JPH1083687A - 半導体不揮発性記憶装置 - Google Patents
半導体不揮発性記憶装置Info
- Publication number
- JPH1083687A JPH1083687A JP23820796A JP23820796A JPH1083687A JP H1083687 A JPH1083687 A JP H1083687A JP 23820796 A JP23820796 A JP 23820796A JP 23820796 A JP23820796 A JP 23820796A JP H1083687 A JPH1083687 A JP H1083687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- program
- programming
- word line
- bit line
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Read Only Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路構成が簡単で、しかも高速にかつ精度の
高いデータプログラムを行うことのできる半導体不揮発
性記憶装置を実現する。 【解決手段】 プログラム動作がベリファイ読み出し動
作を介して複数回のプログラム動作を繰り返し行うこと
によりなされるNAND型フラッシュメモリにおいて、
段階電圧発生部5により出力されるプログラムワード線
電圧(Vw)1〜(Vw)s、および段階電圧発生部7
により出力される基準ビット線電圧(Vb)1〜(V
b)kが、ともにプログラム回数に依存して可変の電圧
値に設定され、かつ、プログラムワード線電圧と基準ビ
ット線電圧の電圧差がプログラム回数の進行にしたがっ
て漸増するようにデータプログラムが行われる。
高いデータプログラムを行うことのできる半導体不揮発
性記憶装置を実現する。 【解決手段】 プログラム動作がベリファイ読み出し動
作を介して複数回のプログラム動作を繰り返し行うこと
によりなされるNAND型フラッシュメモリにおいて、
段階電圧発生部5により出力されるプログラムワード線
電圧(Vw)1〜(Vw)s、および段階電圧発生部7
により出力される基準ビット線電圧(Vb)1〜(V
b)kが、ともにプログラム回数に依存して可変の電圧
値に設定され、かつ、プログラムワード線電圧と基準ビ
ット線電圧の電圧差がプログラム回数の進行にしたがっ
て漸増するようにデータプログラムが行われる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的にプログラ
ム可能な半導体不揮発性記憶装置に係り、特にNAND
型フラッシュメモリ等のようにファウラーノルドハイム
(以下FN)トンネル現象によりフローティングゲート
に電子を注入等してデータプログラムを行う半導体不揮
発性記憶装置におけるデータプログラム系回路に関する
ものである。
ム可能な半導体不揮発性記憶装置に係り、特にNAND
型フラッシュメモリ等のようにファウラーノルドハイム
(以下FN)トンネル現象によりフローティングゲート
に電子を注入等してデータプログラムを行う半導体不揮
発性記憶装置におけるデータプログラム系回路に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、EPROM、フラッシュメモリ等
の半導体不揮発性記憶装置においては、チャンネルホッ
トエレクトロン(以下CHE)注入によりフローティン
グゲートに電子を注入してデータのプログラムを行うN
OR型の半導体不揮発性記憶装置が主流であった。
の半導体不揮発性記憶装置においては、チャンネルホッ
トエレクトロン(以下CHE)注入によりフローティン
グゲートに電子を注入してデータのプログラムを行うN
OR型の半導体不揮発性記憶装置が主流であった。
【0003】しかし、上述したNOR型半導体不揮発性
記憶装置においては、CHEデータプログラム時に大電
流を必要とし、この電流をチップ内昇圧回路から供給す
ることは難しく、今後電源電圧が低電圧化していった場
合、単一電源で動作させることは困難になると予想され
ている。しかも、NOR型半導体不揮発性記憶装置にお
いては、上記の電流制限からバイト単位で、つまり一度
に〜8個程度のメモリトランジスタにしか並列にデータ
プログラムが行えず、プログラム速度の点で非常な制約
があった。以上の観点から、FNトンネル現象によりフ
ローティングゲートに電子を注入等してデータのプログ
ラムを行う半導体不揮発性記憶装置、たとえばNAND
型フラッシュメモリが提案されている。
記憶装置においては、CHEデータプログラム時に大電
流を必要とし、この電流をチップ内昇圧回路から供給す
ることは難しく、今後電源電圧が低電圧化していった場
合、単一電源で動作させることは困難になると予想され
ている。しかも、NOR型半導体不揮発性記憶装置にお
いては、上記の電流制限からバイト単位で、つまり一度
に〜8個程度のメモリトランジスタにしか並列にデータ
プログラムが行えず、プログラム速度の点で非常な制約
があった。以上の観点から、FNトンネル現象によりフ
ローティングゲートに電子を注入等してデータのプログ
ラムを行う半導体不揮発性記憶装置、たとえばNAND
型フラッシュメモリが提案されている。
【0004】図6は、NAND型フラッシュメモリにお
ける、メモリアレイ構造を示す図である。図6のNAN
D型フラッシュメモリは、便宜上、1本のビット線に接
続されたNAND列1本に4個のメモリトランジスタが
連なる場合の、メモリアレイを示す図である。
ける、メモリアレイ構造を示す図である。図6のNAN
D型フラッシュメモリは、便宜上、1本のビット線に接
続されたNAND列1本に4個のメモリトランジスタが
連なる場合の、メモリアレイを示す図である。
【0005】図6において、BLはビット線を示し、当
該ビット線BLに2個の選択トランジスタST1,ST
2、および4個のメモリトランジスタMT1〜MT4が
直列接続されたNAND列が接続される。選択トランジ
スタST1,ST2はそれぞれ選択ゲート線SL1,S
L2により制御され、またメモリトランジスタMT1〜
MT4はそれぞれワード線WL1〜WL4により制御さ
れる。
該ビット線BLに2個の選択トランジスタST1,ST
2、および4個のメモリトランジスタMT1〜MT4が
直列接続されたNAND列が接続される。選択トランジ
スタST1,ST2はそれぞれ選択ゲート線SL1,S
L2により制御され、またメモリトランジスタMT1〜
MT4はそれぞれワード線WL1〜WL4により制御さ
れる。
【0006】かかるNAND型フラッシュメモリのプロ
グラム動作においては、データプログラム時の動作電流
が小さいため、この電流をチップ内昇圧回路から供給す
ることとが比較的容易であり、単一電流で動作させ易い
という利点がある。さらに、NAND型フラッシュメモ
リにおいては、上記の動作電流の優位性からページ単位
で、つまり選択するワード線に接続されたメモリトラン
ジスタ一括にデータプログラムを行うことが可能であ
り、当然の結果として、プログラム速度の点で優位であ
る。さらに、上述したNAND型フラッシュメモリにお
いては、プロセスバラツキ等に起因してメモリトランジ
スタ間でプログラウム特性がバラツいても、プログラム
動作がベリファイ読み出し動作を介して複数回のプログ
ラム動作を繰り返し行うことによりなされるため、プロ
グラムしきい値電圧Vthのバラツキが抑えられるとい
う利点がある。
グラム動作においては、データプログラム時の動作電流
が小さいため、この電流をチップ内昇圧回路から供給す
ることとが比較的容易であり、単一電流で動作させ易い
という利点がある。さらに、NAND型フラッシュメモ
リにおいては、上記の動作電流の優位性からページ単位
で、つまり選択するワード線に接続されたメモリトラン
ジスタ一括にデータプログラムを行うことが可能であ
り、当然の結果として、プログラム速度の点で優位であ
る。さらに、上述したNAND型フラッシュメモリにお
いては、プロセスバラツキ等に起因してメモリトランジ
スタ間でプログラウム特性がバラツいても、プログラム
動作がベリファイ読み出し動作を介して複数回のプログ
ラム動作を繰り返し行うことによりなされるため、プロ
グラムしきい値電圧Vthのバラツキが抑えられるとい
う利点がある。
【0007】つまり、選択するワード線に接続されたメ
モリトランジスタ一括にページプログラムする場合、ペ
ージプログラムデータをビット線毎のデータラッチ回路
に転送し、プログラム終了セルのラッチデータを順次反
転してプログラム禁止状態をすることにより、いわゆる
ビット毎ベリファイ動作が行われ、過剰プログラムを防
止してプログラムしきい値電圧Vthのバラツキが抑え
られる。
モリトランジスタ一括にページプログラムする場合、ペ
ージプログラムデータをビット線毎のデータラッチ回路
に転送し、プログラム終了セルのラッチデータを順次反
転してプログラム禁止状態をすることにより、いわゆる
ビット毎ベリファイ動作が行われ、過剰プログラムを防
止してプログラムしきい値電圧Vthのバラツキが抑え
られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したN
AND型フラッシュメモリは以上説明したような種々の
利点を有するが、以下の問題点を有する。すなわち、N
AND型フラッシュメモリのデータプログラム動作にお
いて、プロセスバラツキ等に起因するプログラム特性の
バラツキが大きい場合に、選択ワード線に接続されたメ
モリトランジスタ間でプログラム速度の差が大きくな
り、プログラム/ベリファイ回数が増大し、プログラム
速度が律速されるという問題がある。
AND型フラッシュメモリは以上説明したような種々の
利点を有するが、以下の問題点を有する。すなわち、N
AND型フラッシュメモリのデータプログラム動作にお
いて、プロセスバラツキ等に起因するプログラム特性の
バラツキが大きい場合に、選択ワード線に接続されたメ
モリトランジスタ間でプログラム速度の差が大きくな
り、プログラム/ベリファイ回数が増大し、プログラム
速度が律速されるという問題がある。
【0009】これは、プロセスバラツキ等に起因するプ
ログラム速度のバラツキは、選択ワード線内のメモリト
ランジスタ間で、経験的におよそ〜2桁程度のプログラ
ム時間差にもなることから、従来の同一パルス電圧値、
同一パルス時間幅の単純プログラムパルスの繰り返し印
加方式では、プログラム/ベリファイ回数も〜100程
度行う必要があるためである。このような場合、実質的
なプログラム電圧印加時間よりも、むしろプログラム動
作/ベリファイ読み出しの電圧切り替えに要する時間が
支配的となり、実質的にプログラム速度が損なわれてし
まう。
ログラム速度のバラツキは、選択ワード線内のメモリト
ランジスタ間で、経験的におよそ〜2桁程度のプログラ
ム時間差にもなることから、従来の同一パルス電圧値、
同一パルス時間幅の単純プログラムパルスの繰り返し印
加方式では、プログラム/ベリファイ回数も〜100程
度行う必要があるためである。このような場合、実質的
なプログラム電圧印加時間よりも、むしろプログラム動
作/ベリファイ読み出しの電圧切り替えに要する時間が
支配的となり、実質的にプログラム速度が損なわれてし
まう。
【0010】かかる問題を回避するためには、プログラ
ム/ベリファイ回数を最大限でも〜10回程度に抑制し
てデータプログラムを行う必要がある。しかし、従来の
同一パルス電圧値、同一パルス時間幅の単純プログラム
パルスの繰り返し印加方式でこれを実行するには、パル
ス電圧値を強めたプログラムパルスを印加する必要があ
る。この場合、最もプログラム速度の早いメモリトラン
ジスタが過剰プログラムされたプログラムしきい値電圧
Vthのバラツキが増大するという副作用をもたらす。
