JPH10320983A - Non-volatile semiconductor memory device - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory device

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JPH10320983A
JPH10320983A JP12582897A JP12582897A JPH10320983A JP H10320983 A JPH10320983 A JP H10320983A JP 12582897 A JP12582897 A JP 12582897A JP 12582897 A JP12582897 A JP 12582897A JP H10320983 A JPH10320983 A JP H10320983A
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memory cell
mos transistor
temperature
threshold voltage
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set a threshold voltage margin to a small value to realize low voltage drive and multi-level memory by using MOS transistor for voltage generation which is formed in the structure different from MOS transistor forming a memory cell to provide a changing rate of threshold voltage depending on the particular temperature. SOLUTION: Using a MOS transistor having a changing rate of threshold value due to the temperature of 50 to 150% of that of the MOS transistor forming a memory, its threshold voltage is added to the voltage having the changing rate by temperature equal to -20% to 20% of the MOS transistor forming the memory cell. A charge accumulating layer of transistor MC is set to the electrically floating condition like the memory cell, the control gate and drain are connected in common and are then connected to the power supply end 1 via a resistance element R. The source of transistor MC is connected to an input end 2 and a small constant voltage Vbgr which changes depending on temperature is input to the input end 2 to read a voltage of the output end 3 as the read voltage.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性半導体記
憶装置に係わり、特に読み出し電圧やベリファイ電圧の
温度依存性をメモリセルのしきい値電圧の温度依存性に
近付けた不揮発性半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device in which the temperature dependence of a read voltage and a verify voltage is close to the temperature dependence of a threshold voltage of a memory cell. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、読み出し専用の不揮発性半導体記
憶装置(ROM)には、メモリセルトランジスタのしき
い値電圧Vtを2種類(Vt1,Vt2)設けることによっ
て、それぞれデータの“0”,“1”に対応させ記憶す
るものがある。しきい値電圧Vtは、 Vt= Vfb+X{2Fi×Fn×(2Fi-Vbs)+ g×Fs(2Fi-Vbs)}
1/2 と表わされる。ここで、Vfbはフラットバンド電圧(こ
れはゲートとシリコン基板の仕事関数の差Fi-ms に比例
する)、Xはチャネルの極性(nチャネルの場合+1,
pチャネルの場合−1)、Fi はフェルミポテンシャ
ル、Fn はナローチャネル効果の補正係数、Vbsは基板
とソースの電位差、gはバックバイアス効果係数、Fs
はショートチャネル効果補正係数である。通常、2種類
のしきい値電圧は、チャネルインプラのドーズ量を変え
て、Fi-ms を変えることによって変えられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a read-only nonvolatile semiconductor memory device (ROM), two kinds of threshold voltages Vt (Vt1, Vt2) of memory cell transistors are provided, so that data "0" and "0" are respectively obtained. 1 "is stored. The threshold voltage Vt is Vt = Vfb + X {2Fi × Fn × (2Fi-Vbs) + g × Fs (2Fi-Vbs)}
Expressed as 1/2 . Here, Vfb is the flat band voltage (which is proportional to the difference Fi-ms between the work function of the gate and the silicon substrate), and X is the polarity of the channel (+1, n-channel).
In the case of p-channel -1), Fi is Fermi potential, Fn is a correction coefficient of a narrow channel effect, Vbs is a potential difference between a substrate and a source, g is a back bias effect coefficient, Fs
Is a short channel effect correction coefficient. Usually, the two types of threshold voltages can be changed by changing the dose amount of the channel implantation and changing the Fi-ms.

【0003】読み出し時、メモリセルのゲート電圧Vg
は2種類のしきい値電圧(Vt1<Vt2とする)の間に設
定される。しきい値電圧Vt1のメモリセルが読み出され
る場合、メモリセルトランジスタはオンし、ドレイン電
流が流れる。一方、しきい値電圧Vt2のメモリセルが読
み出される場合、メモリセルトランジスタはオフするた
め、ドレイン電流は流れない。従って、ドレイン電流が
流れるか否かを検出することによって、データを読み出
すことができる。
At the time of reading, the gate voltage Vg of the memory cell is
Is set between two types of threshold voltages (Vt1 <Vt2). When a memory cell with the threshold voltage Vt1 is read, the memory cell transistor is turned on, and a drain current flows. On the other hand, when the memory cell of the threshold voltage Vt2 is read, the drain current does not flow because the memory cell transistor is turned off. Therefore, data can be read by detecting whether or not a drain current flows.

【0004】ところで、温度が変化すると、ゲートとシ
リコン基板の仕事関数の差Fi-ms とフェルミポテンシャ
ルFi が変動するため、メモリセルのしきい値電圧は変
動する。これに対し、読み出しのためのゲート電圧は電
源電圧或いは分割された電圧であり、温度の変動によっ
ても変動しない。従って、温度変化等によるしきい値電
圧の変動があってもデータを誤読み出ししないために、
2つのしきい値電圧差を十分確保する必要があった。
By the way, when the temperature changes, the difference Fi-ms between the work function of the gate and the silicon substrate and the Fermi potential Fi change, so that the threshold voltage of the memory cell changes. On the other hand, the gate voltage for reading is a power supply voltage or a divided voltage, and does not fluctuate even with a fluctuation in temperature. Therefore, even if the threshold voltage fluctuates due to a temperature change, etc.
It was necessary to ensure a sufficient difference between the two threshold voltages.

【0005】しかしながら、電源電圧が下がったり、メ
モリセルに3種類以上のしきい値電圧を持たせることに
よって単位メモリセル当たりの情報量を増やそうとする
と、この大きいしきい値電圧マージンが問題となってく
る。
However, if an attempt is made to increase the amount of information per unit memory cell by lowering the power supply voltage or by giving the memory cells three or more threshold voltages, this large threshold voltage margin becomes a problem. Come.

【0006】なお、参考のために、図10に従来の読み
出し電圧発生回路の例を示す。これは、同一材料ででき
た2つの抵抗R17,R18を用いた抵抗分割による分
圧回路である。また、図11にしきい値電圧マージンを
説明するための図を示す。実線は常温時のしきい値電圧
分布、破線は高温時のしきい値電圧分布であり、温度が
高くなるほどしきい値電圧が低くなる傾向にある。従っ
て、常温時に読み出しマージンを適切に設定しても、高
温時は高い方のしきい値電圧Vt2の最小値が小さくなり
マージン領域にはみ出すため、実際の読み出しマージン
は本来の読み出しマージンよりも小さくなる。
FIG. 10 shows an example of a conventional read voltage generation circuit for reference. This is a voltage dividing circuit by resistance division using two resistors R17 and R18 made of the same material. FIG. 11 is a diagram for explaining a threshold voltage margin. The solid line is the threshold voltage distribution at normal temperature, and the dashed line is the threshold voltage distribution at high temperature. The higher the temperature, the lower the threshold voltage. Therefore, even if the read margin is appropriately set at normal temperature, the minimum value of the higher threshold voltage Vt2 becomes small at high temperature and protrudes into the margin area, so that the actual read margin is smaller than the original read margin. .

【0007】一方、電気的書き換え可能な手段を有する
不揮発性半導体記憶装置(EEPROM)では、メモリ
セルとして電荷蓄積層(浮遊ゲート)と制御ゲートが積
層されたFET−MOS構造が用いられている。EEP
ROMでは通常、書き換え時にメモリセルに電源電圧よ
り高い電圧を印加し、トンネル電流などによって電荷蓄
積層の電荷量をコントロールする。メモリセルのしきい
値電圧はこの電荷量によって変化するため、2種類のし
きい値電圧(Vt1<Vt2とする)を取らせることができ
る。消去時には、ある長さのデータ単位に、全てのデー
タは1つのしきい値電圧(例えばVt1)に設定される。
書き込みは、ビット毎に選択的に行われ、選択されたメ
モリセルのしきい値電圧はVt2にされ、非選択のメモリ
セルのしきい値電圧はVt1のままにされる。
On the other hand, in a nonvolatile semiconductor memory device (EEPROM) having electrically rewritable means, an FET-MOS structure in which a charge storage layer (floating gate) and a control gate are stacked is used as a memory cell. EEP
In a ROM, usually, a voltage higher than a power supply voltage is applied to a memory cell at the time of rewriting, and a charge amount of a charge storage layer is controlled by a tunnel current or the like. Since the threshold voltage of the memory cell changes according to the amount of charge, two types of threshold voltages (Vt1 <Vt2) can be obtained. At the time of erasing, all data are set to one threshold voltage (for example, Vt1) in a data unit of a certain length.
Writing is performed selectively for each bit, the threshold voltage of the selected memory cell is set to Vt2, and the threshold voltage of the non-selected memory cell is kept at Vt1.

【0008】また、消去されるメモリセルのしきい値電
圧や書き込まれるメモリセルのしきい値電圧をなるべく
メモリセル毎にばらつかないようにするため、ベリファ
イ読み出しが行われている。これは、書き込み或いは消
去をした後に、ビット毎或いは消去単位の全ビットが十
分にそれぞれ書き込まれたか否か或いは消去されたか否
かを確認するための読み出しである。2種類のしきい値
電圧間のマージンを十分取るために、例えば書き込みベ
リファイ時に、メモリセルのゲートは通常の読み出し電
圧Vreadより高い電圧Vvrfyが印加される。
In order to minimize the threshold voltage of a memory cell to be erased or the threshold voltage of a memory cell to be written, the verify read is performed. This is reading for confirming whether or not all bits of each bit or the erasing unit have been sufficiently written or erased after writing or erasing. In order to secure a sufficient margin between the two types of threshold voltages, a voltage Vvrfy higher than the normal read voltage Vread is applied to the gate of the memory cell, for example, during write verification.

