JPH10308097A - Non-volatile semiconductor memory device - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory device

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Publication number
JPH10308097A
JPH10308097A JP11385097A JP11385097A JPH10308097A JP H10308097 A JPH10308097 A JP H10308097A JP 11385097 A JP11385097 A JP 11385097A JP 11385097 A JP11385097 A JP 11385097A JP H10308097 A JPH10308097 A JP H10308097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
vpp
memory cell
word line
bit line
Prior art date
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Pending
Application number
JP11385097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuji Yamagata
保司 山縣
Hiroshi Toyoda
宏 豊田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP11385097A priority Critical patent/JPH10308097A/en
Publication of JPH10308097A publication Critical patent/JPH10308097A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/34Determination of programming status, e.g. threshold voltage, overprogramming or underprogramming, retention
    • G11C16/3418Disturbance prevention or evaluation; Refreshing of disturbed memory data
    • G11C16/3427Circuits or methods to prevent or reduce disturbance of the state of a memory cell when neighbouring cells are read or written

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably and stably prevent the occurrence of drain disturb. SOLUTION: In the write mode, the line selective circuit 2 gives voltage VPP to the selective word line and voltage V1 which satisfies a relation: 0<V1<VPP/2 to the non-selective bit line. The row selective circuit 3 gives 0V to the selective bit line and voltage V2 which satisfies VPP/2<V2<VPP to the non-selective word line. In the erase mode, the circuit 2 gives 0V to the selective word line and voltage V2 to the non-selective word line. The circuit 3 gives VPP to the selective bit line and voltage V1 to the non-selective bit line. Thus, the potential difference between the control gate and the drain of the non-selective memory cell transistor is made lower than VPP/2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に消去、書
き込み可能な不揮発性半導体記憶装置(EEPROM)
に関するものである。
The present invention relates to an electrically erasable and writable nonvolatile semiconductor memory device (EEPROM).
It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】EEPROMは、データの書き込み、消
去にトンネル効果を用いるため、書き込み、消去電流が
極めて小さいという特徴を有している。図2は従来のE
EPROMのブロック図である。この半導体メモリは、
複数のメモリセルトランジスタM00〜M11がマトリクス
状に配置されたメモリセルアレイ11、各行のメモリセ
ルトランジスタのコントロールゲートに共通に接続され
たワード線W0 ,W1 、各列のメモリセルトランジスタ
のドレインに共通に接続されたビット線B0 ,B1 、所
定のワード線を選択するための行選択回路12、所定の
ビット線を選択するための列選択回路13から構成され
ている。
2. Description of the Related Art An EEPROM has a feature that a writing and erasing current is extremely small because a tunnel effect is used for writing and erasing data. FIG. 2 shows a conventional E
It is a block diagram of EPROM. This semiconductor memory is
A memory cell array 11 in which a plurality of memory cell transistors M00 to M11 are arranged in a matrix, word lines W0 and W1 commonly connected to control gates of memory cell transistors in each row, and a drain in common to memory cell transistors in each column. It comprises connected bit lines B0 and B1, a row selection circuit 12 for selecting a predetermined word line, and a column selection circuit 13 for selecting a predetermined bit line.

【0003】データの書き込みモードにおいて、行選択
回路12は、選択ワード線に電圧VPPを出力し、非選択
ワード線に電圧VPP/2を出力する。一方、列選択回路
13は、選択ビット線に0Vを出力し、非選択ビット線
に電圧VPP/2を出力する。これにより、選択ワード線
及び選択ビット線で選択されるメモリセルトランジスタ
のコントロールゲートに電圧VPPが印加され、ドレイン
に0Vが印加される。その結果、選択メモリセルトラン
ジスタのフローティングゲートにトンネル現象によって
電子が注入され、データ「1」が書き込まれる。また、
消去モードにおいて、行選択回路12は、選択ワード線
に0Vを出力し、非選択ワード線に電圧VPP/2を出力
する。一方、列選択回路13は、選択ビット線に電圧V
PPを出力し、非選択ビット線に電圧VPP/2を出力す
る。これにより、選択ワード線及び選択ビット線で選択
されるメモリセルトランジスタのコントロールゲートに
0Vが印加され、ドレインに電圧VPPが印加される。そ
の結果、選択メモリセルトランジスタのフローティング
ゲート中の電子がトンネル現象によってドレインに放出
され、データ「1」が消去される。
In a data write mode, a row selection circuit 12 outputs a voltage VPP to a selected word line and outputs a voltage VPP / 2 to an unselected word line. On the other hand, the column selection circuit 13 outputs 0 V to the selected bit line and outputs the voltage VPP / 2 to the non-selected bit lines. As a result, the voltage VPP is applied to the control gate of the memory cell transistor selected by the selected word line and the selected bit line, and 0 V is applied to the drain. As a result, electrons are injected into the floating gate of the selected memory cell transistor by a tunnel phenomenon, and data “1” is written. Also,
In the erase mode, the row selection circuit 12 outputs 0 V to a selected word line and outputs a voltage VPP / 2 to a non-selected word line. On the other hand, the column selection circuit 13 applies the voltage V to the selected bit line.
PP is output, and a voltage VPP / 2 is output to a non-selected bit line. As a result, 0 V is applied to the control gate of the memory cell transistor selected by the selected word line and the selected bit line, and the voltage VPP is applied to the drain. As a result, electrons in the floating gate of the selected memory cell transistor are released to the drain by a tunnel phenomenon, and data “1” is erased.

