JPH10228784A - Non-volatile semiconductor memory - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory

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JPH10228784A
JPH10228784A JP2767097A JP2767097A JPH10228784A JP H10228784 A JPH10228784 A JP H10228784A JP 2767097 A JP2767097 A JP 2767097A JP 2767097 A JP2767097 A JP 2767097A JP H10228784 A JPH10228784 A JP H10228784A
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JP
Japan
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voltage
high voltage
verify
semiconductor memory
memory device
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Application number
JP2767097A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Hayasaka
隆 早坂
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-volatile semiconductor memory which can control more efficiently threshold value distribution of a memory cell. SOLUTION: In a verifying operation of a flash memory, plural different verifying levels are generated, and pulse voltage for writing or erasing operation are generated plural times until voltage exceeds a verifying level. Threshold value distribution is varied at high speed using high verifying voltage, and threshold values distribution is narrowed using low verifying voltage. For example, pulse voltage applied to a memory cell is made to have a constant voltage value, and a pulse width is generated by increasing it with a power. Also, pulse width is made constant, and a voltage value is generated by increasing it with a power. Or, the same verifying function is achieved by making the sensitivity of a sense amplifier variable.

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】この発明は、電気的に書き込
みや消去をおこなうフラッシュメモリなどの不揮発性半
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 such as a flash memory for electrically writing and erasing data.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気的に書き込みや消去をおこなうフラ
ッシュメモリなどの不揮発性半導体記憶装置は、高電圧
をメモリセルに印加することで、フローティングゲート
に電子を注入したり、注入された電子を引き抜いたりし
て、そのメモリセルのしきい値Vthを変化させ、情報"
1"、"0"を記憶する。たとえば、DINOR型フラッ
シュメモリにおいて、"0"状態は、フローティングゲー
トから電子を抜いた状態、すなわち、しきい値が低い状
態であり、NOR型フラッシュメモリにおいて、"0"状
態は、フローティングゲートから電子を注入した状態、
すなわち、しきい値が高い状態となっている。また、"
1"状態は、これとは逆の状態となる。このように、書
き込みや消去の方法により、各状態が異なっている。し
きい値は、規格に定められた値をとらねばならない。ベ
リファイ動作とは、内部で発生された基準電圧(ベリフ
ァイ電位)を用いて、その電圧で読み出したときに希望
する期待値のデータになっているかを検証する動作をい
う。ある値までメモリセルのしきい値を変化させるに
は、高電圧の印加と、その高電圧により発生された基準
電圧を用いたベリファイ動作を、期待するデータになる
まで繰り返す。
2. Description of the Related Art A non-volatile semiconductor memory device such as a flash memory for electrically writing or erasing is used to inject electrons into a floating gate or to withdraw injected electrons by applying a high voltage to a memory cell. Change the threshold value V th of the memory cell,
For example, in the DINOR type flash memory, the "0" state is a state in which electrons are removed from the floating gate, that is, a state where the threshold value is low. "0" state is a state where electrons are injected from the floating gate,
That is, the threshold value is high. Also,"
The 1 "state is the opposite state. As described above, each state differs depending on the method of writing or erasing. The threshold value must take a value specified in the standard. The verify operation The term “operation” refers to an operation of using an internally generated reference voltage (verify potential) to verify whether data having a desired expected value has been obtained when data is read at that voltage. To change the value, a high voltage application and a verify operation using a reference voltage generated by the high voltage are repeated until expected data is obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】不揮発性半導体記憶装
置において、書き込みと消去の時のしきい値の分布は、
高電圧の印加の方法で決まり、通常0.5〜1.0Vぐら
いの幅になる。今後、電源電圧が1.8Vなどに低下し
ていくと、しきい値分布の下限側が.0.5〜1.0Vぐ
らいまで下がってしまい、読み出しのアクセス時間が遅
くなることや、その下がり過ぎたビットにより同一ビッ
ト線上にあるメモリセルが実際よりしきい値が低く見え
てしまい、それ以上下がらなくなってしまうことといっ
た不具合が生じやすくなる。このため、しきい値分布を
狭くする必要や、分布の下限を上げる必要がある。ま
た、1つのメモリセルに"1"と"0"の2値だけでなく多
くの情報を持たせる多値化の要求があるが、この場合
も、複数のしきい値分布を設けるので、しきい値分布の
狭帯化が必要になってくる。しきい値分布の狭帯化のた
めには、1回の高電圧印加でしきい値が変化する量を小
さくするような電圧または時間を設定すればよいと考え
られる。しかし、この方法は、その分よけいに印加パル
ス数が増えてしまうため、動作時間が大幅に増加すると
いう問題点がある。また、書き込みと消去を繰り返して
いると、メモリセルのしきい値が分布からはずれて0.
5V以下まで下がり過ぎてしまうセルが偶発的に発生す
る。この現象により、低電源電圧動作化していくときと
同じような不具合がひきおこされる。
In a nonvolatile semiconductor memory device, the distribution of threshold values at the time of writing and erasing is as follows.
It is determined by the method of applying a high voltage, and usually has a width of about 0.5 to 1.0 V. In the future, as the power supply voltage decreases to 1.8 V or the like, the lower limit of the threshold distribution becomes. The voltage drops to about 0.5 to 1.0 V, which slows down the read access time, and the excessively lowered bits cause memory cells on the same bit line to appear to have a lower threshold than the actual one. Inconveniences such as not falling down easily occur. Therefore, it is necessary to narrow the threshold distribution and raise the lower limit of the distribution. In addition, there is a demand for multi-valued storage in which one memory cell has not only two values of “1” and “0” but also a large amount of information. In this case as well, a plurality of threshold distributions are provided. It is necessary to narrow the threshold distribution. In order to narrow the threshold distribution, it is considered that a voltage or time should be set so as to reduce the amount of change in the threshold by one application of a high voltage. However, this method has a problem that the operation time is greatly increased because the number of applied pulses increases accordingly. Also, when writing and erasing are repeated, the threshold value of the memory cell deviates from the distribution, and the threshold value becomes 0.2.
A cell that drops to 5V or less occurs accidentally. Due to this phenomenon, the same problem as in the case of operating at a low power supply voltage is caused.