【0009】ところで、この種のEEPROMにおいて
も前記したROMと同様に、温度が変化するとメモリセ
ルのしきい値電圧は変動するが、読み出し電圧やベリフ
ァイ電圧は温度によらず一定である。このため、2つの
しきい値電圧の差を十分確保する必要があった。また、
このしきい値電圧マージンは、ROMの場合と比べてよ
り大きく取る必要がある。例えば、ベリファイ電圧Vvr
fy印加時には高温であり、通常読み出し電圧Vread印加
時に低温である場合があるためである。さらにROMの
場合と同様に、電源電圧が下がったり、メモリセルに3
種類以上のしきい値電圧を持たせることによって単位メ
モリセル当たりの情報量を増やそうとすると、この大き
いしきい値電圧マージンがより大きな問題となってく
る。
In this type of EEPROM, as in the above-described ROM, the threshold voltage of the memory cell changes when the temperature changes, but the read voltage and the verify voltage are constant regardless of the temperature. For this reason, it is necessary to secure a sufficient difference between the two threshold voltages. Also,
This threshold voltage margin needs to be larger than that of the ROM. For example, verify voltage Vvr
This is because the temperature may be high when fy is applied and low when normal read voltage Vread is applied. Further, as in the case of the ROM, the power supply voltage may drop, or three
If an attempt is made to increase the amount of information per unit memory cell by providing more than two types of threshold voltages, this large threshold voltage margin becomes a larger problem.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このように従来、RO
MやEEPROM等の不揮発性半導体記憶装置において
は、温度変化によりセルトランジスタのしきい値電圧が
変動するため、しきい値電圧マージンを大きく設定する
必要があり、これが低電圧駆動や多値メモリを実現する
上での障害となっていた。
As described above, the conventional RO
In nonvolatile semiconductor memory devices such as M and EEPROM, the threshold voltage of the cell transistor fluctuates due to a temperature change, so that it is necessary to set a large threshold voltage margin. It was an obstacle to realizing it.

【0011】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、しきい値電圧マージン
を小さく設定することができ、低電圧駆動や多値メモリ
の実現に寄与し得る不揮発性半導体記憶装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to set a small threshold voltage margin, thereby contributing to low-voltage driving and the realization of a multi-valued memory. The present invention provides a nonvolatile semiconductor memory device that can be used.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(構成)上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。
(Structure) In order to solve the above problem, the present invention employs the following structure.

【0013】即ち本発明(請求項1)は、データの記憶
状態によりしきい値電圧が異なるメモリセルに対し、読
み出し電圧の印加により記憶されたデータを読み出す不
揮発性半導体記憶装置において、前記読み出し電圧を発
生するために、前記メモリセルを成すMOSトランジス
タとは異なる構造で、温度によるしきい値電圧の変化の
割合が前記メモリセルを成すMOSトランジスタのそれ
の50〜150%にある電圧発生用のMOSトランジス
タを用い、該電圧発生用MOSトランジスタのしきい値
電圧と温度による変化の割合が前記メモリセルを成すM
OSトランジスタのそれの−20%〜20%にある電圧
とを加算する手段を設けたことを特徴とする。
That is, the present invention (claim 1) provides a nonvolatile semiconductor memory device for reading stored data by applying a read voltage to a memory cell having a different threshold voltage depending on a data storage state. And a structure different from the MOS transistor forming the memory cell, wherein the rate of change of the threshold voltage due to temperature is 50 to 150% of that of the MOS transistor forming the memory cell. A MOS transistor is used, and the threshold voltage of the voltage generating MOS transistor and the rate of change due to temperature change the Mth of the memory cell.
A means for adding a voltage between -20% and 20% of that of the OS transistor is provided.

【0014】また本発明(請求項2)は、データの記憶
状態によりしきい値電圧が異なるメモリセルを有し、デ
ータの書き換え時に書き換えが十分行われたか否かを確
認するためのベリファイ電圧の印加を行う電気的書き換
え可能な不揮発性半導体記憶装置において、前記ベリフ
ァイ電圧を発生するために、前記メモリセルを成すMO
Sトランジスタとは異なる構造で、温度によるしきい値
電圧の変化の割合が前記メモリセルを成すMOSトラン
ジスタのそれの50〜150%にある電圧発生用のMO
Sトランジスタを用い、該電圧発生用MOSトランジス
タのしきい値電圧と温度による変化の割合が前記メモリ
セルを成すMOSトランジスタのそれの−20%〜20
%にある電圧とを加算する手段を設けたことを特徴とす
る。
According to the present invention (claim 2), there is provided a memory cell having a threshold voltage different depending on a data storage state, and a verify voltage for confirming whether or not rewriting has been sufficiently performed at the time of rewriting data. In the electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device to which the voltage is applied, in order to generate the verify voltage, an MO forming the memory cell is formed.
It has a structure different from that of the S transistor, and the rate of change of the threshold voltage due to temperature is 50 to 150% of that of the MOS transistor forming the memory cell.
The ratio of the threshold voltage of the MOS transistor for generating voltage and the rate of change due to temperature is -20% to 20% of that of the MOS transistor forming the memory cell.
%, A means for adding the voltage in%.

【0015】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。
Here, preferred embodiments of the present invention include the following.

【0016】(1) メモリセルは、読み出し専用の不揮発
性半導体記憶装置(ROM)を構成するものであるこ
と。 (2) メモリセルは、電気的書き換え可能な不揮発性半導
体記憶装置(EEPROM)を構成するものであるこ
と。 (3) メモリセルを成すMOSトランジスタは浮遊ゲート
と制御ゲートを有する2層ゲート構造であり、電圧発生
用MOSトランジスタは単層ゲート構造であること。
(1) The memory cells constitute a read-only nonvolatile semiconductor memory device (ROM). (2) The memory cells constitute an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device (EEPROM). (3) The MOS transistor forming the memory cell has a two-layer gate structure having a floating gate and a control gate, and the voltage generating MOS transistor has a single-layer gate structure.

【0017】(4) 読み出し電圧を発生する手段として用
いる単層ゲート構造のMOSトランジスタは、ゲートと
ドレインが共通接続されると共に負荷抵抗を介して電源
端に接続され、ソースに温度依存性の殆どない一定電圧
(温度による変化の割合が前記メモリセルを成すMOS
トランジスタのそれの−20%〜20%にある電圧)が
印加されるものであり、該MOSトランジスタがオン状
態の時にドレインに現れる出力電圧を読み出し電圧とし
て取り出すこと。
(4) A MOS transistor having a single-layer gate structure used as a means for generating a read voltage has a gate and a drain connected in common, and is connected to a power supply terminal via a load resistor. No constant voltage (the rate of change due to temperature is
(A voltage in the range of -20% to 20% of that of the transistor), and taking out an output voltage appearing at the drain when the MOS transistor is in an on state as a read voltage.

【0018】(5) 読み出し電圧を発生する手段として用
いる単層ゲート構造のMOSトランジスタは、メモリセ
ルを成す2層ゲート構造のMOSトランジスタと同一チ
ップに搭載された複数種の単層ゲート構造のMOSトラ
ンジスタのうちで、2層ゲート構造MOSトランジスタ
としきい値の温度依存性が最も近いMOSトランジスタ
であること。 (6) 読み出し電圧を発生する手段として用いる単層ゲー
ト構造のMOSトランジスタは、正のしきい値電圧を有
するものであること。
(5) A single-layer gate MOS transistor used as a means for generating a read voltage is a plurality of types of single-layer gate MOS transistors mounted on the same chip as a two-layer gate MOS transistor constituting a memory cell. Among the transistors, a MOS transistor having the closest temperature dependence of the threshold voltage to the MOS transistor having the two-layer gate structure. (6) The MOS transistor having a single-layer gate structure used as a means for generating a read voltage has a positive threshold voltage.

【0019】(7) ベリファイ電圧を発生する手段として
用いる単層ゲート構造のMOSトランジスタは、ゲート
とドレインが共通接続されると共に負荷抵抗を介して電
源端に接続され、ソースに温度依存性の殆どない一定電
圧(温度による変化の割合が前記メモリセルを成すMO
Sトランジスタのそれの−20%〜20%にある電圧)
が印加されるものであり、該MOSトランジスタがオン
状態の時にドレインに現れる出力電圧をベリファイ電圧
として取り出すこと。
(7) A MOS transistor having a single-layer gate structure used as a means for generating a verify voltage has a gate and a drain commonly connected and is connected to a power supply terminal via a load resistor, and the source has almost no temperature dependence. No constant voltage (the rate of change due to temperature is
Voltage at -20% to 20% of that of S transistor)
Is applied, and an output voltage appearing at the drain when the MOS transistor is on is taken out as a verify voltage.

