JPH11120784A - 半導体装置および半導体記憶装置 - Google Patents

半導体装置および半導体記憶装置

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JPH11120784A
JPH11120784A JP28358797A JP28358797A JPH11120784A JP H11120784 A JPH11120784 A JP H11120784A JP 28358797 A JP28358797 A JP 28358797A JP 28358797 A JP28358797 A JP 28358797A JP H11120784 A JPH11120784 A JP H11120784A
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circuit
voltage
power supply
supply voltage
external power
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JP28358797A
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Tomoharu Tanaka
智晴 田中
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、複数の電源電圧下で動作する半導体
記憶装置を実現することを最も主要な特徴とする。 【解決手段】書き込み回路5、消去回路6、書き込み回
路5あるいは消去回路6で使用される高電圧Vppを発
生するVpp発生回路7、Vpp発生回路7を駆動する
Vpp駆動回路8、高電圧Vppの電圧を制御するVp
pリミッタ9、外部電源電圧Vddが低いときにVpp
駆動回路8に電圧Vhを供給するVh発生回路10、電
圧Vhの値を制御するVhリミッタ11、Vh発生回路
を駆動するVh駆動回路12が設けられる。入力された
Vddのレベルは、Vddレベル検出回路14によって
検出され、Vddが高い時、Vddレベル検出回路14
の出力信号HLは“H”となり、低い時、出力信号LL
は“H”となる。電圧Vddは降圧回路15に供給され
て、内部電源電圧Vccが発生される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に係り、
特に外部から供給される電源電圧を昇圧する昇圧回路を
備えたフラッシュメモリやEEPROM等の半導体記憶
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】フラッシュメモリのメモリセルの1つと
して、p型半導体基板上に電荷蓄積層(浮遊ゲート)と
制御ゲートが積層形成されたnチャネル型のMOSFE
T構造を有するものが知られている。このような構造の
メモリセルにおいては、通常、浮遊ゲートに蓄えられた
電荷量によって、データ“0”または“1”を記憶す
る。記憶されたデータは、制御ゲートに読み出し電圧を
与え、メモリセルに流れる電流(読み出しセル電流)の
多さを検出して読み出すことができる。例えば、浮遊ゲ
ートに正の電荷が蓄えられており、メモリセルのしきい
値が2V以下の場合、制御ゲートに3Vの読み出し電圧
が与えられると読み出しセル電流が流れ、データ“1”
が読み出される。浮遊ゲートに負の電荷が蓄えられてお
り、メモリセルのしきい値が4V以上の場合、制御ゲー
トに3Vの読み出し電圧が与えられても読み出しセル電
流は流れず、データ“0”が読み出される。
【0003】複数のメモリセルはマトリクス状に配置さ
れメモリセルアレイを形成する。また、アドレス信号に
よって選択されたメモリセルのデータを読むためのセン
スアンプが設けられる。このセンスアンプによって読み
出されたデータは、データ出力端子からチップ外部へ出
力される。また、アドレス信号によって選択されたメモ
リセルのデータを消去するための消去回路が設けられ
る。メモリセルの制御ゲートに例えば−5V、ソースに
例えば10Vを印加し、浮遊ゲート中の電子を抜くこと
で消去される。通常、64Kビット単位で消去が行われ
る。
【0004】さらに、アドレス信号によって選択された
メモリセルにデータを書き込むための書き込み回路が設
けられる。メモリセルの制御ゲートに例えば10V、ド
レインに例えば6Vを印加すると、メモリセルにホット
エレクトロンを生じるような書き込み電流が流れ、メモ
リセルの浮遊ゲートに電子が蓄積される。この書き込み
は、通常、8ビットあるいは16ビットといった単位で
同時に行われる。
【0005】フラッシュメモリで使用される電源電圧
は、今日では5Vあるいは3.3Vが主流である。上記
の書き込み電圧、消去電圧はチップ内部で電源電圧から
発生されるが、書き込み電流が大きいために、低コスト
化のため書き込み用の電源(例えば12V)を要求する
フラッシュメモリもある。
【0006】フラッシュメモリは、コンピュータの分野
ではBIOS(Basic Input/OutputSystem )を記憶し
たり、携帯電話では通信プロトコルを記憶したりする、
重要なデバイスである。他にもデジタルカメラでの画像
記憶や、携帯パソコン等でハードディスクの代わりに使
われる。また、応用分野によって電源電圧が異なるので
あるが、フラッシュメモリのために電源電圧を変換して
使う例も少なくない。例えば、携帯電話では軽量化、低
消費電力化のため1.5V電池1個で動作するものが望
まれる。低消費電力化は携帯機器では重要な技術であ
る。また、コンピュータでは、他のCPUなどの電源と
共通化するため、3.3V電源電圧で動作するものが望
まれる。
【0007】3.3Vで動作するフラッシュメモリを5
V電源を供給するシステムに搭載すると、消費電力が増
大し、また、3.3Vの電圧しか印加されない想定で設
計されているトランジスタで構成されるので、5V電源
では電圧が高すぎ、トランジスタの信頼性に悪影響を与
える。
【0008】また、5Vまでの電圧が印加される想定で
設計されているトランジスタで構成されるフラッシュメ
モリでは、電源電圧を3.3Vにするとトランジスタの