【0004】本発明の目的は、メモリセルのしきい値分
布をより効率的に制御できる不揮発性半導体記憶装置を
提供することである。
An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of controlling the threshold distribution of a memory cell more efficiently.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明に係る不揮発性
半導体記憶装置は、外部から入力されるアドレス信号を
デコードして行の選択を行なう第1のデコーダと、外部
から入力されるアドレス信号をデコードして列の選択を
行なう第2のデコーダと、行及び列の方向に配列され上
記の第1と第2のデコーダの出力に基づいて外部からの
情報を電気的に書き込みまたは消去される複数のメモリ
セルからなるメモリアレイと、メモリセルに記憶した情
報が所定の状態であるかを判定するセンスアンプと、電
源電圧と異なる電圧を発生する高電圧発生回路と、第1
と第2のデコーダと高電圧発生回路の動作を制御する制
御回路とを備える。この制御回路は、ベリファイ動作に
おいて、高電圧発生回路に、複数の異なるベリファイ電
位を発生させ、ベリファイ電位を越えるまでメモリセル
の書き込みまたは消去の動作のためのパルス電圧を複数
回発生させる。また、この発明に係る不揮発性半導体記
憶装置において、上記の制御回路は、上記の高電圧発生
回路に、第1のベリファイ電位を、第2のベリファイ電
位より高く発生させる。また、この発明に係る不揮発性
半導体記憶装置において、上記の制御回路は、上記の高
電圧発生回路に、同じベリファイ電位でのメモリセルの
しきい値の変動分を変える複数回のパルス電圧を発生さ
せる。また、この発明に係る不揮発性半導体記憶装置に
おいて、上記の制御回路は、上記の高電圧発生回路に、
ベリファイ動作においてメモリセルに印加するパルス電
圧を、パルス幅を一定とし、電圧値を増加させて発生さ
せ、第1のベリファイ電位での電圧値の増加分を、第2
のベリファイ電位での増加分より大きくする。また、こ
の発明に係る不揮発性半導体記憶装置において、上記の
制御回路は、上記の高電圧発生回路に、ベリファイ動作
においてメモリセルに印加するパルス電圧を、電圧値を
一定とし、パルス幅を増加させて発生させ、第1のベリ
ファイ電位でのパルス幅の増加分を、第2のベリファイ
電位での増加分より大きくする。また、この発明に係る
不揮発性半導体記憶装置は、外部から入力されるアドレ
ス信号をデコードして行の選択を行なう第1のデコーダ
と、外部から入力されるアドレス信号をデコードして列
の選択を行なう第2のデコーダと、行及び列の方向に配
列され上記の第1と第2のデコーダの出力に基づいて外
部からの情報を電気的に書き込みまたは消去される複数
のメモリセルからなるメモリアレイと、これらのメモリ
セルに記憶した情報が所定の状態であるかを判定するセ
ンスアンプと、電源電圧と異なる電圧を発生する高電圧
発生回路と、第1と第2のデコーダと高電圧発生回路の
動作を制御する制御回路とを備え、上記のセンスアンプ
は、センスアンプの感度が変更可能である。また、この
発明に係る不揮発性半導体記憶装置において、上記のセ
ンスアンプは、感度の異なるトランジスタが並列に接続
されてなる。
A nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention decodes an externally input address signal to select a row, and outputs an externally input address signal. A second decoder for decoding and selecting a column; and a plurality of decoders arranged in the row and column directions and electrically writing or erasing external information based on the outputs of the first and second decoders. A memory array including memory cells, a sense amplifier that determines whether information stored in the memory cells is in a predetermined state, a high voltage generation circuit that generates a voltage different from a power supply voltage,
And a control circuit for controlling the operation of the second decoder and the high voltage generation circuit. In the verify operation, the high voltage generating circuit generates a plurality of different verify potentials in a verify operation, and generates a plurality of pulse voltages for a memory cell write or erase operation until the verify potential is exceeded. Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the control circuit causes the high voltage generating circuit to generate the first verify potential higher than the second verify potential. Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the control circuit generates a plurality of pulse voltages in the high voltage generation circuit, the pulse voltage changing the variation of the threshold value of the memory cell at the same verify potential. Let it. Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the control circuit may further include:
In the verify operation, a pulse voltage to be applied to the memory cell is generated by increasing the voltage value while keeping the pulse width constant, and increasing the voltage value at the first verify potential by the second verify voltage.
Larger than the increase in the verify potential. In the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the control circuit may control the high voltage generation circuit to increase a pulse width of the pulse voltage applied to the memory cell in the verify operation by making the voltage value constant and increasing the pulse width. The increase in the pulse width at the first verify potential is made larger than the increase at the second verify potential. Also, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention decodes an externally input address signal to select a row, and decodes an externally input address signal to select a column. And a memory array comprising a plurality of memory cells arranged in a row and column direction and electrically writing or erasing external information based on the outputs of the first and second decoders. , A sense amplifier for determining whether the information stored in these memory cells is in a predetermined state, a high voltage generating circuit for generating a voltage different from the power supply voltage, first and second decoders, and a high voltage generating circuit And a control circuit for controlling the operation of the sense amplifier, and the sensitivity of the sense amplifier can be changed. Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the sense amplifier includes transistors having different sensitivities connected in parallel.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施形態について説明する。 実施の形態1 図1は、本発明に係る半導体記憶装置の1実施の形態で
あるフラッシュメモリの全体の構成を示す。複数のメモ
リセルのマトリクスからなるメモリアレイ2の周辺に、
マトリクスの行と列を選択するためのXデコーダ4とY
デコーダ6とが設けられる。また、データ入力用の書込
回路8とデータ出力用のセンスアンプ10がメモリアレ
イ2にYデコーダ6を介して接続される。制御回路12
は、外部から各種制御信号を受けて、メモリ内部を制御
するための各種の制御信号を発生する。たとえば、制御
回路12は、カウンタを備え、Xデコーダ4とYデコー
ダ6にアドレス信号を供給する。高電圧発生回路14
は、内部降圧回路であり、制御回路12から受け取った
制御信号に基づき、内蔵するレジスタにデータを格納
し、レジスタに与えられたデータに基づき、外部から供
給された電源電圧Vccとは異なる種々の電圧を発生す
る。この高電圧発生回路14は、ベリファイ動作用のベ
リファイ電位をも発生する。ここで、制御回路12から
レジスタに与えられたデータによりベリファイ電位の電
圧値または時間を変化させる。発生されたベリファイ電
位はXデコーダ4とYデコーダ6に出力される。センス
アンプ10は、ベリファイ動作のため、メモリセルから
読み出した信号を制御回路12にも出力する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Embodiment 1 FIG. 1 shows an overall configuration of a flash memory which is an embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention. Around a memory array 2 composed of a matrix of a plurality of memory cells,
X decoder 4 and Y for selecting rows and columns of the matrix
A decoder 6 is provided. Further, a write circuit 8 for data input and a sense amplifier 10 for data output are connected to the memory array 2 via the Y decoder 6. Control circuit 12
Receives various control signals from the outside and generates various control signals for controlling the inside of the memory. For example, the control circuit 12 includes a counter and supplies an address signal to the X decoder 4 and the Y decoder 6. High voltage generation circuit 14
Is an internal step-down circuit, based on the control signal received from the control circuit 12, and stores the data in a built-in register, on the basis of the data given in the register is different from the power supply voltage V cc supplied from outside various Generates a voltage of This high voltage generating circuit 14 also generates a verify potential for a verify operation. Here, the voltage value or time of the verify potential is changed according to the data supplied from the control circuit 12 to the register. The generated verify potential is output to X decoder 4 and Y decoder 6. The sense amplifier 10 also outputs a signal read from the memory cell to the control circuit 12 for a verify operation.