ム/ベリファイ回数を最大限でも〜10回程度に抑制し
てデータプログラムを行う必要がある。しかし、従来の
同一パルス電圧値、同一パルス時間幅の単純プログラム
パルスの繰り返し印加方式でこれを実行するには、パル
ス電圧値を強めたプログラムパルスを印加する必要があ
る。この場合、最もプログラム速度の早いメモリトラン
ジスタが過剰プログラムされたプログラムしきい値電圧
Vthのバラツキが増大するという副作用をもたらす。
【0011】上述した問題点を解決して、プログラムし
きい値電圧Vthのバラツキを増大することなくプログ
ラム/ベリファイ回数を抑制することのできるNAND
型フラッシュメモリの新しいプログラム方式が、以下の
文献に開示されている。 文献:『A 3.3V 32Mb NAND Flas
h Memory with Incremental
Step Pulse Programming S
cheme』 ’95 ISSCC p128〜。
きい値電圧Vthのバラツキを増大することなくプログ
ラム/ベリファイ回数を抑制することのできるNAND
型フラッシュメモリの新しいプログラム方式が、以下の
文献に開示されている。 文献:『A 3.3V 32Mb NAND Flas
h Memory with Incremental
Step Pulse Programming S
cheme』 ’95 ISSCC p128〜。
【0012】上述した文献に開示されたデータプログラ
ム動作は、選択ワード線に高電圧のプログラムワード線
電圧、ビット線に基準ビット線電圧を印加して、前記プ
ログラムワード線電圧と基準ビット線電圧とのプログラ
ム電圧差により、データプログラムを行うNAND型フ
ラッシュメモリにおいて、プログラム動作がベリファイ
読み出し動作を介して複数回のプログラム動作を繰り返
し行うことによりなされ、前記プログラムワード線電圧
がプログラム回数の増加にしたがって漸増する方向に可
変の電圧値に設定することにより、また前記基準ビット
線電圧がプログラム回数のかかわらず一定の電圧値に設
定することにより、前記プログラム電圧差がプログラム
回数の増加にしたがって漸増するように、データのプロ
グラムを行う。つまり、Incremental St
ep Pulse Programming法(以下I
SPP法)と呼ばれる由縁である。
ム動作は、選択ワード線に高電圧のプログラムワード線
電圧、ビット線に基準ビット線電圧を印加して、前記プ
ログラムワード線電圧と基準ビット線電圧とのプログラ
ム電圧差により、データプログラムを行うNAND型フ
ラッシュメモリにおいて、プログラム動作がベリファイ
読み出し動作を介して複数回のプログラム動作を繰り返
し行うことによりなされ、前記プログラムワード線電圧
がプログラム回数の増加にしたがって漸増する方向に可
変の電圧値に設定することにより、また前記基準ビット
線電圧がプログラム回数のかかわらず一定の電圧値に設
定することにより、前記プログラム電圧差がプログラム
回数の増加にしたがって漸増するように、データのプロ
グラムを行う。つまり、Incremental St
ep Pulse Programming法(以下I
SPP法)と呼ばれる由縁である。
【0013】図7は、上述したISPP法によりNAN
D型フラッシュメモリのデータプログラムを行う場合
の、タイミングチャートを示す図である。以下、図7の
タイミングチャートについて、順を追って説明する。
D型フラッシュメモリのデータプログラムを行う場合
の、タイミングチャートを示す図である。以下、図7の
タイミングチャートについて、順を追って説明する。
【0014】まず時刻t1〜t2の間は、ページデータ
転送クロック信号φCLと同期してページプログラムデ
ータを各ビット線毎に設けられたデータラッチ回路1〜
mに転送するステップである。
転送クロック信号φCLと同期してページプログラムデ
ータを各ビット線毎に設けられたデータラッチ回路1〜
mに転送するステップである。
【0015】次に時刻t2から時刻t4の間は、第1回
目のプログラム/ベリファイ動作を行うステップであ
る。すなわちプログラム/ベリファイ制御信号φP/R
の制御により、第1番目のプログラムワード線電圧VP
P1(15V)とベリファイ読み出しワード線電圧VR
(1.5V)が選択ワード線WSLに交互に印加され
る。またプログラムメモリトランジスタが接続された選
択ビット線には基準ビット線電圧GND(0V)、非プ
ログラムメモリトランジスタが接続された非選択ビット
線には中間禁止電1/2VPP(8V)が印加される。
その結果、時刻t4までに第1回目のプログラムが終了
し、プログラム終了セルのラッチデータは反転して次回
からはプログラム禁止状態となる。
目のプログラム/ベリファイ動作を行うステップであ
る。すなわちプログラム/ベリファイ制御信号φP/R
の制御により、第1番目のプログラムワード線電圧VP
P1(15V)とベリファイ読み出しワード線電圧VR
(1.5V)が選択ワード線WSLに交互に印加され
る。またプログラムメモリトランジスタが接続された選
択ビット線には基準ビット線電圧GND(0V)、非プ
ログラムメモリトランジスタが接続された非選択ビット
線には中間禁止電1/2VPP(8V)が印加される。
その結果、時刻t4までに第1回目のプログラムが終了
し、プログラム終了セルのラッチデータは反転して次回
からはプログラム禁止状態となる。
【0016】時刻t4〜t6の間は、第2回目のプログ
ラム/ベリファイ動作を行うステップであるが、基本的
には第1回目のプログラム/ベリファイ動作と同様であ
る。異なる点は、第2番目のプログラムワード線電圧V
PP2(15.5V)が第1番目のプログラムワード線
電圧VPP1(15V)より0.5Vインクリメントさ
れることである。
ラム/ベリファイ動作を行うステップであるが、基本的
には第1回目のプログラム/ベリファイ動作と同様であ
る。異なる点は、第2番目のプログラムワード線電圧V
PP2(15.5V)が第1番目のプログラムワード線
電圧VPP1(15V)より0.5Vインクリメントさ
れることである。
【0017】時刻t6〜t8の間は、第3回目のプログ
ラム/ベリファイ動作を行うステップであり、同様に、
第3番目のプログラムワード線電圧VPP3(16V)
が0.5Vインクリメントされる。
ラム/ベリファイ動作を行うステップであり、同様に、
第3番目のプログラムワード線電圧VPP3(16V)
が0.5Vインクリメントされる。
【0018】最後に時刻t9〜t11の間は、最終のq
回目(たとえば10回目)のプログラム/ベリファイ動
作を行うステップであり、第q番目のプログラムワード
線電圧VPPq(19.5V)が印加され、すべてのプ
ログラムが終了し、その後、すべてのデータラッチ回路
のデータがハイレベルになったことを検出して、プログ
ラム動作を終了する。
回目(たとえば10回目)のプログラム/ベリファイ動
作を行うステップであり、第q番目のプログラムワード
線電圧VPPq(19.5V)が印加され、すべてのプ
ログラムが終了し、その後、すべてのデータラッチ回路
のデータがハイレベルになったことを検出して、プログ
ラム動作を終了する。
【0019】なお、プログラム回数の進行は、常に最終
のq回目(たとえば10回目)まで行われるとは限られ
ず、すべてのデータラッチ回路のデータがハイレベルに
なったことを検出すれば、自動的に終了する。
のq回目(たとえば10回目)まで行われるとは限られ
ず、すべてのデータラッチ回路のデータがハイレベルに
なったことを検出すれば、自動的に終了する。
【0020】かかるISPP法によるデータプログラム
動作においては、プログラム回数の増加にしたがってメ
モリトランジスタのプログラムが進行してしきい値電圧
Vthが上昇しても、これによるフローティングゲート
電位の低下は漸増するプログラムワード電圧により補償
されて、メモリトランジスタのトンネル酸化膜に印加さ
れる電界は一定に保たれる。したがって、プログラム回
数の増加にかかわらずフローティングゲートに注入され
るFNトンネル電流値は常に一定値に保たれ、プログラ
ム回数の増加とプログラムしきい値電圧Vthの上昇値
が線形関係となる。その結果、プログラム/ベリファイ
回数を抑えながら、精度のよりプログラムしきい値電圧
Vthの制御が可能となる。
動作においては、プログラム回数の増加にしたがってメ
モリトランジスタのプログラムが進行してしきい値電圧
Vthが上昇しても、これによるフローティングゲート
電位の低下は漸増するプログラムワード電圧により補償
されて、メモリトランジスタのトンネル酸化膜に印加さ
れる電界は一定に保たれる。したがって、プログラム回
数の増加にかかわらずフローティングゲートに注入され
るFNトンネル電流値は常に一定値に保たれ、プログラ
ム回数の増加とプログラムしきい値電圧Vthの上昇値
が線形関係となる。その結果、プログラム/ベリファイ
回数を抑えながら、精度のよりプログラムしきい値電圧
Vthの制御が可能となる。
【0021】これに対して、従来の同一パルス電圧値、
同一パルス時間幅の単純プログラムパルスの繰り返し印
加方式によるデータプログラム動作においては、プログ
ラム回数の増加にしたがってメモリトランジスタのプロ
グラムが進行してしきい値電圧Vthが上昇した場合、
これによりフローティングゲート電位が低下するため、
メモリトランジスタのトンネル酸化膜に印加される電界
は減少する。したがって、プログラム回数の増加にした
がってフローティングゲートに注入されるFNトンネル
電流値は次第に減少し、プログラム回数の増加とともに
プログラムしきい値電圧Vthの飽和現象が顕著とな
り、理論的にはプログラム回数の増加に対するプログラ
ムしきい値電圧Vthの上昇値が対数関係となる。その
結果、プログラム/ベリファイ回数を抑えながらの精度
のよいプログラムしきい値電圧Vthの制御が困難であ
り、プログラム電圧値を高くすると過剰プログラム等の
副作用をもたらす。
同一パルス時間幅の単純プログラムパルスの繰り返し印
加方式によるデータプログラム動作においては、プログ
ラム回数の増加にしたがってメモリトランジスタのプロ
グラムが進行してしきい値電圧Vthが上昇した場合、
これによりフローティングゲート電位が低下するため、
メモリトランジスタのトンネル酸化膜に印加される電界
は減少する。したがって、プログラム回数の増加にした
がってフローティングゲートに注入されるFNトンネル
電流値は次第に減少し、プログラム回数の増加とともに
プログラムしきい値電圧Vthの飽和現象が顕著とな
り、理論的にはプログラム回数の増加に対するプログラ
ムしきい値電圧Vthの上昇値が対数関係となる。その
結果、プログラム/ベリファイ回数を抑えながらの精度
のよいプログラムしきい値電圧Vthの制御が困難であ
り、プログラム電圧値を高くすると過剰プログラム等の
副作用をもたらす。
【0022】上述したISPP法によるデータプログラ
ム動作は、プログラム/ベリファイ回数の抑制と精度の
高いプログラム制御が両立できる点で、非常にすぐれた
プログラム方法である。しかしながら、上記ISPP法
によるデータプログラム動作においては、プログラム回
数の増加にしたがって漸増する方向に電圧値が段階的に
変化するプログラムワード線電圧を発生する必要があ
る。
ム動作は、プログラム/ベリファイ回数の抑制と精度の
高いプログラム制御が両立できる点で、非常にすぐれた
プログラム方法である。しかしながら、上記ISPP法
によるデータプログラム動作においては、プログラム回
数の増加にしたがって漸増する方向に電圧値が段階的に
変化するプログラムワード線電圧を発生する必要があ
る。
【0023】かかるプログラムワード線電圧の発生回路
の具体的例が、以下の文献に開示されている。 文献:IEEE JOURNAL OF SOLID−
STATE CIRCUITS,VOL.30,NO.