【0020】(8) ベリファイ電圧を発生する手段として
用いる単層ゲート構造のMOSトランジスタは、メモリ
セルを成す2層ゲート構造のMOSトランジスタと同一
チップに搭載された複数種の単層ゲート構造のMOSト
ランジスタのうちで、2層ゲート構造MOSトランジス
タとしきい値の温度依存性が最も近いMOSトランジス
タであること。 (9) ベリファイ電圧を発生する手段として用いる単層ゲ
ート構造のMOSトランジスタは、正のしきい値電圧を
有するものであること。
(8) A single-layer gate MOS transistor used as a means for generating a verify voltage is a plurality of types of single-layer gate MOS transistors mounted on the same chip as a two-layer gate MOS transistor constituting a memory cell. Among the transistors, a MOS transistor having the closest temperature dependence of the threshold voltage to the MOS transistor having the two-layer gate structure. (9) A single-layer gate MOS transistor used as a means for generating a verify voltage has a positive threshold voltage.

【0021】(10)温度依存性の殆どない一定電圧を作成
する手段として、オペアンプの非反転入力端と出力端と
の間に接続された抵抗R1と、非反転入力端と接地端と
の間に挿入されたダイオードD1と、オペアンプの反転
入力端と出力端との間に接続された抵抗R2と、反転入
力端と接地端との間に挿入された抵抗R3とダイオード
D2の直列回路とを備えたこと。
(10) As means for generating a constant voltage having almost no temperature dependence, a resistor R1 connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier and a resistor R1 connected between the non-inverting input terminal and the ground terminal are used. , A resistor R2 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier, and a series circuit of a resistor R3 and a diode D2 inserted between the inverting input terminal and the ground terminal. Having prepared.

【0022】(11)温度依存性の殆どない一定電圧を作成
する手段として、温度依存性の小さいブレイクダウン電
圧を持つダイオードを用い、該ダイオードにより得られ
る基準電圧を分圧すること。 (12)温度依存性の殆どない一定電圧を作成する手段とし
て用いるダイオードは、ブレークダウン電圧が4V以上
6V以下であること。 (13)メモリセルは、3つ以上のしきい値電圧を有するも
のであること。
(11) As a means for generating a constant voltage having almost no temperature dependence, a diode having a breakdown voltage with small temperature dependence is used, and the reference voltage obtained by the diode is divided. (12) A diode used as a means for generating a constant voltage having almost no temperature dependency has a breakdown voltage of 4 V or more and 6 V or less. (13) The memory cell has three or more threshold voltages.

【0023】また、本発明(請求項7)は、電気的にフ
ローティングな状態とされた電荷蓄積層と制御ゲートを
有する2層ゲート構造のMOSトランジスタからなり、
データの記憶状態によりしきい値電圧が異なるメモリセ
ルに対し、読み出し電圧の印加により記憶されたデータ
を読み出す不揮発性半導体記憶装置において、前記読み
出し電圧を発生するために、電気的にフローティングな
状態とされた電荷蓄積層と制御ゲートを有する前記メモ
リセルと同一構造の電圧発生用のMOSトランジスタを
用い、該電圧発生用MOSトランジスタのしきい値電圧
と温度による変化の割合が前記メモリセルを成すMOS
トランジスタのそれの−20%〜20%にある電圧とを
加算する手段を設けたことを特徴とする。
The present invention (claim 7) comprises a MOS transistor having a two-layer gate structure having a charge storage layer and a control gate in an electrically floating state,
In a nonvolatile semiconductor memory device that reads stored data by applying a read voltage to a memory cell having a threshold voltage that differs depending on a data storage state, an electrically floating state is used to generate the read voltage. A MOS transistor for generating a voltage having the same structure as that of the memory cell having a charge storage layer and a control gate, wherein a threshold voltage of the MOS transistor for generating a voltage and a rate of change due to temperature change the MOS transistor forming the memory cell.
A means is provided for adding a voltage between -20% and 20% of that of the transistor.

【0024】また、本発明(請求項8)は、電気的にフ
ローティングな状態とされた電荷蓄積層と制御ゲートを
有する2層ゲート構造のMOSトランジスタからなり、
データの記憶状態によりしきい値電圧が異なるメモリセ
ルを有し、データの書き換え時に書き換えが十分行われ
たか否かを確認するためのベリファイ電圧の印加を行う
電気的書き換え可能な不揮発性半導体記憶装置におい
て、前記ベリファイ電圧を発生するために、電気的にフ
ローティングな状態とされた電荷蓄積層と制御ゲートを
有する前記メモリセルと同一構造の電圧発生用のMOS
トランジスタを用い、該電圧発生用MOSトランジスタ
のしきい値電圧と温度による変化の割合が前記メモリセ
ルを成すMOSトランジスタのそれの−20%〜20%
にある電圧とを加算する手段を設けたことを特徴とす
る。
The present invention (claim 8) comprises a MOS transistor having a two-layer gate structure having a charge storage layer and a control gate in an electrically floating state,
An electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device having memory cells having different threshold voltages depending on the storage state of data and applying a verify voltage for confirming whether or not the data has been sufficiently rewritten when rewriting data A voltage generating MOS having the same structure as the memory cell having a charge storage layer and a control gate which are electrically floating to generate the verify voltage.
The ratio of the change in the threshold voltage of the voltage generating MOS transistor to the temperature is -20% to 20% of that of the MOS transistor forming the memory cell.
And a means for adding the voltage of (1).

【0025】これらの本発明においても、前記 (1)〜(1
3)に示した望ましい実施態様が適用できる。
In the present invention, the above (1) to (1)
The preferred embodiment shown in 3) can be applied.

【0026】(作用)本発明(請求項1)では、読み出
し電圧を、メモリセルに近いしきい値電圧の温度依存性
を有するメモリセル以外のMOSトランジスタのしきい
値電圧Vt′と実質的に温度依存性のない一定電圧Vbg
r との和(Vbgr +Vt′)としているので、読み出し
電圧の温度依存性をメモリセルのしきい値電圧の温度依
存性に略等しくすることができる。このため、温度変化
によりメモリセルのしきい値電圧が変動してもデータを
誤読み出しすることはない。
(Function) In the present invention (claim 1), the read voltage is substantially equal to the threshold voltage Vt 'of the MOS transistor other than the memory cell having the temperature dependence of the threshold voltage close to the memory cell. Constant voltage Vbg without temperature dependency
Since the sum is equal to the sum of r and (Vbgr + Vt '), the temperature dependence of the read voltage can be made substantially equal to the temperature dependence of the threshold voltage of the memory cell. Therefore, even if the threshold voltage of the memory cell fluctuates due to a temperature change, data is not erroneously read.

【0027】また本発明(請求項2)では、ベリファイ
電圧を、メモリセルに近いしきい値電圧の温度依存性を
有するメモリセル以外のMOSトランジスタのしきい値
電圧Vt′と実質的に温度依存性のない一定電圧Vbgr
との和(Vbgr +Vt′)としているので、ベリファイ
電圧の温度依存性をメモリセルのしきい値電圧の温度依
存性に等しくすることができる。
According to the present invention (claim 2), the verify voltage is substantially temperature dependent on the threshold voltage Vt 'of the MOS transistor other than the memory cell having a temperature dependence of the threshold voltage close to the memory cell. Constant voltage Vbgr
(Vbgr + Vt '), the temperature dependence of the verify voltage can be made equal to the temperature dependence of the threshold voltage of the memory cell.

【0028】また、本発明(請求項7)では、読み出し
電圧を、実質的に温度依存性のない一定電圧Vbgr と温
度依存性を有するメモリセルのしきい値電圧Vtとの和
(Vbgr +Vt)としているので、読み出し電圧の温度
依存性をメモリセルのしきい値電圧の温度依存性に等し
くすることができる。このため、温度変化によりメモリ
セルのしきい値電圧が変動してもデータを誤読み出しす
ることはない。
Further, according to the present invention (claim 7), the read voltage is determined as the sum (Vbgr + Vt) of the constant voltage Vbgr having substantially no temperature dependence and the threshold voltage Vt of the memory cell having temperature dependence. Therefore, the temperature dependence of the read voltage can be made equal to the temperature dependence of the threshold voltage of the memory cell. Therefore, even if the threshold voltage of the memory cell fluctuates due to a temperature change, data is not erroneously read.

【0029】また、本発明(請求項8)では、ベリファ
イ電圧を、実質的に温度依存性のない一定電圧Vbgr と
温度依存性を有するメモリセルのしきい値電圧Vtとの
和(Vbgr +Vt)としているので、ベリファイ電圧の
温度依存性をメモリセルのしきい値電圧の温度依存性に
等しくすることができる。
Further, in the present invention (claim 8), the verify voltage is a sum (Vbgr + Vt) of the constant voltage Vbgr having substantially no temperature dependence and the threshold voltage Vt of the memory cell having temperature dependence. Therefore, the temperature dependency of the verify voltage can be made equal to the temperature dependency of the threshold voltage of the memory cell.