【0007】図2と図3は、DINOR型フラッシュメ
モリのメモリセルにおける書き込み/消去の動作におけ
る電子の動きを図式的に示す。図2と図3は、図1に示
すメモリアレイ2を構成する1つのメモリセルの図式的
な断面を示す。各メモリセルは、半導体基板40の上に
形成されたソース拡散領域42とドレーン拡散領域4
4、フローティングゲート46、コントロールゲート4
8を備える。メモリセルの周囲の回路との接続は従来と
同様である。コントロールゲート48はワード線に接続
され、ワード線は、Xデコーダ4に接続される。ドレー
ン領域44はビット線に接続され、ビット線は、Yデコ
ーダ6の出力がそのゲートに入力されるYゲートトラン
ジスタを介してI/O線に接続され、I/O線にはセン
スアンプ10と書込回路8が接続される。ソース線はソ
ース線スイッチに接続される。図2に示すように、書き
込み時には、フローティングゲート46からドレーン拡
散領域44に電子(e-)が移動され、図3に示すよう
に、消去時には、基板40からフローティングゲート4
6に電子が移動される。
FIGS. 2 and 3 schematically show the movement of electrons in a write / erase operation in a memory cell of a DINOR type flash memory. 2 and 3 show a schematic cross section of one memory cell constituting the memory array 2 shown in FIG. Each memory cell includes a source diffusion region 42 and a drain diffusion region 4 formed on a semiconductor substrate 40.
4, floating gate 46, control gate 4
8 is provided. The connection with the circuit around the memory cell is the same as in the prior art. The control gate 48 is connected to a word line, and the word line is connected to the X decoder 4. The drain region 44 is connected to a bit line. The bit line is connected to an I / O line via a Y gate transistor to which an output of the Y decoder 6 is input to its gate. The writing circuit 8 is connected. The source line is connected to a source line switch. As shown in FIG. 2, at the time of writing, electrons from the floating gate 46 to the drain diffusion region 44 (e -) are moved, as shown in FIG. 3, at the time of erasing, the floating gate 4 from the substrate 40
The electrons are transferred to 6.

【0008】図4は、DINOR型フラッシュメモリに
おける制御回路12による書き込み/消去動作のプログ
ラムの基本的なフローを示す。ここで、複数の異なるベ
リファイ電位を用いて、書き込みまたは消去の動作を複
数回おこなう。第1の動作では、高電圧発生回路14に
より発生される第1のベリファイ電位は、第2の動作で
発生される第2のベリファイ電位より高い。それぞれの
ベリファイ電位に対して、次に説明するように、異なる
高電圧をメモリセルに順次印加する。ベリファイコマン
ドが入力されると(ステップS10)、まず第1の動作
として、従来と同様、または、従来よりも大きい変化分
でしきい値が変動するような電圧および時間の設定をお
こなう(ステップS12)。次に、その設定された電圧
を印加し(ステップS14)、その高電圧を印加したセ
ルに対してベリファイ電位を従来より高くした第1ベリ
ファイ電位をワード線電位として設定し(ステップS1
6)、読み出しを行い、読み出されたデータが期待され
た値となっているかどうかを判定する(ステップS1
8)。このとき、期待値になっていないセルがある場合
には(ステップS20でNO)、ステップS12に戻
り、再度高電圧をメモリセルに印加し、第1のベリファ
イ電位によるベリファイ動作を繰り返す。この一連の動
作を、高電圧を印加したメモリセルすべてについてベリ
ファイ動作による判定が期待値になるまで行い、すべて
のメモリセルのしきい値が期待値になれば(ステップS
20でYES)、次の第2の動作に移る。第2の動作と
して、まず、第2の動作に対応する電圧および時間の設
定をおこなう(ステップS22)。次に、その設定され
た電圧を印加し(ステップS24)、その高電圧を印加
したセルに対してベリファイ電位を従来より高くした第
2ベリファイ電位をワード線電位として設定し(ステッ
プS26)、読み出しを行い、読み出されたデータが期
待された値となっているかどうかを判定する(ステップ
S28)。第2のベリファイ電位は、第1のベリファイ
電位より低い。また、第2の動作では、高電圧印加用の
電位と時間を、第1の動作におけるよりもしきい値の変
化分を小さくして設定する。このとき、期待値になって
いないセルがある場合には(ステップS30でNO)、
ステップS22に戻り、再度高電圧をメモリセルに印加
し、第2のベリファイ電位によるベリファイ動作を行な
う。この一連の動作を、高電圧を印加したセルすべてが
ベリファイ動作による判定が期待値になる(ステップS
30でYES)まで行う。
FIG. 4 shows a basic flow of programming of a write / erase operation by the control circuit 12 in the DINOR type flash memory. Here, the writing or erasing operation is performed a plurality of times using a plurality of different verify potentials. In the first operation, the first verify potential generated by the high voltage generation circuit 14 is higher than the second verify potential generated in the second operation. As described below, different high voltages are sequentially applied to the memory cells for each verify potential. When a verify command is input (step S10), first, as a first operation, a voltage and a time are set such that the threshold value fluctuates in the same manner as in the related art or with a larger change than in the related art (step S12). ). Next, the set voltage is applied (step S14), and the first verify potential, which is higher than the conventional verify potential, is set as the word line potential for the cell to which the high voltage is applied (step S1).
6) Read the data and determine whether the read data has the expected value (step S1).
8). At this time, if there is a cell that does not have the expected value (NO in step S20), the flow returns to step S12, a high voltage is applied again to the memory cell, and the verify operation with the first verify potential is repeated. This series of operations is performed until all the memory cells to which the high voltage is applied are determined by the verify operation to the expected value. If the threshold values of all the memory cells reach the expected values (step S
(YES at 20), and then proceed to the second operation. As a second operation, first, a voltage and a time corresponding to the second operation are set (step S22). Next, the set voltage is applied (step S24), and a second verify potential, which is a verify potential higher than that of the conventional cell, is set as a word line potential for the cell to which the high voltage is applied (step S26), and reading is performed. To determine whether the read data has the expected value (step S28). The second verify potential is lower than the first verify potential. In the second operation, the potential and time for applying the high voltage are set so that the change in the threshold value is smaller than in the first operation. At this time, if there is a cell that has not reached the expected value (NO in step S30),
Returning to step S22, a high voltage is again applied to the memory cell, and a verify operation using the second verify potential is performed. In this series of operations, all cells to which a high voltage has been applied are determined by the verify operation to be expected values (step S
30 until YES).

