については、そのドレインが接続
されたビット線(BLm)の電位を、そのフローティン
グゲートとコントロールゲートとの間にファウラー−ノ
ルドハイム・トンネル電流が流れない程度の高い値に制
御し、その共通のワード線に接続された書き込み動作を
行うメモリセル(1e)については、そのドレインが接
続されたビット線(BLm)の電位を、そのフローティ
ングゲートとコントロールゲートとの間に高電界が発生
し、チャネルからフローティングゲートへホットエレク
トロンが注入される程の高い値に制御することをその要
旨とする。
According to an eighth aspect of the present invention, each memory cell (1) is composed of a floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S), a drain (D) and a channel (CH), and the memory cell (1). By controlling the potential of the floating gate for each memory cell, a write operation is performed on a certain memory cell, and at the same time, an erase operation is performed on another certain memory cell, and both write and erase operations are performed. For memory cells that are not needed, the control circuit (123, 1) that keeps the previous state as it is.
24, 132), the control gate of each memory cell for controlling the potential of the floating gate is connected to a common word line (WLm), and the write operation and the erase operation connected to the common word line are performed. For the unnecessary memory cell (1a), the potential of the bit line (BLm) to which the drain is connected is set to a high value such that the Fowler-Nordheim tunnel current does not flow between the floating gate and the control gate. For the memory cell (1e) which is controlled and connected to the common word line to perform the write operation, the potential of the bit line (BLm) to which the drain is connected is set high between the floating gate and the control gate. An electric field is generated and hot electrons are injected from the channel to the floating gate. To control to a higher value of the degree as its gist.

【0036】請求項9に記載の発明は、請求項2〜8の
いずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置におい
て、ソースの電位を制御することで、ドレインからソー
スへ流れるセル電流の発生を防止することをその要旨と
する。
According to a ninth aspect of the present invention, in the nonvolatile semiconductor memory device according to any one of the second to eighth aspects, a cell current flowing from the drain to the source is generated by controlling the potential of the source. It is the gist to prevent.

【0037】請求項10に記載の発明は、請求項2〜8
のいずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置におい
て、ソースをフローティング状態にすることで、ドレイ
ンからソースへ流れるセル電流の発生を防止することを
その要旨とする。
The invention according to claim 10 is the invention according to claims 2 to 8.
In the nonvolatile semiconductor memory device according to any one of items 1 to 3, the source is in a floating state, and the generation of a cell current flowing from the drain to the source is prevented.

【0038】請求項11に記載の発明は、請求項2〜8
のいずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置におい
て、列方向に配列された各メモリセルのソースの電位を
同時に制御することで、ドレインからソースへ流れるセ
ル電流の発生を防止することをその要旨とする。
The invention according to claim 11 is the invention according to claims 2 to 8.
In the nonvolatile semiconductor memory device according to any one of items 1 to 5, it is possible to prevent the generation of a cell current flowing from the drain to the source by simultaneously controlling the potentials of the sources of the memory cells arranged in the column direction. Use as a summary.

【0039】請求項12に記載の発明は、請求項2〜8
のいずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置におい
て、列方向に配列された各メモリセル毎にソースの電位
を別個に制御することで、ドレインからソースへ流れる
セル電流の発生を防止することをその要旨とする。
The invention according to claim 12 is the invention according to claims 2 to 8.
In the non-volatile semiconductor memory device according to any one of items 1 to 3, the generation of a cell current flowing from the drain to the source is prevented by separately controlling the potential of the source for each memory cell arranged in the column direction. Is the gist.

【0040】請求項13に記載の発明は、請求項1〜1
2のいずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置にお
いて、ドレインからソースへ流れるセル電流を監視する
ことで、フローティングゲートに蓄積される電荷の量を
制御して、消去動作の終了を検知することをその要旨と
する。
The invention described in claim 13 is the invention according to claims 1 to 1.
3. The nonvolatile semiconductor memory device according to any one of 2 above, by monitoring a cell current flowing from a drain to a source, the amount of charge accumulated in the floating gate is controlled to detect the end of the erase operation. This is the gist.

【0041】請求項14に記載の発明は、請求項1〜1
3のいずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置にお
いて、フローティングゲートに蓄積された電荷の量をメ
モリセル毎に制御することで、メモリセルに多値のデー
タを記憶させることをその要旨とする。
The invention described in claim 14 relates to claims 1 to 1.
In the nonvolatile semiconductor memory device according to any one of 3 above, by controlling the amount of charges accumulated in a floating gate for each memory cell, a multivalued data is stored in the memory cell. To do.

【0042】請求項15に記載の発明は、請求項1〜1
4のいずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置にお
いて、ドレインとソースおよびコントロールゲートの電
位をそれぞれ制御することで、フローティングゲートの
電位を制御することをその要旨とする。
The invention described in claim 15 is the invention according to claims 1 to 1.
In the nonvolatile semiconductor memory device according to any one of Items 4 to 4, the gist is to control the potential of the floating gate by controlling the potentials of the drain, source, and control gate, respectively.

【0043】請求項16に記載の発明は、請求項15に
記載の不揮発性半導体記憶装置において、フローティン
グゲートの電位の制御は、ドレインが接続されたビット
線の電位と、ソースが接続されたソース線の電位と、コ
ントロールゲートが接続されたワード線の電位をそれぞ
れ制御することで行うことをその要旨とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the fifteenth aspect, the potential of the floating gate is controlled by the potential of the bit line connected to the drain and the source connected to the source. The gist of this is to control the potential of the line and the potential of the word line to which the control gate is connected, respectively.

【0044】請求項17に記載の発明は、請求項1〜1
6のいずれか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置にお
いて、メモリセルはスプリットゲート型またはスタック
トゲート型であることをその要旨とする。
The invention according to claim 17 is the invention according to claims 1 to 1.
In the nonvolatile semiconductor memory device according to any one of 6), the gist is that the memory cell is a split gate type or a stacked gate type.

【0045】ところで、特許請求の範囲および課題を解
決するための手段における「制御回路」は、下記の発明
の実施の形態において、ロウデコーダ123、カラムデ
コーダ124、制御コア回路132から構成される。
The "control circuit" in the claims and means for solving the problems comprises a row decoder 123, a column decoder 124, and a control core circuit 132 in the embodiments of the invention described below.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、本発明をスプリットゲート
型のフラッシュEEPROMに具体化した各実施形態を
図面に従って説明する。尚、各実施形態におけるスプリ
ットゲート型メモリセル1の構造は、図21に示した従
来の形態と同じである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments in which the present invention is embodied in a split gate type flash EEPROM will be described below with reference to the drawings. The structure of the split gate type memory cell 1 in each embodiment is the same as that of the conventional embodiment shown in FIG.

【0047】(第1実施形態)以下、第1実施形態を図
面に従って説明する。本実施形態のフラッシュEEPR
OM21の全体構成は、図22に示した従来の形態と同
じである。本実施形態において、従来の形態と異なるの
は、制御コア回路132の動作だけである。
(First Embodiment) A first embodiment will be described below with reference to the drawings. Flash EEPR of this embodiment
The overall configuration of the OM21 is the same as the conventional configuration shown in FIG. In this embodiment, only the operation of the control core circuit 132 is different from the conventional form.

【0048】本実施形態のフラッシュEEPROM21
の各動作モード(ワード線消去モード、書き込みモー
ド、読み出しモード、スタンバイモード、ビット消去モ
ード)について、図23および図1に従って説明する。
The flash EEPROM 21 of this embodiment
Each operation mode (word line erase mode, write mode, read mode, standby mode, bit erase mode) will be described with reference to FIGS. 23 and 1.

【0049】(a)ワード線消去モード、(b)書き込
みモード、(c)読み出しモードについては、図23に
示した従来の形態と同じである。 (d)スタンバイモード スタンバイモードにおいて、共通ソース線SL、全ての
ワード線WLa〜WLz、全てのビット線BLa〜BL
zの電位はグランドレベルに保持されている。このスタ
ンバイモードでは、全てのメモリセル1に対していかな
る動作(消去動作、書き込み動作、読み出し動作)も行
われない。
The (a) word line erase mode, (b) write mode, and (c) read mode are the same as those of the conventional embodiment shown in FIG. (D) Standby Mode In the standby mode, the common source line SL, all word lines WLa to WLz, and all bit lines BLa to BL
The potential of z is kept at the ground level. In this standby mode, no operation (erase operation, write operation, read operation) is performed on all the memory cells 1.

【0050】(e)ビット消去モード ビット消去モードにおいて、共通ソース線SLの電位は
グランドレベルに保持される。ここで、選択されたメモ
リセル1cに記憶されているデータだけを消去し、それ
以外のメモリセル(非選択のメモリセル)1a,1b,
1dに記憶されているデータは消去しない場合を例にと
って説明する。
(E) Bit erase mode In the bit erase mode, the potential of the common source line SL is held at the ground level. Here, only the data stored in the selected memory cell 1c is erased, and the other memory cells (non-selected memory cells) 1a, 1b,
An example will be described in which the data stored in 1d is not erased.

【0051】メモリセル1cのドレインDに接続されて
いるビット線BLnの電位はグランドレベルにされ、そ
れ以外のビット線(非選択のビット線)BLa〜BL
m,BLo〜BLzには+5Vが供給される。また、メ
モリセル1cのコントロールゲートCGに接続されてい
るワード線WLmには+15Vが供給され、それ以外の
ワード線(非選択のワード線)WLa〜WLl,WLn
〜WLzの電位はグランドレベルにされる。
The potential of the bit line BLn connected to the drain D of the memory cell 1c is set to the ground level, and the other bit lines (non-selected bit lines) BLa to BL.
+ 5V is supplied to m and BLo to BLz. Further, + 15V is supplied to the word line WLm connected to the control gate CG of the memory cell 1c, and the other word lines (non-selected word lines) WLa to WLl, WLn.
The potential of WLz is set to the ground level.

【0052】メモリセル1cについては、前記した
(a)ワード線消去モードと同じ条件になるため、記憶
されたデータの消去が行われる。また、メモリセル1c
と同じワード線WLmに接続されている他のメモリセル
1aについては、ドレインDに+5Vが印加されるた
め、カップリングによりフローティングゲートFGの電
位が持ち上げられる。そのため、コントロールゲートC
Gに+15Vが印加されても、メモリセル1aのコント
ロールゲートCGとフローティングゲートFGの間の電
位差は、FNトンネル電流が流れる程には大きくならな
い。従って、フローティングゲートFG中の電子はコン
トロールゲートCG側へ引き抜かれず、メモリセル1a
に記憶されたデータの消去は行われない。
Since the memory cell 1c has the same conditions as the above-mentioned (a) word line erase mode, the stored data is erased. In addition, the memory cell 1c
With respect to the other memory cells 1a connected to the same word line WLm, + 5V is applied to the drain D, so that the potential of the floating gate FG is raised by the coupling. Therefore, control gate C
Even if + 15V is applied to G, the potential difference between the control gate CG and the floating gate FG of the memory cell 1a does not become so large that an FN tunnel current flows. Therefore, the electrons in the floating gate FG are not extracted to the control gate CG side, and the memory cell 1a
The data stored in is not erased.

【0053】また、メモリセル1cと同じビット線BL
nに接続されている他のメモリセル1dについては、前
記した(d)スタンバイモードと同じ条件になるため、
記憶されたデータの消去は行われない。
Further, the same bit line BL as the memory cell 1c
The other memory cell 1d connected to n has the same condition as the above-mentioned (d) standby mode.
The stored data is not erased.

【0054】また、非選択のビット線BLa〜BLm,
BLo〜BLzおよびワード線WLa〜WLl,WLn
〜WLzに接続されているメモリセル1bについては、
ドレインDに+5Vが印加されるため、カップリングに
よりフローティングゲートFGの電位が持ち上げられ
る。しかし、ワード線WLa〜WLl,WLn〜WLz
の電位はグランドレベルであるため、メモリセル1bの
チャネルCHはオフしている。従って、メモリセル1b
において、チャネルCHからフローティングゲートFG
へはホットエレクトロンが注入されず、データの書き込
みは行われない。
In addition, unselected bit lines BLa to BLm,
BLo to BLz and word lines WLa to WLl, WLn
For memory cells 1b connected to ~ WLz,
Since + 5V is applied to the drain D, the potential of the floating gate FG is raised by the coupling. However, the word lines WLa to WLl and WLn to WLz
Since the potential of is at the ground level, the channel CH of the memory cell 1b is off. Therefore, the memory cell 1b
At the channel CH to the floating gate FG
No hot electrons are injected into and no data is written.

【0055】このように、本実施形態によれば、以下の
作用および効果を得ることができる。 (1)選択されたメモリセル1cについてだけ、消去動
作を行うことができる。つまり、選択されたメモリセル
1毎に(すなわち、1ビット毎に)消去動作を行うこと
ができる。従って、任意のメモリセル1に記憶されてい
るデータを消去する際に、記憶されているデータを消去
する必要がない他のメモリセル1に対して、不用な消去
動作および書き込み動作を行わなくてもよい。そのた
め、以下の効果を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, the following actions and effects can be obtained. (1) Only the selected memory cell 1c can be erased. That is, the erase operation can be performed for each selected memory cell 1 (that is, for each bit). Therefore, when erasing the data stored in an arbitrary memory cell 1, it is possible to perform unnecessary erasing and writing operations on other memory cells 1 that do not need to erase the stored data. Good. Therefore, the following effects can be obtained.