能力が不足し、動作しない場合もある。電源電圧が規格
値と異なる場合には動かないことも多い。このように、
電源電圧の異なるシステム間では、フラッシュメモリを
移動させて、データの転送ができなくなる。このため、
応用分野に応じて5Vで動作するフラッシュメモリ、
3.3Vで動作するフラッシメモリ等、様々な電源仕様
のフラッシュメモリを用意しなければならないので、コ
ストが高くなってしまう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
では応用分野によって異なる様々な電源仕様のものを用
意する必要があり、互換性がないという問題があった。
また、携帯機器等に用いた場合に電源仕様がその機器に
適合していないと、消費電力化が大きくなるという問題
があった。
【0010】本発明は、上記のような事情を考慮してな
されたもので、その目的は、様々な電源電圧のもとで動
作する半導体記憶装置を提供することにある。
【0011】さらに本発明の他の目的は、消費電力の少
ない半導体記憶装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る半導体装
置は、外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを
検出する電圧レベル検出回路と、上記電圧レベル検出回
路で電源電圧レベルが所定レベルよりも低いことが検出
されたときに、上記電源電圧よりも高い電圧レベルの第
1の電圧を発生する第1の電圧発生回路と、上記外部電
源電圧および上記第1の電圧が供給され、これら外部電
源電圧および第1の電圧に対応した高レベル電圧を有す
る駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、上記駆動信
号によって駆動され、上記外部電源電圧よりも高い電圧
レベルの第2の電圧を発生する第2の電圧発生回路とを
具備したことを特徴とする半導体装置。
【0013】請求項2に係る半導体記憶装置は、データ
の書き込みが可能なメモリセルと、上記メモリセルにデ
ータの書き込みを行う書き込み回路と、外部から供給さ
れる第1の外部電源電圧の電圧レベルを検出する第1の
電圧レベル検出回路と、外部から供給される第2の外部
電源電圧の電圧レベルを検出する第2の電圧レベル検出
回路と、上記メモリセルにデータ書き込みを行う際に上
記メモリセルに印加する、上記第1の外部電源電圧より
も高電圧の書き込み電圧を発生する電圧発生回路と、上
記第1の電圧レベル検出回路で第1の外部電源電圧レベ
ルが第1の所定レベルよりも低くかつ上記第2の電圧レ
ベル検出回路で第2の外部電源電圧レベルが第2の所定
レベルよりも低いことが検出されたときは上記書き込み
回路による上記メモリセルへのデータ書き込みを禁止
し、上記第1の電圧レベル検出回路で第1の外部電源電
圧レベルが第1の所定レベルよりも高いことが検出され
たときは上記書き込み回路による上記メモリセルへのデ
ータ書き込みを可能にする書き込み禁止回路とを具備し
たことを特徴とする。
【0014】請求項3に係る半導体記憶装置は、データ
の書き込み/消去が可能なメモリセルと、上記メモリセ
ルのデータを消去する消去回路と、外部から供給される
第1の外部電源電圧の電圧レベルを検出する第1の電圧
レベル検出回路と、外部から供給される第2の外部電源
電圧の電圧レベルを検出する第2の電圧レベル検出回路
と、上記メモリセルのデータ消去を行う際に上記メモリ
セルに印加する、上記第1の外部電源電圧よりも高電圧
の消去電圧を発生する電圧発生回路と、上記第1の電圧
レベル検出回路で第1の外部電源電圧レベルが第1の所
定レベルよりも低くかつ上記第2の電圧レベル検出回路
で第2の外部電源電圧レベルが第2の所定レベルよりも
低いことが検出されたときは上記消去回路による上記メ
モリセルへのデータ消去を禁止し、上記第1の電圧レベ
ル検出回路で第1の外部電源電圧レベルが第1の所定レ
ベルよりも高いことが検出されたときは上記消去回路に
よる上記メモリセルのデータ消去を可能にする消去禁止
回路とを具備したことを特徴とする。
【0015】請求項4に係る不揮発性半導体記憶装置
は、複数の不揮発性メモリセルと、外部から供給される
外部電源電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出回
路と、上記電圧レベル検出回路の電圧レベル検出結果に
応じて同時に書き込みを行う上記不揮発性メモリセルの
個数を変えて上記複数の不揮発性メモリセルへデータの
書き込みを行う書き込み回路とを具備したことを特徴と
する。
【0016】請求項5に係る不揮発性半導体記憶装置
は、複数の不揮発性メモリセルと、外部から供給される
外部電源電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出回
路と、上記電圧レベル検出回路の電圧レベル検出結果に
応じて同時にデータ消去を行う上記不揮発性メモリセル
の個数を変えて上記複数の不揮発性メモリセルのデータ
消去を行う消去回路とを具備したことを特徴とする。
【0017】請求項6に係る不揮発性半導体記憶装置
は、不揮発性メモリセルと、外部から供給される外部電
源電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出回路と、
上記不揮発性メモリセルへのデータ書き込み時に上記不
揮発性メモリセルに印加される書き込み電圧の値を上記
電圧レベル検出回路の電圧レベル検出結果に応じて制限
する書き込み電圧制限回路とを具備したことを特徴とす
る。
【0018】請求項7に係る不揮発性半導体記憶装置
は、不揮発性メモリセルと、外部から供給される外部電
源電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出回路と、
上記不揮発性メモリセルのデータ消去時に上記不揮発性
メモリセルに印加される消去電圧の値を上記電圧レベル
検出回路の電圧レベル検出結果に応じて制限する消去電
圧制限回路とを具備したことを特徴とする。
【0019】請求項8に係る半導体記憶装置は、メモリ