【0009】次に、高電圧印加における電圧と時間の設
定(ステップS12,S22)についてさらに具体的に
説明する。図5は、DINOR型フラッシュメモリにお
ける書き込み動作での高電圧印加方法を示す。ここで、
1回の高電圧を印加する時間は500μsと一定に設定
している。メモリセルのゲートは、たとえば−11Vの
負電圧を印加し、ソースとウェルをフローティングとす
ると、ドレーンに印加する高電圧は、第1の動作では、
たとえば5Vから0.4Vきざみに増加させていくよう
にすることで、しきい値の変化分を一定にする。こうし
て、第1の動作において、図6に示されるように、しき
い値Vthは、第1のベリファイ電位を上限として分布す
る。また、第2の動作では、印加電圧を5Vから0.2
Vきざみに増加させていくようにすることで、しきい値
の変化分を一定にする。これにより、しきい値の変化分
は一定で、その変化分は第1の動作より小さくできる。
こうして、図6に示されるように、しきい値は、第2の
ベリファイ電位を上限として狭い範囲に分布する。この
ように、複数回の書き込みの動作がそれぞれ異なる電圧
印加条件でおこなわれる。
Next, the setting of the voltage and the time for applying the high voltage (steps S12 and S22) will be described more specifically. FIG. 5 shows a method of applying a high voltage in a write operation in a DINOR type flash memory. here,
The time for applying one high voltage is fixed at 500 μs. When a negative voltage of, for example, -11 V is applied to the gate of the memory cell and the source and the well are made to float, the high voltage applied to the drain in the first operation is:
For example, by increasing the voltage from 5 V in steps of 0.4 V, the variation of the threshold value is made constant. Thus, in the first operation, as shown in FIG. 6, the threshold value V th is distributed with the first verify potential as the upper limit. In the second operation, the applied voltage is changed from 5 V to 0.2.
By changing the threshold value in increments of V, the amount of change in the threshold value is kept constant. As a result, the change in the threshold value is constant, and the change can be smaller than in the first operation.
Thus, as shown in FIG. 6, the thresholds are distributed in a narrow range with the second verify potential as an upper limit. In this way, a plurality of writing operations are performed under different voltage application conditions.

【0010】図5と図6に示されるように、第1の動作
では、高電圧の印加において、しきい値の変化分を大き
くするような電圧と時間の設定をすることで、高速にし
きい値を変化させる。次の第2の動作では、第1の動作
よりもしきい値の変化分を小さくするような電圧と時間
の設定をする。こうして、しきい値の分布を狭くするこ
とができる。これにより、高速にしきい値を変化できる
とともに、メモリのしきい値分布を狭帯域化できる。ま
た、書き込みと消去を繰り返しているときに発生するし
きい値が分布からはずれてしまうセルに対しても、第1
の動作での高めのベリファイ電位を設定することで、分
布から大きく外れることを防ぐこともできる。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the first operation, when a high voltage is applied, the voltage and time are set so as to increase the change in the threshold value, thereby enabling a high-speed threshold. Change the value. In the next second operation, the voltage and time are set so that the amount of change in the threshold value is smaller than in the first operation. Thus, the threshold distribution can be narrowed. As a result, the threshold can be changed at a high speed, and the threshold distribution of the memory can be narrowed. In addition, the first threshold value is also set for cells whose threshold value generated during repetition of writing and erasing deviates from the distribution.
By setting a higher verify potential in the above operation, it is possible to prevent a large deviation from the distribution.

【0011】実施の形態2 実施の形態2の半導体記憶装置は、実施の形態1と同様
に、DINOR型フラッシュメモリであり、図7は、D
INOR型フラッシュメモリにおける書き込み動作の際
の高電圧印加方法を示す。実施の形態1では、メモリセ
ルのドレーンに印加される電圧を変化させていたが、本
実施形態では、メモリセルのドレーンに電圧が印加され
る時間を変化させる。メモリセルのゲートは、図5の例
と同様に、たとえば−11Vの負電圧を、ソースとウェ
ルをフローティングに印加し、ドレーンにはたとえば1
0Vの固定の電圧を印加する。そして、第1の動作で
は、印加時間をたとえば(200μs×1.5^回数)
とべき乗で増加させ、第2の動作では、印加時間をたと
えば(200μs×1.2^回数)とべき乗で増加させ
る。これにより、しきい値の変化分を一定にするととも
に、しきい値の変化分は第2の動作のほうが第1の動作
より小さくしている。このように、第1と第2の動作に
おいて、複数回の書き込みの動作がそれぞれ異なる電圧
印加条件でおこなわれる。このような高電圧印加を用い
ることにより、実施の形態1と同様に、高速にしきい値
を変化できるとともに、メモリのしきい値分布を狭帯域
化できる。
Second Embodiment A semiconductor memory device according to a second embodiment is a DINOR type flash memory similarly to the first embodiment, and FIG.
A method for applying a high voltage during a write operation in an INOR type flash memory will be described. In the first embodiment, the voltage applied to the drain of the memory cell is changed. In the present embodiment, the time during which the voltage is applied to the drain of the memory cell is changed. As in the example of FIG. 5, a negative voltage of, for example, -11 V is applied to the gate of the memory cell so that the source and the well are floating, and the drain is, for example, 1 V.
A fixed voltage of 0 V is applied. In the first operation, the application time is set to, for example, (200 μs × 1.5 ° times)
In the second operation, the application time is increased by a power of, for example, (200 μs × 1.2 ° times). Thus, the variation of the threshold value is made constant, and the variation of the threshold value is smaller in the second operation than in the first operation. As described above, in the first and second operations, a plurality of writing operations are performed under different voltage application conditions. By using such a high voltage application, as in the first embodiment, the threshold can be changed at high speed, and the threshold distribution of the memory can be narrowed.

