JPH10241389A - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents

不揮発性半導体記憶装置

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JPH10241389A
JPH10241389A JP32643797A JP32643797A JPH10241389A JP H10241389 A JPH10241389 A JP H10241389A JP 32643797 A JP32643797 A JP 32643797A JP 32643797 A JP32643797 A JP 32643797A JP H10241389 A JPH10241389 A JP H10241389A
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JP
Japan
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word line
voltage
power supply
memory
block
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JP32643797A
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English (en)
Inventor
Hiromi Nobukata
浩美 信方
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ブロックデコーダのレイアウト面積を小さくで
きる不揮発性半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】DINOR型フラッシュメモリのデコーダ
回路10aにおいて、通常の1ストリングより短いブロ
ック同士のNDEN(最終段のバッファの低電位側の電
源回路)を共有したので、従来例と同じ動作が実現でき
るとともに、ブートブロック部のブロックデコーダのレ
イアウト面積の削減を実現できる。また、不良で多いパ
ターンがワード線2本〜数本のショートやセルの単ビッ
ト不良の場合、冗長ブロックは通常の1ストリングより
小さく構成したほうが冗長効率がよい。このような場合
に冗長ブロックのブロックデコーダに本発明の構成を用
いれば冗長部のデコーダを小さくレイアウトできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に書き換え
可能でかつ分割消去可能な半導体不揮発性記憶装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】電気的に書き換え可能な半導体不揮発性
記憶装置、たとえばDINOR型フラッシュメモリにお
いては、ページ単位で書き込みを行い、消去は選択ゲー
トで主ビット線から分離されるメモリセルストリングを
基本単位として行うように構成されている。
【0003】図5は、DINOR型フラッシュメモリに
おけるメモリアレイ構造を示す図である。図5のDIN
OR型フラッシュメモリは、便宜上、1本の主ビット線
MBLに接続された副ビット線SBL1本に4個のメモ
リトランジスタMT0〜MT3のドレインが接続された
場合のDINOR型メモリストリングDNRSGを示し
ている。このDINOR型においては、主ビット線MB
Lと副ビット線SBLは、選択ゲート線SLにより制御
される選択トランジスタST0を介して接続される。副
ビット線SBLは、4本のワード線WL0〜WL3と交
差し、各交差位置に4個のメモリトランジスタMT0〜
MT3が配置される。また、各メモリトランジスタMT
0〜MT3の各ソースは共通ソース線SLに接続されて
いる。このようなメモリセルアレイにおいて、DINO
Rのメモリセルの個数が多いほど集積度は上がる。
【0004】このような構成を有するDINOR型メモ
リストリングDNRSG1個から数個でブロックが形成
され、これが仕様上の消去単位となる。このため、フラ
ッシュメモリのデコーダ回路は各ブロック(ストリン
グ)を選択するブロックデコーダと1ストリング内の1
ワード線WLの選択を行うサブデコーダで構成する方法
が一般的となっている。
【0005】また、フラッシュメモリに要求される機能
の1つにブートブロック機能がある。この機能はメモリ
アレイのトップまたはボトムの正規のブロックサイズと
は異なるサイズのブロックを配置し、CPUからみたフ
ラッシュメモリの使い勝手を良くする機能である。この
機能を実現するために、ブートブロックは、正規の1ス
トリング中のセル数の半分、1/4等で1ブロックが構
成される。たとえば図5の正規のDINORストリング
を例にとると、ブートブロック中のセルは2個である。
【0006】図6は、ブートブロック機能を有するDI
NOR型フラッシュメモリのデコーダ回路の構成例を示
す回路図である。この例は、正規のDINORストリン
グのセル数が4個で、ブートブロック中のセル数が2個
の場合である。なお、この例では、図面の簡単化のた
め、選択トランジスタを駆動するめの選択ゲート線用の
デコード部は省略している。
【0007】このデコーダ回路10は、図6に示すよう
に、1ストリング内の1ワード線WLの選択を行うサブ
デコーダ11、各ブロック(ストリング)を選択する正
規ブロックデコーダ12−0,・・、およびブートブロ
ックデコーダ13−0,13−1により構成されてい
る。
【0008】サブデコーダ11は、各ブロックデコーダ
12−0,・・、およびブートブロックデコーダ13−
0,13−1に接続されるワード線4本のうち1本を選