11,NOVEMBER 1995 p1152におけ
るFig.7の回路例。
の具体的例が、以下の文献に開示されている。 文献:IEEE JOURNAL OF SOLID−
STATE CIRCUITS,VOL.30,NO.
11,NOVEMBER 1995 p1152におけ
るFig.7の回路例。
【0024】しかし、上記文献に開示されたプログラム
ワード線電圧の発生回路は、プログラムワード線電圧自
体が〜20V程度の高電圧を必要とするため、昇圧回路
により発生した高電圧源により、電圧値が段階変化する
上記プログラムワード線電圧を発生する必要がある。し
たがって、上記プログラムワード線電圧の段階的な変化
をより細かくかつ多ステップに漸増させる必要がある場
合、昇圧回路および電圧値が段階的に変化するプログラ
ムワード線電圧発生手段の構成が簡単ではない。
ワード線電圧の発生回路は、プログラムワード線電圧自
体が〜20V程度の高電圧を必要とするため、昇圧回路
により発生した高電圧源により、電圧値が段階変化する
上記プログラムワード線電圧を発生する必要がある。し
たがって、上記プログラムワード線電圧の段階的な変化
をより細かくかつ多ステップに漸増させる必要がある場
合、昇圧回路および電圧値が段階的に変化するプログラ
ムワード線電圧発生手段の構成が簡単ではない。
【0025】たとえば上記問題に該当する例として、1
個のメモリトランジスタに2ビットのデジタルデータを
記録する、いわゆる、多値型のNAND型フラッシュメ
モリにISPP法を適用した場合の例が、以下の文献に
示されている。 文献:『A 3.3V 128Mb Multe−Le
bel NAND Flash Memory for
Mass Storage Application
s』’96 ISCC p32〜p33。
個のメモリトランジスタに2ビットのデジタルデータを
記録する、いわゆる、多値型のNAND型フラッシュメ
モリにISPP法を適用した場合の例が、以下の文献に
示されている。 文献:『A 3.3V 128Mb Multe−Le
bel NAND Flash Memory for
Mass Storage Application
s』’96 ISCC p32〜p33。
【0026】上記文献例においては、多値型のメモリに
要求される各状態のVth分布を狭く抑えるために、プ
ログラムワード線電圧を14.5Vから21Vまで0.
2Vステップで変化させるISPP法を採用している。
したがってこの場合、32段階ものステップで電圧値が
段階変化するプログラムワード線電圧を発生させる必要
がある。
要求される各状態のVth分布を狭く抑えるために、プ
ログラムワード線電圧を14.5Vから21Vまで0.
2Vステップで変化させるISPP法を採用している。
したがってこの場合、32段階ものステップで電圧値が
段階変化するプログラムワード線電圧を発生させる必要
がある。
【0027】本発明は係る事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、ISPP法と実質的に同様の効果を
有し、しかも回路構成が簡単で高速にかつ精度の高いデ
ータプログラムを行うことのできる半導体不揮発性記憶
装置を実現することにある。
あり、その目的は、ISPP法と実質的に同様の効果を
有し、しかも回路構成が簡単で高速にかつ精度の高いデ
ータプログラムを行うことのできる半導体不揮発性記憶
装置を実現することにある。
【0028】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、接続されたワード線およびビット線への
印加電圧に応じて電気的にプログラム可能なメモリ素子
が配置され、選択メモリ素子に高電圧の第1のプログラ
ム電圧および低電圧の第2のプログラム電圧を印加して
前記第1のプログラム電圧と第2のプログラム電圧との
プログラム電圧差により、前記メモリ素子に電気的にデ
ータプログラムを行う半導体不揮発性記憶装置であっ
て、ベリファイ読み出し動作を介して複数回のプログラ
ム動作を繰り返し行い、前記第1のプログラム電圧およ
び第2のプログラム電圧をともにプログラム回数に応じ
た可変の電圧値に設定し、かつ前記プログラム電圧差を
プログラム回数の増加にしたがって漸増させる手段を有
する。
め、本発明は、接続されたワード線およびビット線への
印加電圧に応じて電気的にプログラム可能なメモリ素子
が配置され、選択メモリ素子に高電圧の第1のプログラ
ム電圧および低電圧の第2のプログラム電圧を印加して
前記第1のプログラム電圧と第2のプログラム電圧との
プログラム電圧差により、前記メモリ素子に電気的にデ
ータプログラムを行う半導体不揮発性記憶装置であっ
て、ベリファイ読み出し動作を介して複数回のプログラ
ム動作を繰り返し行い、前記第1のプログラム電圧およ
び第2のプログラム電圧をともにプログラム回数に応じ
た可変の電圧値に設定し、かつ前記プログラム電圧差を
プログラム回数の増加にしたがって漸増させる手段を有
する。
【0029】また、前記半導体不揮発性記憶装置におい
て、前記第1のプログラム電圧は所定のプログラム回数
の進行を単位とした所定プログラム回数毎に電圧値が段
階的に増加し、前記第2のプログラム電圧は前記所定プ
ログラム回数を構成する単一プログラム回数毎に電圧値
が段階的に減少しかつ前記所定プログラム回数毎に同一
電圧で当該電圧変化が繰り返される。
て、前記第1のプログラム電圧は所定のプログラム回数
の進行を単位とした所定プログラム回数毎に電圧値が段
階的に増加し、前記第2のプログラム電圧は前記所定プ
ログラム回数を構成する単一プログラム回数毎に電圧値
が段階的に減少しかつ前記所定プログラム回数毎に同一
電圧で当該電圧変化が繰り返される。
【0030】また、前記半導体不揮発性記憶装置におい
て、前記第2のプログラム電圧は所定のプログラム回数
の進行を単位とした所定プログラム回数毎に電圧値が段
階的に減少し、前記第1のプログラム電圧は前記所定プ
ログラム回数を構成する単一プログラム回数毎に電圧値
が段階的に増加しかつ前記所定プログラム回数毎に同一
電圧で当該電圧変化が繰り返される。
て、前記第2のプログラム電圧は所定のプログラム回数
の進行を単位とした所定プログラム回数毎に電圧値が段
階的に減少し、前記第1のプログラム電圧は前記所定プ
ログラム回数を構成する単一プログラム回数毎に電圧値
が段階的に増加しかつ前記所定プログラム回数毎に同一
電圧で当該電圧変化が繰り返される。
【0031】また、前記半導体不揮発性記憶装置におい
て、前記第1のプログラム電圧は昇圧回路により昇圧さ
れた昇圧電圧であり、前記第2のプログラム電圧は電源
電圧の範囲内において分圧された分圧電圧である。
て、前記第1のプログラム電圧は昇圧回路により昇圧さ
れた昇圧電圧であり、前記第2のプログラム電圧は電源
電圧の範囲内において分圧された分圧電圧である。
【0032】また、本発明は、行列状に配置された複数
のメモリトランジスタを有し、ビット線にNAND構造
をなす複数のNAND列が接続され、同一行に配置され
たメモリトランジスタが共通のワード線に接続され、前
記メモリトランジスタが接続されたワード線に高電圧の
プログラムワード線電圧、ビット線に基準ビット線電圧
を印加して前記プログラムワード線電圧と基準ビット線
電圧とのプログラム電圧差により、前記メモリトランジ
スタに電気的にデータプログラムを行うNAND型の半
導体不揮発性記憶装置であって、ベリファイ読み出し動
作を介して複数回のプログラム動作を繰り返し行い、前
記プログラムワード線電圧および基準ビット線電圧をと
もにプログラム回数に応じた可変の電圧値に設定し、か
つ前記プログラム電圧差をプログラム回数の増加にした
がって漸増させる手段を有する。
のメモリトランジスタを有し、ビット線にNAND構造
をなす複数のNAND列が接続され、同一行に配置され
たメモリトランジスタが共通のワード線に接続され、前
記メモリトランジスタが接続されたワード線に高電圧の
プログラムワード線電圧、ビット線に基準ビット線電圧
を印加して前記プログラムワード線電圧と基準ビット線
電圧とのプログラム電圧差により、前記メモリトランジ
スタに電気的にデータプログラムを行うNAND型の半
導体不揮発性記憶装置であって、ベリファイ読み出し動
作を介して複数回のプログラム動作を繰り返し行い、前
記プログラムワード線電圧および基準ビット線電圧をと
もにプログラム回数に応じた可変の電圧値に設定し、か
つ前記プログラム電圧差をプログラム回数の増加にした
がって漸増させる手段を有する。
【0033】また、前記NAND型半導体不揮発性記憶
装置は、さらに各ビット線毎に設けられたデータラッチ
回路と、選択ワード線に接続されたメモリトランジスタ
一括に行うページプログラムデータを前記データラッチ
回路に転送する手段と、プログラム動作時に、前記デー
タラッチ回路に前記プログラムワード線電圧よりは低く
前記基準ビット線電圧よりは高い電圧値に設定されたプ
ログラム禁止ビット線電圧を供給する手段とを有する。
装置は、さらに各ビット線毎に設けられたデータラッチ
回路と、選択ワード線に接続されたメモリトランジスタ
一括に行うページプログラムデータを前記データラッチ