【0012】実施の形態3 実施の形態3のフラッシュメモリは、NOR型フラッシ
ュメモリである。図8と図9は、図1に示すメモリアレ
イ2を構成する1つのメモリセルの図式的な断面図であ
り、NOR型フラッシュメモリにおける書き込み/消去
の動作での電子の動きを図式的に示す。メモリセルは、
半導体基板60の上に形成されたソース拡散領域62と
ドレーン拡散領域64、フローティングゲート66、コ
ントロールゲート68を備える。図8に示すように、書
き込み時にはドレイン領域64からフローティングゲー
ト66に電子(e-)が移動され、図9に示すように、
消去時にはフローティングゲート66から基板60に電
子が移動される。
Third Embodiment A flash memory according to a third embodiment is a NOR flash memory. 8 and 9 are schematic cross-sectional views of one memory cell constituting the memory array 2 shown in FIG. 1, and schematically show the movement of electrons in the write / erase operation in the NOR flash memory. . The memory cell is
The semiconductor device includes a source diffusion region 62 and a drain diffusion region 64 formed on a semiconductor substrate 60, a floating gate 66, and a control gate 68. As shown in FIG. 8, at the time of writing, electrons (e ) are moved from the drain region 64 to the floating gate 66, and as shown in FIG.
At the time of erasing, electrons are moved from the floating gate 66 to the substrate 60.

【0013】図10は、NOR型フラッシュメモリにお
ける消去動作の際の高電圧印加方法を示す。メモリセル
のゲート68は、たとえば0Vの電圧(または負電圧)
を印加し、ドレイン64をフローティングとする。1回
の高電圧を印加する時間は500μsと一定にしてい
る。ソース62とウェル64にはたとえば第1の動作で
は、第1のベリファイ電位で印加電圧を5Vから0.4
Vきざみに増加させていくようにすることで、しきい値
の変化分を一定にする。さらに第2の動作では、第2の
ベリファイ電位で印加電圧を5Vから0.2Vきざみに
増加させていくようにすることで、しきい値の変化分を
一定にする。これにより、しきい値の変化分は一定で、
その変化分は第1の動作より小さくできる。このよう
に、複数回の消去の動作がそれぞれ異なる電圧印加条件
でおこなわれる。なお、消去動作は、複数のメモリセル
について同時におこなわれる。このような高電圧印加を
用いることにより、実施の形態1と同様に、高速にしき
い値を変化できるとともに、メモリのしきい値分布を狭
帯域化できる。
FIG. 10 shows a method of applying a high voltage during an erasing operation in a NOR type flash memory. The gate 68 of the memory cell has a voltage of 0 V (or a negative voltage), for example.
To make the drain 64 floating. The time for applying one high voltage is fixed at 500 μs. In the first operation, for example, in the first operation, the source 62 and the well 64 are applied with an applied voltage of 5 V to 0.4 at the first verify potential.
By changing the threshold value in increments of V, the amount of change in the threshold value is kept constant. Further, in the second operation, the applied voltage is increased from 5 V to 0.2 V at the second verify potential, so that the variation of the threshold value is made constant. As a result, the change in the threshold value is constant,
The change can be made smaller than in the first operation. In this manner, a plurality of erasing operations are performed under different voltage application conditions. Note that the erasing operation is performed simultaneously on a plurality of memory cells. By using such a high voltage application, as in the first embodiment, the threshold can be changed at high speed, and the threshold distribution of the memory can be narrowed.

【0014】実施の形態4 実施の形態4の半導体記憶装置は、実施の形態3と同様
に、NOR型フラッシュメモリであり、図11は、NO
R型フラッシュメモリにおける消去動作の際の高電圧印
加方法を示す。第1と第2の動作において、複数回の書
き込みの動作がそれぞれ異なる電圧印加条件でおこなわ
れる。実施の形態3では、メモリセルのソースに印加さ
れる電圧を変化させていたが、本実施の形態では、メモ
リセルのソースに電圧が印加される時間を変化させる。
メモリセルのゲートは、たとえば0Vの電圧を印加し、
ドレーンの電位をフローティングにし、ソースとウエル
にはたとえば10.0Vの固定の電圧を印加する。そし
て、第1の動作では、印加時間をたとえば(200μs
×1.5^回数)とべき乗で増加させ、第2の動作で
は、印加時間をたとえば(200μs×1.2^回数)
とべき乗で増加させる。これにより、しきい値の変化分
を一定にするとともに、しきい値の変化分は第2の動作
のほうが第1の動作より小さくしている。このような高
電圧印加を用いることにより、実施の形態3と同様に、
高速にしきい値を変化できるとともに、メモリのしきい
値分布を狭帯域化できる。
Fourth Embodiment A semiconductor memory device according to a fourth embodiment is a NOR type flash memory similarly to the third embodiment, and FIG.
4 shows a method of applying a high voltage during an erase operation in an R-type flash memory. In the first and second operations, a plurality of writing operations are performed under different voltage application conditions. In the third embodiment, the voltage applied to the source of the memory cell is changed. In this embodiment, the time during which the voltage is applied to the source of the memory cell is changed.
For example, a voltage of 0 V is applied to the gate of the memory cell,
The drain potential is made floating, and a fixed voltage of, for example, 10.0 V is applied to the source and the well. In the first operation, the application time is set to, for example, (200 μs
× 1.5 times) and in the second operation, the application time is set to, for example, (200 μs × 1.2 times)
And increase by powers. Thus, the variation of the threshold value is made constant, and the variation of the threshold value is smaller in the second operation than in the first operation. By using such a high voltage application, as in the third embodiment,
The threshold can be changed at high speed, and the threshold distribution of the memory can be narrowed.