【0056】(2)記憶されているデータを消去する必
要がない他のメモリセル1の耐久性が低下しない。 (3)不用な消去動作および書き込み動作を行わないた
め、フラッシュEEPROM21の消費電力が増大しな
い。
(2) The durability of the other memory cells 1 which do not need to erase the stored data does not deteriorate. (3) Since unnecessary erase operation and write operation are not performed, the power consumption of the flash EEPROM 21 does not increase.

【0057】(4)不用な消去動作および書き込み動作
を行わないため、フラッシュEEPROM21の動作速
度が低下しない。 (5)消去動作および書き込み動作の制御が簡単である
ため、制御コア回路132の負担が小さい。そのため、
制御コア回路132の回路規模を小さくすることができ
る上に、動作速度を向上させることができる。
(4) Since unnecessary erase and write operations are not performed, the operating speed of the flash EEPROM 21 does not decrease. (5) Since the control of the erase operation and the write operation is simple, the load on the control core circuit 132 is small. for that reason,
The circuit scale of the control core circuit 132 can be reduced, and the operation speed can be improved.

【0058】(6)従来のフラッシュEEPROM12
1では、ワード線WLa〜WLz単位でしか消去動作を
行うことができず、各メモリセル毎に消去動作を行うこ
とはできなかった。つまり、従来のフラッシュEEPR
OM121では、1ビット単位でデータを書き換えるこ
とができなかった。それに対して、DRAMやSRAM
では、1ビット単位でデータを書き換えることができ
る。従って、従来のフラッシュEEPROM121をD
RAMやSRAMに置き代えた場合、データの書き換え
単位が大きく異なるため、使い辛い面があった。しか
し、本施形態のフラッシュEEPROM21では、1ビ
ット単位でデータを書き換えることが可能であるため、
DRAMやSRAMに置き代えた場合でも使いやすく、
DRAMやSRAMの用途をカバーすることができる。
(6) Conventional flash EEPROM 12
In No. 1, the erase operation could be performed only in units of word lines WLa to WLz, and the erase operation could not be performed for each memory cell. In other words, conventional flash EEPR
In the OM121, the data could not be rewritten in 1-bit units. On the other hand, DRAM and SRAM
In, data can be rewritten in 1-bit units. Therefore, the conventional flash EEPROM 121 is
When it is replaced with RAM or SRAM, the rewriting unit of data is greatly different, and thus it is difficult to use. However, in the flash EEPROM 21 of the present embodiment, since data can be rewritten in 1-bit units,
Easy to use even when replaced with DRAM or SRAM,
The applications of DRAM and SRAM can be covered.

【0059】尚、(e)ビット消去モードにおいて、非
選択のビット線BLa〜BLm,BLo〜BLzに供給
する電位(上記実施形態では+5V)については、以下
の条件を満たす必要がある。
In the (e) bit erase mode, the following conditions must be satisfied for the potential (+5 V in the above embodiment) supplied to the non-selected bit lines BLa to BLm and BLo to BLz.

【0060】(1) メモリセル1aのコントロールゲート
CGとフローティングゲートFGとの間に、FNトンネ
ル電流が流れない程度に高い電位であること。 (2) メモリセル1aのチャネルCHからフローティング
ゲートFGへホットエレクトロン注入が行われない程度
に低い電位であること。
(1) The potential is so high that the FN tunnel current does not flow between the control gate CG and the floating gate FG of the memory cell 1a. (2) The potential is so low that hot electrons are not injected from the channel CH of the memory cell 1a to the floating gate FG.

【0061】(3) メモリセル1bのコントロールゲート
CGとフローティングゲートFGとの間に、FN逆トン
ネル電流が流れない程度に低い電位であること。 (4) メモリセル1aのドレインDからソースSへ流れる
電流(セル電流)を少なくするため、上記(1) の条件を
満たす範囲で低い電位であること。すなわち、メモリセ
ル1aのソースSはグランドレベルにされ、ドレインD
には+5V、コントロールゲートCGには+15Vが印
加されている。そのため、カップリングによりフローテ
ィングゲートFGが+5V程度まで上昇すると、メモリ
セル1aのチャネルCHがオンしてセル電流が流れる。
但し、フローティングゲートFGの電位は低く、セル電
流はフローティングゲートFG下のチャネルCHの状態
によって決定されるため、ビット消去モードにおいても
読み出しモードと同程度のセル電流しか流れない。
(3) The potential is so low that the FN reverse tunnel current does not flow between the control gate CG and the floating gate FG of the memory cell 1b. (4) In order to reduce the current (cell current) flowing from the drain D to the source S of the memory cell 1a, the potential should be low within the range of the above condition (1). That is, the source S of the memory cell 1a is set to the ground level and the drain D
Is applied to + 5V, and + 15V is applied to the control gate CG. Therefore, when the floating gate FG rises to about + 5V due to coupling, the channel CH of the memory cell 1a turns on and a cell current flows.
However, since the potential of the floating gate FG is low and the cell current is determined by the state of the channel CH under the floating gate FG, only a cell current of the same level as in the read mode flows in the bit erase mode.

【0062】(第2実施形態)次に、第2実施形態を図
面に従って説明する。尚、本実施形態において、第1実
施形態と同じ構成部材については符号を等しくしてその
詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment have the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

【0063】本実施形態では、同じワード線WLa〜W
Lzに接続されている複数のメモリセル1において、あ
るメモリセル1に対しては書き込み動作を行い、それと
同時に、別のあるメモリセル1に対しては消去動作を行
う。また、書き込み動作も消去動作も行う必要のないメ
モリセル1については、それ以前の状態をそのまま保持
する。
In this embodiment, the same word lines WLa to W are used.
In the plurality of memory cells 1 connected to Lz, a write operation is performed on a certain memory cell 1 and at the same time, an erase operation is performed on another certain memory cell 1. Further, the memory cell 1 which does not need to perform the writing operation and the erasing operation retains the previous state.

【0064】本実施形態の書き込み及びビット消去モー
ドについて、図2および図3に従って説明する。尚、本
実施形態のその他の動作モード(ワード線消去モード、
読み出しモード、スタンバイモード)については、第1
実施形態のフラッシュEEPROM21と同じである。
The write and bit erase modes of this embodiment will be described with reference to FIGS. Other operation modes of this embodiment (word line erase mode,
Read mode, standby mode)
This is the same as the flash EEPROM 21 of the embodiment.

【0065】図2に示すように、共通ソース線SLの電
位はグランドレベルに保持される。ここで、同じワード
線WLmに接続されている各メモリセル1a,1c,1
eにおいて、メモリセル1aに対しては書き込み動作も
消去動作も行わず、メモリセル1cに対しては消去動作
を行い、メモリセル1eに対しては書き込み動作を行う
場合を例にとって説明する。ワード線WLm以外のワー
ド線(非選択のワード線)WLa〜WLl,WLn〜W
Lzに接続されている各メモリセル1(1b,1d,1
f)に対しては書き込み動作も消去動作も行わず、それ
以前の状態をそのまま保持する。
As shown in FIG. 2, the potential of the common source line SL is held at the ground level. Here, each memory cell 1a, 1c, 1 connected to the same word line WLm
In e, the case where neither the writing operation nor the erasing operation is performed on the memory cell 1a, the erasing operation is performed on the memory cell 1c, and the writing operation is performed on the memory cell 1e will be described as an example. Word lines other than the word line WLm (non-selected word lines) WLa to WLl, WLn to W
Each memory cell 1 (1b, 1d, 1 connected to Lz
For f), neither write operation nor erase operation is performed, and the state before that is retained as it is.

【0066】第1実施形態の(a)ビット消去モードと
同様に、ビット線BLmには+5Vが供給され、ワード
線WLmには+15Vが供給され、ビット線BLnおよ
びワード線WLnの電位はグランドレベルにされる。そ
して、ビット線BLoには+12Vが供給される。
Similar to (a) the bit erase mode of the first embodiment, + 5V is supplied to the bit line BLm, + 15V is supplied to the word line WLm, and the potentials of the bit line BLn and the word line WLn are at the ground level. To be Then, + 12V is supplied to the bit line BLo.

【0067】その結果、各メモリセル1a〜1dについ
ては、第1実施形態の(a)ビット消去モードと同様の
条件になる。また、ビット線BLoに接続されているメ
モリセル1eについては、ドレインDに+12Vが印加
されるため、カップリングによりフローティングゲート
FGの電位が持ち上げられる。そのため、コントロール
ゲートCGとフローティングゲートFGの間には高電界
が生じる。また、ワード線WLmの電位は+15Vであ
るため、メモリセル1eのチャネルCHはオンしてい
る。従って、メモリセル1eにおいて、チャネルCH中
の電子は加速され、ホットエレクトロンとなってフロー
ティングゲートFGへ注入されて、書き込み動作が行わ
れる。
As a result, the memory cells 1a to 1d have the same conditions as the (a) bit erase mode of the first embodiment. Further, with respect to the memory cell 1e connected to the bit line BLo, + 12V is applied to the drain D, so that the potential of the floating gate FG is raised by the coupling. Therefore, a high electric field is generated between the control gate CG and the floating gate FG. Further, since the potential of the word line WLm is + 15V, the channel CH of the memory cell 1e is on. Therefore, in the memory cell 1e, the electrons in the channel CH are accelerated, become hot electrons, and are injected into the floating gate FG to perform the write operation.

【0068】すなわち、消去状態のメモリセル1のデー
タの値を「1」、書き込み状態のメモリセル1のデータ
の値を「0」とすると、図3に示すように、既にメモリ
セル1に記憶されているデータ(前データ)と、新たに
書き込むデータ(ライトデータ)とから、そのビット線
BLa〜BLzの電位が決定される。従って、図3に示
すように各ビット線BLa〜BLzの電位を設定した後
で、選択されたワード線WLa〜WLzの電位を+15
Vに立ち上げれば、前記したように、書き込み動作と消
去動作とを同時に行うことができる。また、書き込み動
作も消去動作も行う必要のないメモリセル1について
は、それ以前の状態をそのまま保持することができる。
That is, assuming that the data value of the memory cell 1 in the erased state is "1" and the data value of the memory cell 1 in the written state is "0", it is already stored in the memory cell 1 as shown in FIG. The potentials of the bit lines BLa to BLz are determined from the stored data (previous data) and the data to be newly written (write data). Therefore, after setting the potentials of the bit lines BLa to BLz as shown in FIG. 3, the potentials of the selected word lines WLa to WLz are +15.
If the voltage is raised to V, as described above, the write operation and the erase operation can be performed at the same time. Further, the memory cell 1 which does not need to perform the writing operation and the erasing operation can retain the previous state as it is.

【0069】図4に、本実施形態のフラッシュEEPR
OM31の全体構成を示す。外部から指定された1バイ
トの書き込みデータ(ライトデータ)は、データピン1
28から入力バッファ129を介してライトデータラッ
チ32へ転送される。ライトデータラッチ32でラッチ
されたライトデータは、データ比較器33および内部ラ
イトデータ生成回路34へ転送される。
FIG. 4 shows the flash EEPR of this embodiment.
The whole structure of OM31 is shown. The 1-byte write data (write data) specified from the outside is the data pin 1
28 to the write data latch 32 via the input buffer 129. The write data latched by the write data latch 32 is transferred to the data comparator 33 and the internal write data generation circuit 34.

【0070】同じワード線WLa〜WLzに接続されて
いる任意の8個のメモリセル1から、1バイトの読み出
しデータ(リードデータ)が読み出される。そのリード
データは、各ビット線BLa〜BLzからカラムデコー
ダ124を介してセンスアンプ群130へ転送される。
センスアンプ群130で判別されたリードデータは、リ
ードデータラッチ35および出力バッファ131へ転送
される。リードデータラッチ35でラッチされたリード
データは、データ比較器33へ転送される。
One byte of read data (read data) is read from any eight memory cells 1 connected to the same word line WLa to WLz. The read data is transferred from each bit line BLa to BLz to the sense amplifier group 130 via the column decoder 124.
The read data determined by the sense amplifier group 130 is transferred to the read data latch 35 and the output buffer 131. The read data latched by the read data latch 35 is transferred to the data comparator 33.

【0071】データ比較器33は、後記するように、ラ
イトデータとリードデータの対応する各ビットを比較し
て1バイトのマスクデータを生成する。マスクデータラ
ッチ36はマスクデータをラッチし、そのマスクデータ
は内部ライトデータ生成回路34へ転送される。
As will be described later, the data comparator 33 compares the corresponding bits of the write data and the read data to generate 1-byte mask data. The mask data latch 36 latches the mask data, and the mask data is transferred to the internal write data generation circuit 34.