セルと、上記メモリセルの動作を制御する制御回路と、
外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
る電圧レベル検出回路と、上記電圧レベル検出回路で外
部電源電圧レベルが所定レベルよりも高いことが検出さ
れたときに、上記外部電源電圧よりも低い電圧レベルの
電源電圧を発生して上記制御回路の少なくとも一部に供
給する降圧回路とを具備したことを特徴とする。
【0020】請求項9に係る半導体記憶装置は、メモリ
セルと、上記メモリセルの動作を制御する制御回路と、
外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
る電圧レベル検出回路と、上記電圧レベル検出回路で外
部電源電圧レベルが所定レベルよりも低いことが検出さ
れたときに、上記外部電源電圧よりも高い電圧レベルの
電源電圧を発生して上記制御回路の少なくとも一部に供
給する昇圧回路とを具備したことを特徴とする。
【0021】請求項10に係る半導体記憶装置は、メモ
リセルと、外部から供給される外部電源電圧の電圧レベ
ルを検出する電圧レベル検出回路と、上記メモリセルに
記憶されているデータを読み出す読み出し回路と、上記
電圧レベル検出回路の電圧レベル検出結果に応じて外部
に対する電流供給能力が変更され、上記読み出し回路が
読み出したデータを外部へ出力する出力回路とを具備し
たことを特徴とする。請求項11に係る半導体記憶装置
は、メモリセルと、上記メモリセルの動作を制御する制
御回路と、制御信号が入力される入力端子と、外部から
供給される外部電源電圧を受け、この外部電源電圧から
上記制御回路に供給する内部電源電圧を発生すると共に
この内部電源電圧の値を制御し、上記制御信号に基づい
て上記内部電源電圧を上記制御回路に供給するか否かの
制御を行う内部電源電圧制御回路とを具備したことを特
徴とする。
【0022】本発明では、第1の高電圧発生回路と第2
の高電圧発生回路を備え、外部電源電圧が低いとき第1
の高電圧発生回路で発生させた高電圧を第2の高電圧発
生回路に供給して、外部電源電圧が低いときに高電圧が
発生できないことを防ぐ。
【0023】また、外部電源電圧が低いときに、書き込
み用の電圧が供給されたことを検出しないと書き込みを
禁止し、書き込み不良を防ぐ。
【0024】また、外部電源電圧が低いときに、消去用
の電圧が供給されたことを検出しないと消去を禁止し、
消去不良を防ぐ。
【0025】また、外部電源電圧に応じて同時に書き込
みを行うメモリセルの数を変え、外部電源電圧が低いと
きには同時に書き込みを行うメモリセルの数を減らし
て、消費電力を低減する。
【0026】また、外部電源電圧に応じて同時に消去す
るメモリセルの数を変え、外部電源電圧が低いときには
同時に消去するメモリセルの数を減らして、消費電力を
低減する。
【0027】また、外部電源電圧に応じて書き込み電圧
の値を変え、外部電源電圧が低いときには書き込み電圧
を低くして、消費電力を低減する。
【0028】また、外部電源電圧に応じて消去電圧の値
を変え、外部電源電圧が低いときには消去電圧を低くし
て、消費電力を低減する。
【0029】また、外部電源電圧が高いときは、降圧回
路によって降圧した電圧を他の回路に供給し、高い電源
電圧が印加されたときに回路を構成するトランジスタの
信頼性を確保する。
【0030】また、外部電源電圧が低いときは、昇圧回
路によって昇圧された電圧を他の回路に供給し、低い電
源電圧による動作不良を防ぐ。
【0031】また、外部電源電圧が高いときは、データ
を外部に出力する出力回路の電流供給能力を下げ、高い
電源電圧時に出力回路で消費される電力の無駄を防ぐ。
【0032】また、内部電源を制御する回路とその内部
電源を内部回路に供給するか否かを外部から制御できる
ようにし、システムが長い待機状態になったとき内部電
源の供給を止め、スタンバイ電力を低減する。
【0033】これらによって複数の電源電圧下で動作す
る半導体記憶装置を実現することができる。また、消費
電力の少ない半導体記憶装置を実現することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態により
説明する。
【0035】図1は、本発明に係るフラッシュメモリの
全体の構成を示すブロック図である。なお、ここでは図
面を簡略化するために特徴的な回路のみを示している。
従って、ここに示した回路や端子の他に、ここに示した
各回路を制御するための制御信号あるいは電圧を発生す
る回路や制御信号入力端子、アドレス信号入力端子等が
あるが、それらは全て図示を省略している。
【0036】複数のフラッシュメモリセルMは、マトリ
クス状に配置されてメモリセルアレイ1を構成してい
る。上記各メモリセルMの制御ゲートは、複数のワード
線WL(図ではワード線WL0、WL1の2本のみ示し
ている)のうちの1つに接続されており、ドレインは複
数のビット線BL(図ではビット線BL0〜BL3の4
本のみ示している)のうちの1つに接続されており、ソ
ースはソース線SRC(図ではソース線SRC0、SR
C1の2本のみ示している)のうちの1つに接続されて
いる。
【0037】上記メモリセルアレイ1には、選択された
メモリセルMのデータを読み出すために読み出し回路2
が接続されている。この読み出し回路2によって読み出
されたデータは、データ入出力回路3を介してデータ入
出力端子4に出力されチップ外部に伝えられる。さらに
上記メモリセルアレイ1には、選択されたメモリセルM
のデータの書き込み/消去を行うために書き込み回路5
および消去回路6が接続されている。また、書き込み回
路5で書き込みに使用されるあるいは消去回路6で消去
に使用される高電圧Vppを発生するためのVpp発生
回路7と、このVpp発生回路7を駆動するVpp駆動
回路8と、高電圧Vppの電圧を制御するVppリミッ
タ9が設けられている。
【0038】さらに、外部から供給される電源電圧Vd
dの値が低いときに上記Vpp駆動回路8に電圧Vhを
供給するためのVh発生回路10、電圧Vhの値を制御
するVhリミッタ11及びVh発生回路を駆動するVh
駆動回路12が設けられている。