【0015】実施の形態5 以上に説明した実施の形態では、高電圧発生回路で発生
した複数の基準電圧(ベリファイ電位)を用いて検出レ
ベルを変えているが、実施の形態5では、センスアンプ
の感度を変更することで疑似的に検出レベルを変える。
図12は、メモリセル80に接続されたセンスアンプ1
0'を示す。メモリセル80のコントロールゲートは、
ワードライン信号WLに接続され、ソースは、この図で
は接地されている。ドレーンは、NMOSトランジスタ
82を介して、センスアンプ10'に接続される。この
トランジスタ82は、カラム信号(Y選択信号)により
選択される。また、NMOSトランジスタ84は、バイ
アス回路86によりビット線の電位を1V付近に抑える
ようにしている。センスアンプ10'において、負荷回
路は、2個のPMOSトランジスタ102、104から
構成される。通常の動作、すなわち読み出し動作の場
合、第1PMOSトランジスタ102のゲートを0Vと
し、第2PMOSトランジスタ104のゲートを電源電
圧とする。この第1PMOSトランジスタ102は、従
来のセンスアンプと同じサイズである。ベリファイ動作
時は、第1PMOSトランジスタ102よりも駆動能力
の小さい、すなわち、サイズの小さい第2PMOSトラ
ンジスタ104をオンさせる。これにより、メモリセル
のゲート電圧が一定でも、ゲート電圧を見掛け上高くみ
せることができる。図13は、メモリセルのゲート電位
WLとメモリセルに流れる電流Icellの関係を示す。負
荷のPMOSトランジスタ104のサイズを小さくする
ことにより、感度が、実線で示すノーマルな感度(PM
OSトランジスタ102の感度)から破線で示す感度に
増加する。こうして、ゲート電圧を変化させているかの
ごとく見せることができる。ベリファイ動作において
は、図4に示すフローが同様に用いられるが、ステップ
S16,S26におけるベリファイ電位設定の代わりに
PMOSトランジスタが選択される。こうして、ベリフ
ァイ動作において、しきい値の分布を、高速に変化で
き、かつ、メモリセルのしきい値を狭帯域化できる。ま
た、分布から大きく離れるビットをなくすことができ
る。これにより、前記のベリファイ電位を発生させる回
路を内部に複数備えることなく、センスアンプの感度を
変えることができ、同様の機能を果たすことができ、回
路を少なくすることができる。なお、センスアンプにお
いて、駆動能力の異なるPMOSトランジスタの数は3
個以上であってもよい。
Fifth Embodiment In the above-described embodiment, the detection level is changed by using a plurality of reference voltages (verify potentials) generated by the high-voltage generating circuit. The detection level is changed in a pseudo manner by changing the sensitivity.
FIG. 12 shows the sense amplifier 1 connected to the memory cell 80.
Indicates 0 '. The control gate of the memory cell 80
The source is connected to the word line signal WL, and the source is grounded in this figure. The drain is connected to the sense amplifier 10 'via the NMOS transistor 82. This transistor 82 is selected by a column signal (Y selection signal). The NMOS transistor 84 suppresses the potential of the bit line to around 1 V by a bias circuit 86. In the sense amplifier 10 ', the load circuit includes two PMOS transistors 102 and 104. In the case of a normal operation, that is, a read operation, the gate of the first PMOS transistor 102 is set to 0 V, and the gate of the second PMOS transistor 104 is set to the power supply voltage. This first PMOS transistor 102 has the same size as a conventional sense amplifier. At the time of the verify operation, the second PMOS transistor 104 having a smaller driving capability than the first PMOS transistor 102, that is, a smaller size, is turned on. Thereby, even if the gate voltage of the memory cell is constant, the gate voltage can be made apparently higher. FIG. 13 shows the relationship between the gate potential WL of the memory cell and the current I cell flowing in the memory cell. By reducing the size of the PMOS transistor 104 as a load, the sensitivity becomes equal to the normal sensitivity (PM
From the OS transistor 102) to the sensitivity indicated by the broken line. Thus, it can be seen as if the gate voltage is being changed. In the verify operation, the flow shown in FIG. 4 is similarly used, but a PMOS transistor is selected instead of setting the verify potential in steps S16 and S26. Thus, in the verify operation, the distribution of threshold values can be changed at high speed, and the threshold value of the memory cell can be narrowed. In addition, it is possible to eliminate bits that largely deviate from the distribution. As a result, the sensitivity of the sense amplifier can be changed without providing a plurality of circuits for generating the above-described verify potential therein, the same function can be achieved, and the number of circuits can be reduced. In the sense amplifier, the number of PMOS transistors having different driving capabilities is three.
The number may be more than one.

【0016】以上に複数の高電圧印加方法を説明した。
しかし、その他の、より簡単な一定電圧、一定時間での
高電圧印加方法およびこれらの複合方法も考えられる。
また、上述の実施形態はメモリセルのしきい値を下げる
動作について説明したが、当然のごとくメモリセルのし
きい値を上げる動作についても適応できることは明白で
ある。
A plurality of high voltage application methods have been described above.
However, other simpler methods of applying a constant voltage and a high voltage in a fixed time, and a combination of these methods are also conceivable.
In the above-described embodiment, the operation of lowering the threshold value of the memory cell has been described. However, it is obvious that the operation can be applied to the operation of increasing the threshold value of the memory cell as a matter of course.

【0017】[0017]

【発明の効果】この発明に係る不揮発性半導体記憶装置
は、外部から入力されるアドレス信号をデコードして行
の選択を行なう第1のデコーダと、外部から入力される
アドレス信号をデコードして列の選択を行なう第2のデ
コーダと、行及び列の方向に配列され上記の第1と第2
のデコーダの出力に基づいて外部からの情報を電気的に
書き込みまたは消去される複数のメモリセルからなるメ
モリアレイと、メモリセルに記憶した情報が所定の状態
であるかを判定するセンスアンプと、電源電圧と異なる
電圧を発生する高電圧発生回路と、第1と第2のデコー
ダと高電圧発生回路の動作を制御する制御回路とを備え
る。この制御回路は、ベリファイ動作において、高電圧
発生回路に、複数の異なるベリファイ電位を発生させ、
ベリファイ電位を越えるまでメモリセルの書き込みまた
は消去の動作のためのパルス電圧を複数回発生させるの
で、しきい値の分布を高速に変化でき、かつ、メモリセ
ルのしきい値を狭帯域化できる。また、分布から大きく
離れるビットをなくすことができる。
The nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention decodes an externally input address signal to select a row, and decodes an externally input address signal to a column. And a second decoder, which is arranged in the row and column directions,
A memory array consisting of a plurality of memory cells in which information from the outside is electrically written or erased based on the output of the decoder, a sense amplifier that determines whether the information stored in the memory cells is in a predetermined state, A high voltage generating circuit for generating a voltage different from the power supply voltage, a first and a second decoder, and a control circuit for controlling the operation of the high voltage generating circuit are provided. In the verify operation, the control circuit generates a plurality of different verify potentials in the high voltage generation circuit,
Since the pulse voltage for the writing or erasing operation of the memory cell is generated a plurality of times until the verify potential is exceeded, the distribution of the threshold value can be changed at a high speed, and the threshold value of the memory cell can be narrowed. In addition, it is possible to eliminate bits that largely deviate from the distribution.