【0072】内部ライトデータ生成回路34は、後記す
るように、ライトデータおよびマスクデータに基づい
て、各ビット線BLa〜BLzの電位を決定する。カラ
ムデコーダ124は、内部ライトデータ生成回路34の
決定に従って、各ビット線BLa〜BLzの電位を制御
する。
The internal write data generation circuit 34 determines the potentials of the bit lines BLa to BLz based on the write data and the mask data, as described later. The column decoder 124 controls the potentials of the bit lines BLa to BLz according to the determination of the internal write data generation circuit 34.

【0073】尚、上記した各回路(32〜36,123
〜131)の動作は制御コア回路132によって制御さ
れる。次に、本実施形態の書き込み及びビット消去モー
ドについて、図4〜図6に従って説明する。
The above circuits (32 to 36, 123)
Operations 131 to 131) are controlled by the control core circuit 132. Next, the write and bit erase modes of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0074】図5は、書き込み及びビット消去モードの
フローチャートである。まず、ステップ(S)1におい
て、アドレスピン125に入力されたロウアドレスおよ
びカラムアドレスが、アドレスバッファ126を介して
アドレスラッチ127へ転送され、アドレスラッチ12
7においてラッチされる。そして、S2へ移行する。
FIG. 5 is a flow chart of the write and bit erase modes. First, in step (S) 1, the row address and column address input to the address pin 125 are transferred to the address latch 127 via the address buffer 126, and the address latch 12
Latched at 7. Then, the process proceeds to S2.

【0075】S2において、前リード動作を行う。すな
わち、アドレスラッチ127でラッチされた各アドレス
のうち、ロウアドレスはロウデコーダ123へ転送さ
れ、カラムアドレスはカラムデコーダ124へ転送され
る。ロウデコーダ123は、そのロウアドレスに対応し
た1本のワード線WLa〜WLz(例えば、WLm)を
選択する。カラムデコーダ124は、そのカラムアドレ
スに対応した8本のビット線BLa〜BLz(例えば、
BLm〜BLt)を選択する。そして、ワード線WLm
および各ビット線BLm〜BLtに接続されている8個
のメモリセル1から、1バイトのリードデータが読み出
される。そのリードデータは、各ビット線BLm〜BL
tからカラムデコーダ124を介してセンスアンプ群1
30へ転送される。センスアンプ群130で判別された
リードデータは、リードデータラッチ35においてラッ
チされる。そして、S3へ移行する。
In S2, the pre-read operation is performed. That is, of the addresses latched by the address latch 127, the row address is transferred to the row decoder 123 and the column address is transferred to the column decoder 124. The row decoder 123 selects one word line WLa to WLz (for example, WLm) corresponding to the row address. The column decoder 124 has eight bit lines BLa to BLz (for example,
BLm to BLt). And the word line WLm
1 byte of read data is read from the eight memory cells 1 connected to the bit lines BLm to BLt. The read data is the bit lines BLm to BL.
Sense amplifier group 1 from t via the column decoder 124
30 is transferred. The read data determined by the sense amplifier group 130 is latched by the read data latch 35. Then, the process proceeds to S3.

【0076】S3において、データピン128に入力さ
れた1バイトのライトデータが、入力バッファ129を
介してライトデータラッチ32へ転送され、ライトデー
タラッチ32においてラッチされる。そして、S4へ移
行する。
In S 3, the 1-byte write data input to the data pin 128 is transferred to the write data latch 32 via the input buffer 129 and latched in the write data latch 32. Then, the process proceeds to S4.

【0077】S4において、データ比較器33はマスク
データを生成する。すなわち、ライトデータラッチ32
でラッチされたライトデータおよびリードデータラッチ
35でラッチされたリードデータは、データ比較器33
へ転送される。データ比較器33は、ライトデータとリ
ードデータの対応する各ビットを比較して、両者が一致
した場合はマスクデータの対応するビットの値を
「1」、不一致の場合はマスクデータの対応するビット
の値を「0」とする。そして、生成された1バイトのマ
スクデータは、マスクデータラッチ36においてラッチ
される。そして、S5へ移行する。
In S4, the data comparator 33 generates mask data. That is, the write data latch 32
The write data latched by the write data and the read data latched by the read data latch 35 are transferred to the data comparator 33.
Transferred to The data comparator 33 compares the corresponding bits of the write data and the read data, and when the two match, the value of the corresponding bit of the mask data is "1", and when the two do not match, the corresponding bit of the mask data is compared. Is set to "0". Then, the generated 1-byte mask data is latched by the mask data latch 36. Then, the process proceeds to S5.

【0078】S5において、制御コア回路132は、1
バイトのマスクデータの各ビットの値が全て「1」にな
っているかどうかを判定する。そして、全て「1」にな
っている場合はS6へ移行し、1ビットでも「0」にな
っている場合はS7へ移行する。
At S5, the control core circuit 132 sets 1
It is determined whether or not the value of each bit of the byte mask data is "1". Then, if all are "1", the process proceeds to S6, and if even one bit is "0", the process proceeds to S7.

【0079】S7において、内部ライトデータ生成回路
34は、図6に示すように、ライトデータとマスクデー
タとから、そのライトデータおよびマスクデータに対応
するビット線BLm〜BLtの電位を決定する。そし
て、S8へ移行する。
In S7, the internal write data generation circuit 34 determines the potentials of the bit lines BLm to BLt corresponding to the write data and the mask data from the write data and the mask data, as shown in FIG. Then, the process proceeds to S8.

【0080】S8において、カラムデコーダ124は、
内部ライトデータ生成回路34の決定に従って、対応す
るビット線BLm〜BLtの電位を制御する。そして、
ロウデコーダ123は、ワード線WLmへ+15Vを供
給する。その結果、ワード線WLmおよび各ビット線B
Lm〜BLtに接続されている各メモリセル1に対し
て、前記したように、書き込み動作と消去動作とが同時
に行われる。また、書き込み動作も消去動作も行う必要
のないメモリセル1については、それ以前の状態がその
まま保持される。そして、S9へ移行する。
At S8, the column decoder 124
According to the decision of the internal write data generation circuit 34, the potentials of the corresponding bit lines BLm to BLt are controlled. And
The row decoder 123 supplies + 15V to the word line WLm. As a result, the word line WLm and each bit line B
As described above, the write operation and the erase operation are simultaneously performed on each memory cell 1 connected to Lm to BLt. In addition, for the memory cell 1 which does not need to perform the writing operation and the erasing operation, the previous state is retained as it is. Then, control goes to a step S9.

【0081】S9において、検証(ベリファイ)のため
のリード動作を行う。すなわち、書き込み動作および消
去動作を一定時間行った後に、S2と同様にして、ワー
ド線WLmおよび各ビット線BLm〜BLtに接続され
ている各メモリセル1から1バイトのリードデータが読
み出され、そのリードデータはリードデータラッチ35
においてラッチされる。その結果、リードデータラッチ
35においてラッチされるリードデータは、新たに各メ
モリセル1から読み出されたリードデータに置き代わ
る。そして、S4へ戻る。
In S9, a read operation for verification is performed. That is, after a write operation and an erase operation have been performed for a fixed time, 1 byte of read data is read from each memory cell 1 connected to the word line WLm and each bit line BLm to BLt, as in S2. The read data is read data latch 35.
Is latched in. As a result, the read data latched by the read data latch 35 replaces the read data newly read from each memory cell 1. Then, the process returns to S4.

【0082】従って、S4〜S9の動作を繰り返すこと
で、各メモリセル1の特性にバラツキがある場合でも、
マスクデータの全ビットの値を全て「1」にすることが
できる(すなわち、ライトデータとリードデータとを全
ビットで一致させることができる)。そして、S6にお
いて、書き込み動作および読み出し動作を終了する。
Therefore, by repeating the operations of S4 to S9, even if the characteristics of the memory cells 1 vary,
The values of all the bits of the mask data can be all "1" (that is, the write data and the read data can be matched in all the bits). Then, in S6, the write operation and the read operation are completed.

【0083】このように、本実施形態によれば、第1実
施形態の作用および効果に加えて、以下の作用および効
果を得ることができる。 [1] 同じワード線WLa〜WLzに接続されている複数
のメモリセル1において、あるメモリセル1に対しては
書き込み動作を行い、別のあるメモリセル1に対しては
消去動作を行い、その書き込み動作と消去動作とを同時
に行うことができる。
As described above, according to this embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the operation and effect of the first embodiment. [1] In a plurality of memory cells 1 connected to the same word line WLa to WLz, a write operation is performed on a certain memory cell 1 and an erase operation is performed on another certain memory cell 1. A write operation and an erase operation can be performed simultaneously.

【0084】[2] 既にメモリセル1に記憶されているデ
ータ(前データ)と、新たに書き込むデータ(ライトデ
ータ)とを比較することで、消去動作または書き込み動
作が必要なメモリセル1を選択し、それらのメモリセル
1に対してだけ消去動作または書き込み動作を行うこと
ができる。
[2] By comparing the data (previous data) already stored in the memory cell 1 with the newly written data (write data), the memory cell 1 requiring the erase operation or the write operation is selected. However, only the memory cells 1 can be erased or written.

【0085】従来の形態において、任意のメモリセル1
01に対して書き込み動作を行う際に、そのメモリセル
101が既に消去状態(データの値が「1」)であり、
新たに書き込むデータの値が「1」の場合でも、一旦、
消去動作を行った後で、書き込み動作を行う必要があ
る。また、メモリセル101が既に書き込み状態(デー
タの値が「0」)であり、新たに書き込むデータの値が
「0」の場合でも、一旦、消去動作を行った後で、書き
込み動作を行う必要がある。すなわち、メモリセル10
1に対して、それ以前と同じデータの値を記憶させる場
合には、全く無駄な消去動作および書き込み動作を行う
必要があった。
In the conventional form, an arbitrary memory cell 1
When the write operation is performed on 01, the memory cell 101 is already in the erased state (data value is “1”),
Even if the value of the newly written data is "1",
It is necessary to perform the write operation after performing the erase operation. In addition, even when the memory cell 101 is already in the written state (data value is “0”) and the newly written data value is “0”, it is necessary to perform the write operation after performing the erase operation once. There is. That is, the memory cell 10
In the case of storing the same data value as that of 1 before, it was necessary to perform a completely useless erase operation and write operation.

【0086】本実施形態によれば、このような無駄な消
去動作および書き込み動作が必要ない。 [3] 上記[1][2]により、第1実施形態の〜の効果を
さらに高めることができる。また、書き込み動作を高速
化することができる。
According to this embodiment, such wasteful erase operation and write operation are unnecessary. [3] Due to the above [1] and [2], the effects (1) to (3) of the first embodiment can be further enhanced. In addition, the writing operation can be speeded up.

【0087】(第3実施形態)次に、第3実施形態を図
面に従って説明する。尚、本実施形態において、第1実
施形態および第2実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the same components as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0088】図7に、本実施形態のフラッシュEEPR
OM41の全体構成を示す。本実施形態において、第2
実施形態のフラッシュEEPROM31と異なるのは、
隣合う奇数本目と偶数本目の各ワード線WLa〜WLz
に接続されている各メモリセル1のソースSが、同じソ
ース線SLa〜Slmに接続されている点だけである。
すなわち、各ワード線WLa,WLbに接続されている
各メモリセル1のソースSはソース線SLaに接続さ
れ、各ワード線WLm,WLnに接続されている各メモ
リセル1のソースSはソース線SLgに接続され、各ワ
ード線WLy,WLzに接続されている各メモリセル1
のソースSはソース線SLmに接続されている。
FIG. 7 shows the flash EEPR of this embodiment.
The whole structure of OM41 is shown. In the present embodiment, the second
The difference from the flash EEPROM 31 of the embodiment is that
Adjacent odd and even word lines WLa to WLz
The source S of each memory cell 1 connected to is connected to the same source line SLa-Slm.
That is, the source S of each memory cell 1 connected to each word line WLa, WLb is connected to the source line SLa, and the source S of each memory cell 1 connected to each word line WLm, WLn is the source line SLg. Each memory cell 1 connected to each word line WLy, WLz
Source S of is connected to the source line SLm.

【0089】そして、ロウデコーダ123は、各ワード
線WLa〜WLzを選択してその電位を制御するだけで
なく、ロウアドレスに対応した1本のソース線SLa〜
Slmを選択し、後記するように、その選択したソース
線の電位を各動作モードに対応して制御する。
The row decoder 123 not only selects each of the word lines WLa to WLz and controls the potential thereof, but also one source line SLa to Sla corresponding to the row address.
Slm is selected, and the potential of the selected source line is controlled corresponding to each operation mode as described later.

【0090】次に、フラッシュEEPROM41のビッ
ト消去モードについて、図8に従って説明する。尚、フ
ラッシュEEPROM41のその他の動作モード(ワー
ド線消去モード、書き込みモード、読み出しモード、ス
タンバイモード)については、第1実施形態のフラッシ
ュEEPROM21と同じである。
Next, the bit erase mode of the flash EEPROM 41 will be described with reference to FIG. The other operation modes (word line erase mode, write mode, read mode, standby mode) of the flash EEPROM 41 are the same as those of the flash EEPROM 21 of the first embodiment.