【0039】13は上記外部電源電圧Vddの入力端子
であり、この入力端子13に入力された外部電源電圧V
ddの電圧レベルは、Vddレベル検出回路14によっ
て検出される。そして、外部電源電圧Vddの電圧レベ
ルが比較的高い時、上記Vddレベル検出回路14から
の一方の出力信号HLは“H”となり、電源電圧Vdd
の電圧レベルが比較的低い時には、上記Vddレベル検
出回路14からの他方の出力信号LLは“H”となる。
【0040】また、上記入力端子13に入力された外部
電源電圧Vddは降圧回路15に供給される。この降圧
回路15は、電源電圧Vddから降圧された内部電源電
圧Vccを発生する回路である。そして、降圧回路制御
端子16に入力される制御信号に応じて、上記降圧回路
15は、電源電圧Vccを内部回路(例えば、書き込み
回路5、消去回路6及び読み出し回路2等)に供給した
り、その供給を停止したりする。なお、上記降圧回路制
御端子16に入力される制御信号は、Vddレベル検出
回路14にも供給される。
【0041】図2は、図1中のメモリセルアレイ1内に
設けられている複数の各メモリセルMの素子断面構造を
示している。p型半導体基板30表面にはn型拡散層3
1がドレインおよびソースとして形成される。これらド
レインとソースの間のチャネル領域上に絶縁膜32が形
成されその上に浮遊ゲート33が形成される。さらに浮
遊ゲート33上に絶縁膜34と制御ゲート35が積層形
成される。チャネル領域には、必要に応じて、中性しき
い値(浮遊ゲート中の電荷が0の場合のしきい値)を制
御するために適宜、不純物が追加導入される。なお、図
2中の各電圧VSUB、VBL、VSRC、VWLはそ
れぞれ基板、ビット線、ソース線、ワード線の電圧であ
り、それぞれ基板、ビット線、ソース線、ワード線に接
続されている。
【0042】図2のような構造のメモリセルにおいて、
例えばソース線を10V、基板を0V、ビット線をフロ
ーティング状態、ワード線を−5Vとすることによっ
て、データ消去が行われる。この消去によって浮遊ゲー
トの電位が正の方向にシフトし、メモリセルのしきい値
が下がる。消去状態は、記憶データ“1”の状態と同じ
である。また、例えばソース線を0V、基板を0V、ビ
ット線を6V、ワード線を10Vとすることによって、
データ“0”の書き込みが行われる。この“0”書き込
みによって浮遊ゲートの電位が負の方向にシフトし、メ
モリセルのしきい値が上がる。そして、例えばワード線
を4V、基板を0V、ソースを0Vにしたときに、ドレ
インからソースに電流が流れればデータは“1”、流れ
なければデータは“0”として読み出される。この読み
出しは図1中の読み出し回路2によって行われる。
【0043】図3は、図1に示される読み出し回路2、
データ入出力回路3及びデータ入出力端子4の一部回路
の構成を具体的に示している。図1ではデータ入出力端
子4は1つしか示さなかったが、図3ではデータ入出力
端子4が複数ある場合の例であり、その1つが第1デー
タ入出力端子4−1として示してある。
【0044】読み出し回路2の一部は、nチャネルMO
SトランジスタQn1、Qn2、pチャネルMOSトラ
ンジスタQp1、Qp2及びNAND論理ゲートG1で
構成されている。すなわち、NAND論理ゲートG1の
一方入力端子には信号SENSEが供給される。また、
前記降圧回路15で降圧された内部電源電圧Vccの供
給ノードと上記NAND論理ゲートG1の他方入力端子
との間には、上記トランジスタQp1、Qp2のソー
ス、ドレイン間が直列に挿入されている。上記トランジ
スタQp1のゲートには信号SENSEB(信号SEN
SEの反転信号)が供給される。また、上記トランジス
タQp2のゲートはNAND論理ゲートG1の他方入力
端子に接続されている。また、上記NAND論理ゲート
回路G1の他方入力端子とビット線BL0、BL1との
間には上記トランジスタQn1、Qn2の各ソース、ド
レイン間が並列に挿入されている。上記トランジスタQ
n1のゲートにはカラムアドレス信号A0Rが、トラン
ジスタQn2のゲートにはカラムアドレス信号A1Rが
それぞれ供給される。
【0045】このような構成の読み出し回路において、
信号SENSEBが“L”になり、トランジスタQp1
がオンすると、カラムアドレス信号A0RとA1Rで選
択されたビット線BLにデータ読み出しのための電流が
供給される。このとき選択されたワード線WLには4V
が印加されている。非選択のワード線WLは0Vであ
る。選択されたメモリセルMのデータが“1”であれ
ば、選択されたメモリセルMには電流が流れ、トランジ
スタQp2のドレイン電圧は低下する。信号SENSE
が“H”になると、このドレイン電圧はセンスされ、N
AND論理ゲート回路G1の出力は“H”となる。選択
されたメモリセルMのデータが“0”であれば、選択さ
れたメモリセルMには電流が流れず、トランジスタQp
2のドレイン電圧は高い。信号SENSEが“H”でこ
のドレイン電圧はセンスされ、NAND論理ゲート回路
G1の出力は“L”となる。
【0046】データ入出力回路3の一部は、インバータ
I1、I2、I3、NAND論理ゲート回路G2、G
4、NOR論理ゲート回路G3、G5、書き込みや消去
時に用いられる高電圧および電源電圧Vddに耐えうる
高耐圧pチャネルMOSトランジスタQhp1〜Qhp
6、高耐圧nチャネルMOSトランジスタQhn1〜Q
hn6で構成されている。すなわち、NAND論理ゲー
ト回路G2には、読み出し回路2内のNAND論理ゲー
ト回路G1の出力と制御信号DOEが供給される。NO
R論理ゲート回路G3には、読み出し回路2内のNAN
D論理ゲート回路G1の出力と制御信号DOEBが供給
される。また、NAND論理ゲート回路G2の出力はイ
ンバータI2で反転される。
【0047】前記Vddレベル検出回路14からの一方
の出力信号HLはインバータI1を介してNAND論理
ゲート回路G4に供給されると共にNOR論理ゲート回
路G3に供給される。上記NAND論理ゲート回路G4
にはまた、読み出し回路2内のNAND論理ゲート回路
G1の出力と制御信号DOEが供給される。また、上記
NOR論理ゲート回路G5には、読み出し回路2内のN