【0018】また、この発明に係る不揮発性半導体記憶
装置において、上記の制御回路は、上記の高電圧発生回
路に、第1のベリファイ電位を、第2のベリファイ電位
より高く発生させるので、書き込みと消去を繰り返して
いるときに発生するしきい値が分布からはずれてしまう
セルに対しても、第1の動作での高めのベリファイ電位
を用いることで、分布から大きく外れることを防ぐこと
ができ、オーバープログラムが起こりにくくなる。第1
の高いベリファイ電位を用いて、しきい値を高速に変化
でき、第2の低いベリファイ電位を用いて、しきい値分
布を狭くできる。また、この発明に係る不揮発性半導体
記憶装置において、上記の制御回路は、上記の高電圧発
生回路に、同じベリファイ電位でのメモリセルのしきい
値の変動分を変える複数回のパルス電圧を発生させるの
で、分布の幅を狭めるとともに、プログラム時間を短縮
できる。たとえば、上記の制御回路は、上記の高電圧発
生回路に、ベリファイ動作においてメモリセルに印加す
るパルス電圧を、パルス幅を一定とし、電圧値を増加さ
せて発生させ、第1のベリファイ電位での電圧値の増加
分を、第2のベリファイ電位での増加分より大きくする
ので、分布の幅を狭めるとともに、プログラム時間を短
縮できる。たとえば、上記の制御回路は、メモリセルに
印加するパルス電圧を、電圧値を一定とし、パルス幅を
増加させて発生させ、第1のベリファイ電位でのパルス
幅の増加分を、第2のベリファイ電位での増加分より大
きくするので、分布の幅を狭めるとともに、プログラム
時間を短縮できる。
Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the control circuit causes the high voltage generating circuit to generate the first verify potential higher than the second verify potential, so that the write and read operations can be performed. By using the higher verify potential in the first operation, it is possible to prevent the threshold value generated during repeated erasure from being out of distribution by using a higher verify potential. Over programming is less likely to occur. First
The threshold value can be changed at high speed by using the high verify potential, and the threshold distribution can be narrowed by using the second low verify potential. Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the control circuit generates a plurality of pulse voltages in the high voltage generation circuit, the pulse voltage changing the variation of the threshold value of the memory cell at the same verify potential. Therefore, the width of the distribution can be narrowed and the program time can be shortened. For example, the control circuit generates a pulse voltage to be applied to the memory cell in the verify operation with a constant pulse width and an increased voltage value in the high voltage generation circuit, Since the increase in the voltage value is made larger than the increase in the second verify potential, the width of the distribution can be narrowed and the programming time can be shortened. For example, the above-described control circuit generates a pulse voltage applied to the memory cell with a constant voltage value and an increased pulse width, and generates an increase in the pulse width at the first verify potential in the second verify voltage. Since it is larger than the increase in the potential, the width of the distribution can be narrowed and the program time can be shortened.

【0019】また、この発明に係る不揮発性半導体記憶
装置は、外部から入力されるアドレス信号をデコードし
て行の選択を行なう第1のデコーダと、外部から入力さ
れるアドレス信号をデコードして列の選択を行なう第2
のデコーダと、行及び列の方向に配列され上記の第1と
第2のデコーダの出力に基づいて外部からの情報を電気
的に書き込みまたは消去される複数のメモリセルからな
るメモリアレイと、これらのメモリセルに記憶した情報
が所定の状態であるかを判定するセンスアンプと、電源
電圧と異なる電圧を発生する高電圧発生回路と、第1と
第2のデコーダと高電圧発生回路の動作を制御する制御
回路とを備え、上記のセンスアンプは、センスアンプの
感度が変更可能であるので、センスアンプの感度を変え
ることより、しきい値分布が高速に変化でき、また、し
きい値分布を狭くできる。センスアンプの感度を変更す
ることにより、ベリファイ電位を内部で複数発生する回
路を設けなくても、検出レベルを疑似的に変更できる。
これにより、センスアンプの感度を変えることにより、
しきい値の分布を、同様に高速に変化でき、かつ、メモ
リセルのしきい値を狭帯域化できる。また、分布から大
きく離れるビットをなくすことができる。また、この発
明に係る不揮発性半導体記憶装置において、上記のセン
スアンプは、感度の異なるトランジスタが並列に接続さ
れてなるので、いずれかのトランジスタを選択的に用い
ることによりセンスアンプの感度が変更可能である。
Further, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention decodes an externally input address signal to select a row, and decodes an externally input address signal to a column. Second choice
And a memory array comprising a plurality of memory cells arranged in the row and column directions and electrically writing or erasing external information based on the outputs of the first and second decoders. , A sense amplifier that determines whether the information stored in the memory cell is in a predetermined state, a high voltage generation circuit that generates a voltage different from the power supply voltage, and operations of the first and second decoders and the high voltage generation circuit. And a control circuit for controlling the sense amplifier. Since the sensitivity of the sense amplifier can be changed, the threshold distribution can be changed at a high speed by changing the sensitivity of the sense amplifier. Can be narrowed. By changing the sensitivity of the sense amplifier, the detection level can be changed in a pseudo manner without providing a circuit for internally generating a plurality of verify potentials.
Thereby, by changing the sensitivity of the sense amplifier,
Similarly, the threshold distribution can be changed at a high speed, and the threshold of the memory cell can be narrowed. In addition, it is possible to eliminate bits that largely deviate from the distribution. Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, since the sense amplifier is configured by connecting transistors having different sensitivities in parallel, the sensitivity of the sense amplifier can be changed by selectively using one of the transistors. It is.

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

【図1】 本発明に係る半導体集積回路装置の1例であ
るフラッシュメモリの全体の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a flash memory as an example of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

【図2】 DINOR型フラッシュメモリの書き込みの
動作における電子の動きを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the movement of electrons in the writing operation of the DINOR type flash memory.

【図3】 DINOR型フラッシュメモリの消去の動作
における電子の動きを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing movement of electrons in an erasing operation of the DINOR type flash memory.

【図4】 この発明の実施の形態1におけるフラッシュ
メモリにおける書き込み/消去動作の基本的なフローチ
ャートである。
FIG. 4 is a basic flowchart of a write / erase operation in the flash memory according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 DINOR型フラッシュメモリにおける書き
込み動作での高電圧印加を示すタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing application of a high voltage in a write operation in a DINOR type flash memory.

【図6】 この発明の実施の形態1におけるフラッシュ
メモリにおけるしきい値の分布の図式的なグラフであ
る。
FIG. 6 is a schematic graph showing a distribution of threshold values in the flash memory according to the first embodiment of the present invention;

【図7】 この発明の実施の形態2のDINOR型フラ
ッシュメモリにおける書き込みの際の高電圧印加を示す
タイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing high voltage application at the time of writing in the DINOR type flash memory according to the second embodiment of the present invention;

【図8】 DINOR型フラッシュメモリの書き込み動
作における電子の動きを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the movement of electrons in a write operation of a DINOR type flash memory.

【図9】 DINOR型フラッシュメモリの消去動作に
おける電子の動きを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a movement of electrons in an erase operation of the DINOR type flash memory.