【0091】本実施形態のビット消去モードにおいて、
図1(e)に示す第1実施形態と異なるのは、選択され
たメモリセル1cのソースSに接続されているソース線
SLgに、メモリセル1aのドレインDに接続されてい
るビット線BLmと同じ電位(=+5V)が供給されて
いる点だけである。
In the bit erase mode of this embodiment,
The difference from the first embodiment shown in FIG. 1E is that the source line SLg connected to the source S of the selected memory cell 1c is connected to the bit line BLm connected to the drain D of the memory cell 1a. Only at the point where the same potential (= + 5V) is supplied.

【0092】メモリセル1b,1dについては、ワード
線WLnの電位がグランドレベルであるため、チャネル
CHがオフしている。そのため、ソース線SLgの電位
が上昇しても、消去動作や書き込み動作は行われず、セ
ル電流も流れない。
In the memory cells 1b and 1d, the channel CH is off because the potential of the word line WLn is at the ground level. Therefore, even if the potential of the source line SLg rises, the erase operation and the write operation are not performed, and the cell current does not flow.

【0093】また、メモリセル1aについては、第1実
施形態と同様に、記憶されたデータの消去は行われな
い。しかし、第1実施形態とは異なり、メモリセル1a
のソースSおよびドレインDには共に+5Vが印加され
ており、ソースSとドレインDの電位差は零であるため
セル電流が流れない。
As for the memory cell 1a, the stored data is not erased as in the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the memory cell 1a
Since +5 V is applied to both the source S and the drain D of the cell and the potential difference between the source S and the drain D is zero, no cell current flows.

【0094】また、メモリセル1cについては、元々、
書き込み状態であり、フローティングゲートFG中に電
子が注入されているため、フローティングゲートFGは
マイナスに帯電している。そのため、ワード線WLmに
+15Vを供給する前には、メモリセル1cのフローテ
ィングゲートFG直下のチャネルCHがオフしており、
ソースSとドレインDに+5Vの電位差があるにも関わ
らずセル電流は流れない。そして、ワード線WLmに+
15Vを供給すると、消去動作が始まってフローティン
グゲートFGの電位が上昇してセル電流が流れだし、消
去動作が進むにつれてセル電流が増大して、消去動作が
終了した時点でセル電流の値が最大になる。
Regarding the memory cell 1c, originally,
In the written state, electrons are injected into the floating gate FG, so the floating gate FG is negatively charged. Therefore, before supplying + 15V to the word line WLm, the channel CH immediately below the floating gate FG of the memory cell 1c is off,
Despite the potential difference of +5 V between the source S and the drain D, no cell current flows. And + to the word line WLm
When 15 V is supplied, the erase operation starts, the potential of the floating gate FG rises, and the cell current starts to flow. The cell current increases as the erase operation progresses, and the value of the cell current reaches the maximum when the erase operation ends. become.

【0095】このように、本実施形態では、消去動作を
行うメモリセル1cと同じワード線WLmに接続されて
いるメモリセル1aについてはセル電流が流れない反
面、消去動作を行うメモリセル1cについてはセル電流
が流れる。しかし、同時に消去動作を行うメモリセル1
の数を多くしなければ(すなわち、1ビットから1バイ
ト程度の同時消去を行う場合には)、セル電流の総量も
それほど多くはならず、特に問題とはならない。ところ
で、消去動作を行うメモリセル1cに流れるセル電流
は、読み出しモードの場合と同程度である。
As described above, in the present embodiment, the cell current does not flow in the memory cell 1a connected to the same word line WLm as the memory cell 1c performing the erase operation, while the memory cell 1c performing the erase operation does not flow. Cell current flows. However, the memory cell 1 that performs the erase operation at the same time
If the number of cells is not increased (that is, when simultaneously erasing from 1 bit to 1 byte), the total amount of cell current does not increase so much, which is not a problem. By the way, the cell current flowing through the memory cell 1c performing the erase operation is about the same as in the read mode.

【0096】また、消去動作を行うメモリセル1cのセ
ル電流を監視(モニタ)することで、消去動作の進み具
合を検知することができる。そのため、フローティング
ゲートFGに蓄積される電荷の量を最適化することが可
能になる。
Further, the progress of the erase operation can be detected by monitoring the cell current of the memory cell 1c performing the erase operation. Therefore, it becomes possible to optimize the amount of charges accumulated in the floating gate FG.

【0097】次に、本実施形態のビット消去モードおよ
び書き込みモードについて、図8〜図11に従って説明
する。図9は、ビット消去モードおよび書き込みモード
のフローチャートである。尚、図9において、図5に示
した第2実施形態のフローチャートと同じ処理について
はステップ番号を等しくしてその説明を省略する。
Next, the bit erase mode and the write mode of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart of the bit erase mode and the write mode. Note that, in FIG. 9, the same steps as those in the flowchart of the second embodiment shown in FIG. 5 have the same step numbers, and description thereof will be omitted.

【0098】まず、S1〜S4の処理を行い、それが終
了したら、S12へ移行する。以下、S12〜S16に
おいてビット消去モードを行う。S12において、内部
ライトデータ生成回路34は、図10に示すように、ラ
イトデータとマスクデータとから、そのライトデータお
よびマスクデータに対応するビット線BLm〜BLtの
電位を決定する。そして、S13へ移行する。
First, the processes of S1 to S4 are performed, and when the process is completed, the process proceeds to S12. Thereafter, the bit erase mode is performed in S12 to S16. In S12, the internal write data generation circuit 34 determines the potentials of the bit lines BLm to BLt corresponding to the write data and the mask data from the write data and the mask data, as shown in FIG. Then, control goes to a step S13.

【0099】S13において、制御コア回路132は、
各ビット線BLm〜BLtと各センスアンプとを接続
し、各センスアンプを活性化する。そして、S14へ移
行する。
At S13, the control core circuit 132
Each bit line BLm to BLt is connected to each sense amplifier to activate each sense amplifier. Then, the process proceeds to S14.

【0100】S14において、カラムデコーダ124
は、内部ライトデータ生成回路34の決定に従って、対
応するビット線BLm〜BLtの電位を制御する。そし
て、ロウデコーダ123は、ワード線WLmへ+15V
を供給し、ソース線SLgへ+5Vを供給する。その結
果、ワード線WLmおよび各ビット線BLm〜BLtに
接続されている8個のメモリセル1に対して、前記した
ように消去動作が開始される。そして、S15へ移行す
る。
In S14, the column decoder 124
Controls the potentials of the corresponding bit lines BLm to BLt according to the determination of the internal write data generation circuit 34. Then, the row decoder 123 applies + 15V to the word line WLm.
To supply + 5V to the source line SLg. As a result, the erase operation is started for the eight memory cells 1 connected to the word line WLm and each of the bit lines BLm to BLt as described above. Then, the process proceeds to S15.

【0101】S15において、各ビット線BLm〜BL
tに接続されている各センスアンプはそれぞれ、ワード
線WLmおよび各ビット線BLm〜BLtに接続されて
いる8個のメモリセル1のセル電流をモニタすること
で、前記したように消去動作の進み具合を検知する。そ
して、S16へ移行する。
In S15, the bit lines BLm to BLm
The sense amplifiers connected to t monitor the cell currents of the eight memory cells 1 connected to the word line WLm and the bit lines BLm to BLt, respectively, so that the erase operation proceeds as described above. Detect the condition. Then, the process proceeds to S16.

【0102】S16において、制御コア回路132は、
各センスアンプがモニタした各メモリセル1のセル電流
が所定値に達した時点で、カラムデコーダ124を制御
して消去動作を終了させる。そして、S5へ移行する。
At S16, the control core circuit 132
When the cell current of each memory cell 1 monitored by each sense amplifier reaches a predetermined value, the column decoder 124 is controlled to end the erase operation. Then, the process proceeds to S5.

【0103】以下、S5,S17,S18,S9,S
4,S19において書き込みモードを行う。S5におい
て、制御コア回路132は、1バイトのマスクデータの
各ビットの値が全て「1」になっているかどうかを判定
する。そして、全て「1」になっている場合はS19へ
移行し、1ビットでも「0」になっている場合はS17
へ移行する。
Hereinafter, S5, S17, S18, S9, S
4, the write mode is performed in S19. In S5, the control core circuit 132 determines whether or not all the values of each bit of the 1-byte mask data are "1". Then, if all are "1", the process proceeds to S19, and if even one bit is "0", S17.
Move to.

【0104】S17において、内部ライトデータ生成回
路34は、図11に示すように、ライトデータとマスク
データとから、そのライトデータおよびマスクデータに
対応するビット線BLm〜BLtの電位を決定する。そ
して、S18へ移行する。
In S17, as shown in FIG. 11, the internal write data generation circuit 34 determines the potentials of the bit lines BLm to BLt corresponding to the write data and the mask data from the write data and the mask data. Then, the process proceeds to S18.

【0105】S18において、カラムデコーダ124
は、内部ライトデータ生成回路34の決定に従って、対
応するビット線BLm〜BLtの電位を制御する。そし
て、ロウデコーダ123は、ワード線WLmへ+1Vを
供給し、ソース線SLgの電位をグランドレベルにす
る。その結果、ワード線WLmおよび各ビット線BLm
〜BLtに接続されている8個のメモリセル1に対し
て、前記したように書き込み動作が行われる。そして、
S9へ移行する。
In S18, the column decoder 124
Controls the potentials of the corresponding bit lines BLm to BLt according to the determination of the internal write data generation circuit 34. Then, the row decoder 123 supplies +1 V to the word line WLm and sets the potential of the source line SLg to the ground level. As a result, the word line WLm and each bit line BLm
The write operation is performed on the eight memory cells 1 connected to BLt as described above. And
Move to S9.

【0106】S9において、検証(ベリファイ)のため
のリード動作を行う。そして、S4へ移行する。S4の
処理後にはS5へ戻る。従って、S5,S17,S1
8,S9,S4の動作を繰り返すことで、各メモリセル
1の特性にバラツキがある場合でも、マスクデータの全
ビットの値を全て「1」にすることができる(すなわ
ち、ライトデータとリードデータとを全ビットで一致さ
せることができる)。そして、S19において、書き込
みモードを終了する。
In S9, a read operation for verification is performed. Then, the process proceeds to S4. After the process of S4, the process returns to S5. Therefore, S5, S17, S1
By repeating the operation of S8, S9, and S4, all the values of all bits of the mask data can be set to "1" even if the characteristics of each memory cell 1 vary (that is, write data and read data). And all bits can be matched). Then, in S19, the write mode is ended.

【0107】このように、本実施形態によれば、第1実
施形態の作用および効果に加えて、以下の作用および効
果を得ることができる。 <1> 第1実施形態では、前記(4) で説明したように、ビ
ット消去モードにおいて、消去動作を行うメモリセル1
cと同じワード線WLmに接続されているメモリセル1
aにセル電流が流れる。同様に、第2実施形態でも、書
き込み及びビット消去モードにおいて、消去動作を行う
メモリセル1cおよび書き込み動作を行うメモリセル1
eと同じワード線WLmに接続されているメモリセル1
aにセル電流が流れる。
As described above, according to this embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the operation and effect of the first embodiment. <1> In the first embodiment, as described in (4) above, the memory cell 1 that performs the erase operation in the bit erase mode.
Memory cell 1 connected to the same word line WLm as c
A cell current flows in a. Similarly, also in the second embodiment, in the write and bit erase modes, the memory cell 1c performing the erase operation and the memory cell 1 performing the write operation.
Memory cell 1 connected to the same word line WLm as e
A cell current flows in a.

【0108】本実施形態によれば、メモリセル1aにセ
ル電流が流れないため、その分だけフラッシュEEPR
OM41の消費電力を低減することができる。 <2> 消去動作を行うメモリセル1cについてはセル電流
が流れる。しかし、同時に消去動作を行うメモリセル1
の数が1〜8個程度の場合(すなわち、1ビットから1
バイト程度の同時消去を行う場合)には、セル電流の総
量もそれほど多くはならない。従って、上記<1> による
消費電力の低減効果の方が大きく表れ、フラッシュEE
PROM41全体としては低消費電力化を図ることがで
きる。ところで、消去動作を行うメモリセル1cに流れ
るセル電流は、読み出しモードの場合と同程度である。
According to this embodiment, since no cell current flows through the memory cell 1a, the flash EEPR is correspondingly increased.
The power consumption of the OM 41 can be reduced. <2> A cell current flows through the memory cell 1c that performs the erase operation. However, the memory cell 1 that performs the erase operation at the same time
1 to 8 (that is, 1 bit to 1
In the case of simultaneous erasing of about bytes), the total amount of cell current does not increase so much. Therefore, the power consumption reduction effect of <1> above is more significant, and the flash EE
It is possible to reduce the power consumption of the PROM 41 as a whole. By the way, the cell current flowing through the memory cell 1c performing the erase operation is about the same as in the read mode.