AND論理ゲート回路G1の出力と制御信号DOEB
(制御信号DOEの反転信号)が供給される。また、N
AND論理ゲート回路G4の出力はインバータI3で反
転される。
【0048】上記高耐圧pチャネルMOSトランジスタ
Qhp1、Qhp2と高耐圧nチャネルMOSトランジ
スタQhn1、Qhn2及びpチャネルMOSトランジ
スタQhp3、Qhp4と高耐圧nチャネルMOSトラ
ンジスタQhn3、Qhn4とはそれぞれ、上記NAN
D論理ゲート回路G2、G4から出力されるVcc系の
出力信号をVdd系の信号にレベル変換するレベル変換
回路41−1、41−2を構成している。例えばNAN
D論理ゲート回路G2の出力信号をレベル変換するレベ
ル変換回路41−1では、外部電源電圧Vddの供給ノ
ードと接地電圧のノードとの間にはトランジスタQhp
1、Qhn1のソース、ドレイン間が直列に挿入され、
同様にVddの供給ノードと接地電圧のノードとの間に
はトランジスタQhp2、Qhn2のソース、ドレイン
間が直列に挿入されている。そして、トランジスタQh
p1のゲートはトランジスタQhp2、Qhn2のドレ
イン共通接続ノードに接続され、トランジスタQhp2
のゲートはトランジスタQhp1、Qhn1のドレイン
共通接続ノードに接続され、トランジスタQhn1のゲ
ートには上記NAND論理ゲート回路G2の出力信号
が、トランジスタQhn2のゲートには上記インバータ
I2の出力信号がそれぞれ供給される。
【0049】他方のレベル変換回路41−2も一方のレ
ベル変換回路41−1と同様に構成されており、トラン
ジスタQhp3、Qhp4がQhp1、Qhp2に、ト
ランジスタQhn3、Qhn4がQhn1、Qhn2に
それぞれ対応している。
【0050】上記トランジスタQhp5とQhn5及び
トランジスタQhp6とQhn6はそれぞれ、前記第1
データ入出力端子4−1から読み出しデータを出力する
際の出力トランジスタとして使用されている。すなわ
ち、トランジスタQhp5のソース、ドレイン間はVd
dの供給ノードと第1データ入出力端子4−1との間に
挿入されており、そのゲートには上記レベル変換回路4
1−1からの出力信号(トランジスタQhp2、Qhn
2のドレイン共通接続ノードの信号)が供給される。ト
ランジスタQhn5のソース、ドレイン間は第1データ
入出力端子4−1と接地電圧の供給ノードとの間に挿入
されており、そのゲートには先のNOR論理ゲート回路
G3の出力信号が供給される。トランジスタQhp6の
ソース、ドレイン間はVddの供給ノードと第1データ
入出力端子4−1との間に挿入されており、そのゲート
には上記レベル変換回路41−2からの出力信号(トラ
ンジスタQhp4、Qhn4のドレイン共通接続ノード
の信号)が供給される。トランジスタQhn6のソー
ス、ドレイン間は第1データ入出力端子4−1と接地電
圧の供給ノードとの間に挿入されており、そのゲートに
は先のNOR論理ゲート回路G5の出力信号が供給され
る。
【0051】このような構成のデータ入出力回路におい
て、制御信号DOEが“H”、DOEBが“L”で、読
み出し回路2から読み出されたメモリセルMのデータが
第1データ入出力端子4−1に出力される。外部電源電
圧Vddが比較的高い時は、制御信号HLが“H”なの
で、データは高耐圧nチャネルMOSトランジスタQh
n5と高耐圧pチャネルMOSトランジスタQhp5の
みを用いて出力される。電源電圧Vddが比較的低い時
は、制御信号HLが“L”なので、データは高耐圧nチ
ャネルMOSトランジスタQhn5、Qhn6と高耐圧
pチャネルMOSトランジスタQhp5、Qhp6の両
方を用いて出力される。
【0052】すなわち、外部電源電圧Vddが比較的高
いときは、データを出力するためのトランジスタの数を
少なくし、電流供給能力を低下させて、消費電力の増大
を防いでいる。電流供給能力を低下させても外部電源電
圧Vddが高いので、正味の電流供給は十分確保される
ように、高耐圧nチャネルMOSトランジスタQhn
5、Qhn6と高耐圧pチャネルMOSトランジスタQ
hp5,Qhp6の寸法が設定されている。なお、図3
中、破線で囲まれた領域内に存在しているインバータI
1、I2、I3、NAND論理ゲート回路G2、G4、
NOR論理ゲート回路G3、G5には降圧回路17で降
圧された内部電源電圧Vccが電源として供給されてい
る。
【0053】図3に示したデータ入出力回路は2本のビ
ット線BL0とBL1に対応するものであり、残り2本
のビット線BL2とBL3に対応するデータ入出力回路
の構成が図4に示されている。図4では、第2データ入
出力端子4−2から読み出しデータが出力される。な
お、図3と図4で対応する箇所には同じ符号を付してそ
の説明は省略する。
【0054】図5は、データ読み出しの動作を示すタイ
ミングチャートである。カラムアドレス信号A0RとA
1Rが確定して、制御信号SENSEが“H”、SEN
SEBが“L”になると、選択されたビット線BLに接
続されたメモリセルMのデータが読み出される。また、
制御信号DOEが“H”、DOEBが“L”となって、
読み出しデータが第1、第2データ入出力端子4−1、
4−2から出力される。なお、ここでは示してないが、
選択されたワード線WLはカラムアドレス信号と同期し
て4Vにされる。
【0055】図6は、図1に示される書き込み回路5と
データ入出力回路3とデータ入出力端子4の一部回路の
具体的な回路構成を示している。図1ではデータ入出力
端子4は1つしか示していないが、図6ではデータ入出
力端子4が複数ある場合を示しており、その1つが第1
データ入出力端子4−1として示してある。
【0056】書き込み回路5の一部は、高耐圧nチャネ
ルMOSトランジスタQhn11〜Qhn17、高耐圧
pチャネルMOSトランジスタQhp11〜Qhp1
4、NAND論理ゲート回路G6、インバータI5、I
6、I7で構成されている。
【0057】すなわち、前記内部電源電圧Vccの供給
ノードと内部ノード42との間にはトランジスタQhp
11、Qhp12のソース、ドレイン間が直列に挿入さ
れている。また、上記内部ノード42と接地電圧のノー