【図10】 この発明の実施の形態3のNOR型フラッ
シュメモリにおける消去動作の際の高電圧印加を示すタ
イムチャートである。
FIG. 10 is a time chart showing application of a high voltage during an erasing operation in a NOR flash memory according to a third embodiment of the present invention;

【図11】 この発明の実施の形態4のNOR型フラッ
シュメモリにおける消去動作の際の高電圧印加を示すタ
イムチャートである。
FIG. 11 is a time chart showing high voltage application during an erasing operation in a NOR flash memory according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態5のフラッシュメモ
リにおけるメモリセルとセンスアンプを含む回路の図で
ある。
FIG. 12 is a circuit diagram including a memory cell and a sense amplifier in a flash memory according to a fifth embodiment of the present invention;

【図13】 この発明の実施の形態5のフラッシュメモ
リにおけるメモリセルのゲート電位(WL)とメモリセ
ルに流れる電流(Icell)の関係を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a relationship between a gate potential (WL) of a memory cell and a current (I cell ) flowing through the memory cell in the flash memory according to the fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 メモリアレイ、 4 Xデコーダ、 6 Yデコー
ダ、 10 センスアンプ、 12 制御回路、 14
高電圧発生回路。
2 memory array, 4 X decoder, 6 Y decoder, 10 sense amplifier, 12 control circuit, 14
High voltage generation circuit.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部から入力されるアドレス信号をデコ
ードして行の選択を行なう第1のデコーダと、外部から
入力されるアドレス信号をデコードして列の選択を行な
う第2のデコーダと、行及び列の方向に配列され上記の
第1と第2のデコーダの出力に基づいて外部からの情報
を電気的に書き込みまたは消去される複数のメモリセル
からなるメモリアレイと、メモリセルに記憶した情報が
所定の状態であるかを判定するセンスアンプと、電源電
圧と異なる電圧を発生する高電圧発生回路と、第1と第
2のデコーダと高電圧発生回路の動作を制御する制御回
路とを備え、この制御回路は、ベリファイ動作におい
て、高電圧発生回路に、複数の異なるベリファイ電位を
発生させ、ベリファイ電位を越えるまでメモリセルの書
き込みまたは消去の動作のためのパルス電圧を複数回発
生させることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A first decoder for decoding an externally input address signal to select a row; a second decoder for decoding an externally input address signal to select a column; A memory array composed of a plurality of memory cells arranged in a column direction and electrically writing or erasing external information based on the outputs of the first and second decoders; and information stored in the memory cells. Includes a sense amplifier that determines whether the voltage is in a predetermined state, a high voltage generation circuit that generates a voltage different from the power supply voltage, and a control circuit that controls operations of the first and second decoders and the high voltage generation circuit. In the verify operation, the control circuit generates a plurality of different verify potentials in the high voltage generating circuit, and performs a write or erase operation of the memory cell until the verify potential exceeds the verify potential. A nonvolatile semiconductor memory device characterized by generating a pulse voltage for operation a plurality of times.
【請求項2】 請求項1に記載された不揮発性半導体記
憶装置において、 上記の制御回路は、上記の高電圧発生回路に、第1のベ
リファイ電位を、第2のベリファイ電位より高く発生さ
せることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said control circuit causes said high voltage generation circuit to generate a first verify potential higher than a second verify potential. A nonvolatile semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項1に記載された不揮発性半導体記
憶装置において、 上記の制御回路は、上記の高電圧発生回路に、同じベリ
ファイ電位でのメモリセルのしきい値の変動分を変える
複数回のパルス電圧を発生させることを特徴とする不揮
発性半導体記憶装置。
3. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said control circuit is configured to control said high voltage generation circuit to change a threshold voltage variation of a memory cell at the same verify potential. A non-volatile semiconductor memory device which generates a pulse voltage twice.
【請求項4】 請求項3に記載された不揮発性半導体記
憶装置において、 上記の制御回路は、上記の高電圧発生回路に、ベリファ
イ動作においてメモリセルに印加するパルス電圧を、パ
ルス幅を一定とし、電圧値を増加させて発生させ、第1
のベリファイ電位での電圧値の増加分を、第2のベリフ
ァイ電位での増加分より大きくすることを特徴とする不
揮発性半導体記憶装置。
4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein said control circuit controls said high voltage generating circuit to apply a pulse voltage applied to a memory cell in a verify operation to a constant pulse width. Is generated by increasing the voltage value,
A non-volatile semiconductor memory device characterized in that the increase in the voltage value at the verify potential is larger than the increase at the second verify potential.
【請求項5】 請求項3に記載された不揮発性半導体記
憶装置において、 上記の制御回路は、上記の高電圧発生回路に、ベリファ
イ動作においてメモリセルに印加するパルス電圧を、電
圧値を一定とし、パルス幅を増加させて発生させ、第1
のベリファイ電位でのパルス幅の増加分を、第2のベリ
ファイ電位での増加分より大きくすることを特徴とする
不揮発性半導体記憶装置。
5. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein said control circuit controls said high voltage generating circuit to apply a pulse voltage applied to a memory cell in a verify operation to a constant voltage value. , The pulse width is increased and the first
A non-volatile semiconductor memory device characterized in that the increase in pulse width at the verify potential is larger than the increase at the second verify potential.
【請求項6】 外部から入力されるアドレス信号をデコ
ードして行の選択を行なう第1のデコーダと、外部から
入力されるアドレス信号をデコードして列の選択を行な
う第2のデコーダと、行及び列の方向に配列され上記の
第1と第2のデコーダの出力に基づいて外部からの情報
を電気的に書き込みまたは消去される複数のメモリセル
からなるメモリアレイと、これらのメモリセルに記憶し
た情報が所定の状態であるかを判定するセンスアンプ
と、電源電圧と異なる電圧を発生する高電圧発生回路
と、第1と第2のデコーダと高電圧発生回路の動作を制
御する制御回路とを備え、上記のセンスアンプは、セン
スアンプの感度が変更可能であることを特徴とする不揮
発性半導体記憶装置。
6. A first decoder that decodes an externally input address signal to select a row, a second decoder that decodes an externally input address signal to select a column, And a memory array composed of a plurality of memory cells arranged in a column direction and electrically writing or erasing external information based on the outputs of the first and second decoders, and storing the information in these memory cells. A sense amplifier for determining whether the obtained information is in a predetermined state, a high voltage generating circuit for generating a voltage different from the power supply voltage, a control circuit for controlling operations of the first and second decoders and the high voltage generating circuit, And the sensitivity of the sense amplifier is changeable.
【請求項7】 請求項6に記載された不揮発性半導体記
憶装置において、 上記のセンスアンプは、感度の異なるトランジスタが並
列に接続されてなることを特徴とする不揮発性半導体記
憶装置。
7. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 6, wherein said sense amplifier is configured by connecting transistors having different sensitivities in parallel.
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