【0109】<3> 消去動作を行うメモリセル1のセル電
流をセンスアンプによって監視(モニタ)する。これに
より、消去動作の進み具合を検知することが可能になる
ため、フローティングゲートFGに蓄積される電荷の量
を最適化することができる。また、消去動作の終了時点
を的確に検知することが可能になるため、余分な消去動
作を行う必要がなくなり、消去動作を高速化することが
できる。
<3> The sense amplifier monitors the cell current of the memory cell 1 that performs the erase operation. As a result, the progress of the erase operation can be detected, and the amount of charges accumulated in the floating gate FG can be optimized. Further, since the end point of the erase operation can be accurately detected, it is not necessary to perform an extra erase operation, and the erase operation can be speeded up.

【0110】尚、ビット消去モードにおいて、非選択の
ビット線BLa〜BLm,BLo〜BLzに供給する電
位および選択されたメモリセル1のソースSに接続され
ているソース線SLa〜SLm(上記実施形態では+5
V)については、第1実施形態の(1) 〜(3) の条件に加
えて、以下の(4) の条件を満たす必要がある。
In the bit erase mode, the potentials supplied to the unselected bit lines BLa to BLm and BLo to BLz and the source lines SLa to SLm connected to the source S of the selected memory cell 1 (the above-described embodiment). Then +5
Regarding V), it is necessary to satisfy the following condition (4) in addition to the conditions (1) to (3) of the first embodiment.

【0111】(4) メモリセル1cのソース電流を少なく
するため、前記(1) の条件を満たす範囲で低い電位であ
ること。 (第4実施形態)次に、第4実施形態を図面に従って説
明する。尚、本実施形態において、第3実施形態と同じ
構成部材については符号を等しくしてその詳細な説明を
省略する。
(4) In order to reduce the source current of the memory cell 1c, the potential should be low within the range satisfying the condition (1). (Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the same components as those in the third embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0112】図12に、本実施形態の要部構成を示す。
本実施形態において、第3実施形態と異なるのは、各ソ
ース線SLa〜SLmが各NMOSトランジスタ42を
介して接地されている点だけである。各NMOSトラン
ジスタ42のゲートには、ビット消去モードにおいて、
メモリセル1を介して各ソース線SLa〜SLmと接続
されている各ワード線WLa〜WLzが立ち上がったと
きにだけ、ロウレベルの信号が印加される。つまり、ビ
ット消去モード時にだけ、NMOSトランジスタ42を
オフさせて、ソース線SLa〜SLmをフローティング
状態にするわけである。尚、各NMOSトランジスタ4
2のゲートに印加する信号は、ロウデコーダ123によ
って生成される。このようにすれば、ビット消去モード
において各メモリセル1a,1cに定常的にセル電流が
流れることはなくなる。
FIG. 12 shows the main structure of this embodiment.
The present embodiment differs from the third embodiment only in that the source lines SLa to SLm are grounded via the NMOS transistors 42. In the bit erase mode, the gate of each NMOS transistor 42
The low level signal is applied only when the word lines WLa to WLz connected to the source lines SLa to SLm via the memory cell 1 rise. That is, only in the bit erase mode, the NMOS transistor 42 is turned off and the source lines SLa to SLm are put in the floating state. In addition, each NMOS transistor 4
The signal applied to the second gate is generated by the row decoder 123. By doing so, the cell current does not constantly flow through the memory cells 1a and 1c in the bit erase mode.

【0113】従って、本実施形態によれば、第3実施形
態と同様に低消費電力化を図ることができる。 (第5実施形態)次に、第5実施形態を図面に従って説
明する。尚、本実施形態において、第4実施形態と同じ
構成部材については符号を等しくしてその詳細な説明を
省略する。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the power consumption as in the third embodiment. (Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the same components as those in the fourth embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0114】図13に本実施形態のフラッシュEEPR
OM51の全体構成を示し、図14にその要部構成を示
す。本実施形態において、第4実施形態と異なるのは、
各ビット線BLa〜BLz毎に各ソース線SLa〜SL
zが設けられ、同じビット線BLa〜Blzに接続され
ている各メモリセル1のソースSが、同じソース線SL
a〜Slzに接続されている点だけである。そして、各
ソース線SLa〜SLzは各NMOSトランジスタ52
を介して接地されている。各NMOSトランジスタ52
のゲートには、ビット消去モード時にだけロウレベルの
信号が印加される。尚、各NMOSトランジスタ52の
ゲートに印加する信号は、制御コア回路132によって
生成される。つまり、ビット消去モード時にだけ、NM
OSトランジスタ52をオフさせて、ソース線SLa〜
SLzをフローティング状態にするわけである。
FIG. 13 shows the flash EEPR of this embodiment.
The overall structure of the OM 51 is shown, and FIG. 14 shows the main structure of the OM 51. The present embodiment is different from the fourth embodiment in that
Source lines SLa to SL for each bit line BLa to BLz
z, and the sources S of the memory cells 1 connected to the same bit lines BLa to Blz are the same source line SL.
It is only the point connected to a-Slz. The source lines SLa to SLz are connected to the NMOS transistors 52, respectively.
Grounded. Each NMOS transistor 52
A low level signal is applied to the gate of the gate only in the bit erase mode. The signal applied to the gate of each NMOS transistor 52 is generated by the control core circuit 132. That is, only in the bit erase mode, the NM
The OS transistor 52 is turned off, and the source line SLa-
SLz is brought into a floating state.

【0115】図12に示す第4実施形態では、メモリセ
ル1cの消去動作が進んでチャネルCHがオンすると、
矢印Aに示すように、メモリセル1aが接続されている
ビット線BLm(=+5V)→ソース線SLg→メモリ
セル1c→メモリセル1cが接続されているビット線B
Ln(=0V)という経路で電流が流れる。但し、同時
に消去動作を行うメモリセル1の数が1〜8個程度の場
合には、この電流の総量もそれほど多くはならない。従
って、第4実施形態においては、同時に消去動作を行う
メモリセル1の数を増やさなければ、低消費電力化を図
ることができる。
In the fourth embodiment shown in FIG. 12, when the erase operation of the memory cell 1c progresses and the channel CH turns on,
As shown by arrow A, bit line BLm (= + 5V) connected to memory cell 1a → source line SLg → memory cell 1c → bit line B connected to memory cell 1c
The current flows through the path Ln (= 0V). However, when the number of the memory cells 1 performing the erase operation at the same time is about 1 to 8, the total amount of this current is not so large. Therefore, in the fourth embodiment, low power consumption can be achieved unless the number of memory cells 1 performing the erase operation at the same time is increased.

【0116】それに対して、本実施形態においては、各
ビット線BLa〜BLz毎に各ソース線SLa〜SLz
が設けられているため、第4実施形態のような電流は流
れない。従って、本実施形態によれば、同時に消去動作
を行うメモリセル1の数を増やした場合でも、低消費電
力化を図ることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the source lines SLa to SLz are provided for the bit lines BLa to BLz, respectively.
Is provided, no current flows as in the fourth embodiment. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the power consumption even when the number of memory cells 1 that simultaneously perform the erase operation is increased.

【0117】(第6実施形態)次に、第6実施形態を図
面に従って説明する。尚、本実施形態において、第1〜
第5実施形態と同じ構成部材については符号を等しくし
てその詳細な説明を省略する。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the first to
The same components as those in the fifth embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0118】本実施形態は、メモリセル1に多値のデー
タを記憶させることを可能にしたものである。図15
に、図23に示した(c)読み出しモードにおける、フ
ローティングゲートFGの電荷量Qとリード電流(セル
電流)Iの特性を示す。フローティングゲートFGの電
荷量Qとリード電流Iとは比例関係を示し、その特性
は、エンハンスメント形のNMOSトランジスタにおけ
るゲート電圧VGSとドレイン電流ID の特性と類似して
いる。
The present embodiment makes it possible to store multivalued data in the memory cell 1. FIG.
23 shows the characteristics of the charge amount Q of the floating gate FG and the read current (cell current) I in the read mode (c) shown in FIG. The charge amount Q of the floating gate FG and the read current I show a proportional relationship, and the characteristics thereof are similar to the characteristics of the gate voltage VGS and the drain current ID in the enhancement type NMOS transistor.

【0119】このように、メモリセル1では、フローテ
ィングゲートFGの電荷量Qによってリード電流Iが一
義的に決定される。また、消去動作または書き込み動作
において、フローティングゲートFGの電荷量Qは、そ
の動作時間を調整することによって制御することができ
る。従って、フローティングゲートFGの電荷量Qを制
御することで、リード電流Iを任意に設定することがで
きる。
As described above, in the memory cell 1, the read current I is uniquely determined by the charge amount Q of the floating gate FG. In the erase operation or the write operation, the charge amount Q of the floating gate FG can be controlled by adjusting the operation time. Therefore, the read current I can be arbitrarily set by controlling the charge amount Q of the floating gate FG.

【0120】そこで、図15に示すように、リード電流
Iが任意の値Ia以下の場合(I<Ia)をデータ値
「00」、リード電流Iが値Ia以上で任意の値Ib以
下の場合(Ia<I<Ib)をデータ値「01」、リー
ド電流Iが値Ib以上で任意の値Ic以下の場合(Ib
<I<Ic)をデータ値「10」、リード電流Iが値I
c以上の場合(Ic<I)をデータ値「11」に、それ
ぞれ対応づければ、1個のメモリセル1に4値(=2ビ
ット)のデータを記憶できることになる。
Therefore, as shown in FIG. 15, when the read current I is an arbitrary value Ia or less (I <Ia), the data value is "00", and when the read current I is the value Ia or more and an arbitrary value Ib or less. (Ia <I <Ib) is the data value “01”, and the read current I is the value Ib or more and the arbitrary value Ic or less (Ib
<I <Ic) is the data value “10” and the read current I is the value I
If c or more (Ic <I) is associated with the data value “11”, four-value (= 2 bits) data can be stored in one memory cell 1.

【0121】図16に、メモリセル1に記憶された4値
のデータを読み出すためのセンスアンプ61の回路例を
示す。センスアンプ61は、基準電圧発生器62、コン
パレータ63〜65、NMOSトランジスタ66、イン
バータ67、NOR68、NAND69、抵抗R1,R
2から構成されている。
FIG. 16 shows a circuit example of the sense amplifier 61 for reading the four-valued data stored in the memory cell 1. The sense amplifier 61 includes a reference voltage generator 62, comparators 63 to 65, an NMOS transistor 66, an inverter 67, a NOR 68, a NAND 69, and resistors R1 and R.
2 is comprised.

【0122】このセンスアンプ61は以下の順序で動作
する。 (1)初期的に、信号SAとワード線WLは共にローレ
ベルになっている。 (2)信号SAが立ち上がるとトランジスタ66はオン
し、各抵抗R1,R2によってビット線BLの電位は2
Vに設定される。
The sense amplifier 61 operates in the following order. (1) Initially, both the signal SA and the word line WL are at low level. (2) When the signal SA rises, the transistor 66 is turned on, and the potential of the bit line BL becomes 2 due to the resistors R1 and R2.
V is set.

【0123】(3)ワード線WLが立ち上がり、メモリ
セル1のリード電流Iが流れ、ビット線BLの電位は2
Vより低下する。 (4)リード電流Iが任意の値Iaのときのビット線B
Lの電位を基準電圧Vref1、リード電流Iが任意の値I
bのときのビット線BLの電位を基準電圧Vref2、リー
ド電流Iが任意の値Icのときのビット線BLの電位を
基準電圧Vref3とする。この各基準電圧Vref1,Vref
2,Vref3を基準電圧発生器62から発生させ、各基準
電圧Vref1,Vref2,Vref3をそれぞれ各コンパレータ
63〜65のマイナス入力端子に印加しておく。各コン
パレータ63〜65のプラス入力端子はビット線BLに
接続されている。
(3) The word line WL rises, the read current I of the memory cell 1 flows, and the potential of the bit line BL becomes 2
It is lower than V. (4) Bit line B when the read current I is an arbitrary value Ia
The potential of L is the reference voltage Vref1, and the read current I is an arbitrary value I
The potential of the bit line BL when b is the reference voltage Vref2, and the potential of the bit line BL when the read current I is an arbitrary value Ic is the reference voltage Vref3. These reference voltages Vref1 and Vref
2, Vref3 is generated from the reference voltage generator 62, and the reference voltages Vref1, Vref2, Vref3 are applied to the negative input terminals of the comparators 63 to 65, respectively. The positive input terminal of each of the comparators 63 to 65 is connected to the bit line BL.

【0124】(5)各コンパレータ63〜65はビット
線BLの電位と各基準電圧Vref1,Vref2,Vref3とを
比較し、その比較結果はインバータ67、NOR68、
NAND69へ送られる。
(5) Each of the comparators 63 to 65 compares the potential of the bit line BL with each of the reference voltages Vref1, Vref2 and Vref3, and the comparison result is the inverter 67, NOR68,
It is sent to NAND69.