ドとの間にはトランジスタQhn11、Qhn12のソ
ース、ドレイン間が直列に挿入されている。そして、上
記トランジスタQhp11のゲートにはラッチ制御信号
LATCHB(信号LATCHの反転信号)が、トラン
ジスタQhn12のゲートにはラッチ制御信号LATC
Hがそれぞれ供給され、トランジスタQhp12、Qh
n11の各ゲートには、前記データ入出力回路3から出
力される入力データDin1が供給される。
【0058】上記内部ノード42には、インバータI
5、I6からなるラッチ回路43が接続されており、こ
のラッチ回路43の出力はNAND論理ゲート回路G6
の一方入力端子に供給される。このNAND論理ゲート
回路G6の他方入力端子には書き込み信号WRITE1
が供給される。インバータI7は上記NAND論理ゲー
ト回路G6の出力を反転する。
【0059】上記高耐圧pチャネルMOSトランジスタ
Qhp13、Qhp14と高耐圧nチャネルMOSトラ
ンジスタQhn13、Qhn14とは、上記NAND論
理ゲート回路G6から出力されるVcc系の出力信号を
Vpp系の信号にレベル変換するレベル変換回路44を
構成している。このレベル変換回路44では、前記図1
中のVpp発生回路7で得られる高電圧Vppの供給ノ
ードと接地電圧のノードとの間にトランジスタQhp1
3、Qhn13のソース、ドレイン間が直列に挿入さ
れ、同様にVppの供給ノードと接地電圧のノードとの
間にトランジスタQhp14、Qhn14のソース、ド
レイン間が直列に挿入されている。そして、トランジス
タQhp13のゲートはトランジスタQhp14、Qh
n14のドレイン共通接続ノードに接続され、トランジ
スタQhp14のゲートはトランジスタQhp13、Q
hn13のドレイン共通接続ノードに接続され、トラン
ジスタQhn13のゲートには上記インバータI7の出
力信号が、トランジスタQhn14のゲートには上記N
AND論理ゲート回路G6の出力信号がそれぞれ供給さ
れる。
【0060】そして、上記レベル変換回路44の出力ノ
ードであるトランジスタQhp14、Qhn14のドレ
イン共通接続ノードには、トランジスタQhp15のゲ
ートが接続されている。このトランジスタQhp15の
ソースは高電圧Vppの供給ノードに接続されている。
さらにこのトランジスタQhp15のドレインとビット
線BL0との間には、ゲートに書き込みカラムアドレス
信号A0Wが供給されるトランジスタQhn16のソー
ス、ドレイン間及びゲートに書き込みカラムアドレス信
号A1Wが供給されるトランジスタQhn17のソー
ス、ドレイン間が並列に挿入されている。
【0061】また、図6において、データ入出力回路3
の一部は、インバータI4、高耐圧pチャネルMOSト
ランジスタQhp7〜Qhp10、高耐圧nチャネルM
OSトランジスタQhn7〜Qhn10で構成されてい
る。このデータ入出力回路3の一部は、前記第1データ
入出力端子4−1に外部から供給される書き込み用のデ
ータを取り込んで、上記書き込み回路5にDin1とし
て与えるものであり、以下のように構成されている。す
なわち、内部電源電圧Vddの供給ノードとDin1の
ノードとの間にはトランジスタQhp7、Qhp8のソ
ース、ドレイン間が直列に挿入されている。また、Di
n1のノードと接地電圧のノードとの間にはトランジス
タQhn7、Qhn8のソース、ドレイン間が並列に挿
入されている。そして、上記トランジスタQhp7、Q
hn7の各ゲート及び上記トランジスタQhp8、Qh
n8の各ゲートはそれぞれ共通に接続され、トランジス
タQhp8、Qhn8のゲート共通接続ノードは第1デ
ータ入出力端子4−1に接続されている。制御信号DI
Eは書き込みデータを取り込む制御を行うために使用さ
れるVcc系の信号であり、トランジスタQhp9、Q
hp10とトランジスタQhn9、Qhn10とは、こ
の制御信号DIEをVdd系の信号にレベル変換するレ
ベル変換回路45を構成している。
【0062】上記レベル変換回路45では、外部電源電
圧Vddの供給ノードと接地電圧のノードとの間にトラ
ンジスタQhp9、Qhn9のソース、ドレイン間が直
列に挿入され、同様にVddの供給ノードと接地電圧の
ノードとの間にトランジスタQhp10、Qhn10の
ソース、ドレイン間が直列に挿入されている。そして、
トランジスタQhp9のゲートはトランジスタQhp1
0、Qhn10のドレイン共通接続ノードに接続され、
トランジスタQhp10のゲートはトランジスタQhp
9、Qhn9のドレイン共通接続ノードに接続され、ト
ランジスタQhn10のゲートには上記制御信号DIE
が、トランジスタQhn9のゲートには上記インバータ
I4の出力信号がそれぞれ供給される。
【0063】このような構成の回路において、信号WR
1TE1が“H”となると、書き込みカラムアドレス信
号A0WとA1Wで選択されたビット線BLに書き込み
データに応じて電圧が供給される。データ“0”書き込
み時にビット線BLには6Vの電圧が印加され、データ
“1”書き込み時は供給されない。このとき選択された
ワード線WLには10Vが印加されている。非選択のワ
ード線WLは0Vである。書き込みデータはインバータ
I5とI6で構成されるラッチ回路43に記憶されてい
る。なお、図6中、破線で囲まれた領域内に存在してい
るインバータI4、I5、I6、NAND論理ゲート回
路G6には、降圧回路17で降圧された内部電源電圧V
ccが電源として供給されている。
【0064】また、データ入出力回路3では、制御信号
DIEが“H”のときに第1データ入出力端子4−1に
入力された書き込みデータを取り込む。
【0065】図6に示した書き込み回路はビット線BL
0とBL1に対応するものであり、ビット線BL2とB
L3に対応する書き込み回路の構成が図7に示されてい
る。図7では、第2データ入出力端子4−2に書き込み
データが入力される。また、前記NAND論理ゲート回
路G6には、書き込み信号WRITE1に対応した信号
WRITE2が供給される。なお、図6と図7で対応す
る箇所には同じ符号を付してその説明は省略する。
【0066】図8は、図1中の書き込み回路5におい
て、上記書き込み信号WRITE1、WRITE2を発
生する回路部分の具体的な回路構成を示している。この
回路は、NAND論理ゲート回路G9〜G12、インバ
ータI9、I10及びキャパシタC1で構成されてい
る。すなわち、NAND論理ゲート回路G9には内部電
源電圧Vcc(“H”)と制御信号WRITEとが供給
される。そして、このNAND論理ゲート回路G9の出
力信号がインバータI8で反転されることにより、前記
書き込み信号WRITE1が出力される。NAND論理
ゲート回路G10には内部電源電圧Vcc(“H”)、
制御信号WRITE及び前記Vddレベル検出回路14
の出力信号LLが供給される。上記NAND論理ゲート
回路G10の出力信号は2個のインバータI9、I10
を介して、NAND論理ゲート回路G11の一方入力端
子に供給される。NAND論理ゲート回路G12には内
部電源電圧Vcc(“H”)、制御信号WRITE及び
前記Vddレベル検出回路14の出力信号HLが供給さ
れる。上記NAND論理ゲート回路G12の出力信号は
NAND論理ゲート回路G11の他方入力端子に供給さ
れる。なお、上記キャパシタC1は、NAND論理ゲー
ト回路G10の出力端子からインバータI9の入力端子
に至る経路に一端が接続されており、他端は接地電圧の
ノードに接続されている。
【0067】図8に示した回路において、外部電源電圧
Vddの値が比較的高く、前記Vddレベル検出回路1
4からの出力信号HLが“H”で、出力信号LLが
“L”のときに、制御信号WRITEが入力されると、
書き込み信号WRITE1とWRITE2とが同時に発
生する。また、外部電源電圧Vddの値が比較的低いと
きは、信号HLが“L”、信号LLが“H”となり、図
8に示される回路で発生される書き込み信号WRITE
1とWRIE2とはタイミングをずらして発生される。
なお、上記NAND論理回路G9〜G12とインバータ
I8〜I10にはそれぞれ内部電源電圧Vccが供給さ
れる。また、上記キャパシタC1は信号WRITE1と
WRITE2のタイミングをずらすためのものである。
【0068】図8の回路で発生させる両制御信号WRI
TE1、WRITE2により、外部電源電圧Vddが比
較的高い時は、2つのメモリセルMで同時にデータ書き
込みが行われ、Vddが比較的低い時には1つのメモリ
セルMで書き込みが行われる。これによって、外部電源
電圧Vddが比較的低いとき、Vpp発生回路7で発生
される電圧Vppの電流供給能力も低いものとなるが、
1つのメモリセルMでのみ書き込みが行われるために、
電流供給能力が低いVpp発生回路7の電圧Vppを用
いても、正常に書き込みを行うことができる。また、外
部電源電圧Vddが比較的高いとき、Vpp発生回路7
で発生される電圧Vppの電流供給能力が十分に高くな
るので、2つのメモリセルMで同時に書き込みを行って
も、正常に書き込みを行うことができる。
【0069】図9は、外部電源電圧Vddの値が比較的
高い時のデータ書き込みの動作を示すタイミングチャー
トである。第1、第2データ入出力端子4−1、4−2
に書き込みデータが入力され、制御信号DIEが“H”
になると、書き込みデータが内部に取り込まれる。制御
信号LATCHが“H”、LATCHBが“L”になる
と、書き込みデータがインバータI5、I6からなるラ
ッチ回路43でラッチされる。そして、書き込みカラム
アドレス信号A0WとA1Wが確定して、書き込み信号
WRITE1、WRITE2が“H”となって、2つの
選択されたメモリセルMに同時に書き込みが行われる。
このとき、図示しないが、制御信号WRITE1、WR
ITE2に同期して、選択されたワード線WLには10
Vの電圧が与えられる。
【0070】図10は、外部電源電圧Vddの値が比較
的低い時のデータ書き込みの動作を示すタイミングチャ
ートである。第1、第2データ入出力端子4−1、4−
2に書き込みデータが入力され、制御信号DIEが
“H”になると、書き込みデータが内部に取り込まれ
る。そして、制御信号LATCHが“H”、LATCH
Bが“L”になると、書き込みデータがラッチ回路43
でラッチされる。さらに、書き込みカラムアドレス信号
A0WとA1Wが確定し、次にまず一方の書き込み信号
WRITE1が“H”になって、1つの選択されたメモ
リセルMに書き込みが行われる。この後、他方の書き込
み信号WRITE12が“H”になって、もう1つの選
択されたメモリセルMに書き込みが行われる。このと
き、図示しないが、書き込み信号WRITE1、WRI
TE2に同期して、選択されたワード線WLには10V
の電圧が与えられる。
【0071】図11は、図1中の消去回路6の一部回路
の具体的な回路構成を示している。この回路は、NAN
D論理ゲート回路G15〜G18、インバータI11〜
I15、キャパシタC2、高耐圧nチャネルMOSトラ
ンジスタQhn18〜Qhn25、高耐圧pチャネルM
OSトランジスタQhp15〜Qhp18で構成されて
いる。すなわち、NAND論理ゲート回路G15には内
部電源電圧Vccと制御信号ERASEとが供給され
る。そして、このNAND論理ゲート回路G15の出力
信号がインバータI11で反転される。
【0072】NAND論理ゲート回路G16には内部電
源電圧Vcc、制御信号ERASE及び前記Vddレベ
ル検出回路14の出力信号LLが供給される。上記NA
ND論理ゲート回路G16の出力信号は2個のインバー
タI12、I13を介して、NAND論理ゲート回路G
18の一方入力端子に供給される。NAND論理ゲート
回路G17には内部電源電圧Vcc、制御信号ERAS
E及び前記Vddレベル検出回路14の出力信号HLが
供給される。上記NAND論理ゲート回路G17の出力
信号はNAND論理ゲート回路G18の他方入力端子に
供給される。上記キャパシタC2は、NAND論理ゲー
ト回路G16の出力端子からインバータI12の入力端
子に至る経路に一端が接続されており、他端は接地電圧
のノードに接続されている。
【0073】上記インバータI11の出力信号はインバ
ータI14で反転され、上記NAND論理ゲート回路G
18の出力信号はインバータI15で反転される。
【0074】上記トランジスタQhp15、Qhp16