【0004】このようなEEPROMでは、書き込み時
あるいは消去時に非選択メモリセルトランジスタにおい
てドレインディスターブ現象が発生する。例えば、メモ
リセルトランジスタM00にデータを書き込む場合、非選
択メモリセルトランジスタM10のコントールゲートには
電圧VPP/2が印加され、ドレインには0Vが印加され
る。これにより、トランジスタM10のフローティングゲ
ートとドレイン間に電界が生じて、フローティングゲー
トに電子が注入され、このトランジスタのしきい値電圧
が高くなる。よって、メモリセルトランジスタM10にデ
ータが誤って書き込まれることになる。また、メモリセ
ルトランジスタM00のデータを消去する場合、非選択メ
モリセルトランジスタM10のコントールゲートには電圧
VPP/2が印加され、ドレインには電圧VPPが印加され
る。これにより、トランジスタM10のドレインとフロー
ティングゲート間に電界が生じて、フローティングゲー
ト中の電子がドレインに放出され、このトランジスタの
しきい値電圧が低くなる。よって、メモリセルトランジ
スタM10のデータが誤って消去されることになる。以上
のようなドレインディスターブ現象はメモリセルトラン
ジスタM01においても同様に発生する。
In such an EEPROM, a drain disturb phenomenon occurs in a non-selected memory cell transistor at the time of writing or erasing. For example, when writing data to the memory cell transistor M00, the voltage VPP / 2 is applied to the control gate of the unselected memory cell transistor M10, and 0 V is applied to the drain. As a result, an electric field is generated between the floating gate and the drain of the transistor M10, electrons are injected into the floating gate, and the threshold voltage of this transistor increases. Therefore, data is erroneously written to the memory cell transistor M10. When erasing the data of the memory cell transistor M00, the voltage VPP / 2 is applied to the control gate of the unselected memory cell transistor M10, and the voltage VPP is applied to the drain. As a result, an electric field is generated between the drain and the floating gate of the transistor M10, electrons in the floating gate are emitted to the drain, and the threshold voltage of the transistor is reduced. Therefore, the data of the memory cell transistor M10 is erroneously erased. The above-described drain disturb phenomenon similarly occurs in the memory cell transistor M01.

【0005】図2のEEPROMでは、非選択ワード線
と非選択ビット線にVPP/2の電圧を印加することによ
り非選択メモリセルトランジスタに生じるトンネル電界
を選択メモリセルトランジスタの場合よりも弱め、ディ
スターブを防止している。しかし、実際には非選択メモ
リセルトランジスタにおいても僅かなドレインディスタ
ーブが生じており、実動作寿命で問題ないレベルにして
いるだけなので、電圧VPPの低電圧化が進むと、VPPと
VPP/2の差が縮まり、ディスターブ耐性が不足してく
るという問題点があった。そこで、ディスターブ防止効
果を更に向上させたメモリが提案されている(特開平1
−272164号公報)。図3は特開平1−27216
4号公報に開示されているEEPROMのブロック図で
ある。
In the EEPROM of FIG. 2, by applying a voltage of VPP / 2 to the unselected word lines and unselected bit lines, the tunnel electric field generated in the unselected memory cell transistors is weakened as compared with the case of the selected memory cell transistors, so that the disturbance occurs. Has been prevented. However, in practice, a slight drain disturbance also occurs in the non-selected memory cell transistor, and the level is merely a level that does not cause a problem in the actual operation life. Therefore, when the voltage VPP is reduced, the VPP and VPP / 2 are reduced. There has been a problem that the difference is reduced and disturb resistance becomes insufficient. In view of this, there has been proposed a memory in which the disturb prevention effect is further improved (Japanese Unexamined Patent Publication No.
-272164). FIG.
FIG. 4 is a block diagram of an EEPROM disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 4 (JP-A) No. 4;