【0125】(6)図17に示すように,各コンパレー
タ63〜65の出力a1,a2,a3の電位から、セン
スアンプ61の各リードデータDATA1,DATA2の値が決
定される。この各リードデータDATA1,DATA2が、上記
した4値のデータとなる。
(6) As shown in FIG. 17, the values of the read data DATA1, DATA2 of the sense amplifier 61 are determined from the potentials of the outputs a1, a2, a3 of the comparators 63-65. Each of the read data DATA1 and DATA2 becomes the above-mentioned four-valued data.

【0126】このように、センスアンプ61を用いれ
ば、メモリセル1のリード電流(セル電流)Iに基づい
て、メモリセル1に記憶された4値のデータを読み出す
ことができる。
As described above, by using the sense amplifier 61, the four-valued data stored in the memory cell 1 can be read based on the read current (cell current) I of the memory cell 1.

【0127】図18に本実施形態のフラッシュEEPR
OM71の全体構成を示す。本実施形態において、第3
実施形態のフラッシュEEPROM41と異なるのは、
データ比較器33がデータ比較器74に、マスクデータ
ラッチ36が内部ライトデータラッチ72に、内部ライ
トデータ生成回路34がビット線電位設定回路73に、
それぞれ置き代えられている点だけである。
FIG. 18 shows the flash EEPR of this embodiment.
The whole structure of OM71 is shown. In the present embodiment, the third
The difference from the flash EEPROM 41 of the embodiment is that
The data comparator 33 is a data comparator 74, the mask data latch 36 is an internal write data latch 72, the internal write data generation circuit 34 is a bit line potential setting circuit 73,
The only difference is that each is replaced.

【0128】データ比較器74は、後記するように、メ
モリセル1毎(すなわち、2ビット毎)にライトデータ
とリードデータの大小を比較して、4個のメモリセル1
から合計1バイトの内部ライトデータを生成する。内部
ライトデータラッチ72は内部ライトデータをラッチ
し、その内部ライトデータはビット線電位設定回路73
へ転送される。
As will be described later, the data comparator 74 compares the size of the write data with the read data for each memory cell 1 (that is, for every 2 bits) to determine the four memory cells 1
To generate internal write data of 1 byte in total. The internal write data latch 72 latches internal write data, and the internal write data is stored in the bit line potential setting circuit 73.
Transferred to

【0129】ビット線電位設定回路73は、後記するよ
うに、内部ライトデータに基づいて、各ビット線BLa
〜BLzの電位を決定する。カラムデコーダ124は、
ビット線電位設定回路73の決定に従って、各ビット線
BLa〜BLzの電位を制御する。
As will be described later, the bit line potential setting circuit 73 determines each bit line BLa based on the internal write data.
Determine the potential of ~ BLz. The column decoder 124 is
According to the decision of the bit line potential setting circuit 73, the potentials of the bit lines BLa to BLz are controlled.

【0130】尚、センスアンプ群130は、4個のセン
スアンプ61から構成されている。また、上記した各回
路(32,35,72〜74,123〜131)の動作
は制御コア回路132によって制御される。
The sense amplifier group 130 is composed of four sense amplifiers 61. The operation of each circuit (32, 35, 72 to 74, 123 to 131) described above is controlled by the control core circuit 132.

【0131】次に、本実施形態の書き込み及びビット消
去モードについて、図18〜図20に従って説明する。
尚、本実施形態のその他の動作モード(ワード線消去モ
ード、読み出しモード、スタンバイモード)について
は、第3実施形態のフラッシュEEPROM41と同じ
である。
Next, the write and bit erase modes of this embodiment will be described with reference to FIGS.
The other operation modes (word line erase mode, read mode, standby mode) of this embodiment are the same as those of the flash EEPROM 41 of the third embodiment.

【0132】図19は、書き込みモードおよびビット消
去モードのフローチャートである。尚、図19におい
て、図5に示した第2実施形態のフローチャートと同じ
処理についてはステップ番号を等しくしてその説明を省
略する。
FIG. 19 is a flow chart of the write mode and the bit erase mode. Incidentally, in FIG. 19, the same steps as those in the flowchart of the second embodiment shown in FIG. 5 have the same step numbers, and the description thereof will be omitted.

【0133】まず、S1の処理を行い、S22へ移行す
る。S22において、前リード動作を行う。すなわち、
アドレスラッチ127でラッチされた各アドレスのう
ち、ロウアドレスはロウデコーダ123へ転送され、カ
ラムアドレスはカラムデコーダ124へ転送される。ロ
ウデコーダ123は、そのロウアドレスに対応した1本
のワード線WLa〜WLz(例えば、WLm)を選択す
る。カラムデコーダ124は、そのカラムアドレスに対
応した4本のビット線BLa〜BLz(例えば、BLm
〜BLp)を選択する。そして、ワード線WLmおよび
各ビット線BLm〜BLpに接続されている4個のメモ
リセル1からリードデータが読み出され、そのリードデ
ータは、各ビット線BLm〜BLpからカラムデコーダ
124を介してセンスアンプ群130へ転送される。そ
の結果、各メモリセル1毎に2ビットずつ、合計1バイ
トのリードデータが読み出される。そのリードデータ
は、リードデータラッチ35においてラッチされる。そ
して、S3へ移行する。
First, the process of S1 is performed, and the process proceeds to S22. In S22, the pre-read operation is performed. That is,
Of the addresses latched by the address latch 127, the row address is transferred to the row decoder 123, and the column address is transferred to the column decoder 124. The row decoder 123 selects one word line WLa to WLz (for example, WLm) corresponding to the row address. The column decoder 124 has four bit lines BLa to BLz (for example, BLm) corresponding to the column address.
~ BLp) is selected. Then, read data is read from the four memory cells 1 connected to the word line WLm and each bit line BLm to BLp, and the read data is sensed from each bit line BLm to BLp via the column decoder 124. It is transferred to the amplifier group 130. As a result, 2 bits are read from each memory cell 1 and a total of 1 byte of read data is read. The read data is latched by the read data latch 35. Then, the process proceeds to S3.

【0134】S3の処理後に、S23へ移行する。S2
3において、制御コア回路132は、消去動作を行うメ
モリセル1と書き込み動作を行うメモリセル1とを選択
する。そして、まず、消去動作を行うメモリセル1に対
して、以下のS24〜S29の処理を行う。
After the processing of S3, the process proceeds to S23. S2
3, the control core circuit 132 selects the memory cell 1 that performs the erase operation and the memory cell 1 that performs the write operation. Then, first, the following processes of S24 to S29 are performed on the memory cell 1 that performs the erase operation.

【0135】S24において、データ比較器74は内部
ライトデータを生成する。すなわち、ライトデータラッ
チ32でラッチされたライトデータおよびリードデータ
ラッチ35でラッチされたリードデータは、データ比較
器74へ転送される。データ比較器74は、図20に示
すように、メモリセル1毎(すなわち、2ビット毎)に
ライトデータとリードデータの大小を比較して、4個の
メモリセル1から合計4ビットの内部ライトデータを生
成する。そして、生成された4ビットの内部ライトデー
タは、内部ライトデータラッチ72においてラッチされ
る。そして、S25へ移行する。
In S24, the data comparator 74 generates internal write data. That is, the write data latched by the write data latch 32 and the read data latched by the read data latch 35 are transferred to the data comparator 74. As shown in FIG. 20, the data comparator 74 compares the size of the write data and the read data for each memory cell 1 (that is, for every 2 bits), and the internal write of a total of 4 bits from the four memory cells 1 is performed. Generate data. Then, the generated 4-bit internal write data is latched by the internal write data latch 72. Then, the process proceeds to S25.

【0136】S25において、制御コア回路132は、
4ビットの内部ライトデータの各ビットの値が全て
「0」になっているかどうかを判定する。そして、全て
「0」になっている場合はS26へ移行し、1ビットで
も「1」になっている場合はS27へ移行する。
At S25, the control core circuit 132
It is determined whether or not the value of each bit of the 4-bit internal write data is "0". Then, when all are "0", the process proceeds to S26, and when even one bit is "1", the process proceeds to S27.

【0137】S27において、ビット線電位設定回路7
3は、図20に示すように、内部ライトデータから、そ
の内部ライトデータに対応するビット線BLm〜BLp
の電位を決定する。そして、S28へ移行する。
In S27, the bit line potential setting circuit 7
As shown in FIG. 20, reference numeral 3 indicates the bit lines BLm to BLp corresponding to the internal write data from the internal write data.
Determine the potential of. Then, the process proceeds to S28.

【0138】S28において、カラムデコーダ124
は、ビット線電位設定回路73の決定に従って、対応す
るビット線BLm〜BLpの電位を制御する。そして、
ロウデコーダ123は、ワード線WLmへ+15Vを供
給し、ソース線SLgへ+5Vを供給する。その結果、
ワード線WLmおよび各ビット線BLm〜BLpに接続
されている各メモリセル1に対して、前記したように、
消去動作が行われる。そして、S29へ移行する。
At S28, the column decoder 124
Controls the potentials of the corresponding bit lines BLm to BLp according to the determination of the bit line potential setting circuit 73. And
The row decoder 123 supplies + 15V to the word line WLm and + 5V to the source line SLg. as a result,
For each memory cell 1 connected to the word line WLm and each bit line BLm to BLp, as described above,
Erase operation is performed. Then, the process proceeds to S29.

【0139】S29において、検証(ベリファイ)のた
めのリード動作を行う。すなわち、消去動作を一定時間
行った後に、S22と同様にして、ワード線WLmおよ
び各ビット線BLm〜BLpに接続されている各メモリ
セル1から1バイトのリードデータが読み出され、その
リードデータはリードデータラッチ35においてラッチ
される。その結果、リードデータラッチ35においてラ
ッチされるリードデータは、新たに各メモリセル1から
読み出されたリードデータに置き代わる。そして、S2
4へ戻る。
In S29, a read operation for verification is performed. That is, after the erasing operation is performed for a certain time, 1 byte of read data is read from each memory cell 1 connected to the word line WLm and each bit line BLm to BLp, and the read data is read, as in S22. Are latched in the read data latch 35. As a result, the read data latched by the read data latch 35 replaces the read data newly read from each memory cell 1. And S2
Return to 4.

【0140】従って、S24〜S29の動作を繰り返す
ことで、各メモリセル1の特性にバラツキがある場合で
も、内部ライトデータの全ビットの値を全て「0」にす
ることができる。
Therefore, by repeating the operations of S24 to S29, all the values of all bits of the internal write data can be set to "0" even if the characteristics of the memory cells 1 vary.

【0141】そして、S26において、制御コア回路1
32は、消去動作が終了したかどうかを判定し、終了し
ていればS23へ戻る。S23において、制御コア回路
132は、書き込み動作を行うメモリセル1に対して、
S24〜S29の処理を行う。尚、S28では、消去動
作の場合と異なり、ロウデコーダ123はワード線WL
mへ+1Vを供給し、ソース線SLgの電位をグランド
レベルにする。そして、S26において、制御コア回路
132は、書き込み動作が終了したかどうかを判定し、
終了していれば全ての処理を完了する。
Then, in S26, the control core circuit 1
32 determines whether or not the erase operation is completed, and if so, returns to S23. In S23, the control core circuit 132 writes to the memory cell 1 that performs the write operation,
The processing of S24 to S29 is performed. In S28, unlike the case of the erase operation, the row decoder 123 sets the word line WL
+ 1V is supplied to m to bring the potential of the source line SLg to the ground level. Then, in S26, the control core circuit 132 determines whether or not the write operation is completed,
If completed, all processing is completed.

【0142】このように、本実施形態によれば、第3実
施形態の作用および効果に加えて、各メモリセル1に2
ビットずつのデータを記憶させることができる。尚、上
記各実施形態は以下のように変更してもよく、その場合
でも同様の作用および効果を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, in addition to the operation and effect of the third embodiment, two memory cells 1 are provided.
Data can be stored bit by bit. The above-described embodiments may be modified as follows, and in that case, the same operation and effect can be obtained.

【0143】(1)第2〜第6実施形態では、1バイト
のデータに対して消去動作または書き込み動作を行う。
しかし、消去動作または書き込み動作を行うデータのビ
ット数は1バイトに限らず、どのようなビット数にして
もよい。但し、第2〜第4実施形態においては、同時に
消去動作を行うメモリセル1の数を増やすと消費電力が
増大するため、1ビットから1バイト程度が望ましい。
(1) In the second to sixth embodiments, the erase operation or the write operation is performed on 1-byte data.
However, the number of bits of data to be erased or written is not limited to 1 byte, and any number of bits may be used. However, in the second to fourth embodiments, power consumption increases as the number of memory cells 1 that perform the erase operation at the same time increases, so about 1 bit to 1 byte is preferable.

【0144】(2)第6実施形態において、1個のメモ
リセル1に3ビット以上のデータを記憶させる。 (3)第2、第4、第5実施形態のいずれか1つと第6
実施形態とを組み合わせる。この場合は、各実施形態の
作用および効果に加えて、各メモリセル1に多値のデー
タを記憶させることができる。
(2) In the sixth embodiment, one memory cell 1 stores data of 3 bits or more. (3) Any one of the second, fourth, and fifth embodiments and the sixth
Combine with the embodiment. In this case, in addition to the operation and effect of each embodiment, multi-valued data can be stored in each memory cell 1.