【0030】従って本発明によれば、しきい値電圧マー
ジンを小さく設定することができ、これにより低電圧駆
動や多値メモリの実現に寄与することが可能となる。ま
た、本発明(請求項1,2)では、電圧発生手段として
メモリセルを成すMOSトランジスタ(2層ゲート構
造)とは別のMOSトランジスタ(単層ゲート構造)を
用いているので、電圧発生手段を構成する際の設計の自
由度が増す。さらに、本発明(請求項7,8)では、電
圧発生手段としてメモリセルを成すMOSトランジスタ
と全く同一構造のMOSトランジスタ(2層ゲート構
造)を用いているので、電圧発生手段を構成する際に製
造プロセスの増加などを招く恐れがない。
Therefore, according to the present invention, the threshold voltage margin can be set small, which can contribute to the realization of low-voltage driving and a multi-valued memory. Further, in the present invention (claims 1 and 2), since a MOS transistor (single-layer gate structure) different from a MOS transistor (two-layer gate structure) forming a memory cell is used as the voltage generation means, The degree of freedom of design when constructing is increased. Further, in the present invention (claims 7 and 8), since the MOS transistor (two-layer gate structure) having exactly the same structure as the MOS transistor forming the memory cell is used as the voltage generating means, There is no danger of increasing the number of manufacturing processes.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0032】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係わる不揮発性半導体記憶装置における温
度補償読み出し電圧発生回路を示す回路構成図である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a circuit configuration diagram showing a temperature-compensated read voltage generation circuit in the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment.

【0033】この回路は、ROMやEEPROMを構成
するメモリセルのMOSトランジスタと同じプロセスで
作られた同じ構造の電圧発生用MOSトランジスタMC
と、高抵抗の抵抗素子Rとからなる。トランジスタMC
の電荷蓄積層はメモリセル部分と同様に電気的にフロー
ティングな状態とされており、制御ゲートとドレインが
共通接続され、これらは抵抗素子Rを介して電源端1に
接続されている。トランジスタMCのソースは入力端2
に接続され、入力端2には温度依存性の小さな一定電圧
Vbgr が入力される。そして、トランジスタMCのドレ
インが出力端3に接続され、この出力端3に現れる出力
電圧が読み出し電圧として用いられるものとなってい
る。
This circuit has a voltage-generating MOS transistor MC having the same structure formed by the same process as the MOS transistor of the memory cell constituting the ROM or EEPROM.
And a high-resistance element R. Transistor MC
The charge storage layer is electrically floating like the memory cell portion. The control gate and the drain are commonly connected, and these are connected to the power supply terminal 1 via the resistance element R. The source of the transistor MC is the input terminal 2
The input terminal 2 is supplied with a constant voltage Vbgr having a small temperature dependency. The drain of the transistor MC is connected to the output terminal 3, and the output voltage appearing at the output terminal 3 is used as a read voltage.

【0034】本実施形態における読み出し電圧発生回路
の出力端3に現れる出力電圧Vgは、トランジスタMC
のしきい値電圧Vtを用いて、 Vg=Vbgr +Vt となる。温度が変動した時のトランジスタMCのしきい
値電圧Vtの変動量をdVt、出力電圧、即ちメモリセ
ルのゲート電圧Vgの変動量をdVgとすると、Vbgr
の温度変動量を無視できて、 dVg=dVt となる。即ち、読み出し電圧の変動量としきい値電圧の
変動量が等しくなる。但し、電荷蓄積層への電荷の注入
(書き込み)によりトランジスタMCのしきい値電圧が
変化すると良くないので、トランジスタMCへの印加電
圧が電荷蓄積層への電荷の注入が起こらない程度に止め
るよう回路設計を行うのが望ましい。
The output voltage Vg appearing at the output terminal 3 of the read voltage generation circuit in the present embodiment is
Vg = Vbgr + Vt using the threshold voltage Vt of If the amount of change in the threshold voltage Vt of the transistor MC when the temperature changes is dVt, and the amount of change in the output voltage, that is, the gate voltage Vg of the memory cell is dVg, Vbgr
DVg = dVt. That is, the amount of change in the read voltage is equal to the amount of change in the threshold voltage. However, since it is not good that the threshold voltage of the transistor MC is changed by the injection (writing) of the charge into the charge storage layer, the voltage applied to the transistor MC should be limited to a level that does not cause the injection of the charge into the charge storage layer. It is desirable to design a circuit.

【0035】このように本実施形態によれば、メモリセ
ルのデータ読み出しに用いる読み出し電圧の温度変動量
をメモリセルのしきい値電圧の温度変動量と同一にでき
るため、隣り合うしきい値電圧間マージンを不必要に取
らなくてよく、低電圧動作や多値メモリを実現しやすく
なる。そしてこの場合、電荷蓄積層をゲートに接続する
ことなく、トランジスタMCをメモリセルと全く同一に
構成できるので、読み出し電圧発生回路のトランジスタ
MCのために製造プロセスが増加することもない。
As described above, according to the present embodiment, the temperature fluctuation of the read voltage used for reading data from the memory cell can be made equal to the temperature fluctuation of the threshold voltage of the memory cell. It is not necessary to take an unneeded margin, and low-voltage operation and multi-valued memory can be easily realized. In this case, since the transistor MC can be configured exactly the same as the memory cell without connecting the charge storage layer to the gate, the manufacturing process does not increase due to the transistor MC of the read voltage generation circuit.

【0036】図2は、温度依存性の小さな一定電圧Vbg
r を出力するバンドギャップリファレンス回路を示す図
である。
FIG. 2 shows a constant voltage Vbg having a small temperature dependency.
FIG. 3 is a diagram illustrating a bandgap reference circuit that outputs r.

【0037】オペアンプ4の非反転入力端と出力端との
間に抵抗R1が接続され、非反転入力端と接地端との間
にダイオードD1が挿入され、オペアンプ4の反転入力
端と出力端との間に抵抗R2が接続され、反転入力端と
接地端との間に抵抗R3とダイオードD2の直列回路が
挿入されている。そして、オペアンプ4の出力端が前記
読み出し電圧発生回路の入力端2に接続されるものとな
っている。
The resistor R1 is connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 4, the diode D1 is inserted between the non-inverting input terminal and the ground terminal, and the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 4 are connected. A resistor R2 is connected between the inverting input terminal and the ground terminal, and a series circuit of a resistor R3 and a diode D2 is inserted between the inverting input terminal and the ground terminal. The output terminal of the operational amplifier 4 is connected to the input terminal 2 of the read voltage generation circuit.

【0038】この回路は、バンドギャップリファレンス
回路として知られているもので(アナログ集積回路設計
技術(上):培風館,p275-276,P.R.グレイ/R.
G.メイヤー共著)、次式で示されるように、温度が変
化しても出力電圧Vbgr は一定のままである。
This circuit is known as a bandgap reference circuit (analog integrated circuit design technology (above): Baifukan, p275-276, PR Gray / R.
G. FIG. As shown by the following equation, the output voltage Vbgr remains constant even when the temperature changes.

【0039】Vbgr =Vf1+αVTT =kT/q 但し、αは抵抗の比(R2/R1)や(R2/R3)等
によって決まる定数、kはボルツマン定数、Tは絶対温
度、qは素電荷量である。
The Vbgr = Vf1 + αV T V T = kT / q where the ratio of α resistor (R2 / R1) and a constant determined by (R2 / R3), etc., k is Boltzmann's constant, T is the absolute temperature, q is the elementary charge Quantity.

【0040】図3は、温度依存性の小さなブレイクダウ
ン電圧を持つダイオードD3を用いた温度依存性の小さ
な一定電圧Vbgr を出力する回路を示す図である。この
回路も、バンドギャップリファレンス回路として知られ
ているもので(アナログ集積回路設計技術(上):培風
館,p270-272,P.R.グレイ/R.G.メイヤー共
著)、温度が変化しても出力電圧は上式と同様に一定の
ままである。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit for outputting a constant voltage Vbgr having a small temperature dependency using a diode D3 having a breakdown voltage having a small temperature dependency. This circuit is also known as a bandgap reference circuit (analog integrated circuit design technology (above): Baifukan, p270-272, PR Gray / RG Mayer) and changes in temperature. Also, the output voltage remains constant as in the above equation.

【0041】なお、図中の5は電圧発生回路、R6〜R
9は抵抗素子、Qp1はpMOSトランジスタを示してい
る。また、ダイオードD3としては、温度依存性が殆ど
ないブレークダウン電圧が4V以上6V以下のものを用
いるのが望ましい。
Incidentally, reference numeral 5 in the drawing denotes a voltage generation circuit, and R6 to R6.
Reference numeral 9 denotes a resistance element, and Qp1 denotes a pMOS transistor. As the diode D3, it is preferable to use a diode having a breakdown voltage having little temperature dependency of 4 V or more and 6 V or less.

【0042】図4は、図3の回路を改良したもので、複
数の温度補償読み出し電圧レベルを出力できる回路を示
す図である。
FIG. 4 is an improved version of the circuit of FIG. 3, showing a circuit capable of outputting a plurality of temperature-compensated read voltage levels.