択するためのワード線選択信号PREWL0〜PREW
L3を、動作モードに応じて出力する。具体的には、正
規のブロックデコーダ12−0,・・、には4つのワー
ド線選択信号PREWL0〜PREWL3を並列的に供
給し、ブートブロックデコーダ13−0にはワード線選
択信号PREWL0およびPREWL1を供給し、ブー
トブロックデコーダ13−1にはワード線選択信号PR
EWL2およびPREWL3を供給する。
【0009】各ブロックデコーダ12−0,・・、はバ
ッファ部121および電源部122から構成される。
【0010】バッファ部121は、pチャネルMOS
(PMOS)トランジスタとnチャネルMOS(NMO
S)トランジスタのゲート同士並びにドレイン同士を接
続してなるバッファ回路121a,121b,121
c,121dにより構成されている。バッファ回路12
1aの入力端子(NMOSトランジスタとPMOSトラ
ンジスタのゲート)はワード線選択信号PREWL0の
入力ラインに接続され、出力端子(NMOSトランジス
タとPMOSトランジスタのドレイン同士の接続点)は
ワード線WL0−0に接続されている。バッファ回路1
21bの入力端子(NMOSトランジスタとPMOSト
ランジスタのゲート)はワード線選択信号PREWL1
の入力ラインに接続され、出力端子(NMOSトランジ
スタとPMOSトランジスタのドレイン同士の接続点)
はワード線WL0−1に接続されている。バッファ回路
121cの入力端子(NMOSトランジスタとPMOS
トランジスタのゲート)はワード線選択信号PREWL
2の入力ラインに接続され、出力端子(NMOSトラン
ジスタとPMOSトランジスタのドレイン同士の接続
点)はワード線WL0−2に接続されている。バッファ
回路121dの入力端子(NMOSトランジスタとPM
OSトランジスタのゲート)はワード線選択信号PRE
WL3の入力ラインに接続され、出力端子(NMOSト
ランジスタとPMOSトランジスタのドレイン同士の接
続点)はワード線WL0−3に接続されている。そし
て、バッファ回路121a〜121dを構成する各PM
OSトランジスタのソースは電源部122の高電位側電
源回路(PDEN)122aに共通に接続され、各NM
OSトランジスタのソースは電源部122の低電位側電
源回路(NDEN)122bに共通に接続されている。
【0011】ブートブロックデコーダ13−0はバッフ
ァ部131−0および電源部132−0から構成され
る。
【0012】バッファ部131−0は、PMOSトラン
ジスタとNMOSトランジスタのゲート同士並びにドレ
イン同士を接続してなるバッファ回路131a,131
bにより構成されている。バッファ回路131aの入力
端子(NMOSトランジスタとPMOSトランジスタの
ゲート)はワード線選択信号PREWL0の入力ライン
に接続され、出力端子(NMOSトランジスタとPMO
Sトランジスタのドレイン同士の接続点)はワード線W
Li−0に接続されている。バッファ回路131bの入
力端子(NMOSトランジスタとPMOSトランジスタ
のゲート)はワード線選択信号PREWL1の入力ライ
ンに接続され、出力端子(NMOSトランジスタとPM
OSトランジスタのドレイン同士の接続点)はワード線
WLi−1に接続されている。そして、バッファ回路1
31a,131bを構成する各PMOSトランジスタの
ソースは電源部132−0の高電位側電源回路(PDE
N)132aに共通に接続され、各NMOSトランジス
タのソースは電源部132−0の低電位側電源回路(N
DEN)132bに共通に接続されている。
【0013】ブートブロックデコーダ13−1はバッフ
ァ部131−1および電源部132−1から構成され
る。
【0014】バッファ回路131cの入力端子(NMO
SトランジスタとPMOSトランジスタのゲート)はワ
ード線選択信号PREWL2の入力ラインに接続され、
出力端子(NMOSトランジスタとPMOSトランジス
タのドレイン同士の接続点)はワード線WLj−0に接
続されている。バッファ回路131dの入力端子(NM
OSトランジスタとPMOSトランジスタのゲート)は
ワード線選択信号PREWL3の入力ラインに接続さ
れ、出力端子(NMOSトランジスタとPMOSトラン
ジスタのドレイン同士の接続点)はワード線WLj−1
に接続されている。そして、バッファ回路131c,1
31dを構成する各PMOSトランジスタのソースは電
源部132−1の高電位側電源回路(PDEN)132
cに共通に接続され、各NMOSトランジスタのソース
は電源部132−1の低電位側電源回路(NDEN)1
32dに共通に接続されている。
【0015】また、DINOR型フラッシュメモリにお
いても、メモリチップの製造歩留りを実用的水準に保つ
ことが困難である。このため、この歩留り低下の主要因
である欠陥メモリセルやワード線のショートを救済する
ために、欠陥メモリセルを回路的に置換できる予備的な
メモリセルをあらかじめメモリアレイ内に配置する冗長
回路構成がとられている。この冗長回路構成の場合も、
上述したブートブロック機能の場合と同様な構成をとる
ことができ、デコーダの構成も図6と同様な構成がとら
れる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たサブデコーダとブロックデコーダの構成を採るデコー
ダ回路において、正規ブロック側ではワード線4本に対
して高低1対の電源回路を配置すればよいが、ブートブ
ロック側ではワード線2本のピッチに1対の電源回路を
配置する必要があり、レイアウトが大変となる。すなわ
ち、ブートブロックあるいは冗長ブロック機能を実現す
るために正規の1ストリング中のセル数の半分、1/4
等で1ブロックを構成する場合、1ストリング中のセル
数が半分になろうが1/4になろうがブロックデコーダ
に要求される回路は同じであるため、ロウ方向のピッチ
が半分、1/4のスペースにブロックデコーダを配置す
る必要があるからである。
【0017】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ブロックデコーダのレイアウト
面積を小さくできる不揮発性半導体記憶装置を提供する
ことにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、それぞれ異なるワード線に接続された複
数のメモリセルが接続されてなる少なくとも一つのメモ
リストリングを備えた少なくとも一つの正規メモリブロ
ックと、上記正規メモリブロックのメモリストリングを
構成するメモリセルより少ない数のメモリセルで構成さ
れ、かつ当該メモリセルが異なるワード線に接続されて
なる少なくとも一つの予備メモリストリングを備えた少
なくとも二つの予備メモリブロックとを有し、メモリス
トリング中の選択された一のワード線に第1の電圧また
は当該第1の電圧より低い第2の電圧を印加する不揮発
性半導体記憶装置であって、正規メモリブロックに対応
して設けられ、かつ、第1の電圧用電源回路と、第2の
電圧用電源回路と、メモリストリングに接続された各ワ
ード線毎に設けられ、ワード線選択信号が対応するワー
ド線を選択するか否かに応じて当該対応するワード線に
上記第1の電圧用電源回路による第1の電圧または上記
第2の電圧用電源回路による第2の電圧を供給するバッ
ファ回路とを備えた正規メモリブロックデコーダと、予
備メモリブロックに対応して設けられ、かつ、第1の電
圧用電源回路と、予備メモリストリングに接続された各
ワード線毎に設けられ、ワード線選択信号が対応するワ
ード線を選択するか否かに応じて当該対応するワード線
に上記第1の電圧用電源回路による第1の電圧または第
2の電圧を供給するバッファ回路とを備え、第2の電圧
用電源回路を共有する少なくとも二つの予備メモリブロ
ックデコーダとを有する。
【0019】また、本発明では、上記ワード線選択信号
は、正規メモリストリングに接続されたワード線数だけ
上記正規メモリブロックデコーダおよび各予備メモリブ
ロックデコーダに並列的に供給されるとともに、各予備
メモリブロックデコーダには接続されたワード線数で、
かつ複数の当該ワード線選択信号のうちそれぞれ異なる
ワード線選択信号が供給される。
【0020】また、本発明は、それぞれ異なるワード線
に接続された複数のメモリセルが接続されてなる少なく
とも一つのメモリストリングを備えた少なくとも一つの
正規メモリブロックと、上記正規メモリブロックのメモ
リストリングを構成するメモリセルより少ない数のメモ
リセルで構成され、かつ当該メモリセルが異なるワード
線に接続されてなる少なくとも一つの予備メモリストリ
ングを備えた少なくとも二つの予備メモリブロックとを
有し、メモリストリング中の選択された一のワード線に
第1または第2の動作モードに応じた電圧を印加する不
揮発性半導体記憶装置であって、正規メモリブロックに
対応して設けられ、かつ、第1の電圧用電源回路と、基
準電圧源と、メモリストリングに接続された各ワード線
毎に設けられ、上記第1の動作時に、ワード線選択信号
が対応するワード線を選択するか否かに応じて当該対応
するワード線に上記第1の電圧用電源回路による第1の
電圧または基準電圧を供給するバッファ回路とを備えた
正規メモリブロックデコーダと、予備メモリブロックに
対応して設けられ、かつ、予備メモリストリングに接続
された各ワード線毎に設けられ、上記第1の動作モード
時にワード線選択信号が対応するワード線を選択するか
否かに応じて当該対応するワード線に上記第1の電圧ま
たは基準電圧を供給するバッファ回路とを備え、第1の
電圧用電源回路および基準電圧源を共有する少なくとも
二つの予備メモリブロックデコーダとを有する第1の回
路と、正規メモリブロック対応して設けられ、かつ、第
3の電圧用電源回路と、第4の電圧用電源回路と、メモ
リストリングに接続された各ワード線毎に設けられ、上
記第2の動作モード時に、ワード線選択信号が対応する
ワード線を選択するか否かに応じて当該対応するワード
線に上記第3の電圧用電源回路による第3の電圧または
上記第4の電圧用電源回路による第4の電圧を供給する
バッファ回路とを備えた正規メモリブロックデコーダ
と、予備メモリブロック対応して設けられ、かつ、第3
の電圧用電源回路と、予備メモリストリングに接続され
た各ワード線毎に設けられ、上記第2の動作モード時
に、ワード線選択信号が対応するワード線を選択するか
否かに応じて当該対応するワード線に上記第3の電圧用
電源回路による第3の電圧または第4の電圧を供給する
バッファ回路とを備え、第4の電圧用電源回路を共有す
る少なくとも二つの予備メモリブロックデコーダとを有
する第2の回路とを有する。
【0021】好適には、上記第1の回路の各予備メモリ
ブロックデコーダで共有する第1の電圧用電源回路は、
各予備メモリブロックの選択信号で起動される。
【0022】本発明によれば、第2の電圧用電源回路、
あるいは基準電圧源はもとより、第1の電圧用電源回
路、第4の電圧用電源回路が予備メモリブロックデコー
ダ同士で共有されることから、正規の1ストリングより
小さいストリングで構成されるブートブロックや冗長部
のブロックデコーダにおいて、ブロックデコーダのレイ
アウト面積を小さくできる。第1の動作モード(たとえ
ば読み出し)と第2の動作モード(たとえば消去/書き
込み)の動作モードに応じたデコーダを分ける構成を採
る場合であっても、レイアウトの省面積化を実現でき
る。
【0023】
【発明の実施の形態】第1実施形態 図1は、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置であるD
INOR型フラッシュメモリにおけるデコーダ回路の第
1の実施形態を示す回路図であって、従来例を示す図6
と同一構成部分は同一符号をもって表す。
【0024】このデコーダ回路10aは、図1に示すよ
うに、1ストリング内の1ワード線WLの選択を行うサ
ブデコーダ11、各ブロック(ストリング)を選択する
正規ブロックデコーダ12−0,12−1,・・、およ
びブートブロックデコーダ13−0,13−1により構
成されている。本実施形態では、正規の1ストリングよ
り短いブロックを隣接して配置し、最終段のバッファの
低電位側の電源回路(NDEN)を共有することにより
デコーダ回路の省面積化を実現している。
【0025】サブデコーダ11は、各ブロックデコーダ
12−0,12−1,・・、およびブートブロックデコ
ーダ13−0,13−1に接続されるワード線4本のう
ち1本を選択するためのワード線選択信号PREWL0
〜PREWL3を、動作モードに応じて出力する。具体
的には、正規のブロックデコーダ12−0,12−1,
・・、には4つのワード線選択信号PREWL0〜PR
EWL3を並列的に供給し、ブートブロックデコーダ1
3−0にはワード線選択信号PREWL0およびPRE
WL1を供給し、ブートブロックデコーダ13−1には
ワード線選択信号PREWL2およびPREWL3を供
給する。
【0026】各ブロックデコーダ12−0はバッファ部
121−0および電源部122−0から構成されてい
る。
【0027】バッファ部121−0は、PMOSトラン
ジスタとNMOSトランジスタのゲート同士並びにドレ
イン同士を接続してなるバッファ回路121a−0,1
21b−0,121c−0,121d−0により構成さ
れている。バッファ回路121a−0の入力端子(NM
OSトランジスタとPMOSトランジスタのゲート)は
ワード線選択信号PREWL0の入力ラインに接続さ
れ、出力端子(NMOSトランジスタとPMOSトラン
ジスタのドレイン同士の接続点)はワード線WL0−0
に接続されている。バッファ回路121bー0の入力端
子(NMOSトランジスタとPMOSトランジスタのゲ
ート)はワード線選択信号PREWL1の入力ラインに
接続され、出力端子(NMOSトランジスタとPMOS
トランジスタのドレイン同士の接続点)はワード線WL
0−1に接続されている。バッファ回路121c−0の
入力端子(NMOSトランジスタとPMOSトランジス
タのゲート)はワード線選択信号PREWL2の入力ラ
インに接続され、出力端子(NMOSトランジスタとP
MOSトランジスタのドレイン同士の接続点)はワード
線WL0−2に接続されている。バッファ回路121d
−0の入力端子(NMOSトランジスタとPMOSトラ
ンジスタのゲート)はワード線選択信号PREWL3の
入力ラインに接続され、出力端子(NMOSトランジス
タとPMOSトランジスタのドレイン同士の接続点)は
ワード線WL0−3に接続されている。そして、バッフ
ァ回路121a−0〜121d−0を構成する各PMO
Sトランジスタのソースは電源部122−0の高電位側
電源回路(PDEN)122a−0の出力ラインPDE
N0に共通に接続され、各NMOSトランジスタのソー
スは電源部122−0の低電位側電源回路(NDEN)
122b−0の出力ラインNDEN0に共通に接続され
ている。
【0028】各ブロックデコーダ12−1はバッファ部
121−1および電源部122−1から構成されてい
る。
【0029】バッファ部121−1は、PMOSトラン
ジスタとNMOSトランジスタのゲート同士並びにドレ
イン同士を接続してなるバッファ回路121a−1,1
21b−1,121c−1,121d−1により構成さ
れている。バッファ回路121a−1の入力端子(NM
OSトランジスタとPMOSトランジスタのゲート)は
ワード線選択信号PREWL0の入力ラインに接続さ
れ、出力端子(NMOSトランジスタとPMOSトラン
ジスタのドレイン同士の接続点)はワード線WL1−0
に接続されている。バッファ回路121bー1の入力端
子(NMOSトランジスタとPMOSトランジスタのゲ
ート)はワード線選択信号PREWL1の入力ラインに
接続され、出力端子(NMOSトランジスタとPMOS
トランジスタのドレイン同士の接続点)はワード線WL
1−1に接続されている。バッファ回路121c−1の
入力端子(NMOSトランジスタとPMOSトランジス
タのゲート)はワード線選択信号PREWL2の入力ラ
インに接続され、出力端子(NMOSトランジスタとP
MOSトランジスタのドレイン同士の接続点)はワード
線WL1−2に接続されている。バッファ回路121d
−1の入力端子(NMOSトランジスタとPMOSトラ
ンジスタのゲート)はワード線選択信号PREWL3の
入力ラインに接続され、出力端子(NMOSトランジス
タとPMOSトランジスタのドレイン同士の接続点)は
ワード線WL1−3に接続されている。そして、バッフ
ァ回路121a−1〜121d−1を構成する各PMO
Sトランジスタのソースは電源部122−1の高電位側
電源回路(PDEN)122a−1の出力ラインPDE
N1に共通に接続され、各NMOSトランジスタのソー
スは電源部122−1の低電位側電源回路(NDEN)
122b−1の出力ラインNDEN1に共通に接続され
ている。
【0030】ブートブロックデコーダ13−0はバッフ
ァ部131−0および電源部132−0から構成されて
いる。
【0031】バッファ部131−0は、PMOSトラン
ジスタとNMOSトランジスタのゲート同士並びにドレ
イン同士を接続してなるバッファ回路131a,131
bにより構成されている。バッファ回路131aの入力
端子(NMOSトランジスタとPMOSトランジスタの
ゲート)はワード線選択信号PREWL0の入力ライン
に接続され、出力端子(NMOSトランジスタとPMO
Sトランジスタのドレイン同士の接続点)はワード線W
Li−0に接続されている。バッファ回路131bの入
力端子(NMOSトランジスタとPMOSトランジスタ
のゲート)はワード線選択信号PREWL1の入力ライ
ンに接続され、出力端子(NMOSトランジスタとPM
OSトランジスタのドレイン同士の接続点)はワード線
WLi−1に接続されている。そして、バッファ回路1
31a,131bを構成する各PMOSトランジスタの
ソースは電源部132−0の高電位側電源回路(PDE
N)132aの出力ラインPDENiに共通に接続さ
れ、各NMOSトランジスタのソースは電源部132−
0および132−1の共有の低電位側電源回路(NDE
N)132bdの出力ラインNDENijに共通に接続
されている。
【0032】ブートブロックデコーダ13−1はバッフ
ァ部131−1および電源部132−1から構成されて
いる。
【0033】バッファ回路131cの入力端子(NMO
SトランジスタとPMOSトランジスタのゲート)はワ
ード線選択信号PREWL3の入力ラインに接続され、
出力端子(NMOSトランジスタとPMOSトランジス
タのドレイン同士の接続点)はワード線WLj−1に接
続されている。バッファ回路131dの入力端子(NM
OSトランジスタとPMOSトランジスタのゲート)は
ワード線選択信号PREWL2の入力ラインに接続さ
れ、出力端子(NMOSトランジスタとPMOSトラン
ジスタのドレイン同士の接続点)はワード線WLj−0
に接続されている。そして、バッファ回路131c,1
31dを構成する各PMOSトランジスタのソースは電
源部132−1の高電位側電源回路(PDEN)132
cの出力ラインPDENjに共通に接続され、各NMO
Sトランジスタのソースは電源部131−0および13
2−1で共有する低電位側電源回路(NDEN)132
bdの出力ラインNDENijに共通に接続されてい
る。
【0034】なお、ブロックデコーダ12−0,12−
1,・・、13−0,13−1における各高電位側電源
回路(PDEN)122a−0,122a−1,・・、
132a,132cおよび低電位側電源回路(NDE
N)122b−0,122b−1,131bdは、図2
に示すように、読み出しモード(Read)、書き込み
モード(Write)、および消去モード(Eras
e)に応じた電圧を各バッファ部121−0,121−
1,・・、131−0,131−1に供給する。
【0035】すなわち、図2に示すように、読み出し時
には、高電位側電源回路(PDEN)122a−0,1
22a−1,・・、132a,132cはブロック内の
ワード線が選択された場合には電源電圧VCCを、選択さ
れない場合には接地電圧GNDを供給する。低電位側電
源回路(NDEN)122b−0,122b−1,13
1bdは選択された場合、選択されない場合ともに接地
電圧GNDを供給する。
【0036】書き込み時には、高電位側電源回路(PD
EN)122a−0,122a−1,・・、132a,
132cは選択された場合、選択されない場合ともに接
地電圧GNDを供給する。低電位側電源回路(NDE
N)122b−0,122b−1,131bdはブロッ
ク内のワード線が選択された場合には負の高電圧−10
Vを、選択されない場合には接地電圧GNDを供給す
る。
【0037】消去時には、高電位側電源回路(PDE
N)122a−0,122a−1,・・、132a,1
32cはブロック内のワード線が選択された場合には正
の高電圧12Vを、選択されない場合には接地電圧GN
Dを供給する。低電位側電源回路(NDEN)122b
−0,122b−1,131bdは選択された場合、選
択されない場合ともに接地電圧GNDを供給する。
【0038】次に、上記構成による動作について、図2
を参照しつつ説明する。なお、ここではブートブロック
デコーダ側の動作について説明し、正規ブロックに関し
ての説明は省略する。
【0039】まず、読み出し/書き込みの場合、サブデ
コーダ11でPREWL0〜PREWL3のうちの一つ
の信号が選択され、ブロックデコーダからも1対の高電
位側電源回路(PDEN),低電位側電源回路(NDE
N)が選択されて、最終的に1本のワード線が選択され
る。
【0040】たとえば、読み出し時にサブデコーダ11
でPREWL1が選択された場合、ワード線選択信号P
REWL1が接地電圧GNDに設定され、ワード線選択
信号PREWL0,PREWL2,PREWL3が電源
電圧VCCに設定される。そして、ブロックデコーダでブ
ロックi、すなわち高電位側電源回路(PDEN)13
2aおよび低電位側電源回路132bdが選択された場
合、高電位側電源回路(PDEN)132aから電源電
圧VCCが供給され、高電位側電源回路(PDEN)12
2a−0,122a−1,・・、および132cから接
地電圧が供給されるとともに、低電位側電源回路(ND
EN)122b−0,122b−1,・・、および13
2bdから接地電圧GNDが供給される。これによりワ
ード線WLi−1のみが電源電圧VCCとなって選択され
る。
【0041】書き込み時にサブデコーダ11でPREW
L1が選択された場合、ワード線選択信号PREWL1
が電源電圧VCCに設定され、ワード線選択信号PREW
L0,PREWL2,PREWL3が負の高電圧−10
Vに設定される。そして、ブロックデコーダでブロック
i、すなわち高電位側電源回路(PDEN)132aお
よび低電位側電源回路132bdが選択された場合、高
電位側電源回路(PDEN)122a−0,122a−
1,・・、132aおよび132cから接地電圧GND
が供給されるとともに、低電位側電源回路(NDEN)
132bdから負の高電圧−10が供給され、低電位側
電源回路(NDEN)122b−0,122b−1,・
・、から接地電圧GNDが供給される。これによりワー
ドWLi−1のみが−10Vとなって選択される。
【0042】ブロック消去時には、サブデコーダ11で
ワード線選択信号PREWL0〜PREWL3が選択さ
れ、ブロックデコーダでブロックi、すなわち高電位側
電源回路(PDEN)132aおよび低電位側電源回路
132bdが選択された場合、ワード線選択信号PRE
WL0〜PREWL3が接地電圧GNDに設定され、高
電位側電源回路(PDEN)132aから正の高電圧1
2Vが供給され、高電位側電源回路(PDEN)122
a−0,122a−1,・・、および132cから接地
電圧GNDが供給されるとともに、低電位側電源回路
(NDEN)122b−0,122b−1,・・、およ
び132bdから接地電圧GNDが供給される。これに
よりワード線WLi−0,WLi−1が12Vとなって
選択される。
【0043】なお、ブロックjが消去の対象となる場合
は、前記バイアス条件で高電位側電源回路(PDEN)
132aから接地電圧GNDが供給され、高電位側電源
回路(PDEN)132cから正の高電圧12Vが供給
される。
【0044】また、チップ消去の場合には、ワード線選
択信号PREWL0〜PREWL3が接地電圧GNDに
設定され、高電位側電源回路(PDEN)122a−
0,122a−1,・・、132aおよび132cから
正の高電圧12Vが供給され、、低電位側電源回路(N
DEN)122b−0,122b−1,・・、および1
32bdから接地電圧GNDが供給される。これによ
り、正規ブロックとブートブロックの全てのワード線に
12Vが現れる。
【0045】以上説明したように、本第1の実施形態に
よれば、DINOR型フラッシュメモリのデコーダ回路
10aにおいて、正規の1ストリングより短いブロック
同士のNDEN(最終段のバッファの低電位側の電源回
路)を共有したので、従来例と同じ動作が実現できると
ともに、ブートブロック部のブロックデコーダのレイア
ウト面積の削減を実現できる。また、不良で多いパター
ンがワード線2本〜数本のショートやセルの単ビット不
良の場合、冗長ブロックは正規の1ストリングより小さ
く構成したほうが冗長効率がよい。このような場合に冗
長ブロックのブロックデコーダに本発明の構成を用いれ
ば冗長部のデコーダを小さくレイアウトできる。
【0046】第2実施形態 図3および図4は、本発明に係る不揮発性半導体記憶装
置であるDINOR型フラッシュメモリの第2の実施形
態を示す回路図である。本第2の実施形態は、ロウデコ
ーダ回路を読み出し系デコーダ回路と消去/書き込み系
デコーダ回路に分けた場合の構成例であって、図3がそ
のシステム構成図であり、図4が読み出し系デコーダ回
路の構成例を示す回路図である。
【0047】このロウデコーダ回路20は、読み出し系
デコーダ回路21、消去/書き込み系デコーダ回路2
2、転送ゲート制御回路23、および転送ゲート24,
25により構成されている。なお、図3におけるメモリ
セルアレイ26は、図面の簡単化のため1系統のみ、す
なわちゲートがワード線WLに接続され、ソースがソー
ス線SLに接続され、ドレインがビット線BLに接続さ
れたメモリセルトランジスタMC1個のみ図示してい
る。
【0048】なお、ロウデコーダ回路を読み出し系デコ
ーダ回路21と消去/書き込み系デコーダ回路22に分
ける理由は、書き込み/消去でデコーダは正負の高電圧
をドライブする必要があることからデコーダ回路を高耐
圧トランジスタで構成する必要があるが、高耐圧トラン
ジスタは電源電圧VCC系トランジスタに比べて電流能力
がかなり劣るため、読み出し時のデコーダ回路の高速動
作は難しいためである。この場合も、正規の1ストリン
グより小さいブートブロックおよび冗長ブロックの消去
/書き込み系デコーダ回路22に関して前述した第1の
実施形態と同様の形態により低電圧側電源回路を共有化
できて小さくできる。
【0049】読み出し系デコーダ回路21は、図4に示
すように、負電圧を供給する必要がないことから、バッ
ファ回路のNMOSトランジスタのソースは正規、ブー
トまたは冗長にかかわりなくすべてのブロックデコーダ
において接地される。そして、ブートブロックデコーダ
13aにおいて、高電圧側電源回路(PDEN)132
aを共有し、ブロックiとブロックjのORゲート14
を介するブロック選択信号BLKi,BKLjでブロッ
クデコーダを駆動するように構成されている。またこの
場合、図示しない選択トランジスタに関してもブロック
iとブロックjのブロック選択信号BLKi,BKLj
で駆動することにより正規のブロックと同じ構成でレイ
アウトすることが可能となる。
【0050】転送ゲート制御回路23は、ハイレベルで
アクティブの消去信号ERSおよび書き込み信号WRT
の否定的論理和をとる2入力NORゲート231と、レ
ベルシフト回路232,233およびNORゲート23
1の出力レベルを反転してレベルシフト回路233に入
力させるインバータ234により構成されている。
【0051】転送ゲート24は、PMOSトランジスタ
241とNMOSトランジスタ242のソース・ドレイ
ン同士を接続して構成されている。PMOSトランジス
タ241のゲートが転送ゲート制御回路23のレベルシ
フト回路233の出力に接続され、NMOSトランジス
タ242のゲートがレベルシフト回路232の出力に接
続されている。そして、一方の入出力端子aが読み出し
系デコーダ回路21のワード線ドライブ電圧の出力ノー
ドに接続され、他方の入出力端子bがワード線WLの一
端側に接続されている。
【0052】転送ゲート25は、PMOSトランジスタ
251とNMOSトランジスタ252のソース・ドレイ
ン同士を接続して構成されている。PMOSトランジス
タ251のゲートが転送ゲート制御回路23のレベルシ
フト回路232の出力に接続され、NMOSトランジス
タ252のゲートがレベルシフト回路233の出力に接
続されている。そして、一方の入出力端子aが消去/書
き込み系デコーダ回路22のワード線ドライブ電圧の出
力ノードに接続され、他方の入出力端子bがワード線W
Lの他端側に接続されている。
【0053】このような構成において、読み出しモード
時は、転送ゲート24が導通状態に保持され、転送ゲー
ト25は非導通状態に保持される。その結果、読み出し
系デコーダ回路21によるワード線ドライブ電圧のみが
ワード線WLに印加され、消去/書き込み系デコーダ回
路22によるドライブ電圧は遮断される。
【0054】消去また書き込みモード時は、転送ゲート
24が非導通状態に保持され、転送ゲート25は導通状
態に保持される。その結果、消去/書き込み系デコーダ
回路22によるワード線ドライブ電圧のみがワード線W
Lに印加され、読み出し系デコーダ回路21によるドラ
イブ電圧は遮断される。
【0055】このロウデコーダ回路20によれば、読み
出し系デコーダ回路21を消去/書き込み系回路22よ
り電流値の大きい低電圧動作のトランジスタで構成で
き、読み出し動作の高速化に有利であることはもとよ
り、正規の1ストリングより小さいストリングで構成さ
れるブートブロックや冗長部のブロックデコーダにおい
てレイアウトの省面積化が実現できる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正規の1ストリングより小さいストリングで構成される
ブートブロックや冗長部のブロックデコーダにおいて、
ブロックデコーダのレイアウト面積を小さくできる。ま
た、 第1の動作モード(たとえば読み出し)と第2の
動作モード(たとえば消去/書き込み)の動作モードに
応じたデコーダを分ける構成を採る場合であっても、レ
イアウトの省面積化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第1の
実施形態を示す回路図である。
【図2】各動作モード時の各部の設定電圧を示す図であ
る。
【図3】本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第2の
実施形態を示す図で、ロウデコーダ回路を読み出し系デ
コーダ回路と消去/書き込み系デコーダ回路に分けた場
合のシステム構成図である。
【図4】本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第2の
実施形態を示す図で、読み出し系デコーダ回路の構成例
を示す回路図である。
【図5】DINOR型フラッシュメモリにおけるメモリ
アレイ構造を示す図である。
【図6】従来のDINOR型フラッシュメモリのおける
デコーダ回路の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
10a…デコーダ回路、11…サブデコーダ、12−
0,12−1,・・、…正規のブロックデコーダ13−
0,13−1,13a…予備のブロックデコーダ(ブー
トブロックデコーダ)、122a−0,122a−1,
・・、132a,132c…高電位側電源回路、122
b−0,122b−1,・・、132bd…低電位側電
源回路。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ異なるワード線に接続された複
    数のメモリセルが接続されてなる少なくとも一つのメモ
    リストリングを備えた少なくとも一つの正規メモリブロ
    ックと、上記正規メモリブロックのメモリストリングを
    構成するメモリセルより少ない数のメモリセルで構成さ
    れ、かつ当該メモリセルが異なるワード線に接続されて
    なる少なくとも一つの予備メモリストリングを備えた少
    なくとも二つの予備メモリブロックとを有し、メモリス
    トリング中の選択された一のワード線に第1の電圧また
    は当該第1の電圧より低い第2を電圧を印加する不揮発
    性半導体記憶装置であって、 正規メモリブロックに対応して設けられ、かつ、第1の
    電圧用電源回路と、第2の電圧用電源回路と、メモリス
    トリングに接続された各ワード線毎に設けられ、ワード
    線選択信号が対応するワード線を選択するか否かに応じ
    て当該対応するワード線に上記第1の電圧用電源回路に
    よる第1の電圧または上記第2の電圧用電源回路による
    第2の電圧を供給するバッファ回路とを備えた正規メモ
    リブロックデコーダと、 予備メモリブロックに対応して設けられ、かつ、第1の
    電圧用電源回路と、予備メモリストリングに接続された
    各ワード線毎に設けれ、ワード線選択信号が対応するワ
    ード線を選択するか否かに応じて当該対応するワード線
    に上記第1の電圧用電源回路による第1の電圧または第
    2の電圧を供給するバッファ回路とを備え、第2の電圧
    用電源回路を共有する少なくとも二つの予備メモリブロ
    ックデコーダとを有する不揮発性半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 上記ワード線選択信号は、正規メモリス