【0145】(4)スプリットゲート型のフラッシュE
EPROMではなく、スタックトゲート型のフラッシュ
EEPROMに適用する。但し、ドレインとフローティ
ングゲートとの間の静電容量をみると、スプリットゲー
ト型メモリセルの方がスタックトゲート型メモリセルよ
りも大きい。従って、上記各実施形態は、スプリットゲ
ート型のフラッシュEEPROMに適用した場合に特に
大きな効果を得ることができる。
(4) Split gate type flash E
It is applied to a stacked gate type flash EEPROM instead of an EPROM. However, regarding the electrostatic capacitance between the drain and the floating gate, the split gate type memory cell is larger than the stacked gate type memory cell. Therefore, each of the above-described embodiments can obtain a particularly great effect when applied to a split gate type flash EEPROM.

【0146】ところで、(佐藤康夫 他;1トランジス
タ型メモリセルを用いたビット消去可能なFlash
EEPROM技術,信学技報SDM93-23,ICD93-25(1993-0
5),pp9-14 )に開示されるように、スタックトゲート型
のフラッシュEEPROMにおけるビット消去技術は既
に提案されている。同論文の方法では、ドレインからフ
ローティングゲートへ流れるFNトンネル電流を利用し
て書き込み動作を行い、フローティングゲートからチャ
ネル全体へ流れるFNトンネル電流を利用してワード線
消去動作(同論文では、セクター消去と表記している)
を行い、チャネルからフローティングゲートへのホット
エレクトロンの注入を利用してビット消去動作を行って
いる。
By the way, (Yasuo Sato et al .: Flash erasable using a one-transistor type memory cell.
EEPROM technology, IEICE Technical Report SDM93-23, ICD93-25 (1993-0
5), pp9-14), a bit erasing technique in a stacked gate type flash EEPROM has already been proposed. In the method of the same paper, a write operation is performed using the FN tunnel current flowing from the drain to the floating gate, and a word line erase operation is performed using the FN tunnel current flowing from the floating gate to the entire channel (in the same paper, sector erase (Notated)
Then, the bit erase operation is performed by utilizing the injection of hot electrons from the channel to the floating gate.

【0147】しかし、同論文の方法には以下の欠点があ
る。 (1)ワード線消去動作とビット消去動作で消去方法が
異なるため、フラッシュEEPROM全体の回路が複雑
化する。
However, the method of this paper has the following drawbacks. (1) Since the erasing method differs between the word line erasing operation and the bit erasing operation, the entire circuit of the flash EEPROM becomes complicated.

【0148】(2)スタックトゲート型メモリセルで
は、チャネルからフローティングゲートへのホットエレ
クトロンの注入効率が低い。そのため、ビット消去動作
において、同時に消去動作を行うことが可能なメモリセ
ルの数を多くすることができない。
(2) In the stacked gate type memory cell, the injection efficiency of hot electrons from the channel to the floating gate is low. Therefore, in the bit erase operation, the number of memory cells that can simultaneously perform the erase operation cannot be increased.

【0149】(3)ドレインからフローティングゲート
へ流れるFNトンネル電流を利用して書き込み動作を行
うとなると、ディスターブを防止するため、DINOR
型やAND型のメモリセル構成を採用しなければなら
ず、単純なNOR型のメモリセル構成を採用することが
できない。
(3) When the write operation is performed by using the FN tunnel current flowing from the drain to the floating gate, DINOR is used to prevent disturb.
Type or AND type memory cell configuration must be adopted, and a simple NOR type memory cell configuration cannot be adopted.

【0150】上記各実施形態には以上のような欠点がな
いため、同論文の方法に比べてはるかに実現性に優れて
いる。以上、各実施形態について説明したが、各実施形
態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以
下にそれらの効果と共に記載する。
Since each of the above-mentioned embodiments does not have the above-mentioned drawbacks, it is far more practical than the method of the same paper. Although the embodiments have been described above, technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiments will be described below along with their effects.

【0151】(イ)請求項13に記載の不揮発性半導体
記憶装置において、行方向に配列された各メモリセルの
コントロールゲートが接続される各ワード線(WLa〜
WLz)と、列方向に配列された各メモリセルのドレイ
ンが接続される各ビット線(BLa〜BLz)とを備
え、ビット線の電位を制御することでドレインの電位を
制御し、ワード線の電位を制御することでコントロール
ゲートの電位を制御する不揮発性半導体記憶装置。
(A) In the nonvolatile semiconductor memory device according to the thirteenth aspect, each word line (WLa to WLa to which the control gate of each memory cell arranged in the row direction is connected).
WLz) and each bit line (BLa to BLz) to which the drains of the memory cells arranged in the column direction are connected, the drain potential is controlled by controlling the potential of the bit line, and A nonvolatile semiconductor memory device in which the potential of a control gate is controlled by controlling the potential.

【0152】このようにすれば、消去動作時に、メモリ
セルのドレイン電圧を上げると、カップリングによりフ
ローティングゲートが持ち上がり、コントロールゲート
との電位差が減少し、ファウラー−ノルドハイム・トン
ネル電流が流れなくなる。従って、消去したいメモリセ
ルのビット線と、それ以外のビット線の電位を変えるこ
とにより、任意のメモリセルに対してだけ消去動作を行
うことができる。
In this way, when the drain voltage of the memory cell is increased during the erase operation, the floating gate is lifted by the coupling, the potential difference from the control gate is reduced, and the Fowler-Nordheim tunnel current stops flowing. Therefore, by changing the potentials of the bit line of the memory cell to be erased and the bit lines other than that, the erase operation can be performed only on an arbitrary memory cell.

【0153】(ロ)請求項10に記載の不揮発性半導体
記憶装置において、行方向に配列された各メモリセルの
コントロールゲートが接続される各ワード線(WLa〜
WLz)と、列方向に配列された各メモリセルのドレイ
ンが接続される各ビット線(BLa〜BLz)と、列方
向に配列された各メモリセルのソースが接続される各ソ
ース線(SLa〜SLz)とを備えた不揮発性半導体記
憶装置。
(B) In the nonvolatile semiconductor memory device according to the tenth aspect, each word line (WLa to WLa to which the control gate of each memory cell arranged in the row direction is connected).
WLz), the bit lines (BLa to BLz) connected to the drains of the memory cells arranged in the column direction, and the source lines (SLa to BLa to the source lines connected to the sources of the memory cells arranged in the column direction). SLz) and a non-volatile semiconductor memory device.

【0154】このようにすれば、各ソース線の電位を制
御することで、列方向に配列された各メモリセル毎にソ
ースの電位を別個に制御することができる。
In this way, by controlling the potential of each source line, the potential of the source can be controlled separately for each memory cell arranged in the column direction.

【0155】[0155]

【発明の効果】【The invention's effect】

1〕耐久性に優れた不揮発性半導体記憶装置を提供する
ことができる。 2〕消費電力の少ない不揮発性半導体記憶装置を提供す
ることができる。
1] It is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory device having excellent durability. 2) It is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory device with low power consumption.

【0156】3〕動作速度の速い不揮発性半導体記憶装
置を提供することができる。 4〕回路規模の小さな不揮発性半導体記憶装置を提供す
ることができる。
3] It is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory device having a high operation speed. 4] It is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory device having a small circuit scale.

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

【図1】第1実施形態の動作を説明するための要部回路
図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a main part for explaining an operation of a first embodiment.

【図2】第2実施形態の動作を説明するための要部回路
図。
FIG. 2 is a circuit diagram of a main part for explaining the operation of the second embodiment.

【図3】第2実施形態の動作を説明するための説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the second embodiment.

【図4】第2実施形態のブロック回路図。FIG. 4 is a block circuit diagram of a second embodiment.

【図5】第2実施形態の動作を説明するためのフローチ
ャート。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment.

【図6】第2実施形態の動作を説明するための説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the second embodiment.

【図7】第3実施形態のブロック回路図。FIG. 7 is a block circuit diagram of a third embodiment.

【図8】第3実施形態の動作を説明するための要部回路
図。
FIG. 8 is a circuit diagram of a main part for explaining the operation of the third embodiment.

【図9】第3実施形態の動作を説明するためのフローチ
ャート。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the third embodiment.

【図10】第3実施形態の動作を説明するための説明
図。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the third embodiment.

【図11】第3実施形態の動作を説明するための説明
図。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the operation of the third embodiment.

【図12】第4実施形態の動作を説明するための要部回
路図。
FIG. 12 is a circuit diagram of a main part for explaining the operation of the fourth embodiment.

【図13】第5実施形態のブロック回路図。FIG. 13 is a block circuit diagram of a fifth embodiment.

【図14】第5実施形態の動作を説明するための要部回
路図。
FIG. 14 is a main-portion circuit diagram for explaining the operation of the fifth embodiment.

【図15】第6実施形態の動作を説明するための特性
図。
FIG. 15 is a characteristic diagram for explaining the operation of the sixth embodiment.

【図16】第6実施形態の要部回路図。FIG. 16 is a circuit diagram of a main part of the sixth embodiment.

【図17】第6実施形態の動作を説明するための説明
図。
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the operation of the sixth embodiment.

【図18】第6実施形態のブロック回路図。FIG. 18 is a block circuit diagram of a sixth embodiment.

【図19】第6実施形態の動作を説明するためのフロー
チャート。
FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the sixth embodiment.

【図20】第6実施形態の動作を説明するための説明
図。
FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining the operation of the sixth embodiment.

【図21】従来の形態および各実施形態で用いられるメ
モリセルの断面図。
FIG. 21 is a cross-sectional view of a memory cell used in the conventional form and each embodiment.

【図22】従来の形態および第1実施形態のブロック回
路図。
FIG. 22 is a block circuit diagram of a conventional form and the first embodiment.

【図23】従来の形態と第1実施形態の動作を説明する
ための要部回路図。
FIG. 23 is a circuit diagram of a main part for explaining the operation of the conventional form and the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…メモリセル FG…フローティングゲート CG…コントロールゲート S…ソース D…ドレイン CH…チャネル WLa〜WLz…ワード線 BLa〜BLz…ビット線 SLa〜SLz…ソース線 123…ロウデコーダ 124…カラムデコーダ 132…制御コア回路132 1 ... Memory cell FG ... Floating gate CG ... Control gate S ... Source D ... Drain CH ... Channel WLa-WLz ... Word line BLa-BLz ... Bit line SLa-SLz ... Source line 123 ... Row decoder 124 ... Column decoder 132 ... Control Core circuit 132