【0043】ドレインが電源端に接続されたpMOSト
ランジスタQp2のゲートにオペアンプの出力が入力さ
れ、トランジスタQp2のドレインは抵抗素子R10を介し
てオペアンプの非反転入力端に接続されている。オペア
ンプの反転入力端には、一定電圧Vbgr が入力される。
そして、オペアンプの非反転入力端には、抵抗素子R1
1,R12,R13が直列に接続され、抵抗素子R11,R12
の接続点が前記図1に示す読み出し電圧発生回路の入力
端2に接続される。抵抗素子R12,R13の接続点はnM
OSトランジスタQn1を介して接地端に接続され、抵抗
素子R13はnMOSトランジスタQn2を介して接地端に
接続されている。
The output of the operational amplifier is input to the gate of the pMOS transistor Qp2 whose drain is connected to the power supply terminal, and the drain of the transistor Qp2 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier via the resistor R10. A constant voltage Vbgr is input to the inverting input terminal of the operational amplifier.
The non-inverting input terminal of the operational amplifier includes a resistor R1
1, R12, R13 are connected in series, and the resistance elements R11, R12
Is connected to the input terminal 2 of the read voltage generation circuit shown in FIG. The connection point between the resistance elements R12 and R13 is nM
The resistance element R13 is connected to the ground terminal via the nMOS transistor Qn2, and is connected to the ground terminal via the OS transistor Qn1.

【0044】このような構成において、抵抗素子R11,
R12,R13の抵抗値をそれぞれr1,r2,r3とする
と、入力電圧V1が“H”の時、出力電圧Vg1は、 Vg1=r2/(r1+r2)×Vbgr となり、電圧V2が“H”の時、出力電圧Vg2は、 Vg2=(r2+r3)/(r1+r2+r3)×Vbgr となる。Vg1<Vg2であるから、書き込みベリファイ電
圧Vreadを(Vg2+Vt)、通常読み出し電圧Vvrfyを
(Vg1+Vt )とすることによって、温度変動時のVre
adとVvrfyの変動量を等しくすることができる。このた
め、隣り合うしきい値電圧間マージンを不必要に取らな
くてよく、低電圧動作や多値メモリを実現しやすくな
る。
In such a configuration, the resistance elements R11, R11,
Assuming that the resistance values of R12 and R13 are r1, r2 and r3 respectively, when the input voltage V1 is "H", the output voltage Vg1 becomes Vg1 = r2 / (r1 + r2) .times.Vbgr, and when the voltage V2 is "H". The output voltage Vg2 is as follows: Vg2 = (r2 + r3) / (r1 + r2 + r3) × Vbgr Since Vg1 <Vg2, the write verify voltage Vread is set to (Vg2 + Vt), and the normal read voltage Vvrfy is set to (Vg1 + Vt), so that Vre at the time of temperature change is changed.
The amount of change between ad and Vvrfy can be made equal. Therefore, a margin between adjacent threshold voltages does not need to be taken unnecessarily, and a low-voltage operation and a multi-valued memory can be easily realized.

【0045】(第2の実施形態)本実施形態は、前記図
2に示すバンドギャップリファレンス回路の各パラメー
タを最適化することにより、温度補償された読み出し電
圧やベリファイ電圧を発生するものである。メモリセル
のしきい値電圧の温度依存性を−2mV/℃、常温T0
における読み出し電圧を1.0V、ベリファイ電圧を
1.5Vとする場合について考える。
(Second Embodiment) In this embodiment, a temperature-compensated read voltage and verify voltage are generated by optimizing the parameters of the bandgap reference circuit shown in FIG. The temperature dependency of the threshold voltage of the memory cell is -2 mV / ° C, and the normal temperature T 0
The case where the read voltage is 1.0 V and the verify voltage is 1.5 V is considered.

【0046】図5は、本実施形態に係わるバンドギャッ
プリファレンス回路を示す図である。前記の図2と同様
に、2つのダイオードD1,D2、3つの抵抗R1,R
2,R3、1つのオペアンプ4から構成される。但し、
抵抗R3は抵抗r1,r2に分割(R3=r1+r2)
されており、r2と並列にnMOSトランジスタQn3が
接続されている。
FIG. 5 is a diagram showing a band gap reference circuit according to the present embodiment. 2, two diodes D1, D2 and three resistors R1, R
2, R3, and one operational amplifier 4. However,
The resistor R3 is divided into resistors r1 and r2 (R3 = r1 + r2)
The nMOS transistor Qn3 is connected in parallel with r2.

【0047】このときの出力電圧Vbgr は、 Vbgr =Vf1+αVt α=R2 /R3 ・Ln{(R2 ×A2)/(R1 ×A1 )} Vt =kT/q で与えられることが知られている。ここで、Vf1はダイ
オードD1のフォアードバイアス、A1,A2はダイオ
ードD1,D2のジャンクション面積、kはボルツマン
定数、Tは絶対温度、qは素電荷量である。抵抗R1〜
R3に温度依存性があってもそれらの比は温度依存性を
持たないから、Vbgr の温度依存性は定数αによって変
えることができる。
It is known that the output voltage Vbgr at this time is given by Vbgr = Vf1 + αVtα = R2 / R3 · Ln {(R2 × A2) / (R1 × A1)} Vt = kT / q Here, Vf1 is a forward bias of the diode D1, A1 and A2 are junction areas of the diodes D1 and D2, k is a Boltzmann constant, T is an absolute temperature, and q is an elementary charge. Resistance R1
Even if R3 has a temperature dependency, the ratio does not have a temperature dependency, so that the temperature dependency of Vbgr can be changed by a constant α.

【0048】さて、読み出し電圧とベリファイ電圧をV
bgr の抵抗分割によって得るとき、温度係数もその分割
比だけ変化してしまう。従って、各電圧に対して定数α
を与える必要がある。常温T0 における電圧Vf1=0.
6V、その温度係数が−2mV/℃のとき、温度Tにお
ける電圧Vbgr は、 Vbgr =(0.6-0.024α)+8×10-5(α-25)(T−T0 ) となる。メモリセルのゲート電圧(読み出し電圧やベリ
ファイ電圧)Vcgが電圧Vbgr のβ倍によって得られる
とすると、 Vcg=βVbgr このとき、常温T0 におけるゲート電圧Vcgと電圧Vbg
r をそれぞれVcg0,Vbgr0とすると、Vcg0 =1.0
V,1.5Vのそれぞれに対するパラメータαは下記の
(表1)の値を取る必要がある。
Now, the read voltage and the verify voltage are set to V
When obtained by resistance division of bgr, the temperature coefficient also changes by the division ratio. Therefore, the constant α for each voltage
Need to give. Voltage at room temperature T 0 Vf1 = 0.
When the voltage coefficient is 6 V and the temperature coefficient is −2 mV / ° C., the voltage Vbgr at the temperature T is as follows: Vbgr = (0.6−0.024α) + 8 × 10 −5 (α−25) (T−T 0 ) When the gate voltage of the memory cell (read voltage and verify voltage) Vcg is to be obtained by the β times the voltage Vbgr, Vcg = βVbgr this time, the gate voltage Vcg at normal temperature T 0 and the voltage Vbg
Assuming that r is Vcg0 and Vbgr0, respectively, Vcg0 = 1.0
The parameter α for each of V and 1.5 V needs to take the value of (Table 1) below.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】(表1)にはそのときの電圧Vbgr0と係数
βも示されている。パラメータαが与えられたとき、5
つのパラメータセット、即ち3つの抵抗値や2つのダイ
オードのpnジャンクション面積は一意的に決めること
はできないが、例えばA1=A2、R1=25kΩ、R
2=100kΩ、R3=22kΩ(Vcg0 =1.0
V),29kΩ(Vcg0 =1.5V)とすればよい。
Table 1 also shows the voltage Vbgr0 and the coefficient β at that time. Given the parameter α, 5
Although one parameter set, that is, three resistance values and two diode pn junction areas cannot be uniquely determined, for example, A1 = A2, R1 = 25 kΩ, R1
2 = 100 kΩ, R3 = 22 kΩ (Vcg0 = 1.0
V), 29 kΩ (Vcg0 = 1.5 V).

【0051】図5では、2つのゲート電圧を発生する回
路であり、読み出し時には“H”、ベリファイ時には
“L”となる信号REを入力する。ここで、r1=7k
Ω、r2=22kΩとされている。
FIG. 5 shows a circuit for generating two gate voltages, to which a signal RE which is "H" at the time of reading and "L" at the time of verification is input. Here, r1 = 7k
Ω, r2 = 22 kΩ.

【0052】図6は、電圧Vbgr を入力しゲート電圧V
cgを出力する回路である。これは、一種の電圧変換回路
であり、(表1)のβの値に対応して、R4=2.5k
Ω、R5=4.4kΩ、R6=3.1kΩに設定されて
いる。この回路には、信号REと共に、ベリファイ時に
“H”となる信号VRFYが入力される。この構成によ
り、2つの電圧Vcgを1つの回路で得ることができる。
FIG. 6 shows a state in which the voltage Vbgr is inputted and the gate voltage V
This is a circuit that outputs cg. This is a kind of voltage conversion circuit, and R4 = 2.5k corresponding to the value of β in (Table 1).
Ω, R5 = 4.4 kΩ, and R6 = 3.1 kΩ. To this circuit, a signal VRFY that becomes “H” at the time of verification is input together with the signal RE. With this configuration, two voltages Vcg can be obtained by one circuit.

【0053】つまり、図5の回路では所望の温度特性を
持つ定電圧Vbgr が出力され、図6の回路では定電圧V
bgr から必要な読み出し電圧Vcgが発生される。さらに
図5の回路では、読み出し電圧Vcgにおける温度特性が
メモリセルのしきい値電圧Vtの温度特性と等しくなる
ように、定電圧Vbgr の温度特性を定めている。
That is, the circuit of FIG. 5 outputs a constant voltage Vbgr having a desired temperature characteristic, and the circuit of FIG.
The required read voltage Vcg is generated from bgr. Further, in the circuit of FIG. 5, the temperature characteristic of the constant voltage Vbgr is determined so that the temperature characteristic at the read voltage Vcg becomes equal to the temperature characteristic of the threshold voltage Vt of the memory cell.

【0054】このように本実施形態によれば、読み出し
電圧を発生するために、定電圧発生回路と電圧変換回路
を設け、定電圧発生回路のパラメータを最適化すること
により、メモリセルのしきい値電圧Vtと同じ温度依存
性を持つ読み出し電圧を発生させることができる。従っ
て、先の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the constant voltage generation circuit and the voltage conversion circuit are provided for generating the read voltage, and the parameters of the constant voltage generation circuit are optimized, so that the threshold of the memory cell is obtained. A read voltage having the same temperature dependency as the value voltage Vt can be generated. Therefore, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.

【0055】(第3の実施形態)図7は、本発明の第3
の実施形態に係わる不揮発性半導体記憶装置における温
度補償読み出し電圧発生回路を示す回路構成図である。
(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a circuit configuration diagram showing a temperature-compensated read voltage generation circuit in the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment.

【0056】この回路は、ROMやEEPROMを構成
するメモリセルMCとは別のプロセスで作られた異なる
構造のトランジスタQと、高抵抗の抵抗素子Rとからな
る。即ち、メモリセルを構成するMOSトランジスタが
浮遊ゲートと制御ゲートを構成する2層ゲート構造であ
るのに対し、電圧発生回路を構成するMOSトランジス
タQは単層ゲート構造となっている。
This circuit is composed of a transistor Q having a different structure formed by a process different from that of the memory cell MC constituting the ROM or the EEPROM, and a high-resistance resistance element R. That is, while the MOS transistor forming the memory cell has a two-layer gate structure forming a floating gate and a control gate, the MOS transistor Q forming a voltage generating circuit has a single-layer gate structure.

【0057】トランジスタQのゲートはドレインに接続
され、さらに抵抗素子Rを介して電源端1に接続されて
いる。トランジスタQのソースは入力端2に接続され、
入力端2には温度依存性の小さな一定電圧Vbgr が入力
される。そして、トランジスタQのドレインが出力端3
に接続され、この出力端3に現れる出力電圧が読み出し
電圧として用いられるものとなっている。
The gate of the transistor Q is connected to the drain, and further connected to the power supply terminal 1 via the resistance element R. The source of the transistor Q is connected to the input terminal 2,
The input terminal 2 is supplied with a constant voltage Vbgr having a small temperature dependency. The drain of the transistor Q is connected to the output terminal 3
And an output voltage appearing at the output terminal 3 is used as a read voltage.

【0058】本実施形態における読み出し電圧発生回路
の出力端3に現れる出力電圧Vgは、トランジスタQの
しきい値電圧Vt′を用いて、 Vg=Vbgr +Vt′ となる。温度が変動した時のトランジスタQのしきい値
電圧Vt′の変動量をdVt′、出力電圧、即ちメモリ
セルのゲート電圧Vgの変動量をdVgとすると、Vbg
r の温度変動量を無視できて、 dVg=dVt′ となる。即ち、読み出し電圧の変動量としきい値電圧の
変動量が等しくなる。
Using the threshold voltage Vt 'of the transistor Q, the output voltage Vg appearing at the output terminal 3 of the read voltage generation circuit in the present embodiment becomes Vg = Vbgr + Vt'. Assuming that the amount of change in the threshold voltage Vt 'of the transistor Q when the temperature changes is dVt' and the amount of change in the output voltage, that is, the gate voltage Vg of the memory cell is dVg, Vbg
The temperature fluctuation amount of r can be ignored, and dVg = dVt '. That is, the amount of change in the read voltage is equal to the amount of change in the threshold voltage.

【0059】このとき、トランジスタQとして、メモリ
セルを成すMOSトランジスタとしきい値電圧の温度依
存性が近いものを用いることにより、メモリセルのデー
タ読み出しに用いる読み出し電圧の温度変動量をメモリ
セルのしきい値電圧の温度変動量と略同一にすることが
できる。これにより、隣り合うしきい値電圧間マージン
を不必要に大きく取らなくて済み、低電圧動作や多値メ
モリを実現しやすくなる。
At this time, as the transistor Q, a MOS transistor which forms a memory cell has a temperature dependence of a threshold voltage which is close to that of a MOS transistor. It can be made substantially the same as the temperature fluctuation amount of the threshold voltage. As a result, the margin between adjacent threshold voltages does not need to be unnecessarily large, and low-voltage operation and multi-valued memory can be easily realized.

【0060】ここで、メモリセルを搭載したチップに
は、メモリセルのMOSトランジスタ以外に各種のMO
Sトランジスタが存在する。下記の(表2)に、不揮発
性半導体記憶装置における全nMOSトランジスタのし
きい値電圧(Vt)の温度依存性の例を示す。
Here, a chip on which a memory cell is mounted has various MOs other than the MOS transistor of the memory cell.
There is an S transistor. The following (Table 2) shows an example of the temperature dependence of the threshold voltage (Vt) of all the nMOS transistors in the nonvolatile semiconductor memory device.

【0061】[0061]

【表2】 [Table 2]

【0062】ここで、Vcc−nMOS−Eはゲート・ド
レインにVccが印加されるトランジスタ、Vpp−nMO
S−E,−I,−Dはゲート・ドレインにデータ書き換
えのために用いられる高電圧Vppが印加されるそれぞれ
しきい値電圧が正,〜0V,負であるトランジスタを表
す。メモリセルのnMOSトランジスタのしきい値電圧
は、60℃の温度変動によって0.15V変動する。こ
れに対し、Vcc−nMOS−Eでは0.11V(73
%)、Vpp−nMOS−Eでは0.14V(93%)、
Vpp−nMOS−Iでは0.02V(13%)、Vpp−
nMOS−Dでは0.12V(80%)変動する。
Here, Vcc-nMOS-E is a transistor to which Vcc is applied to the gate and drain, and Vpp-nMO
SE, -I, and -D denote transistors whose threshold voltages to which a high voltage Vpp used for rewriting data is applied to the gate and drain are positive, 00 V, and negative, respectively. The threshold voltage of the nMOS transistor of the memory cell fluctuates by 0.15 V due to a temperature fluctuation of 60 ° C. On the other hand, in the case of Vcc-nMOS-E, 0.11 V (73
%), 0.14 V (93%) for Vpp-nMOS-E,
0.02 V (13%) for Vpp-nMOS-I, Vpp-
In the nMOS-D, it fluctuates by 0.12 V (80%).

【0063】これらのうち、メモリセルのnMOSトラ
ンジスタと最も近いしきい値電圧の温度依存性を有する
Vpp−nMOS−Eを選択するのが望ましいが、Vcc−
nMOS−EやVpp−nMOS−Dを用いることも可能
である。本発明者らの実験によれば、メモリセルを成す
nMOSトランジスタに対し、温度によるしきい値電圧
の変化の割合が50〜150%、好ましくは80〜12
0%にあるMOSトランジスタであれば十分な効果が得
られることが判明している。
Of these, it is desirable to select Vpp-nMOS-E which has the temperature dependence of the threshold voltage closest to the nMOS transistor of the memory cell.
It is also possible to use nMOS-E or Vpp-nMOS-D. According to experiments by the present inventors, the rate of change in threshold voltage due to temperature is 50 to 150%, preferably 80 to 12%, for the nMOS transistor forming a memory cell.
It has been found that a sufficient effect can be obtained if the MOS transistor is at 0%.

【0064】図7の回路では、メモリセルのnMOSト
ランジスタの代りに温度依存性がメモリセルのnMOS
トランジスタに最も近いVpp−nMOS−E[Vt(2
5℃)−Vt(85℃)=0.14V]が用いられてい
る。これは、メモリセルのnMOSトランジスタのしき
い値電圧の温度変動の割合の0.14/0.15=93
%に相当する。
In the circuit of FIG. 7, instead of the nMOS transistor of the memory cell, the nMOS transistor of the memory cell has a temperature dependency.
Vpp-nMOS-E [Vt (2
5 ° C.) − Vt (85 ° C.) = 0.14 V]. This is the ratio of the temperature variation of the threshold voltage of the nMOS transistor of the memory cell to 0.14 / 0.15 = 93.
%.

【0065】従来、半導体メモリの補償温度範囲である
−35℃から+85℃まで温度が120℃変動すると、
メモリセルのしきい値電圧の変動は0.30V(=0.
15V×2)であったため、その分しきい値電圧分布間
のマージンを0.30V大きくとる必要があった。これ
に対して、本実施形態の回路を用いると、メモリセルの
しきい値電圧の温度変動による変動が0.30Vであっ
ても、それに連動して読み出し又はベリファイ電圧は
0.28V変動するので見掛け上のしきい値電圧の変動
量は0.02Vに過ぎない。従って、しきい値電圧分布
間のマージンを正味0.02Vだけ大きくとれば良い。
Conventionally, when the temperature fluctuates by 120 ° C. from −35 ° C. to + 85 ° C., which is the compensation temperature range of the semiconductor memory,
The variation of the threshold voltage of the memory cell is 0.30 V (= 0.
15V × 2), it was necessary to increase the margin between the threshold voltage distributions by 0.30V. On the other hand, when the circuit of this embodiment is used, even if the threshold voltage of the memory cell varies by 0.30 V due to the temperature variation, the read or verify voltage varies by 0.28 V in conjunction therewith. The variation of the apparent threshold voltage is only 0.02V. Therefore, the margin between the threshold voltage distributions may be increased by a net 0.02V.

【0066】このようにしてしきい値電圧分布間のマー
ジンを十分とる必要がなくなるため、しきい値電圧分布
間の間隔を狭くでき、メモリセルの信頼性を向上させる
ことができる。そしてこの場合、チップ内に存在する所
望のMOSトランジスタの温度特性を利用できるので、
高い設計の自由度を保持しながらしきい値電圧マージン
の低減を実現できる。
As described above, since it is not necessary to secure a sufficient margin between the threshold voltage distributions, the interval between the threshold voltage distributions can be narrowed, and the reliability of the memory cell can be improved. In this case, since the temperature characteristics of a desired MOS transistor existing in the chip can be used,
The threshold voltage margin can be reduced while maintaining a high degree of design freedom.

【0067】(第4の実施形態)図8は、本発明の第4
の実施形態に係わる不揮発性半導体記憶装置における温
度補償読み出し電圧発生回路を示す回路構成図である。
(Fourth Embodiment) FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a circuit configuration diagram showing a temperature-compensated read voltage generation circuit in the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment.

【0068】この実施形態は、温度特性の異なる2つの
抵抗R10,R11を用いた抵抗分割による分圧回路で
ある。抵抗R10,R11は各々の一端は基準電圧の入
力端2にそれぞれ接続され、抵抗R10,R11各々の
他端である共通接続部は出力端3に接続されている。こ
こで、抵抗R10とR11の抵抗値の温度による変化の
割合をそれぞれa0とa1で表すとき、a0>a1を満
たす材料が選ばれている。そして、温度が上昇すると出
力電圧V0は下降し、温度が下降するとV0は上昇する
ようになっている。
This embodiment is a voltage dividing circuit based on resistance division using two resistors R10 and R11 having different temperature characteristics. One end of each of the resistors R10 and R11 is connected to the input terminal 2 of the reference voltage, and the common connection portion, which is the other end of each of the resistors R10 and R11, is connected to the output terminal 3. Here, when the rates of change of the resistance values of the resistors R10 and R11 with temperature are represented by a0 and a1, respectively, a material satisfying a0> a1 is selected. Then, when the temperature rises, the output voltage V0 falls, and when the temperature falls, V0 rises.

【0069】この温度による変化の割合をメモリセルの
しきい値電圧の温度による変化の割合の50%から15
0%になるように2つの抵抗素子の抵抗値と2つの基準
電圧の大きさをきめる。このV0をメモリセルの読み出
し電圧とベリファイ電圧に用いることによって、見掛け
上のしきい値電圧の温度による変化の割合を50%以内
に抑えることができる。
The rate of change due to temperature is changed from 50% of the rate of change in threshold voltage of the memory cell due to temperature to 15%.
The resistance values of the two resistance elements and the magnitudes of the two reference voltages are determined so as to be 0%. By using this V0 as the read voltage and the verify voltage of the memory cell, the rate of change of the apparent threshold voltage due to temperature can be suppressed within 50%.

【0070】(第5の実施形態)本発明を多値(4値)
メモリに適用した例を図9に示しておく。4値をそれぞ
れ“0”,“1”,“2”,“3”とすると、各々の値
で温度によりしきい値電圧は変化する。
(Fifth Embodiment) The present invention is applied to multi-level (four-level)
FIG. 9 shows an example applied to a memory. Assuming that the four values are "0", "1", "2", and "3", the threshold voltage changes with temperature at each value.

【0071】第1の実施形態で説明したように、2値メ
モリでは、従来技術に比較して隣り合うしきい値電圧間
マージンをdVtだけ減少可能である。同様に、第3の
実施形態でもしきい値電圧間マージンをdVt近く減少
可能である。4値のメモリセルでは、4値のメモリセル
の中には3つのしきい値電圧間マージンがあるため、ト
ータルのマージンを3dVtだけ減少可能である。
As described in the first embodiment, in the binary memory, the margin between adjacent threshold voltages can be reduced by dVt as compared with the prior art. Similarly, also in the third embodiment, the margin between threshold voltages can be reduced by about dVt. In a quaternary memory cell, since there are three margins between threshold voltages in the quaternary memory cell, the total margin can be reduced by 3 dVt.

【0072】一般に、不揮発性のN値EEPROM(N
≧3)においては、“0”値でのメモリのしきい値電圧
は繰り返し読み出し動作のためにしばしば増加し、また
“N−1”値のしきい値電圧は経時的に減少し、これら
はデータエラーを引き起こす。このようなエラーの起こ
る頻度は“0”及び“N−1”間におけるしきい値電圧
の差に依存し、しきい電圧の差が小さくなればなるほど
その頻度は高くなるため、これまで多値メモリにおける
トータルのしきい値電圧の間マージンを小さくするのは
困難であった。。
Generally, a nonvolatile N-valued EEPROM (N
In ≧ 3), the threshold voltage of the memory at the “0” value often increases due to repeated read operations, and the threshold voltage of the “N−1” value decreases over time, Causes a data error. The frequency of occurrence of such an error depends on the difference in threshold voltage between "0" and "N-1", and the smaller the difference in threshold voltage, the higher the frequency. It has been difficult to reduce the margin between the total threshold voltages in the memory. .

【0073】これに対し本実施形態では、トータルのし
きい値電圧間マージンがN値のメモリセルで(N−1)
×dVt減少する。このため、“0”及び“N−1”間
におけるしきい電圧の差を小さく設定でき、より信頼性
の高い多値メモリセルがエラー頻度減少により実現可能
である。
On the other hand, in the present embodiment, a memory cell having a total margin between threshold voltages of N values is (N-1)
× dVt. For this reason, the threshold voltage difference between “0” and “N−1” can be set small, and a more reliable multi-valued memory cell can be realized by reducing the error frequency.

【0074】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではない。メモリセルはROMやEEPRO
Mを構成するものに限らず、複数のしきい値電圧を持つ
ものであればよい。また、読み出し電圧やベリファイ電
圧に限らず、メモリセルトランジスタのしきい値電圧と
同じ温度特性を有する電圧を必要とする部分に適用する
ことが可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
The present invention is not limited to the above embodiments. Memory cell is ROM or EEPROM
The threshold voltage is not limited to that constituting M, but may be any as long as it has a plurality of threshold voltages. Further, the present invention is not limited to the read voltage and the verify voltage, and can be applied to a portion requiring a voltage having the same temperature characteristic as the threshold voltage of the memory cell transistor. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、メ
モリセルを成すMOSトランジスタとは異なる構造で、
温度によるしきい値電圧の変化の割合がメモリセルを成
すMOSトランジスタのそれの50〜150%にある電
圧発生用のMOSトランジスタ、又はメモリセルを成す
MOSトランジスタと全く同一構造の電圧発生用のMO
Sトランジスタを用い、該電圧発生用MOSトランジス
タのしきい値電圧と温度による変化の割合が前記メモリ
セルを成すMOSトランジスタのそれの−20%〜20
%にある電圧とを加算する手段を設け、読み出し電圧や
ベリファイ電圧の温度依存性をメモリセルのしきい値電
圧の温度依存性に近付けることができるので、しきい値
電圧マージンを小さくすることができ、低電圧駆動や多
値メモリの実現に寄与することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, a structure different from a MOS transistor forming a memory cell is provided.
A MOS transistor for generating a voltage in which the rate of change of the threshold voltage due to temperature is 50 to 150% of that of the MOS transistor forming the memory cell, or a voltage generating MO having the same structure as the MOS transistor forming the memory cell
The ratio of the threshold voltage of the MOS transistor for generating voltage and the rate of change due to temperature is -20% to 20% of that of the MOS transistor forming the memory cell.
%, The temperature dependence of the read voltage and the verify voltage can be made closer to the temperature dependence of the threshold voltage of the memory cell, so that the threshold voltage margin can be reduced. As a result, it is possible to contribute to the realization of low-voltage driving and multi-valued memory.

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

【図1】第1の実施形態に係わる温度補償読み出し電圧
発生回路を示す回路構成図。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a temperature-compensated read voltage generation circuit according to a first embodiment.

【図2】温度依存性の小さな一定電圧を出力する回路を
示す図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit that outputs a constant voltage with small temperature dependence.

【図3】温度依存性の小さな一定電圧を出力する回路を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit that outputs a constant voltage with small temperature dependence.

【図4】複数の温度補償読み出し電圧レベルを出力でき
る回路を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a circuit that can output a plurality of temperature compensation read voltage levels.

【図5】読み出し電圧に応じた温度係数を有する定電圧
発生回路を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a constant voltage generation circuit having a temperature coefficient according to a read voltage.

【図6】定電圧Vbgr に対応した読み出し電圧Vcgを発
生する回路を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a circuit for generating a read voltage Vcg corresponding to a constant voltage Vbgr.

【図7】第3の実施形態に係わる温度補償読み出し電圧
発生回路を示す回路構成図。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a temperature-compensated read voltage generation circuit according to a third embodiment.

【図8】第4の実施形態に係わる温度補償読み出し電圧
発生回路を示す回路構成図。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing a temperature-compensated read voltage generation circuit according to a fourth embodiment.

【図9】本発明を多値(4値)メモリに適用した例を示
す図。
FIG. 9 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to a multi-level (quaternary) memory.

【図10】従来の読み出し電圧発生回路の例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional read voltage generation circuit.

【図11】しきい値電圧マージンを説明するための図。FIG. 11 is a diagram illustrating a threshold voltage margin.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電源端 2…入力端 3…出力端 4…オペアンプ MC…電圧発生用トランジスタ(2層ゲート構造) Q…電圧発生用トランジスタ(単層ゲート構造) Qn…nチャネルMOSトランジスタ Qp…pチャネルMOSトランジスタ R,R1〜R17…抵抗 D1〜D3…ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply terminal 2 ... Input terminal 3 ... Output terminal 4 ... Op amp MC ... Voltage generating transistor (double layer gate structure) Q ... Voltage generating transistor (single layer gate structure) Qn ... n channel MOS transistor Qp ... p channel MOS Transistors R, R1 to R17 ... resistors D1 to D3 ... diodes

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】データの記憶状態によりしきい値電圧が異
なるメモリセルに対し、読み出し電圧の印加により記憶
されたデータを読み出す不揮発性半導体記憶装置におい
て、 前記読み出し電圧を発生するために、前記メモリセルを
成すMOSトランジスタとは異なる構造で、温度による
しきい値電圧の変化の割合が前記メモリセルを成すMO
Sトランジスタのそれの50〜150%にある電圧発生
用のMOSトランジスタを用い、該電圧発生用MOSト
ランジスタのしきい値電圧と温度による変化の割合が前
記メモリセルを成すMOSトランジスタのそれの−20
%〜20%にある電圧とを加算する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 nonvolatile semiconductor memory device for reading data stored by applying a read voltage to a memory cell having a different threshold voltage depending on a storage state of the data. It has a structure different from that of the MOS transistor forming the memory cell, and the rate of change of the threshold voltage due to temperature is different from that of the MO transistor forming the memory cell.
A MOS transistor for voltage generation which is 50 to 150% of that of the S transistor is used, and the ratio of the threshold voltage of the MOS transistor for voltage generation and the rate of change due to temperature is -20 of that of the MOS transistor forming the memory cell.
%. A nonvolatile semiconductor memory device comprising means for adding a voltage in the range of% to 20%.
【請求項2】データの記憶状態によりしきい値電圧が異
なるメモリセルを有し、データの書き換え時に書き換え
が十分行われたか否かを確認するためのベリファイ電圧
の印加を行う電気的書き換え可能な不揮発性半導体記憶
装置において、 前記ベリファイ電圧を発生するために、前記メモリセル
を成すMOSトランジスタとは異なる構造で、温度によ
るしきい値電圧の変化の割合が前記メモリセルを成すM
OSトランジスタのそれの50〜150%にある電圧発
生用のMOSトランジスタを用い、該電圧発生用MOS
トランジスタのしきい値電圧と温度による変化の割合が
前記メモリセルを成すMOSトランジスタのそれの−2
0%〜20%にある電圧とを加算する手段を設けたこと
を特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
2. An electrically rewritable memory cell having a memory cell having a threshold voltage which differs depending on a data storage state, and applying a verify voltage for confirming whether or not the data has been sufficiently rewritten when rewriting data. In the non-volatile semiconductor memory device, in order to generate the verify voltage, the MOS transistor forming the memory cell has a different structure, and the rate of change of the threshold voltage due to temperature is M
A voltage generating MOS transistor which is 50 to 150% of that of the OS transistor is used.
The rate of change due to the threshold voltage of the transistor and the temperature is -2 of that of the MOS transistor forming the memory cell.
A nonvolatile semiconductor memory device comprising a means for adding a voltage between 0% and 20%.
【請求項3】前記メモリセルを成すMOSトランジスタ
は電荷蓄積層と制御ゲートを有する2層ゲート構造であ
り、前記電圧発生用MOSトランジスタは単層ゲート構
造であることを特徴とする請求項1又は2記載の不揮発
性半導体記憶装置。
3. The MOS transistor forming the memory cell has a two-layer gate structure having a charge storage layer and a control gate, and the voltage generating MOS transistor has a single-layer gate structure. 3. The nonvolatile semiconductor memory device according to item 2.
【請求項4】前記電圧発生用MOSトランジスタは、ゲ
ートとドレインが共通接続されると共に負荷抵抗を介し
て電源端に接続され、ソースに温度による変化の割合が
前記メモリセルを成すMOSトランジスタのそれの−2
0%〜20%にある電圧が印加されるものであり、該M
OSトランジスタがオン状態の時にドレインに現れる出
力電圧を読み出し電圧又はベリファイ電圧として取り出
すことを特徴とする請求項3記載の不揮発性半導体記憶
装置。
4. The voltage-generating MOS transistor has a gate and a drain connected in common and is connected to a power supply terminal via a load resistor, and a source has a rate of change due to temperature corresponding to that of the MOS transistor forming the memory cell. Of -2
A voltage in the range of 0% to 20% is applied.
4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein an output voltage appearing at the drain when the OS transistor is in an on state is taken out as a read voltage or a verify voltage.
【請求項5】前記電圧発生用MOSトランジスタは、前
記メモリセルを成す2層ゲート構造のMOSトランジス
タと同一チップに搭載された複数種の単層ゲート構造の
MOSトランジスタのうちで、前記2層ゲート構造MO
Sトランジスタとしきい値の温度依存性が最も近いMO
Sトランジスタであることを特徴とする請求項3記載の
不揮発性半導体記憶装置。
5. The voltage-generating MOS transistor is one of a plurality of types of single-layer gate MOS transistors mounted on the same chip as the two-layer gate MOS transistor forming the memory cell. Structure MO
MO transistor having the closest temperature dependency between S transistor and threshold
4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein the nonvolatile semiconductor memory device is an S transistor.
【請求項6】前記電圧発生用MOSトランジスタは、正
のしきい値電圧を有するものであることを特徴とする請
求項5記載の不揮発性半導体記憶装置。
6. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 5, wherein said MOS transistor for generating voltage has a positive threshold voltage.
【請求項7】電気的にフローティングな状態とされた電
荷蓄積層と制御ゲートを有する2層ゲート構造のMOS
トランジスタからなり、データの記憶状態によりしきい
値電圧が異なるメモリセルに対し、読み出し電圧の印加
により記憶されたデータを読み出す不揮発性半導体記憶
装置において、 前記読み出し電圧を発生するために、電気的にフローテ
ィングな状態とされた電荷蓄積層と制御ゲートを有する
前記メモリセルと同一構造の電圧発生用のMOSトラン
ジスタを用い、該電圧発生用MOSトランジスタのしき
い値電圧と温度による変化の割合が前記メモリセルを成
すMOSトランジスタのそれの−20%〜20%にある
電圧とを加算する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。
7. A two-layer gate MOS having an electrically floating charge storage layer and a control gate.
In a nonvolatile semiconductor memory device that includes a transistor and reads data stored by applying a read voltage to a memory cell having a different threshold voltage depending on a data storage state, in order to generate the read voltage, A voltage generating MOS transistor having the same structure as that of the memory cell having the charge storage layer and the control gate in a floating state is used. A nonvolatile semiconductor memory device comprising means for adding a voltage between -20% and 20% of that of a MOS transistor forming a cell.
【請求項8】電気的にフローティングな状態とされた電
荷蓄積層と制御ゲートを有する2層ゲート構造のMOS
トランジスタからなり、データの記憶状態によりしきい
値電圧が異なるメモリセルを有し、データの書き換え時
に書き換えが十分行われたか否かを確認するためのベリ
ファイ電圧の印加を行う電気的書き換え可能な不揮発性
半導体記憶装置において、 前記ベリファイ電圧を発生するために、電気的にフロー
ティングな状態とされた電荷蓄積層と制御ゲートを有す
る前記メモリセルと同一構造の電圧発生用のMOSトラ
ンジスタを用い、該電圧発生用MOSトランジスタのし
きい値電圧と温度による変化の割合が前記メモリセルを
成すMOSトランジスタのそれの−20%〜20%にあ
る電圧とを加算する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。
8. A two-layer gate MOS having a charge storage layer and a control gate in an electrically floating state.
An electrically rewritable nonvolatile memory that includes a transistor and has a memory cell having a different threshold voltage depending on a data storage state, and applying a verify voltage to confirm whether or not the data has been sufficiently rewritten when rewriting data. In the nonvolatile semiconductor memory device, in order to generate the verify voltage, a voltage generating MOS transistor having the same structure as the memory cell having a charge storage layer and a control gate in an electrically floating state is used. Non-volatile memory comprising means for adding a threshold voltage of the generating MOS transistor and a voltage at which the rate of change due to temperature is in the range of -20% to 20% of that of the MOS transistor forming the memory cell. Semiconductor storage device.
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