回路に転送する手段と、プログラム動作時に、前記デー
タラッチ回路に前記プログラムワード線電圧よりは低く
前記基準ビット線電圧よりは高い電圧値に設定されたプ
ログラム禁止ビット線電圧を供給する手段とを有する。
【0034】また、前記NAND型半導体不揮発性記憶
装置において、前記プログラムワード線電圧は所定のプ
ログラム回数の進行を単位とした所定プログラム回数毎
に電圧値が段階的に増加し、前記基準ビット線電圧は前
記所定プログラム回数を構成する単一プログラム回数毎
に電圧値が段階的に減少しかつ前記所定プログラム回数
毎に同一電圧で当該電圧変化が繰り返される。
装置において、前記プログラムワード線電圧は所定のプ
ログラム回数の進行を単位とした所定プログラム回数毎
に電圧値が段階的に増加し、前記基準ビット線電圧は前
記所定プログラム回数を構成する単一プログラム回数毎
に電圧値が段階的に減少しかつ前記所定プログラム回数
毎に同一電圧で当該電圧変化が繰り返される。
【0035】また、前記NAND型半導体不揮発性記憶
装置において、前記基準ビット線電圧は所定のプログラ
ム回数の進行を単位とした所定プログラム回数毎に電圧
値が段階的に減少し、前記プログラムワード線電圧は前
記所定プログラム回数を構成する単一プログラム回数毎
に電圧値が段階的に増加しかつ前記所定プログラム回数
毎に同一電圧で該当変化が繰り返される。
装置において、前記基準ビット線電圧は所定のプログラ
ム回数の進行を単位とした所定プログラム回数毎に電圧
値が段階的に減少し、前記プログラムワード線電圧は前
記所定プログラム回数を構成する単一プログラム回数毎
に電圧値が段階的に増加しかつ前記所定プログラム回数
毎に同一電圧で該当変化が繰り返される。
【0036】また、前記NAND型半導体不揮発性記憶
装置において、前記プログラムワード線電圧は昇圧回路
により昇圧された昇圧電圧であり、前記基準ビット線電
圧は電源電圧の範囲内において分圧された分圧電圧であ
る。
装置において、前記プログラムワード線電圧は昇圧回路
により昇圧された昇圧電圧であり、前記基準ビット線電
圧は電源電圧の範囲内において分圧された分圧電圧であ
る。
【0037】本発明の半導体不揮発性記憶装置によれ
ば、プログラムワード線電圧と基準ビット線電圧とのプ
ログラム電圧差によりデータプログラムがなされ、前記
プログラムワード線電圧および基準ビット線電圧がとも
にプログラム回数に応じた可変の電圧値に設定され、か
つ前記プログラム電圧差がプログラム回数の増加にした
がって漸増する。したがって、ISPP法と実質的に同
様の効果により、高速にかつ精度の高いデータプログラ
ムを行うことが可能である。しかも、前記プログラムワ
ード線電圧および基準ビット線電圧がともに可変である
ことにより、前記プログラム電圧差の漸増変化が多段階
ステップの変化である場合においても、これを実現する
ための回路は、高電圧のプログラムワード線電圧のみを
漸増するISPP法より、はるかに簡単に構成すること
ができる。
ば、プログラムワード線電圧と基準ビット線電圧とのプ
ログラム電圧差によりデータプログラムがなされ、前記
プログラムワード線電圧および基準ビット線電圧がとも
にプログラム回数に応じた可変の電圧値に設定され、か
つ前記プログラム電圧差がプログラム回数の増加にした
がって漸増する。したがって、ISPP法と実質的に同
様の効果により、高速にかつ精度の高いデータプログラ
ムを行うことが可能である。しかも、前記プログラムワ
ード線電圧および基準ビット線電圧がともに可変である
ことにより、前記プログラム電圧差の漸増変化が多段階
ステップの変化である場合においても、これを実現する
ための回路は、高電圧のプログラムワード線電圧のみを
漸増するISPP法より、はるかに簡単に構成すること
ができる。
【0038】また、本発明の半導体不揮発性記憶装置に
おいては、プログラム動作時に、中間レベルに設定され
たプログラム禁止ビット線電圧がデータラッチ回路に供
給される。したがって、選択するワード線に接続された
メモリトランジスタ一括に、上述した効果により、高速
にかつ精度の高いページプログラムを行うことが可能で
ある。
おいては、プログラム動作時に、中間レベルに設定され
たプログラム禁止ビット線電圧がデータラッチ回路に供
給される。したがって、選択するワード線に接続された
メモリトランジスタ一括に、上述した効果により、高速
にかつ精度の高いページプログラムを行うことが可能で
ある。
【0039】たとえば、本発明のNAND型半導体不揮
発性記憶装置において、前記プログラムワード線電圧は
〜数回程度の所定プログラム回数毎に電圧値が段階的に
大きく増加し、一方前記基準ビット線電圧は単一プログ
ラム回数毎に電圧値が段階的に小さく減少しかつ前記所
定プログラム回数毎に同一で当該電圧変化が繰り返され
るように設定する。したがって、それぞれの両電圧の変
化数は少なくても、実質的なプログラム電圧差の漸増変
化数を大きくすることができ、前記プログラムワード線
電圧および基準ビット線電圧の発生回路を簡単な回路で
構成することができ好適である。
発性記憶装置において、前記プログラムワード線電圧は
〜数回程度の所定プログラム回数毎に電圧値が段階的に
大きく増加し、一方前記基準ビット線電圧は単一プログ
ラム回数毎に電圧値が段階的に小さく減少しかつ前記所
定プログラム回数毎に同一で当該電圧変化が繰り返され
るように設定する。したがって、それぞれの両電圧の変
化数は少なくても、実質的なプログラム電圧差の漸増変
化数を大きくすることができ、前記プログラムワード線
電圧および基準ビット線電圧の発生回路を簡単な回路で
構成することができ好適である。
【0040】あるいは、本発明のNAND型半導体不揮
発性記憶装置において、前記基準ビット線電圧は〜数回
程度の所定プログラム回数毎に電圧値が段階的に大きく
減少し、一方前記プログラムワード線電圧は単一プログ
ラム回数毎に電圧値が段階的に小さく増加しかつ前記所
定プログラム回数毎に同一で当該電圧変化が繰り返され
るように設定される。したがって、それぞれの両電圧の
変化数は少なくても、実質的なプログラム電圧差の漸増
変化数を大きくすることができ、前記プログラムワード
線電圧および基準ビット線電圧の発生回路を簡単な回路
で構成することができ好適である。
発性記憶装置において、前記基準ビット線電圧は〜数回
程度の所定プログラム回数毎に電圧値が段階的に大きく
減少し、一方前記プログラムワード線電圧は単一プログ
ラム回数毎に電圧値が段階的に小さく増加しかつ前記所
定プログラム回数毎に同一で当該電圧変化が繰り返され
るように設定される。したがって、それぞれの両電圧の
変化数は少なくても、実質的なプログラム電圧差の漸増
変化数を大きくすることができ、前記プログラムワード
線電圧および基準ビット線電圧の発生回路を簡単な回路
で構成することができ好適である。
【0041】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る半導体不揮
発性記憶装置、より具体的には、NAND型フラッシュ
メモリのデータプログラム系回路の具体的な構成例を示
す図である。
発性記憶装置、より具体的には、NAND型フラッシュ
メモリのデータプログラム系回路の具体的な構成例を示
す図である。
【0042】図1において、1はメモリアレイを示し、
m本のビット線B1〜Bmが配線される。また、おのお
のビット線B1〜Bmは、それぞれがn本のNAND列
に接続され、各NAND列は、それぞれ2個の選択トラ
ンジスタ(図中□)とj個のメモリトランジスタ(図中
○)から構成される。つまり、メモリアレイ1はNAN
D列S11〜Snmから構成される。SL11〜SLn1、SL
12〜SLn2は選択トランジスタを制御する選択ゲート線
を示し、WL11〜WLnjはメモリトランジスタを制御す
るワード線を示している。
m本のビット線B1〜Bmが配線される。また、おのお
のビット線B1〜Bmは、それぞれがn本のNAND列
に接続され、各NAND列は、それぞれ2個の選択トラ
ンジスタ(図中□)とj個のメモリトランジスタ(図中
○)から構成される。つまり、メモリアレイ1はNAN
D列S11〜Snmから構成される。SL11〜SLn1、SL
12〜SLn2は選択トランジスタを制御する選択ゲート線
を示し、WL11〜WLnjはメモリトランジスタを制御す
るワード線を示している。
【0043】また、SA1〜SAmは、おのおのビット
線B1〜Bm毎に対応して設けられたデータラッチ回路
を示している。データラッチ回路SA1〜SAmの供給
電源は、陰極側が(VB)L、陽極側が(VB)Hに接
続され、データプログラム時には、(VB)Lはkの進
行(k=1〜5)にしたがって電源電圧(VCC=3.
3V)の範囲内で漸減する基準ビット線電圧(Vb)1
〜(Vb)kのいずれかに、(VB)Hは中間禁止電圧
1/2VPP(たとえば8V)に設定される。
線B1〜Bm毎に対応して設けられたデータラッチ回路
を示している。データラッチ回路SA1〜SAmの供給
電源は、陰極側が(VB)L、陽極側が(VB)Hに接
続され、データプログラム時には、(VB)Lはkの進
行(k=1〜5)にしたがって電源電圧(VCC=3.