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フローティングゲートの電位をメモリセ
ル毎に制御することで、任意のメモリセルに対してだけ
消去動作を行う不揮発性半導体記憶装置。
1. A non-volatile semiconductor memory device that performs an erase operation only on an arbitrary memory cell by controlling the potential of a floating gate for each memory cell.
【請求項2】 フローティングゲート(FG)とコント
ロールゲート(CG)とソース(S)とドレイン(D)
とチャネル(CH)とから成る各メモリセル(1)と、 そのフローティングゲートの電位をメモリセル毎に制御
することで、任意のメモリセルに対してだけ消去動作を
行う制御回路(123,124,132)とを備えた不
揮発性半導体記憶装置。
2. A floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S) and a drain (D).
A control circuit (123, 124, 123) for performing an erase operation only on an arbitrary memory cell by controlling the potential of each memory cell (1) including 132) and a non-volatile semiconductor memory device.
【請求項3】 フローティングゲート(FG)とコント
ロールゲート(CG)とソース(S)とドレイン(D)
とチャネル(CH)とから成る各メモリセル(1)と、 そのフローティングゲートの電位をメモリセル毎に制御
することで、あるメモリセルに対しては書き込み動作を
行い、それと同時に、別のあるメモリセルに対しては消
去動作を行い、書き込み動作も消去動作も行う必要のな
いメモリセルについては、それ以前の状態をそのまま保
持させる制御回路(123,124,132)とを備え
た不揮発性半導体記憶装置。
3. A floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S) and a drain (D).
By controlling the potential of each memory cell (1) consisting of a memory cell and a channel (CH) and its floating gate for each memory cell, a write operation is performed to a certain memory cell and at the same time, another memory cell A non-volatile semiconductor memory including a control circuit (123, 124, 132) for performing an erasing operation on a cell, and for a memory cell which does not need to perform a writing operation and an erasing operation, holds the previous state as it is. apparatus.
【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の不揮発
性半導体記憶装置において、前記フローティングゲート
の電位を制御する各メモリセルのコントロールゲートが
共通のワード線(WLm)に接続されている不揮発性半
導体記憶装置。
4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein the control gate of each memory cell controlling the potential of the floating gate is connected to a common word line (WLm). Semiconductor memory device.
【請求項5】 フローティングゲート(FG)とコント
ロールゲート(CG)とソース(S)とドレイン(D)
とチャネル(CH)とから成る各メモリセル(1)と、 そのフローティングゲートの電位をメモリセル毎に制御
することで、任意のメモリセルに対してだけ消去動作を
行う制御回路(123,124,132)とを備え、 前記フローティングゲートの電位を制御する各メモリセ
ルのコントロールゲートは共通のワード線(WLm)に
接続され、その共通のワード線に接続された消去動作を
行わないメモリセル(1a)については、そのドレイン
が接続されたビット線(BLm)の電位を、そのフロー
ティングゲートとコントロールゲートとの間にファウラ
ー−ノルドハイム・トンネル電流が流れない程度の高い
値に制御する不揮発性半導体記憶装置。
5. A floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S) and a drain (D).
A control circuit (123, 124, 123) for performing an erase operation only on an arbitrary memory cell by controlling the potential of each memory cell (1) including 132), the control gate of each memory cell for controlling the potential of the floating gate is connected to a common word line (WLm), and the memory cell (1a connected to the common word line that does not perform the erase operation). ), The potential of the bit line (BLm) to which the drain is connected is controlled to a high value such that Fowler-Nordheim tunnel current does not flow between the floating gate and the control gate. .
【請求項6】 フローティングゲート(FG)とコント
ロールゲート(CG)とソース(S)とドレイン(D)
とチャネル(CH)とから成る各メモリセル(1)と、 そのフローティングゲートの電位をメモリセル毎に制御
することで、あるメモリセルに対しては書き込み動作を
行い、それと同時に、別のあるメモリセルに対しては消
去動作を行い、書き込み動作も消去動作も行う必要のな
いメモリセルについては、それ以前の状態をそのまま保
持させる制御回路(123,124,132)とを備
え、 前記フローティングゲートの電位を制御する各メモリセ
ルのコントロールゲートは共通のワード線(WLm)に
接続され、その共通のワード線に接続された書き込み動
作も消去動作も行う必要のないメモリセル(1a)につ
いては、そのドレインが接続されたビット線(BLm)
の電位を、そのフローティングゲートとコントロールゲ
ートとの間にファウラー−ノルドハイム・トンネル電流
が流れない程度の高い値に制御する不揮発性半導体記憶
装置。
6. A floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S) and a drain (D).
By controlling the potential of each memory cell (1) consisting of a memory cell and a channel (CH) and its floating gate for each memory cell, a write operation is performed to a certain memory cell and at the same time, another memory cell A memory cell that performs an erase operation on a cell and does not need to perform a write operation or an erase operation is provided with a control circuit (123, 124, 132) for keeping the previous state as it is, The control gate of each memory cell for controlling the potential is connected to a common word line (WLm), and for the memory cell (1a) connected to the common word line that does not need to perform a write operation or an erase operation, Bit line with drain connected (BLm)
A non-volatile semiconductor memory device for controlling the electric potential of the device to such a high value that a Fowler-Nordheim tunnel current does not flow between its floating gate and control gate.
【請求項7】 フローティングゲート(FG)とコント
ロールゲート(CG)とソース(S)とドレイン(D)
とチャネル(CH)とから成る各メモリセル(1)と、 そのフローティングゲートの電位をメモリセル毎に制御
することで、あるメモリセルに対しては書き込み動作を
行い、それと同時に、別のあるメモリセルに対しては消
去動作を行い、書き込み動作も消去動作も行う必要のな
いメモリセルについては、それ以前の状態をそのまま保
持させる制御回路(123,124,132)とを備
え、 前記フローティングゲートの電位を制御する各メモリセ
ルのコントロールゲートは共通のワード線(WLm)に
接続され、その共通のワード線に接続された書き込み動
作を行うメモリセル(1e)については、そのドレイン
が接続されたビット線(BLm)の電位を、そのフロー
ティングゲートとコントロールゲートとの間に高電界が
発生し、チャネルからフローティングゲートへホットエ
レクトロンが注入される程の高い値に制御する不揮発性
半導体記憶装置。
7. A floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S) and a drain (D).
By controlling the potential of each memory cell (1) consisting of a memory cell and a channel (CH) and its floating gate for each memory cell, a write operation is performed to a certain memory cell and at the same time, another memory cell A memory cell that performs an erase operation on a cell and does not need to perform a write operation or an erase operation is provided with a control circuit (123, 124, 132) for keeping the previous state as it is, The control gate of each memory cell that controls the potential is connected to a common word line (WLm), and the memory cell (1e) that is connected to the common word line and performs a write operation has its drain connected to the bit. A high electric field is generated between the floating gate and the control gate of the potential of the line (BLm), The nonvolatile semiconductor memory device for controlling Le to the floating gate to the high value enough hot electrons are injected.
【請求項8】 フローティングゲート(FG)とコント
ロールゲート(CG)とソース(S)とドレイン(D)
とチャネル(CH)とから成る各メモリセル(1)と、 そのフローティングゲートの電位をメモリセル毎に制御
することで、あるメモリセルに対しては書き込み動作を
行い、それと同時に、別のあるメモリセルに対しては消
去動作を行い、書き込み動作も消去動作も行う必要のな
いメモリセルについては、それ以前の状態をそのまま保
持させる制御回路(123,124,132)とを備
え、 前記フローティングゲートの電位を制御する各メモリセ
ルのコントロールゲートは共通のワード線(WLm)に
接続され、その共通のワード線に接続された書き込み動
作も消去動作も行う必要のないメモリセル(1a)につ
いては、そのドレインが接続されたビット線(BLm)
の電位を、そのフローティングゲートとコントロールゲ
ートとの間にファウラー−ノルドハイム・トンネル電流
が流れない程度の高い値に制御し、 その共通のワード線に接続された書き込み動作を行うメ
モリセル(1e)については、そのドレインが接続され
たビット線(BLm)の電位を、そのフローティングゲ
ートとコントロールゲートとの間に高電界が発生し、チ
ャネルからフローティングゲートへホットエレクトロン
が注入される程の高い値に制御する不揮発性半導体記憶
装置。
8. A floating gate (FG), a control gate (CG), a source (S) and a drain (D).
By controlling the potential of each memory cell (1) consisting of a memory cell and a channel (CH) and its floating gate for each memory cell, a write operation is performed to a certain memory cell and at the same time, another memory cell A memory cell that performs an erase operation on a cell and does not need to perform a write operation or an erase operation is provided with a control circuit (123, 124, 132) for keeping the previous state as it is, The control gate of each memory cell for controlling the potential is connected to a common word line (WLm), and for the memory cell (1a) connected to the common word line that does not need to perform a write operation or an erase operation, Bit line with drain connected (BLm)
Memory cell (1e) connected to the common word line and performing a write operation by controlling the potential of the memory cell to a high value such that Fowler-Nordheim tunnel current does not flow between the floating gate and the control gate. Controls the potential of the bit line (BLm) to which the drain is connected to such a high value that a high electric field is generated between the floating gate and the control gate and hot electrons are injected from the channel to the floating gate. Nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項9】 請求項2〜8のいずれか1項に記載の不
揮発性半導体記憶装置において、ソースの電位を制御す
ることで、ドレインからソースへ流れるセル電流の発生
を防止する不揮発性半導体記憶装置。
9. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein the potential of the source is controlled to prevent generation of a cell current flowing from the drain to the source. apparatus.
【請求項10】 請求項2〜8のいずれか1項に記載の
不揮発性半導体記憶装置において、ソースをフローティ
ング状態にすることで、ドレインからソースへ流れるセ
ル電流の発生を防止する不揮発性半導体記憶装置。
10. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein the source is set in a floating state to prevent generation of a cell current flowing from the drain to the source. apparatus.
【請求項11】 請求項2〜8のいずれか1項に記載の
不揮発性半導体記憶装置において、列方向に配列された
各メモリセルのソースの電位を同時に制御することで、
ドレインからソースへ流れるセル電流の発生を防止する
不揮発性半導体記憶装置。
11. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein the potentials of the sources of the memory cells arranged in the column direction are simultaneously controlled,
A nonvolatile semiconductor memory device that prevents generation of a cell current flowing from a drain to a source.
【請求項12】 請求項2〜8のいずれか1項に記載の
不揮発性半導体記憶装置において、列方向に配列された
各メモリセル毎にソースの電位を別個に制御すること
で、ドレインからソースへ流れるセル電流の発生を防止
する不揮発性半導体記憶装置。
12. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein the potential of the source is separately controlled for each memory cell arranged in the column direction, so that the drain to the source are controlled. A non-volatile semiconductor memory device that prevents the generation of a cell current flowing to the memory cell.
【請求項13】 請求項1〜12のいずれか1項に記載
の不揮発性半導体記憶装置において、ドレインからソー
スへ流れるセル電流を監視することで、フローティング
ゲートに蓄積される電荷の量を制御して、消去動作の終
了を検知する不揮発性半導体記憶装置。
13. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein a cell current flowing from a drain to a source is monitored to control the amount of charges accumulated in the floating gate. And a nonvolatile semiconductor memory device that detects the end of the erase operation.
【請求項14】 請求項1〜13のいずれか1項に記載
の不揮発性半導体記憶装置において、フローティングゲ
ートに蓄積された電荷の量をメモリセル毎に制御するこ
とで、メモリセルに多値のデータを記憶させる不揮発性
半導体記憶装置。
14. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the amount of charges accumulated in the floating gate is controlled for each memory cell, so that a multi-valued memory cell is provided. A nonvolatile semiconductor memory device for storing data.
【請求項15】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の不揮発性半導体記憶装置において、ドレインとソース
およびコントロールゲートの電位をそれぞれ制御するこ
とで、フローティングゲートの電位を制御する不揮発性
半導体記憶装置。
15. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the potential of the floating gate is controlled by controlling the potentials of the drain, the source and the control gate, respectively. Storage device.
【請求項16】 請求項15に記載の不揮発性半導体記
憶装置において、フローティングゲートの電位の制御
は、ドレインが接続されたビット線の電位と、ソースが
接続されたソース線の電位と、コントロールゲートが接
続されたワード線の電位をそれぞれ制御することで行う
不揮発性半導体記憶装置。
16. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 15, wherein the potential of the floating gate is controlled by controlling the potential of the bit line connected to the drain, the potential of the source line connected to the source, and the control gate. A non-volatile semiconductor memory device which is formed by controlling potentials of word lines connected to each other.
【請求項17】 請求項1〜16のいずれか1項に記載
の不揮発性半導体記憶装置において、メモリセルはスプ
リットゲート型またはスタックトゲート型である不揮発
性半導体記憶装置。
17. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the memory cell is a split gate type or a stacked gate type.
JP28386896A 1995-11-29 1996-10-25 Nonvolatile semiconductor memory device Expired - Fee Related JP3378746B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28386896A JP3378746B2 (en) 1995-11-29 1996-10-25 Nonvolatile semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31110195 1995-11-29
JP7-311101 1995-11-29
JP28386896A JP3378746B2 (en) 1995-11-29 1996-10-25 Nonvolatile semiconductor memory device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09213086A true JPH09213086A (en) 1997-08-15
JP3378746B2 JP3378746B2 (en) 2003-02-17

Family

ID=26555234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28386896A Expired - Fee Related JP3378746B2 (en) 1995-11-29 1996-10-25 Nonvolatile semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3378746B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0903748A2 (en) * 1997-09-18 1999-03-24 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device
US8488401B2 (en) 2011-03-24 2013-07-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor storage device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0903748A2 (en) * 1997-09-18 1999-03-24 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device
EP0903748A3 (en) * 1997-09-18 2000-11-15 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device
US8488401B2 (en) 2011-03-24 2013-07-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3378746B2 (en) 2003-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3810985B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory
US8046525B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device with advanced multi-page program operation
US5966332A (en) Floating gate memory cell array allowing cell-by-cell erasure
US8395940B2 (en) Page buffer circuit, nonvolatile memory device including the page buffer circuit, and method of operating the nonvolatile memory device
US8050115B2 (en) Non-volatile memory device and method of operation therefor
KR100826653B1 (en) Erase verify method of nand flash memory device
JP2003217288A (en) Flash memory in which read-disturbance is relaxed
KR20080084230A (en) Flash memory device with reduced effect of coupling among cells and operating method for the same
TWI426518B (en) Non-volatile semiconductor memory device and method of reading the same
JP2009301616A (en) Nonvolatile semiconductor storage device
JPH1092186A (en) Semiconductor memory
JPH10302482A (en) Semiconductor memory
JP3501916B2 (en) Semiconductor memory device and batch erase verify method thereof
JP3914869B2 (en) Nonvolatile memory and rewriting method thereof
WO2006059375A1 (en) Semiconductor device and semiconductor device control method
JPH1196776A (en) Non-volatile semiconductor memory
JPWO2004077446A1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US7907454B2 (en) Method of verifying programming operation of flash memory device
KR100866957B1 (en) Non-volatile Memory Device capable of reducing data program time and Driving Method for the same
US5923589A (en) Non-volatile semiconductor memory device having long-life memory cells and data erasing method
US6853586B2 (en) Non-volatile memory architecture and method thereof
JPH09213086A (en) Non-volatile semiconductor memory
JP4273558B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and erase verify method thereof
JP3263636B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPH10261295A (en) Nonvolatile semiconductor memory and erasing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees