JPH10289592A - Nonvolatile semiconductor storage - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フラッシュメモリ
等の不揮発性半導体記憶装置に関する。The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device such as a flash memory.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、フラッシュメモリ等の不揮発
性半導体記憶装置に用いられるメモリセルアレイとし
て、高集積化が可能なNAND型セルやNOR型セルが
知られている。しかし、これらのセルでは、書き込みま
たは消去時にしきい値電圧を所定のせまい範囲の電圧に
制御する必要があるため、高速読み出しまたは低い電圧
での読み出しに不向きである。これらの問題点を改良し
たセルとしてスプリットゲート型セルがある。このスプ
リットゲート型セルの1例として対向した帯状の埋め込
み拡散層(ビット線)に挟まれた領域をチャネル領域と
して、そのチャネル領域の一端から連続した所定範囲の
領域を、電荷蓄積層(フローティングゲート)と制御ゲ
ートとの積層構造物で制御し、チャネル領域の残りの領
域を選択ゲートで制御するようにしたメモリセルがあ
る。図5にこのスプリットゲート型セルを用いたメモリ
セルアレイの回路図の一部を示す。2. Description of the Related Art Conventionally, as a memory cell array used for a nonvolatile semiconductor memory device such as a flash memory, a NAND type cell and a NOR type cell which can be highly integrated have been known. However, these cells are not suitable for high-speed reading or reading at a low voltage because the threshold voltage must be controlled to a voltage within a predetermined narrow range at the time of writing or erasing. There is a split gate type cell as a cell in which these problems are improved. As an example of this split gate type cell, a region sandwiched between opposed strip-shaped buried diffusion layers (bit lines) is defined as a channel region, and a region within a predetermined range continuous from one end of the channel region is defined as a charge storage layer (floating gate). ) And a control gate, and the remaining region of the channel region is controlled by a selection gate. FIG. 5 shows a part of a circuit diagram of a memory cell array using the split gate type cells.
【0003】図に示すように、スプリットゲート型セル
は、データを記憶するメモリセルM00〜M33と、こ
れらのメモリセルM00〜M33のそれぞれに隣接した
選択トランジスタS00〜S33とからなる。メモリセ
ルM00〜M33とそれに隣接する選択トランジスタS
00〜S33とは対をなす。また、スプリットゲート型
セルは、メモリセルM00〜M33を選択するための制
御ゲート線C0、C1と、選択トランジスタS00〜S
33を選択するための選択ゲート線SG0〜SG3と、
メモリセルM00〜M33と選択トランジスタS00〜
S33の対を選択するためのビット線BS0〜BS2、
BD0〜BD2とを有している。ここで、ビット線BS
0〜BS2はメモリセルM00〜M33のソースに接続
され、ビット線BD0〜BD2はメモリセルM00〜M
33のドレインに接続されている。以下に書き込みおよ
び消去の動作について説明する。[0003] As shown in the figure, the split gate type cell includes memory cells M00 to M33 for storing data, and select transistors S00 to S33 adjacent to these memory cells M00 to M33, respectively. Memory cells M00 to M33 and select transistor S adjacent thereto
It forms a pair with 00 to S33. The split gate type cells include control gate lines C0 and C1 for selecting memory cells M00 to M33, and select transistors S00 to S33.
33, select gate lines SG0 to SG3 for selecting
The memory cells M00 to M33 and the selection transistors S00 to S00
Bit lines BS0 to BS2 for selecting a pair of S33,
BD0 to BD2. Here, the bit line BS
0 to BS2 are connected to the sources of memory cells M00 to M33, and bit lines BD0 to BD2 are connected to memory cells M00 to M33.
33 is connected to the drain. The write and erase operations will be described below.
【0004】このようなスプリットゲート型セルにおい
て、データの書き込みは、選択トランジスタの選択ゲー
ト55、メモリセルの制御ゲート51およびビット線に
所定電圧を印加して、フローティングゲート53に電子
を注入することにより行う。例えば、メモリセルM11へ
のデータ書き込み時には、選択ゲート線SG1を2Vと
し、選択ゲートSG0、SG2、SG3を0Vとし、ビ
ット線BS0を0Vとし、ビット線BD0を5Vとし、
その他のビット線BD1、BS1、BS2を0Vとし、
制御ゲートC0を12Vとする。また、データの書き込
み時において、データが書き込まれるメモリセルは事前
にデータが消去されており、消去により「0」または
「1」のいずれかのデータを保持した状態になってい
る。In such a split gate type cell, data is written by applying a predetermined voltage to the select gate 55 of the select transistor, the control gate 51 of the memory cell, and the bit line to inject electrons into the floating gate 53. Performed by For example, when writing data to the memory cell M11, the selection gate line SG1 is set at 2V, the selection gates SG0, SG2, SG3 are set at 0V, the bit line BS0 is set at 0V, and the bit line BD0 is set at 5V.
The other bit lines BD1, BS1, and BS2 are set to 0V,
The control gate C0 is set to 12V. Further, at the time of writing data, the data is erased in advance from the memory cell to which the data is written, and the memory cell is in a state of holding either “0” or “1” by erasing.
【0005】また、データの消去は、メモリセルの制御
ゲート51およびビット線に所定電圧を印加して、メモ
リセルの電荷蓄積層であるフローティングゲート53か
ら電子を引き抜くことにより行う。例えば、メモリセル
M00〜M03、M10〜M13のデータ消去時には、
選択ゲート線SG0〜SG3を全て0Vとし、ビット線
BD0を5Vとし、その他のビット線BD1、BS0〜
BS2を開放し、制御ゲート線C0を−12Vとし、そ
の他の制御ゲート線C1を0Vとする。このように、ス
プリットゲート型セルにおいては、消去の最小単位は1
本の制御ゲート線を共有するメモリセル群(以降、「消
去ブロック」と称す。)、言い換えれば1本のビット線
を共有するメモリセル群となる。すなわち、消去単位は
ビット線単位となる。[0005] Data is erased by applying a predetermined voltage to the control gate 51 and the bit line of the memory cell to extract electrons from the floating gate 53 which is a charge storage layer of the memory cell. For example, when data is erased from the memory cells M00 to M03 and M10 to M13,
The select gate lines SG0 to SG3 are all set to 0V, the bit line BD0 is set to 5V, and the other bit lines BD1, BS0
BS2 is opened, the control gate line C0 is set to -12V, and the other control gate lines C1 are set to 0V. Thus, in the split gate type cell, the minimum unit of erasure is 1
A memory cell group sharing one control gate line (hereinafter referred to as an “erase block”), in other words, a memory cell group sharing one bit line. That is, the erase unit is a bit line unit.
【0006】一方、従来より、メモリセルへのデータ書
き込み時の処理効率を向上させるために、メモリセルに
対して同時に複数ビットの書き込みを行う方法がある。
例えば、特開平3−295098号公報に開示された方
法では、消去単位がワード線単位になるNAND型セル
をメモリセルアレイに用いた場合を示しており、ビット
線毎にラッチ回路を持たせ、このラッチ回路にデータを
書き込み、ラッチ回路へのデータ書き込み終了後に、ラ
ッチ回路に書き込まれたデータに従い全ビット線の電位
を同時に書き込みのための所定電圧に制御することによ
り、複数のビット線上のメモリセルに対する同時書き込
みを行うことを可能としている。これによりバイト単位
で書き込みを行うよりも短時間に書き込みを可能として
いる。On the other hand, conventionally, there is a method of simultaneously writing a plurality of bits to a memory cell in order to improve processing efficiency when writing data to the memory cell.
For example, the method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 3-295098 shows a case where a NAND cell in which an erase unit is a word line unit is used for a memory cell array, and a latch circuit is provided for each bit line. By writing data to the latch circuit, and after completing the data writing to the latch circuit, by simultaneously controlling the potentials of all the bit lines to a predetermined voltage for writing according to the data written to the latch circuit, the memory cells on the plurality of bit lines At the same time. This enables writing in a shorter time than writing in byte units.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
図5に示すようなスプリットゲート型セルで構成された
メモリセルアレイの場合には、前述のように消去単位が
ビット線となるため適用できない。すなわち、本例に示
すスプリットゲート型セルでは、データの書き込み時に
おいて一時に1本のビット線にしか書き込みが行えない
ため、前述のように各ビット線につき1個のラッチを設
けて多ビット線上のデータを同時に書き込むという方法
は適用できない。したがって、従来においては、スプリ
ットゲート型セルのような消去単位がビット線となるメ
モリセルアレイを有した半導体記憶装置において、複数
ビットの同時書き込みにより処理速度を向上させること
は不可能であった。However, this method is
In the case of a memory cell array composed of split gate type cells as shown in FIG. 5, it cannot be applied because the erase unit is a bit line as described above. That is, in the split gate type cell shown in this example, at the time of writing data, only one bit line can be written at a time. Therefore, as described above, one latch is provided for each bit line, and The method of writing data at the same time cannot be applied. Therefore, conventionally, in a semiconductor memory device such as a split gate type cell having a memory cell array in which an erase unit is a bit line, it has been impossible to improve the processing speed by simultaneously writing a plurality of bits.
【0008】本発明は上記問題を解決すべくなされたも
のであり、その目的とするところは、消去単位がビット
線方向であるメモリセルに対して、同時に複数ビットの
書き込みを可能にすることにより、書き込み時の処理速
度を向上させた不揮発性半導体記憶装置を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to enable simultaneous writing of a plurality of bits in a memory cell whose erasing unit is in the bit line direction. It is another object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device in which the processing speed at the time of writing is improved.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の不揮
発性半導体記憶装置は、電荷蓄積層および制御ゲートが
積層形成され、電荷蓄積層に蓄積される電荷に基づきデ
ータを記憶するメモリセルがマトリクス配置されたメモ
リセルアレイを有する。このメモリセルアレイは、マト
リクスの第1の方向にメモリセルを接続するビット線
と、マトリクスの第2の方向にメモリセルを接続するワ
ード線とを含む。第1の不揮発性半導体記憶装置は、こ
のようなメモリセルを有し、ビット線とワード線とを選
択することによりメモリセルを特定してデータを書き込
み、同一のビット線に接続されたメモリセル群を消去単
位とする不揮発性半導体記憶装置に、複数ビットからな
る書き込みデータを、データのアドレスに基づいて選択
されたワード線毎に保持し、データのアドレスと保持さ
れたデータの値とに基づいて、データが書き込まれるべ
きメモリセルに接続されたワード線を複数同時に選択す
るデコード手段をさらに備えた。これにより、同一ビッ
ト線上の複数のメモリセルに対してデータの同時書き込
みを可能とする。また、第1の不揮発性半導体記憶装置
において、デコード手段は、書き込みデータのアドレス
に基づきワード線群を順次選択するプリデコード手段
と、プリデコード手段により選択されたワード線群毎
に、ワード線群の中の1つのワード線に接続されたメモ
リセルに書き込まれるべきデータを保持するラッチ手段
と、ラッチ手段に保持されたデータの値と前記データの
アドレスとに基づいてデータが書き込まれるべきメモリ
セルに接続されたワード線を同時に複数選択するドライ
バ手段とを有してもよい。A first non-volatile semiconductor memory device according to the present invention has a memory cell in which a charge storage layer and a control gate are laminated and stores data based on charges stored in the charge storage layer. Have a memory cell array arranged in a matrix. The memory cell array includes bit lines connecting memory cells in a first direction of the matrix and word lines connecting memory cells in a second direction of the matrix. The first nonvolatile semiconductor memory device has such a memory cell, specifies a memory cell by selecting a bit line and a word line, writes data therein, and connects the memory cell connected to the same bit line. In a nonvolatile semiconductor memory device having a group as an erase unit, write data composed of a plurality of bits is held for each word line selected based on a data address, and based on a data address and a value of the held data. Decoding means for simultaneously selecting a plurality of word lines connected to the memory cells to which data is to be written. This enables simultaneous writing of data to a plurality of memory cells on the same bit line. Further, in the first nonvolatile semiconductor memory device, the decoding means includes a predecoding means for sequentially selecting a word line group based on an address of write data, and a word line group for each word line group selected by the predecoding means. Latch means for holding data to be written to a memory cell connected to one of the word lines, and a memory cell to which data is to be written based on the value of the data held in the latch means and the address of the data. Driver means for simultaneously selecting a plurality of word lines connected to the same.
【0010】本発明に係る第2の不揮発性半導体記憶装
置は、チャネル領域の一端から連続してなる所定の領域
を電荷蓄積層と制御ゲートとで制御し、チャネル領域の
残りの領域を選択ゲートで制御し、電荷蓄積層に蓄積さ
れる電荷に基づきデータを記憶するスプリットゲート型
のメモリセルがマトリクス配置されたメモリセルアレイ
を有する。このメモリセルアレイは、データの読み出し
電流を検出するためにマトリクスの第1の方向にメモリ
セルを接続するビット線と、ビット線と同方向にメモリ
セルの制御ゲート間を接続する制御ゲート線と、マトリ
クスの第2の方向にメモリセルの選択ゲート間を接続す
る選択ゲート線とを有する。第2の不揮発性半導体記憶
装置は、上記のようなメモリセルを有し、ビット線、制
御ゲート線および選択ゲート線を選択することによりメ
モリセルを特定してデータを書き込み、同一のビット線
に接続されたメモリセル群を消去単位とする不揮発性半
導体記憶装置に、複数ビットからなる書き込みデータ
を、該データのアドレスに基づいて選択された選択ゲー
ト線毎に保持し、データのアドレスと保持されたデータ
の値とに基づいて、データが書き込まれるべきメモリセ
ルに接続された選択ゲート線を複数同時に選択し、該選
択された選択ゲート線に書き込みのための所定電圧を印
加するデコード手段を設けた。これにより、同一ビット
線上の複数のメモリセルに対してデータの同時書き込み
を可能とする。また、第2の不揮発性半導体記憶装置に
おいて、デコード手段は、書き込みデータのアドレスに
基づき選択ゲート線群を順次選択するプリデコード手段
と、該プリデコード手段により選択された選択ゲート線
群毎に、選択ゲート線群の中の1つの選択ゲート線に接
続されたメモリセルに書き込まれるべきデータを保持す
るラッチ手段と、ラッチ手段に保持されたデータの値と
データのアドレスとに基づいてデータが書き込まれるべ
きメモリセルに接続された選択ゲート線を同時に複数選
択し、該選択された選択ゲート線に書き込みのための所
定電圧を印加するドライバ手段とを有してもよい。In a second nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, a predetermined region continuous from one end of a channel region is controlled by a charge storage layer and a control gate, and a remaining region of the channel region is selected by a selection gate. And a memory cell array in which split gate type memory cells for storing data based on charges stored in the charge storage layer are arranged in a matrix. The memory cell array includes a bit line connecting the memory cells in a first direction of the matrix for detecting a data read current, a control gate line connecting the control gates of the memory cells in the same direction as the bit lines, And a selection gate line connecting between the selection gates of the memory cells in the second direction of the matrix. The second nonvolatile semiconductor memory device has the above-described memory cell, specifies a memory cell by selecting a bit line, a control gate line, and a select gate line, and writes data to the same bit line. In a nonvolatile semiconductor memory device having a connected memory cell group as an erasing unit, write data composed of a plurality of bits is held for each selection gate line selected based on the address of the data, and the data address and the held data are held. Decoding means for simultaneously selecting a plurality of selection gate lines connected to the memory cells to which data is to be written based on the value of the selected data and applying a predetermined voltage for writing to the selected selection gate lines. Was. This enables simultaneous writing of data to a plurality of memory cells on the same bit line. Further, in the second nonvolatile semiconductor memory device, the decoding means includes: a predecoding means for sequentially selecting a selection gate line group based on an address of write data; and a selection gate line group selected by the predecoding means. Latch means for holding data to be written to a memory cell connected to one of the select gate lines in a select gate line group, and data is written based on the data value and the data address held in the latch means. Driver means for simultaneously selecting a plurality of select gate lines connected to the memory cells to be selected and applying a predetermined voltage for writing to the selected select gate lines.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明に係る不揮発性半導体記憶装置の実施の形態を説明す
る。 <1.全体構成>図1は、本実施形態である半導体メモ
リの概略ブロック図を示す。この半導体メモリは、アド
レスを入力するアドレス入力回路11と、データを入力
するI/O回路13と、スプリットゲート型のメモリセ
ルからなるメモリセルアレイ15と、入力アドレスに基
づいてメモリセルアレイ15の制御ゲート線を選択する
制御ゲートデコード回路17と、入力アドレスに基づい
てメモリセルアレイ15のビット線を選択するビット線
デコード回路19と、入力アドレスに基づいてメモリセ
ルアレイ15の選択ゲート線を選択し、かつ、書き込み
データを与えるデコード部21とを備える。さらに、こ
の半導体メモリは、入力アドレスに基づいてメモリセル
アレイ15の選択ゲート線を選択するための信号である
プリデコード信号を生成するプリデコード回路23と、
デコード部21にラッチさせるデータを書き込むラッチ
書込回路25と、入力アドレスに基づいてメモリセルア
レイ15の選択ゲート線を選択するためのドライバを選
択するドライバ選択回路27と、デコード部21からセ
ンスアンプ26を介して読み出したデータとメモリセル
アレイ15に格納されたデータとを比較する比較回路2
9と、ビット線電流を検出するセンスアンプ30と、こ
れらの回路の動作を制御するモードコントロール回路3
1と、モードコントロール回路31に対してタイミング
を与えるタイミングコントロール回路33とを備える。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. <1. Overall Configuration> FIG. 1 is a schematic block diagram of a semiconductor memory according to the present embodiment. This semiconductor memory includes an address input circuit 11 for inputting an address, an I / O circuit 13 for inputting data, a memory cell array 15 composed of split gate type memory cells, and a control gate for the memory cell array 15 based on the input address. A control gate decode circuit 17 for selecting a line, a bit line decode circuit 19 for selecting a bit line of the memory cell array 15 based on an input address, a select gate line of the memory cell array 15 based on an input address, and A decoding unit 21 for providing write data. Further, the semiconductor memory includes a predecode circuit 23 that generates a predecode signal that is a signal for selecting a select gate line of the memory cell array 15 based on an input address;
A latch writing circuit 25 for writing data to be latched in the decoding unit 21; a driver selection circuit 27 for selecting a driver for selecting a selection gate line of the memory cell array 15 based on an input address; Circuit 2 that compares the data read through the memory cell with the data stored in the memory cell array 15
9, a sense amplifier 30 for detecting a bit line current, and a mode control circuit 3 for controlling the operation of these circuits.
1 and a timing control circuit 33 for giving timing to the mode control circuit 31.
【0012】上記半導体メモリにおけるメモリセルアレ
イ15は、前述の図5に示すスプリットゲート型セルで
構成され、1024本の選択ゲート線を有している。1
024本の選択ゲート線は16本毎に64個の選択ゲー
ト線グループに分割されている。デコード部21は、図
1に示すように、これらの選択ゲート線グループのそれ
ぞれに対応した64個のデコード回路DC0〜DC63
から構成される。デコード回路DC0〜DC63はそれ
ぞれ、図2に示すように、選択ゲートデコード回路41
と、ラッチ回路43と、選択ゲートドライバ回路45と
を備える。選択ゲートデコード回路41はプリデコード
信号を入力し、このプリデコード信号をデコードし、6
4個の選択ゲート線グループの中の1つのグループを選
択する。ラッチ回路43は書き込みデータをラッチ(保
持)する。選択ゲートドライバ回路45はライトイネー
ブル信号(以下、「RE信号」と称す。)、プログラム
イネーブル信号(以下、「PE信号」と称す。)および
ドライバ選択信号VS0〜VS15、/VS0〜/VS
15(「/」は反転信号を表す。)を入力し、メモリセ
ルアレイ15の選択ゲート線を選択するとともにこの選
択した選択ゲート線に所定電圧を供給する。The memory cell array 15 in the semiconductor memory is composed of the split gate type cell shown in FIG. 5 and has 1024 select gate lines. 1
The 024 select gate lines are divided into 64 select gate line groups every 16 lines. As shown in FIG. 1, the decode unit 21 includes 64 decode circuits DC0 to DC63 corresponding to each of these select gate line groups.
Consists of Each of the decode circuits DC0 to DC63, as shown in FIG.
, A latch circuit 43, and a select gate driver circuit 45. The select gate decode circuit 41 inputs a predecode signal, decodes the predecode signal, and
One of the four select gate line groups is selected. The latch circuit 43 latches (holds) write data. The selection gate driver circuit 45 includes a write enable signal (hereinafter, referred to as “RE signal”), a program enable signal (hereinafter, referred to as “PE signal”), and driver selection signals VS0 to VS15, / VS0 to / VS.
15 (“/” represents an inverted signal), and selects a selection gate line of the memory cell array 15 and supplies a predetermined voltage to the selected selection gate line.
【0013】<2.動作>このように構成された半導体
メモリに対してデータが書き込まれる場合は、メモリセ
ルに対してデータを書き込む動作である「書き込み動
作」と、その後でメモリセルに正しくデータが書き込ま
れたか否かを確認する動作である「ベリファイ動作」と
が行われ、データが正しく書き込まれたことが確認され
るまで、上記「書き込み動作」および「ベリファイ動
作」が繰り返される。<2. Operation> When data is written to the semiconductor memory configured as described above, a “write operation”, which is an operation of writing data to a memory cell, is performed, and then, whether data is correctly written to the memory cell Are performed, and the above-described "write operation" and "verify operation" are repeated until it is confirmed that data has been correctly written.
【0014】<2.1.書き込み動作>以下に、「書き
込み動作」の概要を説明する。「書き込み動作」におい
ては、まず、アドレス入力回路11にアドレスが入力さ
れるとともにI/O回路13にデータが入力される。入
力されたアドレスはプリデコード回路23でデコードさ
れ、プリデコード信号が生成される。このプリデコード
信号により、デコード回路DC0〜DC63の中から1
つのデコード回路が選択される。選択されたデコード回
路中のラッチ回路43に対してラッチ書込回路25によ
りデータの書き込みが行われる。ラッチ回路43にデー
タが書き込まれた後、プリデコード回路23により次の
デコード回路を選択するためのプリデコード信号が生成
され、このプリデコード信号に基づき次のデコード回路
が選択され、ラッチ回路43にデータが書き込まれる。
以降、デコード回路が順次選択され、デコード回路中の
ラッチ回路43に対してデータの書き込みが行なわれ
る。全てのラッチ回路43が選択され、データの書き込
みが終了すると、制御ゲートデコード回路17により制
御ゲートが選択され、ビット線デコード回路19により
ビット線が選択されるとともに、ラッチ回路43にラッ
チされたデータの値とドライバ選択回路27からの選択
信号とに基づき選択ゲートドライバ回路45によりメモ
リセルの選択ゲートが同時に複数選択されることによ
り、メモリセルアレイ15に対して複数ビットデータが
同時に書き込まれる。このようにして、最大64ビット
のデータが同時に書き込まれる。<2.1. Write Operation> The outline of the “write operation” will be described below. In the “write operation”, first, an address is input to the address input circuit 11 and data is input to the I / O circuit 13. The input address is decoded by the predecode circuit 23, and a predecode signal is generated. With this predecode signal, one of the decode circuits DC0 to DC63 is output.
One decode circuit is selected. Data is written to the latch circuit 43 in the selected decoding circuit by the latch writing circuit 25. After the data is written into the latch circuit 43, a predecode signal for selecting the next decode circuit is generated by the predecode circuit 23, and the next decode circuit is selected based on the predecode signal. Data is written.
Thereafter, the decoding circuit is sequentially selected, and data is written to the latch circuit 43 in the decoding circuit. When all the latch circuits 43 are selected and the data writing is completed, the control gate is selected by the control gate decode circuit 17, the bit line is selected by the bit line decode circuit 19, and the data latched by the latch circuit 43 is selected. The selection gate driver circuit 45 selects a plurality of selection gates of the memory cell at the same time on the basis of the value of the data and the selection signal from the driver selection circuit 27. In this way, data of a maximum of 64 bits is simultaneously written.
【0015】すなわち、本実施形態の半導体メモリにお
いては、「書き込み動作」時に、一旦、デコード部21
のラッチ回路43に複数ビットのデータをラッチし、ラ
ッチされたデータの値およびデータのアドレスに基づい
てメモリセルアレイ15の選択ゲートを同時に複数選択
することにより、メモリセルアレイ15に対して同時に
複数ビットの書き込みを行うことができる。That is, in the semiconductor memory of the present embodiment, the decoding section 21
Of the memory cell array 15 at the same time based on the value of the latched data and the address of the data, thereby simultaneously selecting a plurality of selection gates of the memory cell array 15. Writing can be performed.
【0016】以下に、「書き込み動作」の詳細を説明す
る。説明の便宜上、「書き込み動作」の詳細を説明する
前に、まず、デコード部21の詳細な構成について説明
する。図3にデコード部21の回路図を示す。この図に
示すように、デコード部21において、64個の選択ゲ
ートデコード回路41からなる回路部をプリデコーダ部
410とし、64個のラッチ回路43からなる回路部を
ラッチ部430とし、64個の選択ゲートドライバ回路
45からなる回路部をドライバ部450とする。なお、
デコード回路DC0〜DC63の回路構成は全て同じで
あるので、以下の説明においてはデコード回路DC0に
ついて説明する。The details of the "write operation" will be described below. For convenience of description, before describing the details of the “write operation”, first, a detailed configuration of the decoding unit 21 will be described. FIG. 3 shows a circuit diagram of the decoding unit 21. As shown in the figure, in the decoding unit 21, a circuit unit including 64 select gate decode circuits 41 is referred to as a predecoder unit 410, a circuit unit including 64 latch circuits 43 is referred to as a latch unit 430, and 64 A circuit section including the selection gate driver circuit 45 is referred to as a driver section 450. In addition,
Since the circuit configurations of the decoding circuits DC0 to DC63 are all the same, the decoding circuit DC0 will be described in the following description.
【0017】デコード回路DC0において、選択ゲート
デコード回路41はNORゲートNR0を有している。
NORゲートNR0の入力端は、12本のプリデコード
信号線のうちの3本に接続されている。ラッチ回路43
はクロスカップリング接続された2つのインバータIV
1、IV2により構成され、それぞれのインバータIV
1、IV2の入力端はMOSトランジスタTr1、Tr
2を介してデータ線/LD、LDに接続されている。ま
た、トランジスタTr1、Tr2のゲートはNORゲー
トNR0の出力端に接続されている。In the decoding circuit DC0, the selection gate decoding circuit 41 has a NOR gate NR0.
The input terminal of the NOR gate NR0 is connected to three of the twelve predecode signal lines. Latch circuit 43
Is two inverters IV connected in cross-coupling
1, IV2, and each inverter IV
1, the input terminals of IV2 are MOS transistors Tr1, Tr
2 are connected to data lines / LD and LD. The gates of the transistors Tr1 and Tr2 are connected to the output terminal of the NOR gate NR0.
【0018】選択ゲートドライバ回路45は、NAND
ゲートNA1〜NA3と、インバータIV3と、ドライ
バDR0〜DR15と、プルダウントランジスタTr3
〜Tr18とから構成される。ドライバDR0〜DR1
5はインバータで構成される。NANDゲートNA1の
入力端はNORゲートNR0の出力端およびRE信号線
に接続され、NANDゲートNA2の入力端はラッチ回
路43の出力端およびPE信号線に接続され、NAND
ゲートNA1、NA2の出力端はそれぞれNANDゲー
トNA3の入力端に接続され、NANDゲートNA3の
出力端はインバータIV3の入力端に接続される。イン
バータIV3の出力端は、メモリセルアレイ15の選択
ゲート線SG0〜SG15を選択するためのドライバD
R0〜DR15の入力端に接続される。ドライバDR0
〜DR15の出力端はメモリセルアレイ15の選択ゲー
ト線SG0〜SG15に接続される。ドライバDR0〜
DR15の制御入力端にはドライバ選択信号線VS0〜
VS15が接続され、このドライバ選択信号線VS0〜
VS15によりドライバDR0〜DR15の中の1つが
選択される。プルダウントランジスタTr3〜Tr18
は、ドライバDR0〜DR15の出力端にドレインが接
続され、ソースが接地され、ゲートがドライバ選択信号
線/VS0〜/VS15に接続される。The selection gate driver circuit 45 includes a NAND
Gates NA1 to NA3, inverter IV3, drivers DR0 to DR15, and pull-down transistor Tr3
To Tr18. Driver DR0-DR1
Reference numeral 5 denotes an inverter. The input terminal of the NAND gate NA1 is connected to the output terminal of the NOR gate NR0 and the RE signal line, and the input terminal of the NAND gate NA2 is connected to the output terminal of the latch circuit 43 and the PE signal line.
The output terminals of the gates NA1 and NA2 are connected to the input terminal of the NAND gate NA3, respectively, and the output terminal of the NAND gate NA3 is connected to the input terminal of the inverter IV3. The output terminal of the inverter IV3 is connected to a driver D for selecting the selection gate lines SG0 to SG15 of the memory cell array 15.
Connected to the input terminals of R0 to DR15. Driver DR0
To DR15 are connected to select gate lines SG0 to SG15 of the memory cell array 15. Driver DR0
The control input terminal of DR15 has driver selection signal lines VS0 to VS0.
VS15 is connected to the driver selection signal lines VS0 to VS0.
One of the drivers DR0 to DR15 is selected by the VS15. Pull-down transistors Tr3 to Tr18
Has a drain connected to the output terminals of the drivers DR0 to DR15, a source grounded, and a gate connected to the driver selection signal lines / VS0 to / VS15.
【0019】以下に、このように構成されたデコード部
21の動作に基づいて「書き込み動作」の詳細を説明す
る。なお、前述のように、「書き込み動作」の開始前に
は、データが書き込まれるメモリセルを含む消去ブロッ
ク内のメモリセルは事前にデータが消去されている。本
実施形態の場合、メモリセルは消去されると「1」のデ
ータを保持した状態となり、メモリセルは書き込みが行
われると「0」のデータを保持する状態となる。Hereinafter, the details of the "write operation" will be described based on the operation of the decoding section 21 configured as described above. As described above, before the “write operation” starts, data is erased in advance from the memory cells in the erase block including the memory cells to which the data is written. In the case of the present embodiment, when the memory cell is erased, it is in a state of holding data “1”, and when it is written, it is in a state of holding data of “0”.
【0020】「書き込み動作」において、まず、モード
コントロール回路31によりRE信号、PE信号がLo
wレベル(以下、「L」と称す。)にされる。このと
き、インバータIV3の出力はHighレベル(以下、
「H」と称す。)となり、ドライバDR0〜DR15か
ら「L」が出力されるため、全選択ゲート線SG0〜S
G1023は「L」にされ、メモリセルは選択されな
い。すなわち、このとき、メモリセルアレイ15とデコ
ード部21との間は切り離されている。この状態で、前
述のように、プリデコード信号によりデコード回路DC
0〜DC63が順に選択される。ここで、プリデコード
信号によるデコード回路の選択について説明する。In the "write operation", first, the RE signal and the PE signal are set to Lo by the mode control circuit 31.
The level is set to w level (hereinafter, referred to as “L”). At this time, the output of the inverter IV3 is at a high level (hereinafter, referred to as a high level).
Called "H". ), And “L” is output from the drivers DR0 to DR15.
G1023 is set to “L”, and no memory cell is selected. That is, at this time, the memory cell array 15 and the decode unit 21 are disconnected. In this state, as described above, the decode circuit DC
0 to DC63 are sequentially selected. Here, selection of a decoding circuit by a predecode signal will be described.
【0021】図4に示すように、プリデコード回路23
からのプリデコード信号は、12ビットの線号であっ
て、64個のデコード回路の中から1つのデコード回路
を指定する。また、図に示すようにプリデコード信号の
12ビットを4ビットずつ3つのグループG1〜G3に
分割しており、64個のデコード回路の中から1つを指
定するために必要な情報量である6ビットのうち、先頭
の2ビットをグループG1に、真ん中の2ビットをグル
ープG2に、最後の2ビットをグループG3に対応させ
ている。プリデコード信号の各グループG1〜G3は2
ビットで表せる4通りの信号に対応した4本の信号線を
有する。デコード回路DC0〜DC63内のNORゲー
トNR0〜NR63には、各グループG1〜G3より1
本ずつ選択された信号線が3本接続されている。ここ
で、各NORゲートNR0〜NR63には、3本の信号
線の組み合わせにより6ビットの値が順次表現できるよ
うに、信号線が接続される。本実施形態においては、プ
リデコード信号の中のNORゲートNR0〜NR63の
うち入力される3ビット全てがLowレベルとなるNO
Rゲートを含むデコード回路が選択される。As shown in FIG. 4, the predecode circuit 23
Is a 12-bit signal, and designates one of the 64 decoding circuits. Further, as shown in the figure, 12 bits of the predecode signal are divided into three groups G1 to G3 each of 4 bits, which is an information amount necessary to designate one of 64 decoding circuits. Of the six bits, the first two bits correspond to the group G1, the middle two bits correspond to the group G2, and the last two bits correspond to the group G3. Each group G1 to G3 of the predecode signal is 2
It has four signal lines corresponding to the four signals represented by bits. The NOR gates NR0 to NR63 in the decode circuits DC0 to DC63 have one group G1 to G3.
Three signal lines selected one by one are connected. Here, a signal line is connected to each of the NOR gates NR0 to NR63 so that a 6-bit value can be sequentially expressed by a combination of three signal lines. In the present embodiment, all three input bits of the NOR gates NR0 to NR63 in the predecode signal are at the low level.
A decode circuit including an R gate is selected.
【0022】上記のようにしてプリデコード回路23か
らのプリデコード信号によりデコード回路DC0〜DC
63が1つ選択され、選択されたデコード回路DC0〜
DC63に設けられたラッチ回路43にデータが書き込
まれる。例えば、プリデコード信号により、デコード回
路DC0が選択された場合、選択ゲートデコード回路4
1におけるNORゲートNR1の出力は「H」になる。
これによりトランジスタTr1、Tr2がオンし、デー
タ線LD、/LDに出力されているデータがラッチ回路
43にラッチされる。以降、同様に、他のデコード回路
DC1〜DC63が順次選択され、デコード回路DC1
〜DC63中の各ラッチ回路43にデータが順次ラッチ
されていく。As described above, the decoding circuits DC0 to DC0 are generated by the predecoding signal from the predecoding circuit 23.
63 is selected and the selected decoding circuits DC0 to DC0 are selected.
Data is written to the latch circuit 43 provided in the DC 63. For example, when the decode circuit DC0 is selected by the predecode signal, the selection gate decode circuit 4
The output of the NOR gate NR1 at "1" becomes "H".
As a result, the transistors Tr1 and Tr2 are turned on, and the data output to the data lines LD and / LD are latched by the latch circuit 43. Thereafter, similarly, the other decoding circuits DC1 to DC63 are sequentially selected, and the decoding circuits DC1 to DC63 are similarly selected.
The data is sequentially latched by each latch circuit 43 in DC63.
【0023】また、この間、書き込みが行われるメモリ
セルに応じて、ビット線デコード回路19によりビット
線BS0、BD0…が、制御ゲートデコード回路17に
より制御ゲート線C0…が選択され、書き込みのための
所定の電圧に制御される。During this time, the bit lines BS0, BD0... Are selected by the bit line decode circuit 19 and the control gate lines C0... Are selected by the control gate decode circuit 17 in accordance with the memory cell to be written. It is controlled to a predetermined voltage.
【0024】以下、メモリセルM15、M31、…M1
023にデータが書き込まれる場合について説明する。
このとき、各選択ゲート線グループ内の16番目の選択
ゲート線SG15、SG31、…SG1023と、制御
ゲート線C0と、ビット線BS0、BD0とが所定電圧
に制御される。具体的には、ビット線BD0の電圧が5
Vに、ビット線BS0の電圧が0Vに、制御ゲート線C
0の電圧が12Vにされる。また、同時に、各選択ゲー
ト線グループ内の16番目の選択ゲート線SG15、S
G31、…SG1023が選択されるようにするため
に、ドライバ選択回路27により、ドライバ選択信号線
VS15の電圧のみが1.8Vにされ、それ以外のドラ
イバ選択信号線VS0〜VS14の電圧は0Vにされ
る。Hereinafter, memory cells M15, M31,.
The case where data is written to 023 will be described.
At this time, the 16th select gate line SG15, SG31,... SG1023, control gate line C0, and bit lines BS0, BD0 in each select gate line group are controlled to a predetermined voltage. Specifically, the voltage of the bit line BD0 is 5
V, the voltage of the bit line BS0 becomes 0 V, and the control gate line C
The voltage of 0 is set to 12V. At the same time, the 16th select gate line SG15, S15 in each select gate line group
In order to select G31,..., SG1023, only the voltage of the driver selection signal line VS15 is set to 1.8 V by the driver selection circuit 27, and the voltages of the other driver selection signal lines VS0 to VS14 are set to 0V. Is done.
【0025】全てのデコード回路DC0〜DC63内の
ラッチ回路43に対してデータの書き込みが終了する
と、モードコントロール回路31によりPE信号が
「L」から「H」にされる。ここで、PE信号が「H」
に制御される期間は、メモリセルの書き込みに必要な時
間で決定されるが、例えば、10μsec程度である。When data writing to the latch circuits 43 in all the decoding circuits DC0 to DC63 is completed, the mode control circuit 31 changes the PE signal from "L" to "H". Here, the PE signal is "H".
Is determined by the time required for writing to the memory cell, and is, for example, about 10 μsec.
【0026】ラッチ回路43にデータ「0」が書き込ま
れている場合(本実施形態においては、「0」は「L」
に対応する。)、PE信号が「H」になると、NAND
ゲートNA2の入力は全て「H」になって、出力は
「L」になり、また、NANDゲートNA3は「H」を
出力し、インバータIV3は「L」を出力する。このと
き、入力アドレスに基づいてドライバ選択信号線VS1
5により選択されたドライバDR15は、選択ゲート線
SG15、SG31、…SG1023に対して、ドライ
バ選択信号線VS15の電圧1.8Vを出力する。非選
択のドライバDR0〜DR14に接続された選択ゲート
線SG0〜SG14、…、SG1008〜SG1022
はプルダウントランジスタTr3…により「L」にな
る。このようにして、各選択ゲート線グループ内の16
番目の選択ゲートSG15、SG31…、SG1023
が選択される。したがって、選択トランジスタS15、
SG31、…、S1023がオンし、制御ゲート線C0
が選択されているため、各ラッチ回路43にラッチされ
ているデータが「0」のときメモリセルM15、M3
1、…、M1023に対してデータ「0」が書き込まれ
る。When data "0" is written in the latch circuit 43 (in this embodiment, "0" is "L"
Corresponding to ), When the PE signal becomes “H”, the NAND
The inputs of the gate NA2 are all "H", the output is "L", the NAND gate NA3 outputs "H", and the inverter IV3 outputs "L". At this time, the driver selection signal line VS1 is set based on the input address.
5 outputs the voltage 1.8V of the driver selection signal line VS15 to the selection gate lines SG15, SG31,... SG1023. .., SG1008 to SG1022 connected to the unselected drivers DR0 to DR14.
Become "L" by the pull-down transistors Tr3. In this way, 16 gates in each select gate line group
.., SG1023.
Is selected. Therefore, the selection transistor S15,
SG31,..., S1023 are turned on, and the control gate line C0 is turned on.
Is selected, when the data latched in each latch circuit 43 is “0”, the memory cells M15 and M3
Data "0" is written to 1, ..., M1023.
【0027】一方、ラッチ回路43にデータ「1」が書
き込まれている場合、NANDゲートNA2の出力は
「H」になり、NANDゲートNA1の出力は「H」で
あるため、NANDゲートNA3は「L」を出力し、イ
ンバータIV3は「H」を出力する。このため、ドライ
バDR15はドライバ選択信号線VS15により選択さ
れているにもかかわらず「L」を出力し、ドライバDR
15に接続された選択ゲート線S15、S31、…、S
G1023は「L」になる。非選択のドライバDR0〜
DR14、…、DR1008〜DR1022に接続され
た選択ゲートはプルダウントランジスタTr3〜Tr1
7により「L」になる。このように、ラッチ回路43に
データ「1」が格納されている場合は、選択ゲートが選
択されないため、メモリセルM15にデータは書き込ま
れない。これは、前述のように、メモリセルには元々消
去時のデータ「1」が保持されているため、データが書
き換えられる必要がないためである。On the other hand, when data "1" is written in the latch circuit 43, the output of the NAND gate NA2 becomes "H" and the output of the NAND gate NA1 is "H". L ”, and the inverter IV3 outputs“ H ”. For this reason, the driver DR15 outputs "L" despite being selected by the driver selection signal line VS15, and the driver DR15 outputs
, S, connected to the select gate lines S15, S31,.
G1023 becomes “L”. Unselected driver DR0
, DR1008 to DR1022 are select gates connected to pull-down transistors Tr3 to Tr1.
7 to “L”. As described above, when data “1” is stored in the latch circuit 43, no data is written to the memory cell M15 because the selection gate is not selected. This is because the data "1" at the time of erasing is originally held in the memory cell as described above, so that the data does not need to be rewritten.
【0028】以上のようにして、「書き込み動作」時に
は、デコード部21において、プリデコーダ部410に
より入力アドレスに基づいて選択ゲート線が選択され、
ラッチ部430により選択ゲート線に対応させて書き込
みデータがラッチされる。その後、ドライバ部450に
より入力アドレスに基づいて選択ゲート線が選択され、
ラッチされているデータが「0」のときにメモリセルへ
のデータの書き込みが行なわれ、ラッチされているデー
タが「1」のときにメモリセルへのデータの書き込みが
行われないように、選択ゲート線の電圧が所定電圧に制
御される。これにより、メモリセルへの複数ビットデー
タの同時書き込みを行うことを可能とする。As described above, in the "write operation", the selection gate line is selected by the predecoder 410 in the decoder 21 based on the input address.
The write data is latched by the latch section 430 in correspondence with the selection gate line. Thereafter, the selection gate line is selected by the driver unit 450 based on the input address,
Data is written to the memory cell when the latched data is "0", and data is not written to the memory cell when the latched data is "1". The voltage of the gate line is controlled to a predetermined voltage. This makes it possible to simultaneously write a plurality of bits of data to the memory cells.
【0029】<2.2.ベリファイ動作>以下に、「ベ
リファイ動作」について詳細に説明する。「書き込み動
作」においてメモリセルにデータが書き込まれると、ラ
ッチ回路43にラッチされているデータおよびメモリセ
ル15に格納されているデータが比較回路29により読
み出され、それらのデータが比較され、比較結果がモー
ドコントロール回路31に出力される。モードコントロ
ール回路31により、その比較結果が参照され、正しく
データが書き込まれていない場合は、正しく書き込まれ
ていないメモリセルに対して再度データの書き込みが行
われ、全てのデータが正しく書き込まれるまで「書き込
み動作」および「ベリファイ動作」が繰り返される。<2.2. Verify Operation> The "verify operation" will be described in detail below. When data is written to the memory cell in the "write operation", the data latched in the latch circuit 43 and the data stored in the memory cell 15 are read out by the comparison circuit 29, and these data are compared. The result is output to the mode control circuit 31. The mode control circuit 31 refers to the comparison result. If the data is not correctly written, the data is written again to the memory cell in which the data has not been correctly written. The "write operation" and the "verify operation" are repeated.
【0030】ここでは、メモリセルM15に対するベリ
ファイ動作について説明する。メモリセルへデータが書
き込まれた後、モードコントロール回路31によりPE
信号が「H」から「L」にされ、ドライバ選択信号線V
S15が5V、ビット線BS0が2V、ビット線BD0
が2Vおよび制御ゲート線C0が4.5Vにされること
により、メモリセルM15に対するベリファイの準備が
される。Here, the verify operation for memory cell M15 will be described. After data is written to the memory cell, the mode control circuit 31
The signal is changed from “H” to “L”, and the driver selection signal line V
S15 is 5V, bit line BS0 is 2V, bit line BD0
Is set to 2V and the control gate line C0 is set to 4.5V, so that the memory cell M15 is prepared for verification.
【0031】この状態でRE信号が「L」から「H」に
される。RE信号が「H」のときは、NANDゲートN
A1の出力はNORゲートNR0の出力を反転させたも
のになる。デコード回路DC0がプリデコード信号によ
り選択されている場合、デコード回路DC0のNORゲ
ートNR0の出力は「H」になり、NANDゲートNA
1の出力は「L」となり、NANDゲートNA3の出力
は「H」となるため、ドライバ選択信号線VS15によ
り選択されたドライバDR15に接続された選択ゲート
線SG15の電圧が、ドライバ選択信号線VS15の電
圧である5Vになる。一方、デコード回路DC0がプリ
デコード信号により選択されてない場合は、NORゲー
トNR0の出力は「L」になるため、NANDゲートN
A1の出力は「H」となり、NANDゲートNA2の出
力は「H」となり、NANDゲートNA3の出力は
「L」となり、インバータIV3の出力は「H」にな
る。このため、ドライバ選択信号線VS0〜VS15に
よる選択/非選択にかかわらず、選択ゲート線SG0〜
SG15は「L」に制御される。このように、プリデコ
ード信号により選択されたデコード回路において、ドラ
イバ選択信号線により選択された選択ゲート線のみが5
Vに制御される。In this state, the RE signal is changed from "L" to "H". When the RE signal is "H", the NAND gate N
The output of A1 is the inverse of the output of NOR gate NR0. When the decode circuit DC0 is selected by the predecode signal, the output of the NOR gate NR0 of the decode circuit DC0 becomes “H” and the NAND gate NA
1 becomes "L" and the output of the NAND gate NA3 becomes "H", so that the voltage of the selection gate line SG15 connected to the driver DR15 selected by the driver selection signal line VS15 changes to the driver selection signal line VS15. , Which is 5V. On the other hand, when the decode circuit DC0 is not selected by the predecode signal, the output of the NOR gate NR0 becomes "L",
The output of A1 is "H", the output of NAND gate NA2 is "H", the output of NAND gate NA3 is "L", and the output of inverter IV3 is "H". Therefore, regardless of selection / non-selection by the driver selection signal lines VS0 to VS15, the selection gate lines SG0 to SG0 are not selected.
SG15 is controlled to "L". As described above, in the decoding circuit selected by the predecode signal, only the selection gate line selected by the driver selection signal line has 5
V.
【0032】このとき、選択されたメモリセル(ここで
は、メモリセルM15)に十分な書き込みが行われてい
れば、ビット線BS0とビット線BD0との間には電流
が流れない。選択されたメモリセルに十分な書き込みが
行われていなければ、ビット線BS0とビット線BD0
との間に電流が流れる。ビット線BS0の終端にはこの
電流を検出するためのセンスアンプ30が接続されてい
るため、このセンスアンプでビット線BS0に流れる電
流を検出することによりメモリセルへのデータ書き込み
の確認ができる。すなわち、比較回路29が、このセン
スアンプ30による電流検出結果とラッチ回路43にラ
ッチされたデータとを比較し、比較結果をモードコント
ロール回路31に出力する。モードコントロール回路3
1は比較結果を判断し、書き込みが十分行われていれ
ば、ラッチ回路43の内容を「1」に書き換える。書き
込みが不十分であれば、ラッチ回路43の内容を「0」
に書き換える。このように、1つの選択ゲート線グルー
プに対してベリファイが行われる。以降、全ての選択ゲ
ート線グループに対してベリファイが行われるように、
プリデコード信号によりデコード回路が順次選択され、
ベリファイが順次行われる。全ての選択ゲート線グルー
プに対してベリファイが行われ、書き込みが不十分なメ
モリセルが1つでも存在する場合は、RE信号およびP
E信号が「L」にされ、前述の書き込み手順に従って再
度データの書き込みが行われる。ラッチ回路43に格納
されたデータが全て「1」になるまで、上記「書き込み
動作」および「ベリファイ動作」が繰り返される。At this time, if sufficient writing is performed on the selected memory cell (here, memory cell M15), no current flows between bit line BS0 and bit line BD0. If sufficient writing has not been performed on the selected memory cell, bit lines BS0 and BD0
A current flows between. Since the sense amplifier 30 for detecting this current is connected to the end of the bit line BS0, the data writing to the memory cell can be confirmed by detecting the current flowing through the bit line BS0 with this sense amplifier. That is, the comparison circuit 29 compares the current detection result by the sense amplifier 30 with the data latched by the latch circuit 43, and outputs the comparison result to the mode control circuit 31. Mode control circuit 3
1 judges the comparison result, and if the writing has been sufficiently performed, rewrites the content of the latch circuit 43 to “1”. If the writing is insufficient, the content of the latch circuit 43 is set to “0”.
Rewrite to As described above, verification is performed on one select gate line group. Thereafter, so that the verification is performed for all the selected gate line groups,
The decoding circuit is sequentially selected by the predecode signal,
Verification is performed sequentially. Verify is performed on all select gate line groups, and if there is at least one insufficiently written memory cell, the RE signal and the P signal
The E signal is set to "L", and data is written again according to the above-described write procedure. The above-described “write operation” and “verify operation” are repeated until all the data stored in the latch circuit 43 becomes “1”.
【0033】<3.まとめ>以上のように、本実施形態
の半導体メモリは、ビット線方向に消去単位を有し、ス
プリットゲート型のメモリセルからなるメモリセルアレ
イ15を有した半導体メモリにおいて、複数ビットデー
タを格納するラッチ部430を有したデコード部21を
設け、複数ビットデータの書き込み時に、ラッチ部43
0にデータをラッチし、このラッチしたデータの値およ
びデータのアドレスに基づいてメモリセルアレイ15の
複数の選択ゲート線を同時に選択し、選択した撰択ゲー
ト線に書き込みのための所定電圧を供給する。これによ
り、同一ビット線上の複数のメモリセルに対して、複数
ビットデータの同時書き込みを可能とし、書き込み時の
処理時間を短縮できる。<3. Conclusion> As described above, the semiconductor memory according to the present embodiment has an erasing unit in the bit line direction and has a latch for storing a plurality of bits of data in a semiconductor memory having a memory cell array 15 composed of split gate memory cells. The decoding section 21 having the section 430 is provided.
Data is latched to 0, a plurality of selection gate lines of the memory cell array 15 are simultaneously selected based on the latched data value and data address, and a predetermined voltage for writing is supplied to the selected selection gate line. . This enables simultaneous writing of a plurality of bits of data to a plurality of memory cells on the same bit line, thereby shortening the processing time at the time of writing.
【0034】なお、上記説明においては、スプリットゲ
ート型のメモリセルからなるメモリセルアレイを用いた
半導体メモリについて説明したが、メモリセルアレイは
これに限定されず、電荷蓄積層および制御ゲートを有す
るメモリセルがマトリクス配列され、ビット線とワード
線とにより1つのメモリセルが特定され、同一ビット線
に接続されるメモリセル群を消去単位とするメモリセル
アレイを用いた半導体メモリにおいても本発明を適用で
きる。すなわち、ワード線を上記選択ゲート線とみなし
て、ワード線に対して上記デコード部21を設け、書き
込みデータをラッチし、ラッチしたデータを同時に出力
することにより、本実施形態の半導体メモリと同様に複
数ビットのデータの書き込みを行うことができ、同様の
効果が得られる。In the above description, a semiconductor memory using a memory cell array composed of split gate type memory cells has been described. However, the memory cell array is not limited to this, and a memory cell having a charge storage layer and a control gate may be used. One memory cell is specified by a bit line and a word line in a matrix arrangement, and the present invention can be applied to a semiconductor memory using a memory cell array having a memory cell group connected to the same bit line as an erase unit. That is, the word line is regarded as the selection gate line, the decode unit 21 is provided for the word line, the write data is latched, and the latched data is output at the same time. A plurality of bits of data can be written, and the same effect can be obtained.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明の不揮発性半導体記憶装置によれ
ば、電荷蓄積層および制御ゲートが積層形成され前記電
荷蓄積層に蓄積される電荷に基づきデータを記憶するメ
モリセルがマトリクス配置され、ビット線方向に消去単
位を有するメモリセルアレイを含む不揮発性半導体装置
において、データ書き込み時に、複数ビットのデータを
ラッチ手段に書き込み、このラッチされた複数ビットの
データに基づいてワード線を複数同時に選択することに
より、メモリセルに対して複数ビットの同時書き込みを
可能とし、書き込み時の処理速度を向上させることがで
きる。According to the non-volatile semiconductor memory device of the present invention, a charge storage layer and a control gate are formed in a stack, and memory cells for storing data based on the charges stored in the charge storage layer are arranged in a matrix. In a nonvolatile semiconductor device including a memory cell array having an erasing unit in a line direction, when data is written, data of a plurality of bits is written to a latch means, and a plurality of word lines are simultaneously selected based on the latched data of a plurality of bits. Thus, simultaneous writing of a plurality of bits into a memory cell is enabled, and the processing speed at the time of writing can be improved.
【図1】 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の概略
構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
【図2】 デコード回路の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a decoding circuit.
【図3】 デコード部の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of a decoding unit.
【図4】 選択ゲートデコード回路の回路図。FIG. 4 is a circuit diagram of a select gate decode circuit.
【図5】 スプリットゲート型セルを用いたメモリセル
アレイの構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a memory cell array using split gate cells.
11…アドレス入力回路、 13…I/O回路、 15
…メモリセルアレイ、17…制御ゲートデコード回路、
19…ビット線デコード回路、 21…デコード部、
23…プリデコード部、 25…ラッチ書き込み回
路、 26,30…センスアンプ、 27…ドライバ選
択回路、 29…比較回路、 31…モードコントロー
ル回路、 33…タイミングコントロール回路、 41
…選択ゲートデコード回路、 43…ラッチ回路、 4
5…選択ゲートドライバ回路、 51…制御ゲート、
53…フローティングゲート、 410…プリデコーダ
部、430…ラッチ部、 450…ドライバ部、 BS
0〜BS2,BD0〜BD2…ビット線、 C0,C1
…制御ゲート線、 DR0,DR15…ドライバ、IV
1〜IV3…インバータ、 LD…ラッチデータ線、
M00〜M1023…メモリセル、 NR1,NR63
…NORゲート、 NA1〜NA3…NANDゲート、
S00〜S1023…選択トランジスタ、 SG0〜
SG1023…選択ゲート線、 Tr1,Tr2…トラ
ンジスタ、 Tr3〜Tr18…プルダウントランジス
タ、 VS0〜VS15…ドライバ選択信号線。11 ... address input circuit, 13 ... I / O circuit, 15
... memory cell array, 17 ... control gate decode circuit,
19: bit line decoding circuit, 21: decoding unit,
23: Predecode section, 25: Latch write circuit, 26, 30: Sense amplifier, 27: Driver selection circuit, 29: Comparison circuit, 31: Mode control circuit, 33: Timing control circuit, 41
... Selection gate decode circuit, 43 ... Latch circuit, 4
5 ... selection gate driver circuit 51 ... control gate
53: floating gate, 410: predecoder, 430: latch, 450: driver, BS
0 to BS2, BD0 to BD2 ... bit lines, C0, C1
... Control gate line, DR0, DR15 ... Driver, IV
1 to IV3: inverter, LD: latch data line,
M00 to M1023 ... memory cells, NR1, NR63
... NOR gates, NA1 to NA3 ... NAND gates
S00 to S1023 ... selection transistors, SG0
SG1023: selection gate line, Tr1, Tr2: transistor, Tr3 to Tr18: pull-down transistor, VS0 to VS15: driver selection signal line.
Claims (4)
され前記電荷蓄積層に蓄積される電荷に基づきデータを
記憶するメモリセルがマトリクス配置され、前記マトリ
クスの第1の方向にメモリセルを接続するビット線と、
前記マトリクスの第2の方向にメモリセルを接続するワ
ード線とを含むメモリセルアレイを有した不揮発性半導
体記憶装置であって、前記ビット線と前記ワード線とを
選択することによりメモリセルを特定してデータを書き
込み、前記同一のビット線に接続されたメモリセル群を
消去単位とする不揮発性半導体記憶装置において、 複数ビットからなる書き込みデータを、該データのアド
レスに基づいて選択されたワード線毎に保持し、前記デ
ータのアドレスと前記保持されたデータの値とに基づい
て、データが書き込まれるべきメモリセルに接続された
ワード線を複数同時に選択するデコード手段を設けたこ
とを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。1. A charge storage layer and a control gate are stacked and formed, and memory cells for storing data based on charges stored in the charge storage layer are arranged in a matrix, and the memory cells are connected in a first direction of the matrix. Bit lines,
A non-volatile semiconductor storage device having a memory cell array including a word line connecting memory cells in a second direction of the matrix, wherein the memory cell is specified by selecting the bit line and the word line. In a nonvolatile semiconductor memory device in which a memory cell group connected to the same bit line is used as an erase unit, write data consisting of a plurality of bits is written for each word line selected based on the address of the data. And decoding means for simultaneously selecting a plurality of word lines connected to a memory cell to which data is to be written, based on the address of the data and the value of the held data. Semiconductor memory device.
置において、 前記デコード手段は、前記書き込みデータのアドレスに
基づきワード線群を順次選択するプリデコード手段と、
該プリデコード手段により選択されたワード線群毎に、
該ワード線群の中の1つのワード線に接続されたメモリ
セルに書き込まれるべきデータを保持するラッチ手段
と、該ラッチ手段に保持されたデータの値と前記データ
のアドレスとに基づいてデータが書き込まれるべきメモ
リセルに接続されたワード線を同時に複数選択するドラ
イバ手段とを有することを特徴とする不揮発性半導体記
憶装置。2. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said decoding means selects a word line group sequentially based on an address of said write data;
For each word line group selected by the predecoding means,
Latch means for holding data to be written to a memory cell connected to one of the word lines in the word line group; and data based on the value of the data held in the latch means and the address of the data. A non-volatile semiconductor memory device having driver means for simultaneously selecting a plurality of word lines connected to a memory cell to be written.
定の領域を電荷蓄積層と制御ゲートとで制御し、前記チ
ャネル領域の残りの領域を選択ゲートで制御し、前記電
荷蓄積層に蓄積される電荷に基づきデータを記憶するス
プリットゲート型のメモリセルがマトリクス配置された
メモリセルアレイを有する不揮発性半導体記憶装置であ
って、前記メモリセルアレイは、データの読み出し電流
を検出するために前記マトリクスの第1の方向にメモリ
セルを接続するビット線と、該ビット線と同方向にメモ
リセルの制御ゲート間を接続する制御ゲート線と、前記
マトリクスの第2の方向にメモリセルの選択ゲート間を
接続する選択ゲート線とを有し、前記ビット線、前記制
御ゲート線および前記選択ゲート線を選択することによ
りメモリセルを特定してデータを書き込み、前記同一の
ビット線に接続されたメモリセル群を消去単位とする不
揮発性半導体記憶装置において、 複数ビットからなる書き込みデータを、該データのアド
レスに基づいて選択された選択ゲート線毎に保持し、前
記データのアドレスと前記保持されたデータの値とに基
づいて、データが書き込まれるべきメモリセルに接続さ
れた選択ゲート線を複数同時に選択し、該選択された選
択ゲート線に書き込みのための所定電圧を印加するデコ
ード手段を設けたことを特徴とする不揮発性半導体記憶
装置。3. A predetermined region continuous from one end of the channel region is controlled by a charge storage layer and a control gate, and the remaining region of the channel region is controlled by a selection gate to store the charge in the charge storage layer. A nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array in which split gate type memory cells for storing data based on electric charges are arranged in a matrix, wherein the memory cell array includes a memory cell array for detecting a data read current. A bit line connecting a memory cell in the direction 1; a control gate line connecting a control gate of the memory cell in the same direction as the bit line; and a select gate of the memory cell in a second direction of the matrix A memory cell by selecting the bit line, the control gate line, and the select gate line. In a nonvolatile semiconductor memory device in which a memory cell group connected to the same bit line is used as an erase unit, write data consisting of a plurality of bits is selected by a selection gate selected based on an address of the data. A plurality of select gate lines connected to memory cells to which data is to be written are simultaneously selected based on the data address and the value of the held data. And a decoding means for applying a predetermined voltage for writing to the nonvolatile semiconductor memory device.
置において、 前記デコード手段は、前記書き込みデータのアドレスに
基づき選択ゲート線群を順次選択するプリデコード手段
と、該プリデコード手段により選択された選択ゲート線
群毎に、該選択ゲート線群の中の1つの選択ゲート線に
接続されたメモリセルに書き込まれるべきデータを保持
するラッチ手段と、該ラッチ手段に保持されたデータの
値と前記データのアドレスとに基づいてデータが書き込
まれるべきメモリセルに接続された選択ゲート線を同時
に複数選択し、該選択された選択ゲート線に書き込みの
ための所定電圧を印加するドライバ手段とを有すること
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 decoding means is a predecoding means for sequentially selecting a selection gate line group based on an address of said write data, and is selected by said predecoding means. For each selected gate line group, latch means for holding data to be written to a memory cell connected to one select gate line in the selected gate line group; and a value of the data held in the latch means. Driver means for simultaneously selecting a plurality of selection gate lines connected to the memory cells to which data is to be written based on the address of the data and applying a predetermined voltage for writing to the selected selection gate lines. A nonvolatile semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9872197A JPH10289592A (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Nonvolatile semiconductor storage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9872197A JPH10289592A (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Nonvolatile semiconductor storage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10289592A true JPH10289592A (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=14227394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9872197A Pending JPH10289592A (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Nonvolatile semiconductor storage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10289592A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7379372B2 (en) | 2004-09-15 | 2008-05-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device with scanning circuit and method |
US8180976B2 (en) | 2004-07-05 | 2012-05-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Programming non-volatile memory devices based on data logic values |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP9872197A patent/JPH10289592A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8180976B2 (en) | 2004-07-05 | 2012-05-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Programming non-volatile memory devices based on data logic values |
US7379372B2 (en) | 2004-09-15 | 2008-05-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device with scanning circuit and method |
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