3V)の範囲内で漸減する基準ビット線電圧(Vb)1
〜(Vb)kのいずれかに、(VB)Hは中間禁止電圧
1/2VPP(たとえば8V)に設定される。
【0044】2はメインローデコーダを示し、メインロ
ーデコーダ2は、X入力の上位X1〜Xaをデコードし
て、選択ゲート線SL11〜SLn1、SL12〜SLn2の出
力電圧、およびNAND列選択信号x1〜xnを発生す
る。
ーデコーダ2は、X入力の上位X1〜Xaをデコードし
て、選択ゲート線SL11〜SLn1、SL12〜SLn2の出
力電圧、およびNAND列選択信号x1〜xnを発生す
る。
【0045】3はサブデコードを示し、サブデコーダ3
は、X入力の上位X1〜Xbをデコードして、選択NA
ND列におけるワード線電圧V1〜Vjを発生する。デ
ータプログラム時のワード線電圧V1〜Vjは、選択ワ
ード線電圧がsの進行(s=1〜5)にしたがって漸増
する高電圧に昇圧されたプログラムワード線電圧(V
w)1〜(Vw)sのいずれかに、非選択ワード線電圧
が中間禁止電圧1/2VPP(たとえば8V)に設定さ
れる。
は、X入力の上位X1〜Xbをデコードして、選択NA
ND列におけるワード線電圧V1〜Vjを発生する。デ
ータプログラム時のワード線電圧V1〜Vjは、選択ワ
ード線電圧がsの進行(s=1〜5)にしたがって漸増
する高電圧に昇圧されたプログラムワード線電圧(V
w)1〜(Vw)sのいずれかに、非選択ワード線電圧
が中間禁止電圧1/2VPP(たとえば8V)に設定さ
れる。
【0046】4はローカルデコーダを示し、ローカルデ
コーダ4は、各ワード線WL11〜WLnjに対応した伝達
回路T11〜Tnjから構成され、NAND列選択信号x1
〜xnによりNAND列単位で選択される。それぞれの
伝達回路T11〜Tnjは、NAND列選択信号により選択
される場合には、ワード線電圧V1〜Vjを対応するワ
ード線に出力し、また、NAND列選択信号により選択
されない場合には、動作に応じた適当な電圧値(たとえ
ば接地電圧GND)を対応するワード線に出力する。
コーダ4は、各ワード線WL11〜WLnjに対応した伝達
回路T11〜Tnjから構成され、NAND列選択信号x1
〜xnによりNAND列単位で選択される。それぞれの
伝達回路T11〜Tnjは、NAND列選択信号により選択
される場合には、ワード線電圧V1〜Vjを対応するワ
ード線に出力し、また、NAND列選択信号により選択
されない場合には、動作に応じた適当な電圧値(たとえ
ば接地電圧GND)を対応するワード線に出力する。
【0047】5はプログラムワード線電圧発生部を示
し、プログラムワード線電圧発生部5は、sの進行(k
=1〜5)にしたがって、制御信号φ1〜φsにより次
第に漸増する高電圧に昇圧されたプログラムワード線電
圧(Vw)1〜(Vw)sを発生して出力する。
し、プログラムワード線電圧発生部5は、sの進行(k
=1〜5)にしたがって、制御信号φ1〜φsにより次
第に漸増する高電圧に昇圧されたプログラムワード線電
圧(Vw)1〜(Vw)sを発生して出力する。
【0048】6はプログラムワード線電圧制御部を示
し、プログラムワード線電圧制御部6は、sの進行(k
=1〜5)にしたがって、前記制御信号φ1〜φsを出
力する。
し、プログラムワード線電圧制御部6は、sの進行(k
=1〜5)にしたがって、前記制御信号φ1〜φsを出
力する。
【0049】7は基準ビット線電圧発生部を示し、基準
ビット線電圧発生部7は、kの進行(k=1〜5)にし
たがって、制御信号φ1〜φkにより電源電圧(VCC
=3.3V)の範囲内で次第に漸減する基準ビット電圧
(Vb)1〜(Vb)kを発生して出力する。
ビット線電圧発生部7は、kの進行(k=1〜5)にし
たがって、制御信号φ1〜φkにより電源電圧(VCC
=3.3V)の範囲内で次第に漸減する基準ビット電圧
(Vb)1〜(Vb)kを発生して出力する。
【0050】8は基準ビット線電圧制御部を示し、基準
ビット線電圧制御部8は、kの進行(k=1〜5)にし
たがって、前記制御信号φ1〜φkを出力する。
ビット線電圧制御部8は、kの進行(k=1〜5)にし
たがって、前記制御信号φ1〜φkを出力する。
【0051】9はカラムデコーダを示し、カラムデコー
ダ9は、Y入力Y1〜Ycをデコードして、カラム選択
部10でビット線B1〜Bmの任意の1本を選択する。
ページプログラムデータ転送時のカラムアドレスは、ペ
ージデータ転送信号φCKと同期して順次インクリメン
トされ、データバスDBからデータラッチ回路SA1〜
SAmに順次ページプログラムがシリアル転送される。
ダ9は、Y入力Y1〜Ycをデコードして、カラム選択
部10でビット線B1〜Bmの任意の1本を選択する。
ページプログラムデータ転送時のカラムアドレスは、ペ
ージデータ転送信号φCKと同期して順次インクリメン
トされ、データバスDBからデータラッチ回路SA1〜
SAmに順次ページプログラムがシリアル転送される。
【0052】図1の本発明の第1のNAND型フラッシ
ュメモリにおいては、プログラムワード線電圧がsの進
行(k=1〜5)にしたがって段階的に漸増し、一方基
準ビット線電圧はkの進行(k=1〜5)にしたがって
段階的に漸減するように設定する。したがって、それぞ
れの両電圧の変化数はs=k=5と少なくても、実質的
なプログラム電圧差の漸増変化数は、組み合わせにより
s×k=25と大きくすることができる。
ュメモリにおいては、プログラムワード線電圧がsの進
行(k=1〜5)にしたがって段階的に漸増し、一方基
準ビット線電圧はkの進行(k=1〜5)にしたがって
段階的に漸減するように設定する。したがって、それぞ
れの両電圧の変化数はs=k=5と少なくても、実質的
なプログラム電圧差の漸増変化数は、組み合わせにより
s×k=25と大きくすることができる。
【0053】図2は、図1の第1のNAND型フラッシ
ュメモリの具体的な構成例において、プログラムワード
線電圧発生部5の具体的な回路構成の例を示す図であ
る。
ュメモリの具体的な構成例において、プログラムワード
線電圧発生部5の具体的な回路構成の例を示す図であ
る。
【0054】図2において、5aは昇圧回路を示し、昇
圧回路5aは、発振回路5bにより出力された相補のク
ロック信号により駆動されて昇圧電圧VPPを出力す
る。
圧回路5aは、発振回路5bにより出力された相補のク
ロック信号により駆動されて昇圧電圧VPPを出力す
る。
【0055】5cは抵抗分割部を示し、抵抗分割部5c
は、抵抗素子R0を制御信号φ1〜φkに制御された転
送ゲートT1〜Tkを介して抵抗素子R1〜Rkのいず
れかに直列接続することにより、分圧電圧Vaを出力す
る。
は、抵抗素子R0を制御信号φ1〜φkに制御された転
送ゲートT1〜Tkを介して抵抗素子R1〜Rkのいず
れかに直列接続することにより、分圧電圧Vaを出力す
る。
【0056】5dは基準電圧発生回路を示し。基準電圧
発生回路5dは、基準電圧Vrefを発生する。5eは
比較器を示し、比較器5eは、抵抗分割部5cによる分
圧電圧Vaと基準電圧Vrefの比較出力C−outを
出力して、分圧電圧Vaが基準電圧Vrefより大きく
なると発振回路5bを停止し、小さくなると再活性化す
る。このようにして出力されるプログラムワード線電圧
(Vw)1〜(Vw)sは、理論的に以下の電圧値とな
る。
発生回路5dは、基準電圧Vrefを発生する。5eは
比較器を示し、比較器5eは、抵抗分割部5cによる分
圧電圧Vaと基準電圧Vrefの比較出力C−outを
出力して、分圧電圧Vaが基準電圧Vrefより大きく
なると発振回路5bを停止し、小さくなると再活性化す
る。このようにして出力されるプログラムワード線電圧
(Vw)1〜(Vw)sは、理論的に以下の電圧値とな
る。
【0057】
【数1】 (Vw)1〜s=Vref×{1+(R0 /R1-s )} …(1)
【0058】したがって、抵抗素子R1〜Rsの抵抗値
R0 〜Rs をsの進行(k=1〜5)にしたがって漸減
する方向に設定することにより、プログラムワード線電
圧(Vw)1〜(Vw)sを漸増させることができる。
R0 〜Rs をsの進行(k=1〜5)にしたがって漸減
する方向に設定することにより、プログラムワード線電
圧(Vw)1〜(Vw)sを漸増させることができる。
【0059】図3は、図1のNAND型フラッシュメモ
リの構成例において、基準ビット線電圧発生部7の具体
的な回路構成の例を示す図である。
リの構成例において、基準ビット線電圧発生部7の具体
的な回路構成の例を示す図である。
【0060】図3において、電源電圧間(VCC〔3.
3V〕〜GND〔0V〕間)は、直列に接続された抵抗
素子R0〜Rkにより分圧されて、基準ビット線電圧
(Vb)1〜(Vb)kを発生する。また各基準ビット
線電圧(Vb)1〜(Vb)kは、転送ゲートT1〜T
kを介して、制御信号φ1〜φkの制御によりkの進行
(k=1〜5)にしたがって漸減する基準ビット線電圧
(Vb)1〜(Vb)kを、ボルテージフォロワ構成を
とるバッファBUFを介して出力する。
3V〕〜GND〔0V〕間)は、直列に接続された抵抗
素子R0〜Rkにより分圧されて、基準ビット線電圧
(Vb)1〜(Vb)kを発生する。また各基準ビット
線電圧(Vb)1〜(Vb)kは、転送ゲートT1〜T
kを介して、制御信号φ1〜φkの制御によりkの進行
(k=1〜5)にしたがって漸減する基準ビット線電圧
(Vb)1〜(Vb)kを、ボルテージフォロワ構成を
とるバッファBUFを介して出力する。
【0061】図4は、図1の本発明に係るNAND型フ
ラッシュメモリの構成例において、第1のデータプログ
ラム方法における、タイミングチャートを示す図であ
る。
ラッシュメモリの構成例において、第1のデータプログ
ラム方法における、タイミングチャートを示す図であ
る。
【0062】この場合、プログラムワード線電圧(V
w)1〜(Vw)sは、5回のプログラム回数の進行毎
にsがインクリメントされ、その度にプログラムワード
線電圧値が1Vづつ段階的に増加し、s=1〜5の進行
に対して(Vw)1〜(Vw)s=15V〜19Vに電
圧値が漸増する。
w)1〜(Vw)sは、5回のプログラム回数の進行毎
にsがインクリメントされ、その度にプログラムワード
線電圧値が1Vづつ段階的に増加し、s=1〜5の進行
に対して(Vw)1〜(Vw)s=15V〜19Vに電
圧値が漸増する。
【0063】一方、基準ビット線電圧(Vb)1〜(V
b)kは、単一プログラム回数毎にkがインクリメント
され、その度に基準ビット線電圧値が0.2Vづつ段階
的に減少し、k=1〜5の進行に対して(Vb)1〜
(Vb)k=0.8V〜0Vに電圧値が漸減する。また
当該電圧変化はs=1〜5の進行に対して同一電圧で繰
り返される。
b)kは、単一プログラム回数毎にkがインクリメント
され、その度に基準ビット線電圧値が0.2Vづつ段階
的に減少し、k=1〜5の進行に対して(Vb)1〜
(Vb)k=0.8V〜0Vに電圧値が漸減する。また
当該電圧変化はs=1〜5の進行に対して同一電圧で繰
り返される。
【0064】したがって、第1のデータプログラム方法
においては、sおよびkの組み合わせにより、単一プロ
グラム回数の進行毎にプログラム電圧差が14.2Vか
ら19Vまで0.2Vづつ段階的に漸増する。
においては、sおよびkの組み合わせにより、単一プロ
グラム回数の進行毎にプログラム電圧差が14.2Vか
ら19Vまで0.2Vづつ段階的に漸増する。
【0065】以下、図4の第1のデータプログラム方法
のタイミングチャートを、図1の構成例等を参照しなが
ら、順を追って説明する。
のタイミングチャートを、図1の構成例等を参照しなが
ら、順を追って説明する。
【0066】まず時刻t1〜t2の間は、ページデータ
転送クロック信号φCLと同期してページプログラムデ
ータを各ビット線毎に設けられたデータラッチ回路1〜
mに転送するステップである。
転送クロック信号φCLと同期してページプログラムデ
ータを各ビット線毎に設けられたデータラッチ回路1〜
mに転送するステップである。
【0067】次に時刻t2から時刻t3の間は、s=1
であってk=1〜5の5回のプログラム/ベリファイ動
作を行うステップである。すなわちプログラム/ベリフ
ァイ制御信号φP/Rの制御によりプログラムワード線
電圧(Vw)1=15Vとベリファイ読み出しワード線
電圧VR=1.5Vが選択ワード線WSLに交互に5回
印加される。また、プログラムメモリトランジスタが接
続された選択ビット線にはプログラム回数の進行(k=
1〜5)とともに0.2Vづつ段階的に減少する基準ビ
ット線電圧(Vb)1〜(Vb)k=0.8V〜0Vが
印加され、非プログラムメモリトランジスタが接続され
た非選択ビット線には中間禁止電圧1/2VPP(8
V)が印加される。その結果、プログラム回数の進行
(k=1〜5)とともに0.2Vづつ段階的に増加する
プログラム電圧差(14.2V〜15V)がプログラム
メモリトランジスタに印加されるとともに、プログラム
終了セルのラッチデータは反転して次回からはプログラ
ム禁止状態となる。
であってk=1〜5の5回のプログラム/ベリファイ動
作を行うステップである。すなわちプログラム/ベリフ
ァイ制御信号φP/Rの制御によりプログラムワード線
電圧(Vw)1=15Vとベリファイ読み出しワード線
電圧VR=1.5Vが選択ワード線WSLに交互に5回
印加される。また、プログラムメモリトランジスタが接
続された選択ビット線にはプログラム回数の進行(k=
1〜5)とともに0.2Vづつ段階的に減少する基準ビ
ット線電圧(Vb)1〜(Vb)k=0.8V〜0Vが
印加され、非プログラムメモリトランジスタが接続され
た非選択ビット線には中間禁止電圧1/2VPP(8
V)が印加される。その結果、プログラム回数の進行
(k=1〜5)とともに0.2Vづつ段階的に増加する
プログラム電圧差(14.2V〜15V)がプログラム
メモリトランジスタに印加されるとともに、プログラム
終了セルのラッチデータは反転して次回からはプログラ
ム禁止状態となる。
【0068】時刻t3から時刻t4の間は、s=2であ
っってk=1〜5の5回のプログラム/ベリファイ動作
を行うステップであるが、基本的には前述したs=1の
場合と同様である。異なる点は、プログラムワード線電
圧が(Vw)2=16Vへと、(Vw)1=15Vから
1V増加することである。その結果、プログラム回数の
進行(k=1〜5)とともに、プログラム電圧差(1
5.2V〜16V)が引き続き0.2Vつづ段階的に増
加する。
っってk=1〜5の5回のプログラム/ベリファイ動作
を行うステップであるが、基本的には前述したs=1の
場合と同様である。異なる点は、プログラムワード線電
圧が(Vw)2=16Vへと、(Vw)1=15Vから
1V増加することである。その結果、プログラム回数の
進行(k=1〜5)とともに、プログラム電圧差(1
5.2V〜16V)が引き続き0.2Vつづ段階的に増
加する。
【0069】同様の動作を繰り返して、時刻t5から時
刻t6の間は、最終のs=5であってk=1〜5の5回
のプログラム/ベリファイ動作を行うステップである。
プログラムワード線電圧(Vw)5=19Vが印加さ
れ、プログラム回数の進行(k=1〜5)とともに、プ
ログラム電圧差(18.2V〜19V)が0.2Vつづ
段階的に増加する。
刻t6の間は、最終のs=5であってk=1〜5の5回
のプログラム/ベリファイ動作を行うステップである。
プログラムワード線電圧(Vw)5=19Vが印加さ
れ、プログラム回数の進行(k=1〜5)とともに、プ
ログラム電圧差(18.2V〜19V)が0.2Vつづ
段階的に増加する。
【0070】なお、上記プログラム回数の進行は、常に
最終のs=k=5まで行われるとは限られず、すべての
データラッチ回路のデータがハイレベルになったことを
検出すれば、自動的に終了する。
最終のs=k=5まで行われるとは限られず、すべての
データラッチ回路のデータがハイレベルになったことを
検出すれば、自動的に終了する。
【0071】以上説明したように、本発明のNAND型
フラッシュメモリにおける、第1のデータプログラム方
法によれば、プログラムワード線電圧は〜数回程度の所
定プログラム回数毎に電圧値が段階的に大きく増加し、
一方基準ビット線電圧は単一プログラム回数毎に電圧値
が段階的に小さく減少しかつ所定プログラム回数毎に同
じ電圧値が繰り返されるように設定する。したがって、
それぞれの両電圧の変化数は少なくても、実質的なプロ
グラム電圧差が漸増変化数を大きくすることができ、か
つ、プログラムワード線電圧および基準ビット線電圧の
発生回数を単純な回路で構成することができ好適であ
る。
フラッシュメモリにおける、第1のデータプログラム方
法によれば、プログラムワード線電圧は〜数回程度の所
定プログラム回数毎に電圧値が段階的に大きく増加し、
一方基準ビット線電圧は単一プログラム回数毎に電圧値
が段階的に小さく減少しかつ所定プログラム回数毎に同
じ電圧値が繰り返されるように設定する。したがって、
それぞれの両電圧の変化数は少なくても、実質的なプロ
グラム電圧差が漸増変化数を大きくすることができ、か
つ、プログラムワード線電圧および基準ビット線電圧の
発生回数を単純な回路で構成することができ好適であ
る。
【0072】図5は、図1の本発明に係わるNAND型
フラッシュメモリの構成例において、第2のデータプロ
グラム方法における、タイミングチャートを示す図であ
る。
フラッシュメモリの構成例において、第2のデータプロ
グラム方法における、タイミングチャートを示す図であ
る。
【0073】この場合、基準ビット線電圧(Vb)1〜
(Vb)kは、5回のプログラム回数の進行毎にkがイ
ンクリメントされ、その度に基準ビット線電圧が0.5
Vづつ段階的に減少し、k=1〜5の進行に対して(V
b)1〜(Vb)k=2V〜0Vに電圧値が漸減する。
(Vb)kは、5回のプログラム回数の進行毎にkがイ
ンクリメントされ、その度に基準ビット線電圧が0.5
Vづつ段階的に減少し、k=1〜5の進行に対して(V
b)1〜(Vb)k=2V〜0Vに電圧値が漸減する。
【0074】一方、プログラムワード線電圧(Vw)1
〜(Vw)sは、単一プログラム回数にsがインクリメ
ントされ、その度にプログラムワード線電圧が0.1V
づつ段階的に増加し、s=1〜5の進行に対して(V
w)1〜(Vw)2=17V〜17.4Vに電圧値が漸
増する。また当該電圧変化はk=1〜5の進行に対して
同一電圧で繰り返される。
〜(Vw)sは、単一プログラム回数にsがインクリメ
ントされ、その度にプログラムワード線電圧が0.1V
づつ段階的に増加し、s=1〜5の進行に対して(V
w)1〜(Vw)2=17V〜17.4Vに電圧値が漸
増する。また当該電圧変化はk=1〜5の進行に対して
同一電圧で繰り返される。
【0075】したがって、第2のデータプログラム方法
においては、kおよびsの組み合わせにより、単一プロ
グラム回数の進行毎にプログラム電圧値が15.0Vか
ら17.4Vまで0.1Vつづ段階的に漸増する。
においては、kおよびsの組み合わせにより、単一プロ
グラム回数の進行毎にプログラム電圧値が15.0Vか
ら17.4Vまで0.1Vつづ段階的に漸増する。
【0076】以下、図5の第2のデータプログラム方法
のタイミングチャートを、図1の構成例等を参照しなが
ら、順を追って説明する。
のタイミングチャートを、図1の構成例等を参照しなが
ら、順を追って説明する。
【0077】まず時刻t1〜t2の間は、ページデータ
転送クロック信号φCKと同期してページプログラムデ
ータを各ビット線毎に設けられたデータラッチ回路1〜
mに転送するステップである。
転送クロック信号φCKと同期してページプログラムデ
ータを各ビット線毎に設けられたデータラッチ回路1〜
mに転送するステップである。
【0078】次に時刻t2から時刻t3の間は、k=1
であってs=1〜5の5回のプログラム/ベリファイ動
作を行うステップである。すなわちプログラム/ベリフ
ァイ制御信号φP/Rの制御によりプログラムワード線
電圧とベリファイ読み出しワード線電圧VR=1.5V
が選択ワード線WSLに交互に5回印加されるが、プロ
グラム回数の進行(s=1〜5)とともにプログラムワ
ード線電圧が(Vw)1〜(Vw)s=17V〜17.
4Vと0.1Vづつ段階的に増加する。またプログラム
メモリトランジスタが接続された選択ビット線にプログ
ラム回数の進行にかかわらず基準ビット線電圧(Vb)
1=2Vが印加され、非プログラムメモリトランジスタ
が接続された非選択ビット線には中間禁止電圧1/2V
PP(8V)が印加される。その結果、プログラム回数
の進行(s=1〜5)とともに0.1Vづつ段階的に増
加するプログラム電圧差(15V〜15.4V)がプロ
グラムメモリトランジスタに印加されるとともに、プロ
グラム終了セルのラッチデータは反転して次回からプロ
グラム禁止状態となる。
であってs=1〜5の5回のプログラム/ベリファイ動
作を行うステップである。すなわちプログラム/ベリフ
ァイ制御信号φP/Rの制御によりプログラムワード線
電圧とベリファイ読み出しワード線電圧VR=1.5V
が選択ワード線WSLに交互に5回印加されるが、プロ
グラム回数の進行(s=1〜5)とともにプログラムワ
ード線電圧が(Vw)1〜(Vw)s=17V〜17.
4Vと0.1Vづつ段階的に増加する。またプログラム
メモリトランジスタが接続された選択ビット線にプログ
ラム回数の進行にかかわらず基準ビット線電圧(Vb)
1=2Vが印加され、非プログラムメモリトランジスタ
が接続された非選択ビット線には中間禁止電圧1/2V
PP(8V)が印加される。その結果、プログラム回数
の進行(s=1〜5)とともに0.1Vづつ段階的に増
加するプログラム電圧差(15V〜15.4V)がプロ
グラムメモリトランジスタに印加されるとともに、プロ
グラム終了セルのラッチデータは反転して次回からプロ
グラム禁止状態となる。
【0079】時刻t3から時刻t4の間は、k=2であ
ってs=1〜5の5回のプログラム/ベリファイ動作を
行うステップであるは、基本的には前述したk=1の場
合と同様であり、異なる点は、基準ビット線電圧が(V
b)2=1.5Vへと、(Vb)1=2Vから0.5V
減少することである。その結果、プログラム回数の進行
(s=1〜5)とともに、プログラム電圧差(15.5
V〜15.9V)が引き続き0.1Vづつ段階的に増加
する。
ってs=1〜5の5回のプログラム/ベリファイ動作を
行うステップであるは、基本的には前述したk=1の場
合と同様であり、異なる点は、基準ビット線電圧が(V
b)2=1.5Vへと、(Vb)1=2Vから0.5V
減少することである。その結果、プログラム回数の進行
(s=1〜5)とともに、プログラム電圧差(15.5
V〜15.9V)が引き続き0.1Vづつ段階的に増加
する。
【0080】同様の動作を繰り返して、時刻t5からt
6の間は、最終のk=5であってs=1〜5の5回のプ
ログラム/ベリファイ動作を行うステップである。基準
ビット線電圧(Vb)5=0Vが印加され、プログラム
回数の進行(s=1〜5)とともに、プログラム電圧差
(17V〜17.4V)が0.1Vづつ段階的に増加す
る。
6の間は、最終のk=5であってs=1〜5の5回のプ
ログラム/ベリファイ動作を行うステップである。基準
ビット線電圧(Vb)5=0Vが印加され、プログラム
回数の進行(s=1〜5)とともに、プログラム電圧差
(17V〜17.4V)が0.1Vづつ段階的に増加す
る。
【0081】なお、上記プログラム回数の進行は、常に
最終のk=s=5まで行われるとは限られず、すべての
データラッチ回路のデータがハイレベルになったことを
検出すれば、自動的に終了する。
最終のk=s=5まで行われるとは限られず、すべての
データラッチ回路のデータがハイレベルになったことを
検出すれば、自動的に終了する。
【0082】以上説明したように、本発明のNAND型
フラッシュメモリにおける、第2のデータプログラム方
法によれば、基準ビット線電圧は〜数回程度の所定プロ
グラム回数毎に電圧値が段階的に大きく減少し、一方プ
ログラムワード線電圧は単一プログラム回数毎に電圧値
が段階的に小さく増加しかつ所定プログラム回数毎に同
じ電圧変化が繰り返されるように設定する。したがっ
て、それぞれの両電圧の変化数は少なくても、実質的な
プログラム電圧差の漸増変化数を大きくすることがで
き、かつ、プログラムワード線電圧および基準ビット線
電圧の発生回路を簡単な回路で構成することができ好適
である。
フラッシュメモリにおける、第2のデータプログラム方
法によれば、基準ビット線電圧は〜数回程度の所定プロ
グラム回数毎に電圧値が段階的に大きく減少し、一方プ
ログラムワード線電圧は単一プログラム回数毎に電圧値
が段階的に小さく増加しかつ所定プログラム回数毎に同
じ電圧変化が繰り返されるように設定する。したがっ
て、それぞれの両電圧の変化数は少なくても、実質的な
プログラム電圧差の漸増変化数を大きくすることがで
き、かつ、プログラムワード線電圧および基準ビット線
電圧の発生回路を簡単な回路で構成することができ好適
である。
【0083】以上説明したように、本発明のNAND型
フラッシュメモリによれば、プログラムワード線電圧と
基準ビット線電圧とのプログラム電圧差によりデータプ
ログラムがなされ、前記プログラムワード線電圧および
基準ビット線電圧がともにプログラム回数に応じた可変
の電圧値に設定され、かつ前記プログラム電圧差がプロ
グラム回数の増加にしたがって漸増する。したがって、
ISPP法と実質的に同様の効果を得ることができ、高
速にかつ精度の高いデータプログラムを行うことが可能
である。しかも、前記プログラムワード線電圧および基
準ビット線電圧がともに可変であることにより、前記プ
ログラム電圧差の漸増変化が多段階ステップの変化であ
る場合においても、これを実現するための回路は、高電
圧のプログラムワード線電圧のみを漸増するISPP法
により、はるかに簡単に構成することができる。
フラッシュメモリによれば、プログラムワード線電圧と
基準ビット線電圧とのプログラム電圧差によりデータプ
ログラムがなされ、前記プログラムワード線電圧および
基準ビット線電圧がともにプログラム回数に応じた可変
の電圧値に設定され、かつ前記プログラム電圧差がプロ
グラム回数の増加にしたがって漸増する。したがって、
ISPP法と実質的に同様の効果を得ることができ、高
速にかつ精度の高いデータプログラムを行うことが可能
である。しかも、前記プログラムワード線電圧および基
準ビット線電圧がともに可変であることにより、前記プ
ログラム電圧差の漸増変化が多段階ステップの変化であ
る場合においても、これを実現するための回路は、高電
圧のプログラムワード線電圧のみを漸増するISPP法
により、はるかに簡単に構成することができる。
【0084】また、上述した説明においては、便宜上、
主としてNAND型フラッシュメモリについて説明した
が、本発明がFNトンネル現象によりフローティングゲ
ートに電子を注入等してデータプログラムを行う他の半
導体不揮発性記憶装置に適用できることは、言うまでも
ないことである。
主としてNAND型フラッシュメモリについて説明した
が、本発明がFNトンネル現象によりフローティングゲ
ートに電子を注入等してデータプログラムを行う他の半
導体不揮発性記憶装置に適用できることは、言うまでも
ないことである。
【0085】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ISPP法と実質的に同様の効率を有し、しかも回路構
成が簡単で高速にかつ精度の高いデータプログラムを行
うことのできる半導体不揮発性記憶装置を実現すること
ができる。
ISPP法と実質的に同様の効率を有し、しかも回路構
成が簡単で高速にかつ精度の高いデータプログラムを行
うことのできる半導体不揮発性記憶装置を実現すること
ができる。
【図1】本発明に係る第1のNAND型フラッシュメモ
リデータプログラム動作時の具体的な構成例を示す図で
ある。
リデータプログラム動作時の具体的な構成例を示す図で
ある。
【図2】図1のNAND型フラッシュメモリにおいて、
プログラムワード線電圧発生部の具体的な回路構成の例
を示す図である。
プログラムワード線電圧発生部の具体的な回路構成の例
を示す図である。
【図3】図1のNAND型フラッシュメモリにおいて、
基準ビット線電圧発生部の具体的な回路構成の例を示す
図である。
基準ビット線電圧発生部の具体的な回路構成の例を示す
図である。
【図4】図1のNAND型フラッシュメモリにおいて、
第1のデータプログラム方法の、タイミングチャートを
示す図である。
第1のデータプログラム方法の、タイミングチャートを
示す図である。
【図5】図1のNAND型フラッシュメモリにおいて、
第2のデータプログラム方法の、タイミングチャートを
示す図である。
第2のデータプログラム方法の、タイミングチャートを
示す図である。
【図6】NAND型フラッシュメモリにおける、メモリ
アレイ構造を示す図である。
アレイ構造を示す図である。
【図7】従来のISPP法によりNAND型フラッシュ
メモリのデータプログラムを行う場合の、タイミングチ
ャートを示す図である。
メモリのデータプログラムを行う場合の、タイミングチ
ャートを示す図である。
SL11〜SLn2…選択ゲート線、W11〜Wnj…ワード
線、B1〜Bm…ビット線、X1〜Xa,X1〜Xb…
X入力、Y1〜Yc…Y入力、V1〜Vj…選択NAN
D列ワード線電圧、x1〜xn…NAND列選択信号、
T11〜Tnj…ワード線電圧伝達回路、S11〜Snm…NA
ND列、SA1〜SAm…データラッチ回路、(VB)
H…陽極電源(データラッチ回路)、(VB)L…陰極
電源(データラッチ回路)、VPP…昇圧電圧、1/2
VPP…中間禁止電圧、VPP1〜VPPq…第1〜第
q番目のプログラムワード線電圧、(Vw)1〜(V
w)s…第1〜第s番目のプログラムワード線電圧、
(Vb)1〜(Vb)k…第1〜第k番目の基準ビット
線電圧、φ1〜φs…第1〜第s番目の制御信号、φ1
〜φk…第1〜第k番目の制御信号、T1〜Ts…第1
〜第s番目の転送ゲート、T1〜Tk…第1〜第k番目
の転送ゲート、R0〜Rs,R0〜Rk…分圧抵抗素
子、Vref…基準電圧、Va…分圧電圧、φ、φ ̄…
相補クロック信号(昇圧回路)、φCL…ページデータ
転送クロック信号、φP/R…プログラム/ベリファイ
制御信号、ST1〜ST2…選択トランジスタ、MT1
〜MT4…メモリトランジスタ、1…メモリアレイ、2
…メインローデコーダ、3…サブローデコーダ、4…ロ
ーカルローデコーダ、5…プログラムワード線電圧発生
部、5a…昇圧回路、5b…発振回路、5c…抵抗分割
部、5d…基準電圧発生回路、5e…比較器、6…プロ
グラムワード線電圧制御部、7…基準ビット線電圧発生
部、8…基準ビット線電圧制御部、9…カラムデコー
ダ、10…カラム選択部。
線、B1〜Bm…ビット線、X1〜Xa,X1〜Xb…
X入力、Y1〜Yc…Y入力、V1〜Vj…選択NAN
D列ワード線電圧、x1〜xn…NAND列選択信号、
T11〜Tnj…ワード線電圧伝達回路、S11〜Snm…NA
ND列、SA1〜SAm…データラッチ回路、(VB)
H…陽極電源(データラッチ回路)、(VB)L…陰極
電源(データラッチ回路)、VPP…昇圧電圧、1/2
VPP…中間禁止電圧、VPP1〜VPPq…第1〜第
q番目のプログラムワード線電圧、(Vw)1〜(V
w)s…第1〜第s番目のプログラムワード線電圧、
(Vb)1〜(Vb)k…第1〜第k番目の基準ビット
線電圧、φ1〜φs…第1〜第s番目の制御信号、φ1
〜φk…第1〜第k番目の制御信号、T1〜Ts…第1
〜第s番目の転送ゲート、T1〜Tk…第1〜第k番目
の転送ゲート、R0〜Rs,R0〜Rk…分圧抵抗素
子、Vref…基準電圧、Va…分圧電圧、φ、φ ̄…
相補クロック信号(昇圧回路)、φCL…ページデータ
転送クロック信号、φP/R…プログラム/ベリファイ
制御信号、ST1〜ST2…選択トランジスタ、MT1
〜MT4…メモリトランジスタ、1…メモリアレイ、2
…メインローデコーダ、3…サブローデコーダ、4…ロ
ーカルローデコーダ、5…プログラムワード線電圧発生
部、5a…昇圧回路、5b…発振回路、5c…抵抗分割
部、5d…基準電圧発生回路、5e…比較器、6…プロ
グラムワード線電圧制御部、7…基準ビット線電圧発生
部、8…基準ビット線電圧制御部、9…カラムデコー
ダ、10…カラム選択部。
Claims (9)
- 【請求項1】 接続されたワード線およびビット線への
印加電圧に応じて電気的にプログラム可能なメモリ素子
が配置され、選択メモリ素子に高電圧の第1のプログラ
ム電圧および低電圧の第2のプログラム電圧を印加して
前記第1のプログラム電圧と第2のプログラム電圧との
プログラム電圧差により、前記メモリ素子に電気的にデ
ータプログラムを行う半導体不揮発性記憶装置であっ
て、 ベリファイ読み出し動作を介して複数回のプログラム動
作を繰り返し行い、前記第1のプログラム電圧および第
2のプログラム電圧をともにプログラム回数に応じた可
変の電圧値に設定し、かつ前記プログラム電圧差をプロ
グラム回数の増加にしたがって漸増させる手段を有する
半導体不揮発性記憶装置。 - 【請求項2】 前記第1のプログラム電圧は所定のプロ
グラム回数の進行を単位とした所定プログラム回数毎に
電圧値が段階的に増加し、前記第2のプログラム電圧は
前記所定プログラム回数を構成する単一プログラム回数
毎に電圧値が段階的に減少しかつ前記所定プログラム回
数毎に同一電圧で当該電圧変化が繰り返される請求項1
記載の半導体不揮発性記憶装置。 - 【請求項3】 前記第2のプログラム電圧は所定のプロ
グラム回数の進行を単位とした所定プログラム回数毎に
電圧値が段階的に減少し、前記第1のプログラム電圧は
前記所定プログラム回数を構成する単一プログラム回数
毎に電圧値が段階的に増加しかつ前記所定プログラム回
数毎に同一電圧で当該電圧変化が繰り返される請求項1
記載の半導体不揮発性記憶装置。 - 【請求項4】 前記第1のプログラム電圧は昇圧回路に
より昇圧された昇圧電圧であり、前記第2のプログラム
電圧は電源電圧の範囲内において分圧された分圧電圧で
ある請求項1記載の半導体不揮発性記憶装置。 - 【請求項5】 行列状に配置された複数のメモリトラン
ジスタを有し、ビット線にNAND構造をなす複数のN
AND列が接続され、同一行に配置されたメモリトラン
ジスタが共通のワード線に接続され、前記メモリトラン
ジスタが接続されたワード線に高電圧のプログラムワー
ド線電圧、ビット線に基準ビット線電圧を印加して前記
プログラムワード線電圧と基準ビット線電圧とのプログ
ラム電圧差により、前記メモリトランジスタに電気的に
データプログラムを行うNAND型の半導体不揮発性記
憶装置であって、 ベリファイ読み出し動作を介して複数回のプログラム動
作を繰り返し行い、前記プログラムワード線電圧および
基準ビット線電圧をともにプログラム回数に応じた可変
の電圧値に設定し、かつ前記プログラム電圧差をプログ
ラム回数の増加にしたがって漸増させる手段を有するN
AND型半導体不揮発性記憶装置。 - 【請求項6】 各ビット線毎に設けられたデータラッチ
回路と、 選択ワード線に連なるメモリトランジスタ一括に行うペ
ージプログラムデータを前記データラッチ回路に転送す
る手段と、 プログラム動作時に、前記データラッチ回路に前記プロ
グラムワード線電圧よりは低く前記基準ビット線電圧よ
りは高い電圧値に設定されたプログラム禁止ビット線電
圧を供給する手段とをさらに有する請求項5記載のNA
ND型半導体不揮発性記憶装置。 - 【請求項7】 前記プログラムワード線電圧はプログラ
ム回数の進行を単位とした所定プログラム回数毎に電圧
値が段階的に増加し、前記基準ビット線電圧は前記所定
プログラム回数を構成する単一プログラム回数毎に電圧
値が段階的に減少しかつ前記所定プログラム回数毎に同
一電圧で当該電圧変化が繰り返される請求項5記載のN
AND型半導体不揮発性記憶装置。 - 【請求項8】 前記基準ビット線電圧は所定のプログラ
ム回数の進行を単位とした所定プログラム回数毎に電圧
値が段階的に減少し、前記プログラムワード線電圧は前
記所定プログラム回数を構成する単一プログラム回数毎
に電圧値が段階的に増加しかつ前記所定プログラム回数
毎に同一電圧で該当変化が繰り返される請求項5記載の
NAND型半導体不揮発性記憶装置。 - 【請求項9】 前記プログラムワード線電圧は昇圧回路
により昇圧された昇圧電圧であり、前記基準ビット線電
圧は電源電圧の範囲内において分圧された分圧電圧であ
る請求項5記載のNAND型半導体不揮発性記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23820796A JPH1083687A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 半導体不揮発性記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23820796A JPH1083687A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 半導体不揮発性記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1083687A true JPH1083687A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17026750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23820796A Pending JPH1083687A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 半導体不揮発性記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1083687A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7038949B2 (en) | 2004-05-31 | 2006-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device capable of changing increment of program voltage according to mode of operation |
US7158418B2 (en) | 2004-06-07 | 2007-01-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device capable of changing increment of program voltage to mode of operation |
JP2009146467A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置 |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP23820796A patent/JPH1083687A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7038949B2 (en) | 2004-05-31 | 2006-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device capable of changing increment of program voltage according to mode of operation |
US7158418B2 (en) | 2004-06-07 | 2007-01-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device capable of changing increment of program voltage to mode of operation |
US7474564B2 (en) | 2004-06-07 | 2009-01-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device capable of changing increment of program voltage according to mode of operation |
JP2009146467A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5812457A (en) | Semiconductor NAND type flash memory with incremental step pulse programming | |
US6285598B1 (en) | Precision programming of nonvolatile memory cells | |
JP3652826B2 (ja) | 多値記憶不揮発性半導体メモリ | |
US5774397A (en) | Non-volatile semiconductor memory device and method of programming a non-volatile memory cell to a predetermined state | |
US6738289B2 (en) | Non-volatile memory with improved programming and method therefor | |
JP4764414B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置及びその動作方法 | |
CN111406291A (zh) | 非易失性存储器中的交错编程和验证 | |
US20020034097A1 (en) | Memory apparatus including programmable non-volatile multi-bit memory cell, and apparatus and method for demarcating memory states of the cell | |
US7525849B2 (en) | Flash memory with sequential programming | |
JPH09180471A (ja) | 多値記憶式不揮発性半導体メモリ装置とそのデータ読出、プログラム及び検証方法 | |
US5801991A (en) | Deselected word line that floats during MLC programming of a flash memory | |
US10153045B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US5982662A (en) | Semiconductor memory device with improved read characteristics for data having multi values | |
CN111243646A (zh) | 半导体存储装置 | |
JPH10241388A (ja) | 電圧供給回路および半導体不揮発性記憶装置 | |
US7173860B2 (en) | Source controlled operation of non-volatile memories | |
CN109584933B (zh) | 半导体器件 | |
US6762956B2 (en) | High-speed data programmable nonvolatile semiconductor memory device | |
EP2067142A2 (en) | Faster programming of highest multi-level state for non-volatile memory | |
KR100525910B1 (ko) | 플래시 메모리 셀의 프로그램 방법 및 이를 이용한 낸드플래시 메모리의 프로그램 방법 | |
US6920066B2 (en) | Programming method of the memory cells in a multilevel non-volatile memory device | |
US6282119B1 (en) | Mixed program and sense architecture using dual-step voltage scheme in multi-level data storage in flash memories | |
US6487116B2 (en) | Precision programming of nonvolatile memory cells | |
JP3610691B2 (ja) | 半導体不揮発性記憶装置 | |
US8264887B2 (en) | Nonvolatile memory device and method of programming the same |