    トリングに接続されたワード線数だけ上記正規メモリブ
    ロックデコーダおよび各予備メモリブロックデコーダに
    並列的に供給されるとともに、各予備メモリブロックデ
    コーダには接続されたワード線数で、かつ複数の当該ワ
    ード線選択信号のうちそれぞれ異なるワード線選択信号
    が供給される請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 上記第1の電圧は正の電圧であり、上記
    第2の電圧は負の電圧である請求項1記載の半導体不揮
    発性記憶装置。
  4. 【請求項4】 上記予備メモリブロックはブートブロッ
    クである請求項1記載の半導体不揮発性記憶装置。
  5. 【請求項5】 上記予備メモリブロックは冗長ブロック
    である請求項1記載の半導体不揮発性記憶装置。
  6. 【請求項6】 それぞれ異なるワード線に接続された複
    数のメモリセルが接続されてなる少なくとも一つのメモ
    リストリングを備えた少なくとも一つの正規メモリブロ
    ックと、上記正規メモリブロックのメモリストリングを
    構成するメモリセルより少ない数のメモリセルで構成さ
    れ、かつ当該メモリセルが異なるワード線に接続されて
    なる少なくとも一つの予備メモリストリングを備えた少
    なくとも二つの予備メモリブロックとを有し、メモリス
    トリング中の選択された一のワード線に第1または第2
    の動作モードに応じた電圧を印加する不揮発性半導体記
    憶装置であって、 正規メモリブロックに対応して設けられ、かつ、第1の
    電圧用電源回路と、基準電圧源と、メモリストリングに
    接続された各ワード線毎に設けれ、上記第1の動作時
    に、ワード線選択信号が対応するワード線を選択するか
    否かに応じて当該対応するワード線に上記第1の電圧用
    電源回路による第1の電圧または基準電圧を供給するバ
    ッファ回路とを備えた正規メモリブロックデコーダと、
    予備メモリブロックに対応して設けられ、かつ、予備メ
    モリストリングに接続された各ワード線毎に設けられ、
    上記第1の動作モード時にワード線選択信号が対応する
    ワード線を選択するか否かに応じて当該対応するワード
    線に上記第1の電圧または基準電圧を供給するバッファ
    回路とを備え、第1の電圧用電源回路および基準電圧源
    を共有する少なくとも二つの予備メモリブロックデコー
    ダとを有する第1の回路と、 正規メモリブロックに対応して設けられ、かつ、第3の
    電圧用電源回路と、第4の電圧用電源回路と、メモリス
    トリングに接続された各ワード線毎に設けられ、上記第
    2の動作モード時に、ワード線選択信号が対応するワー
    ド線を選択するか否かに応じて当該対応するワード線に
    上記第3の電圧用電源回路による第3の電圧または上記
    第4の電圧用電源回路による第4の電圧を供給するバッ
    ファ回路とを備えた正規メモリブロックデコーダと、予
    備メモリブロック対応して設けられ、かつ、第3の電圧
    用電源回路と、予備メモリストリングに接続された各ワ
    ード線毎に設けられ、上記第2の動作モード時に、ワー
    ド線選択信号が対応するワード線を選択するか否かに応
    じて当該対応するワード線に上記第3の電圧用電源回路
    による第3の電圧または第4の電圧を供給するバッファ
    回路とを備え、第4の電圧用電源回路を共有する少なく
    とも二つの予備メモリブロックデコーダとを有する第2
    の回路とを有する不揮発性半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 上記第1の回路の各予備メモリブロック
    デコーダで共有する第1の電圧用電源回路は、各予備メ
    モリブロックの選択信号で起動される請求項6記載の不
    揮発性半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 上記第1の動作は読み出し動作であり、
    上記第2の動作は消去または書き込み動作である請求項
    6記載の不揮発性半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 上記第1の電圧は電源電圧であり、上記
    第3の正の高電圧であり、上記第4の電圧は負の電圧で
    ある請求項6記載の半導体不揮発性記憶装置。
  10. 【請求項10】 上記予備メモリブロックはブートブロ
    ックである請求項6記載の半導体不揮発性記憶装置。
  11. 【請求項11】 上記予備メモリブロックは冗長ブロッ
    クである請求項6記載の半導体不揮発性記憶装置。
JP32643797A 1996-12-29 1997-11-27 不揮発性半導体記憶装置 Pending JPH10241389A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100305033B1 (ko) * 1999-06-24 2001-11-14 윤종용 블럭 아키텍츄어 옵션 회로를 구비하는 불휘발성 반도체 메모리 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100305033B1 (ko) * 1999-06-24 2001-11-14 윤종용 블럭 아키텍츄어 옵션 회로를 구비하는 불휘발성 반도체 메모리 장치

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