【0006】このEEPROMでは、ビット線B0 ,B
1 にキャパシタC1を介して書き込み阻止線L1 が新た
に接続され、ワード線W0 ,W1 にキャパシタC2を介
して書き込み阻止線L2 が新たに接続されている。メモ
リセルトランジスタM00のデータを消去する場合には、
ワード線W0 ,W1 、ビット線B0 ,B1 、書き込み阻
止線L1 ,L2 に電圧VPP/2を与えた後、ワード線W
0 ,W1 、ビット線B0 ,B1 、書き込み阻止線L1 ,
L2 の電位をそれぞれVPP、オープン、0V、オープ
ン、VPP、0Vに設定する。非選択ビット線B1 の電位
は、書き込み阻止線L1 にVPPが与えられているため、
キャパシタC1の容量結合によりVPP/2+Δに引き上
げられる。一方、非選択ワード線W1 の電位は、書き込
み阻止線L2 が接地されているため、キャパシタC2の
容量結合によりVPP/2−Δに引き下げられる。よっ
て、Δを適当な電圧値に設定することで、非選択メモリ
セルトランジスタM01,M10,M11のドレインとコント
ロールゲート間の電位差をVPP/2より低くすることが
できる。その結果、非選択メモリセルトランジスタのド
レインとコントロールゲート間にはトンネル効果を誘起
するほどの高電界が生じないため、しきい値電圧が変化
しない。
In this EEPROM, bit lines B0, B
1 is newly connected to a write inhibit line L1 via a capacitor C1, and word lines W0 and W1 are newly connected to a write inhibit line L2 via a capacitor C2. When erasing the data of the memory cell transistor M00,
After applying the voltage VPP / 2 to the word lines W0 and W1, the bit lines B0 and B1, and the write inhibit lines L1 and L2,
0, W1, bit lines B0, B1, write block lines L1,
The potential of L2 is set to VPP, open, 0V, open, VPP, 0V, respectively. Since the potential of the unselected bit line B1 is VPP applied to the write block line L1,
It is raised to VPP / 2 + Δ by the capacitive coupling of the capacitor C1. On the other hand, the potential of the unselected word line W1 is reduced to VPP / 2-.DELTA. By the capacitive coupling of the capacitor C2 because the write block line L2 is grounded. Therefore, by setting Δ to an appropriate voltage value, the potential difference between the drains and the control gates of the unselected memory cell transistors M01, M10, M11 can be made lower than VPP / 2. As a result, no high electric field is generated between the drain and the control gate of the unselected memory cell transistor to induce a tunnel effect, so that the threshold voltage does not change.

【0007】また、メモリセルトランジスタM00にデー
タを書き込む場合には、ワード線W0 ,W1 、ビット線
B0 ,B1 、書き込み阻止線L1 ,L2 に電圧VPP/2
を与えた後、ワード線W0 ,W1 、ビット線B0 ,B1
、書き込み阻止線L1 ,L2の電位をそれぞれ0、オー
プン、VPP、オープン、0V、VPPに設定する。これに
より、非選択メモリセルトランジスタM01,M10,M11
のドレインとコントロールゲート間の電位差は、消去時
と同様にVPP/2より低くなるので、しきい値電圧は変
化しない。
When data is written to the memory cell transistor M00, the voltage VPP / 2 is applied to the word lines W0 and W1, the bit lines B0 and B1, and the write inhibit lines L1 and L2.
, Word lines W0 and W1, bit lines B0 and B1
, The potentials of the write inhibit lines L1 and L2 are set to 0, open, VPP, open, 0V and VPP, respectively. Thereby, the unselected memory cell transistors M01, M10, M11
The potential difference between the drain and the control gate is lower than VPP / 2 as in the erase operation, so that the threshold voltage does not change.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のように特開平1
−272164号公報に開示されているEEPROMで
は、非選択ワード線及び非選択ビット線を電圧VPP/2
に充電した後にオープン状態にして、書き込み阻止線に
接続されたキャパシタの容量結合によりこれらの電位を
レベルシフトすることで、ドレインディスターブの発生
を防止している。しかし、このEEPROMでは、キャ
パシタの容量結合によって非選択ワード線及び非選択ビ
ット線を昇圧あるいは降圧しているため、非選択ワード
線及び非選択ビット線の電位がディスターブ防止電圧
(VPP/2+ΔあるいはVPP/2−Δ)に達するまでに
時間がかかり、ディスターブ防止電圧まで変化する途中
でドレインディスターブが発生してしまうという問題点
があった。また、キャパシタの電荷量に応じて電圧が変
化するため、ディスターブ防止電圧を長時間維持するこ
とはできず、ディスターブ防止電圧を維持するにはキャ
パシタの容量を大きくしなければならないという問題点
があった。本発明は、上記課題を解決するためになされ
たもので、ドレインディスターブの発生を確実、かつ安
定的に防止することができる不揮発性半導体記憶装置を
提供することを目的とする。
As described above, Japanese Patent Laid-Open No.
In the EEPROM disclosed in JP-A-272164, an unselected word line and an unselected bit line are connected to a voltage VPP / 2.
, And the potential is level-shifted by capacitive coupling of a capacitor connected to the write block line, thereby preventing the occurrence of drain disturbance. However, in this EEPROM, the non-selected word line and the non-selected bit line are boosted or stepped down by the capacitive coupling of the capacitor, so that the potential of the non-selected word line and the non-selected bit line becomes the disturbance prevention voltage (VPP / 2 + Δ or VPP). / 2-Δ), and there is a problem that drain disturbance occurs during the change to the disturbance prevention voltage. Further, since the voltage changes according to the amount of charge of the capacitor, the disturbance prevention voltage cannot be maintained for a long time, and there is a problem that the capacitance of the capacitor must be increased to maintain the disturbance prevention voltage. Was. SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of reliably and stably preventing the occurrence of drain disturb.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の不揮発性半導体
記憶装置は、請求項1に記載のように、複数のメモリセ
ルトランジスタがマトリクス状に配置されたメモリセル
アレイと、メモリセルアレイの各行のメモリセルトラン
ジスタのコントロールゲートに共通に接続されたワード
線と、メモリセルアレイの各列のメモリセルトランジス
タのドレインに共通に接続されたビット線と、所定のワ
ード線を選択するための行選択手段と、所定のビット線
を選択するための列選択手段とを有し、行選択手段は、
書き込みモード時に、選択ワード線に高電圧VPPを与え
ると共に非選択ワード線に0<V1 <VPP/2の関係を
満たす第1の電圧V1 を与え、消去モード時に、選択ワ
ード線に接地電圧を与えると共に非選択ワード線にVPP
/2<V2 <VPPの関係を満たす第2の電圧V2 を与え
るものであり、列選択手段は、書き込みモード時に、選
択ビット線に接地電圧を与えると共に非選択ビット線に
第2の電圧V2 を与え、消去モード時に、選択ビット線
に高電圧VPPを与えると共に非選択ビット線に第1の電
圧V1 を与えるものである。書き込みモードにおいて行
選択手段は、非選択ワード線にディスターブ防止電圧と
なる第1の電圧V1 を与え、列選択手段は、非選択ビッ
ト線にディスターブ防止電圧となる第2の電圧V2 を与
える。また、消去モードにおいて、行選択手段は、非選
択ワード線に第2の電圧V2 を与え、列選択手段は、非
選択ビット線に第1の電圧V1 を与える。非選択ワード
線と非選択ビット線に異なるディスターブ防止電圧を与
えることにより、非選択メモリセルトランジスタのコン
トロールゲートとドレイン間の電位差をVPP/2より低
くすることができる。この電位差はトンネル現象を生じ
させるには不十分なので、非選択メモリセルトランジス
タのしきい値電圧は変化しない。また、請求項2に記載
のように、第1の電圧V1 、第2の電圧V2 は、高電圧
VPPの分圧によって生成されるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device comprising: a memory cell array in which a plurality of memory cell transistors are arranged in a matrix; and a memory in each row of the memory cell array. A word line commonly connected to the control gates of the cell transistors, a bit line commonly connected to the drains of the memory cell transistors in each column of the memory cell array, and row selection means for selecting a predetermined word line; Column selecting means for selecting a predetermined bit line, and the row selecting means comprises:
In the write mode, the high voltage VPP is applied to the selected word line, the first voltage V1 that satisfies the relation of 0 <V1 <VPP / 2 is applied to the unselected word lines, and the ground voltage is applied to the selected word line in the erase mode. And VPP to the unselected word line
/ 2 <V2 <VPP, and the column selecting means applies the ground voltage to the selected bit line and the second voltage V2 to the non-selected bit line in the write mode. In the erase mode, a high voltage VPP is applied to a selected bit line and a first voltage V1 is applied to an unselected bit line. In the write mode, the row selecting means applies a first voltage V1 as an anti-disturb voltage to unselected word lines, and the column selecting means applies a second voltage V2 as an anti-disturb voltage to unselected bit lines. In the erase mode, the row selecting means applies a second voltage V2 to unselected word lines, and the column selecting means applies a first voltage V1 to unselected bit lines. By applying different disturb prevention voltages to the unselected word lines and the unselected bit lines, the potential difference between the control gate and the drain of the unselected memory cell transistor can be made lower than VPP / 2. Since this potential difference is not enough to cause a tunnel phenomenon, the threshold voltage of the unselected memory cell transistor does not change. Further, the first voltage V1 and the second voltage V2 are generated by dividing the high voltage VPP.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態
を示すEEPROMのブロック図である。この半導体メ
モリは、複数のメモリセルトランジスタM00〜Mnnがマ
トリクス状に配置されたメモリセルアレイ1、各行のメ
モリセルトランジスタM00〜M0n,M10〜M1n,・・・
Mn0〜Mnnのコントロールゲートに共通に接続されたワ
ード線W0 〜Wn 、各列のメモリセルトランジスタM00
〜Mn0,M01〜Mn1,・・・M0n〜Mnnのドレインに共
通に接続されたビット線B0 〜Bn 、外部からの入力ア
ドレスに従って所定のワード線を選択する行選択回路
2、外部からの入力アドレスに従って所定のビット線を
選択する列選択回路3、ワード線及びビット線に供給す
るための電圧を生成する電圧発生回路4から構成されて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an EEPROM showing an embodiment of the present invention. This semiconductor memory includes a memory cell array 1 in which a plurality of memory cell transistors M00 to Mnn are arranged in a matrix, and memory cell transistors M00 to M0n, M10 to M1n,.
Word lines W0 to Wn commonly connected to the control gates of Mn0 to Mnn, and memory cell transistors M00 of each column
.. Mn0, M01 to Mn1,..., Bit lines B0 to Bn commonly connected to the drains of M0n to Mnn, a row selection circuit 2 for selecting a predetermined word line in accordance with an external input address, an external input address , A column selection circuit 3 for selecting a predetermined bit line, and a voltage generation circuit 4 for generating a voltage to be supplied to a word line and a bit line.

【0011】次に、メモリセルアレイ1に対する書き込
み、消去の各動作について説明する。表1に各モードに
おけるワード線W0 〜Wn 、ビット線B0 〜Bn の動作
電圧を示す。なお、表1では、「/」の左側が選択時の
電圧を示し、右側が非選択時の電圧を示している。
Next, write and erase operations for the memory cell array 1 will be described. Table 1 shows operating voltages of the word lines W0 to Wn and the bit lines B0 to Bn in each mode. In Table 1, the left side of “/” indicates the voltage at the time of selection, and the right side indicates the voltage at the time of non-selection.

【0012】[0012]

【表1】 [Table 1]

【0013】まず、データの書き込みモードにおいて、
行選択回路2は、ワード線W0 〜Wn のうち、選択ワー
ド線に電圧発生回路4からの高電圧VPPを出力し、非選
択ワード線に電圧発生回路4からの第1の電圧V1 を出
力する。高電圧VPPは、トンネル現象を生じさせるのに
充分な値の電圧であり、例えば10Vである。また、電
圧発生回路4は、第1の電圧V1 を複数のトランジスタ
からなるレベルシフト回路による電圧VPPの分圧あるい
は複数の抵抗による電圧VPPの抵抗分圧等によって生成
する。第1の電圧V1 は、0<V1 <VPP/2であり、
例えば2VPP/5である。
First, in a data write mode,
The row selection circuit 2 outputs the high voltage VPP from the voltage generation circuit 4 to the selected word line among the word lines W0 to Wn, and outputs the first voltage V1 from the voltage generation circuit 4 to the non-selected word lines. . The high voltage VPP is a voltage having a value sufficient to cause a tunnel phenomenon, for example, 10V. The voltage generating circuit 4 generates the first voltage V1 by dividing the voltage VPP by a level shift circuit including a plurality of transistors or by dividing the voltage VPP by a plurality of resistors. The first voltage V1 is 0 <V1 <VPP / 2,
For example, 2VPP / 5.

【0014】一方、列選択回路3は、ビット線B0 〜B
n のうち、選択ビット線に電圧発生回路4からの接地電
圧GND(0V)を出力し、非選択ビット線に電圧発生
回路4からの第2の電圧V2 を出力する。電圧発生回路
4は、電圧V1 と同様に、第2の電圧V2 をレベルシフ
ト回路による電圧VPPの分圧あるいは電圧VPPの抵抗分
圧等によって生成する。第2の電圧V2 は、VPP/2<
V2 <VPPであり、例えば3VPP/5である。
On the other hand, the column selection circuit 3 includes bit lines B0 to B0.
Among n, the ground voltage GND (0 V) from the voltage generation circuit 4 is output to the selected bit line, and the second voltage V2 from the voltage generation circuit 4 is output to the non-selected bit lines. Like the voltage V1, the voltage generating circuit 4 generates the second voltage V2 by dividing the voltage VPP by a level shift circuit or by dividing the voltage VPP by a resistor. The second voltage V2 is VPP / 2 <
V2 <VPP, for example, 3VPP / 5.

【0015】なお、電圧V1 ,V2 は、VPP−V2 <V
PP/2、V1 −0<VPP/2、V2−V1 <VPP/2の
関係を満たしている。そして、全メモリセルトランジス
タのソースはオープン状態に設定される。
The voltages V1 and V2 are VPP-V2 <V
The relations of PP / 2, V1-0 <VPP / 2 and V2-V1 <VPP / 2 are satisfied. Then, the sources of all the memory cell transistors are set to the open state.

【0016】これにより、メモリセルアレイ1内のメモ
リセルトランジスタM00〜Mnnのうち、選択ワード線お
よび選択ビット線で選択されるメモリセルトランジスタ
のコントロールゲートに電圧VPPが印加され、ドレイン
に0Vが印加される。その結果、この選択メモリセルト
ランジスタのフローティングゲートとドレイン間に高電
界が生じて、フローティングゲートにトンネル現象によ
って電子が注入され、このトランジスタのしきい値電圧
が高くなる。こうして、データ「1」が書き込まれる。
As a result, of the memory cell transistors M00 to Mnn in the memory cell array 1, the voltage VPP is applied to the control gate of the memory cell transistor selected by the selected word line and the selected bit line, and 0 V is applied to the drain. You. As a result, a high electric field is generated between the floating gate and the drain of the selected memory cell transistor, electrons are injected into the floating gate by a tunnel phenomenon, and the threshold voltage of the transistor increases. Thus, data “1” is written.

【0017】このとき、各非選択メモリセルトランジス
タのコントロールゲートとドレイン間の電位差は、VPP
/2より低いので、非選択メモリセルトランジスタにお
けるドレインディスターブ現象の発生を確実に防止する
ことができる。例えば、メモリセルトランジスタM00に
データを書き込む場合、選択ワード線W0 と接続された
非選択メモリセルトランジスタM01〜MOnでは、コント
ロールゲートに電圧VPPが印加され、ドレインに電圧V
2 が印加される。
At this time, the potential difference between the control gate and the drain of each unselected memory cell transistor is VPP
/ 2, it is possible to reliably prevent the occurrence of the drain disturb phenomenon in the non-selected memory cell transistors. For example, when writing data to the memory cell transistor M00, in the unselected memory cell transistors M01 to MOn connected to the selected word line W0, the voltage VPP is applied to the control gate and the voltage VPP is applied to the drain.
2 is applied.

【0018】一方、選択ビット線B0 と接続された非選
択メモリセルトランジスタM10〜Mn0では、コントロー
ルゲートに電圧V1 が印加され、ドレインに0Vが印加
される。そして、選択ワード線W0 及び選択ビット線B
0 と接続されていない非選択メモリセルトランジスタで
は、コントロールゲートに電圧V1 が印加され、ドレイ
ンに電圧V2 が印加される。
On the other hand, in the unselected memory cell transistors M10 to Mn0 connected to the selected bit line B0, the voltage V1 is applied to the control gate and 0V is applied to the drain. Then, the selected word line W0 and the selected bit line B
In a non-selected memory cell transistor that is not connected to 0, the voltage V1 is applied to the control gate and the voltage V2 is applied to the drain.

【0019】したがって、各非選択メモリセルトランジ
スタのコントロールゲートとドレイン間の電位差をVPP
/2より低くすることができ、非選択メモリセルトラン
ジスタのドレインとコントロールゲート間にはトンネル
効果が誘起されるほどの高電界が生じないため、しきい
値電圧が変化しない。
Therefore, the potential difference between the control gate and the drain of each unselected memory cell transistor is
/ 2, and no high electric field is generated between the drain and the control gate of the unselected memory cell transistor so as to induce a tunnel effect, so that the threshold voltage does not change.

【0020】次に、消去モードにおいて、行選択回路2
は、ワード線W0 〜Wn のうち、選択ワード線に電圧発
生回路4からの接地電圧GND(0V)を出力し、非選
択ワード線に電圧発生回路4からの第2の電圧V2 を出
力する。一方、列選択回路3は、ビット線B0 〜Bn の
うち、選択ビット線に電圧発生回路4からの高電圧VPP
を出力し、非選択ビット線に電圧発生回路4からの第1
の電圧V1 を出力する。そして、全メモリセルトランジ
スタのソースはオープン状態に設定される。
Next, in the erase mode, the row selection circuit 2
Outputs the ground voltage GND (0 V) from the voltage generation circuit 4 to the selected word line among the word lines W0 to Wn, and outputs the second voltage V2 from the voltage generation circuit 4 to the non-selected word lines. On the other hand, the column selection circuit 3 applies the high voltage VPP from the voltage generation circuit 4 to the selected bit line among the bit lines B0 to Bn.
And outputs the first signal from the voltage generation circuit 4 to the unselected bit line.
Is output. Then, the sources of all the memory cell transistors are set to the open state.

【0021】これにより、メモリセルトランジスタM00
〜Mnnのうち、選択ワード線および選択ビット線で選択
されるメモリセルトランジスタのコントロールゲートに
0Vが印加され、ドレインに電圧VPPが印加される。そ
の結果、この選択メモリセルトランジスタのドレインと
フローティングゲート間に高電界が生じて、フローティ
ングゲート中の電子がトンネル現象によってドレインに
放出され、このトランジスタのしきい値電圧が低くな
る。こうして、データ「1」が消去される。
Thus, the memory cell transistor M00
0 to Mnn, 0 V is applied to the control gate of the memory cell transistor selected by the selected word line and the selected bit line, and voltage VPP is applied to the drain. As a result, a high electric field is generated between the drain and the floating gate of the selected memory cell transistor, electrons in the floating gate are emitted to the drain by a tunnel phenomenon, and the threshold voltage of the transistor decreases. Thus, data “1” is erased.

【0022】このとき、各非選択メモリセルトランジス
タのドレインとコントロールゲート間の電位差は、書き
込み時と同様にVPP/2より低くなる。例えば、メモリ
セルトランジスタM00のデータを消去する場合、選択ワ
ード線W0 と接続された非選択メモリセルトランジスタ
M01〜MOnでは、コントロールゲートに0Vが印加さ
れ、ドレインに電圧V1 が印加される。
At this time, the potential difference between the drain and the control gate of each unselected memory cell transistor becomes lower than VPP / 2 as in the case of writing. For example, when erasing data of the memory cell transistor M00, 0V is applied to the control gate and voltage V1 is applied to the drain of the unselected memory cell transistors M01 to MOn connected to the selected word line W0.

【0023】一方、選択ビット線B0 と接続された非選
択メモリセルトランジスタM10〜Mn0では、コントロー
ルゲートに電圧V2 が印加され、ドレインに電圧VPPが
印加される。そして、選択ワード線W0 及び選択ビット
線B0 と接続されていない非選択メモリセルトランジス
タでは、コントロールゲートに電圧V2 が印加され、ド
レインに電圧V1 が印加される。
On the other hand, in the non-selected memory cell transistors M10 to Mn0 connected to the selected bit line B0, the voltage V2 is applied to the control gate and the voltage VPP is applied to the drain. In a non-selected memory cell transistor not connected to the selected word line W0 and the selected bit line B0, the voltage V2 is applied to the control gate and the voltage V1 is applied to the drain.

【0024】したがって、各非選択メモリセルトランジ
スタのコントロールゲートとドレイン間の電位差をVPP
/2より低くすることができ、非選択メモリセルトラン
ジスタのドレインとコントロールゲート間にはトンネル
効果が誘起されるほどの高電界が生じないため、しきい
値電圧が変化しない。
Therefore, the potential difference between the control gate and the drain of each unselected memory cell transistor is set to VPP
/ 2, and no high electric field is generated between the drain and the control gate of the unselected memory cell transistor so as to induce a tunnel effect, so that the threshold voltage does not change.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、請求項1に記載のよう
に、書き込みモードあるいは消去モードにおいて、非選
択ワード線と非選択ビット線に第1の電圧V1 、第2の
電圧V2 という異なるディスターブ防止電圧を与えるこ
とにより、非選択メモリセルトランジスタのコントロー
ルゲートとドレイン間の電位差をVPP/2より低くする
ことができるので、電圧VPPが例えば13V以下に低電
圧化されても、十分なドレインディスターブ防止効果を
得ることができる。また、行選択手段と列選択手段から
一定のディスターブ防止電圧である第1の電圧V1 、第
2の電圧V2 を非選択ワード線及び非選択ビット線に与
えているので、キャパシタを用いた従来のEEPROM
のように、非選択ワード線及び非選択ビット線の電位が
ディスターブ防止電圧に達するまでに時間がかかった
り、上記電位がキャパシタの電荷量に応じて変化したり
することがなく、ドレインディスターブの発生を確実、
かつ安定的に防止することができる。
According to the present invention, in the writing mode or the erasing mode, the first voltage V1 and the second voltage V2 are applied to the unselected word line and the unselected bit line, respectively. By applying the disturb prevention voltage, the potential difference between the control gate and the drain of the unselected memory cell transistor can be made lower than VPP / 2. Therefore, even if the voltage VPP is lowered to, for example, 13 V or less, a sufficient drain voltage can be obtained. A disturb prevention effect can be obtained. Also, since the first voltage V1 and the second voltage V2, which are constant anti-disturb voltages, are applied to the unselected word line and the unselected bit line from the row selecting means and the column selecting means, a conventional method using a capacitor is used. EEPROM
As described above, it does not take time for the potentials of the unselected word lines and unselected bit lines to reach the disturb prevention voltage, and the potential does not change in accordance with the charge amount of the capacitor. Sure
And it can be prevented stably.

【0026】また、請求項2に記載のように、第1の電
圧V1 、第2の電圧V2 を高電圧VPPの分圧によって生
成することにより、VPPのばらつきや変動に追従するこ
とができ、ドレインディスターブの発生をより確実に防
止することができる。
Further, as described in claim 2, by generating the first voltage V1 and the second voltage V2 by dividing the high voltage VPP, it is possible to follow variations and fluctuations in VPP. Drain disturbance can be more reliably prevented from occurring.

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

【図1】 本発明の実施の形態を示すEEPROMのブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an EEPROM showing an embodiment of the present invention.

【図2】 従来のEEPROMのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional EEPROM.

【図3】 従来の他のEEPROMのブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram of another conventional EEPROM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…メモリセルアレイ、2…行選択回路、3…列選択回
路、4…電圧発生回路、M00〜Mnn…メモリセルトラン
ジスタ、W0 〜Wn …ワード線、B0 〜Bn …ビット
線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Memory cell array, 2 ... Row selection circuit, 3 ... Column selection circuit, 4 ... Voltage generation circuit, M00-Mnn ... Memory cell transistor, W0-Wn ... Word line, B0-Bn ... Bit line.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のメモリセルトランジスタがマトリ
クス状に配置されたメモリセルアレイと、 メモリセルアレイの各行のメモリセルトランジスタのコ
ントロールゲートに共通に接続されたワード線と、 メモリセルアレイの各列のメモリセルトランジスタのド
レインに共通に接続されたビット線と、 所定のワード線を選択するための行選択手段と、 所定のビット線を選択するための列選択手段とを有し、 前記行選択手段は、書き込みモード時に、選択ワード線
に高電圧VPPを与えると共に非選択ワード線に0<V1
<VPP/2の関係を満たす第1の電圧V1 を与え、消去
モード時に、選択ワード線に接地電圧を与えると共に非
選択ワード線にVPP/2<V2 <VPPの関係を満たす第
2の電圧V2 を与えるものであり、 前記列選択手段は、書き込みモード時に、選択ビット線
に接地電圧を与えると共に非選択ビット線に第2の電圧
V2 を与え、消去モード時に、選択ビット線に高電圧V
PPを与えると共に非選択ビット線に第1の電圧V1 を与
えるものであることを特徴とする不揮発性半導体記憶装
置。
1. A memory cell array in which a plurality of memory cell transistors are arranged in a matrix, a word line commonly connected to control gates of memory cell transistors in each row of the memory cell array, and a memory cell in each column of the memory cell array A bit line commonly connected to the drains of the transistors; a row selecting unit for selecting a predetermined word line; and a column selecting unit for selecting a predetermined bit line. In the write mode, a high voltage VPP is applied to a selected word line and 0 <V1 is applied to an unselected word line.
A first voltage V1 that satisfies the relationship <VPP / 2 is applied, and in the erase mode, a ground voltage is applied to the selected word line and a second voltage V2 that satisfies the relationship VPP / 2 <V2 <VPP to the unselected word line. The column selecting means applies a ground voltage to a selected bit line and a second voltage V2 to an unselected bit line in a writing mode, and applies a high voltage V2 to a selected bit line in an erasing mode.
A nonvolatile semiconductor memory device which applies a first voltage V1 to unselected bit lines while supplying PP.
【請求項2】 請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置
において、 前記第1の電圧V1 、第2の電圧V2 は、高電圧VPPの
分圧によって生成され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 first voltage V1 and said second voltage V2 are generated by dividing a high voltage VPP. apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002067320A1 (en) * 2001-02-22 2002-08-29 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor storage device and semiconductor integrated circuit
KR100470572B1 (en) * 2000-11-13 2005-03-08 가부시끼가이샤 도시바 Semiconductor memory device and the method of operation thereof

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