とトランジスタQhn18、Qhn19とは、前記図
6、図7に示すレベル変換回路45と同様のレベル変換
回路46を構成しており、このレベル変換回路46は上
記インバータI11の出力信号をVpp系の信号にレベ
ル変換する。
【0075】同様に、上記トランジスタQhp17、Q
hp18とトランジスタQhn20、Qhn21とは、
上記レベル変換回路46と同様のVcc系からVpp系
へのレベル変換回路47を構成している。
【0076】上記トランジスタQhn22とQhn23
及びトランジスタQhn24とQhn25はそれぞれ、
前記図1中のソース線SRC0、SRC1にソース電圧
を出力する際の出力トランジスタとして使用されてい
る。すなわち、トランジスタQhp22のソース、ドレ
イン間はVppの供給ノードとソース線SRC0との間
に挿入されており、そのゲートには上記レベル変換回路
46からの出力信号(トランジスタQhp16、Qhn
19のドレイン共通接続ノードの信号)が供給される。
トランジスタQhn23のソース、ドレイン間はソース
線SRC0と接地電圧の供給ノードとの間に挿入されて
おり、そのゲートにはインバータI14の出力信号が供
給される。トランジスタQhp24のソース、ドレイン
間はVppの供給ノードとソース線SRC1との間に挿
入されており、そのゲートには上記レベル変換回路47
からの出力信号(トランジスタQhp18、Qhn21
のドレイン共通接続ノードの信号)が供給される。トラ
ンジスタQhn25のソース、ドレイン間はソース線S
RC1と接地電圧の供給ノードとの間に挿入されてお
り、そのゲートにはインバータI15の出力信号が供給
される。
【0077】図11に示した回路において、外部電源電
圧Vddの値が比較的高い時で、前記Vddレベル検出
回路14の出力信号HLが“H”で、LLが“L”のと
き、消去信号ERASEが入力されると、メモリセルア
レイ1の2つのソース線SRC0、SRC1に同時に高
電圧Vpp(実際にはVppからnチャネルMOSトラ
ンジスタQhn22、Qhn24のしきい値分だけ低下
した電圧Vpp′)が出力され、図1中のメモリセルア
レイ1内の全ての(8個の)メモリセルMが同時に消去
される。
【0078】また、外部電源電圧Vddの値が比較的低
く、前記Vddレベル検出回路14の出力信号HLが
“L”で、LLが“H”のときに、消去信号ERASE
が入力されると、まず一方のソース線SRC0に高電圧
Vpp′が出力され、このソース線SRC0に接続され
ている4個のメモリセルMで同時に消去が行われる。次
にソース線SRC1に高電圧Vpp′が出力され、メモ
リセルアレイ1内の残りの4個のメモリセルMで消去が
行われる。
【0079】ここで、NAND論理回路G15〜G18
とインバータI11〜I15にはそれぞれ内部電源電圧
Vccが電源として供給される。また、キャパシタC2
は、ソース線SRC0とSRC1に電圧を出力する際の
タイミングをずらすためのものである。
【0080】これによって、外部電源電圧Vddの値が
比較的低いとき、Vpp発生回路7で発生される電圧V
ppの電流供給能力も低いものとなるが、メモリセルア
レイ1内のメモリセルMのうち半数のメモリセルでデー
タ消去が行われるために、電流供給能力が低いVpp発
生回路7の電圧Vppを用いても、正常に消去を行うこ
とができる。また、外部電源電圧Vddが比較的高いと
き、Vpp発生回路7で発生される電圧Vppの電流供
給能力が十分に高くなるので、メモリセルアレイ1内の
全てのメモリセルMで同時に消去を行っても、正常に消
去を行うことができる。
【0081】図12は、外部電源電圧Vddの値が比較
的高い時のデータ消去の動作を示すタイミングチャート
である。ソース線SRC0とSRC1が同時にVpp
(前記のように実際はVpp′)となって、8つのメモ
リセルMで同時に消去が行われる。このとき、図示しな
いが、ソース線SRC0とSRC1に同期してワード線
WL0とWL1に−5Vの電圧が与えられる。
【0082】図13は、外部電源電圧Vddの値が比較
的低い時のデータ消去の動作を示すタイミングチャート
である。まず、ソース線SRC0がVpp(前記のよう
に実際はVpp′)となって、4つのメモリセルMで同
時に消去が行われる。このとき、図示しないが、ソース
線SRC0に同期してワード線WL0に−5Vの電圧が
与えられる。次に、ソース線SRC1がVpp(前記の
ように実際はVpp′)となって、残りの4つのメモリ
セルMで同時に消去が行われる。このときも、ソース線
SRC1に同期してワード線WL1に−5Vの電圧が与
えられる。
【0083】図14は、図1中のVpp発生回路7の具
体的な回路構成を示している。この回路は、高耐圧nチ
ャネルMOSトランジスタQhn26〜Qhn35とキ
ャパシタC3〜C10で構成されている。すなわち、外
部電源電圧Vddの供給ノードとVppの出力ノードと
の間にトランジスタQhn26、Qhn28、Qhn3
0、Qhn32、Qhn34、Qhn35のソース、ド
レイン間が直列に挿入されている。上記トランジスタQ
hn26のゲートはVddの供給ノードに接続され、上
記トランジスタQhn35のゲートはVppの出力ノー
ドとは反対側に位置するソースもしくはドレインに接続
されている。また、上記トランジスタQhn27、Qh
n29、Qhn31、Qhn33の各ソース、ドレイン
間は、上記トランジスタQhn28、Qhn30、Qh
n32、Qhn34の各ゲートと、これらトランジスタ
Qhn28、Qhn30、Qhn32、Qhn34の各
ソース、ドレインのうちVddの供給ノードに近い側に
位置するソースもしくはドレインとの間にそれぞれ挿入
されている。また、上記トランジスタQhn27、Qh
n29、Qhn31、Qhn33の各ゲートは、上記ト
ランジスタQhn28、Qhn30、Qhn32、Qh
n34の各ソース、ドレインのうちVppの出力ノード
に近い側に位置するドレインもしくはソースにそれぞれ
接続されている。
【0084】上記キャパシタC3、C5、C7、C9の
各一端は上記トランジスタQhn26、Qhn28、Q
hn30、Qhn32の各ゲートに接続されている。上
記キャパシタC4、C6、C8、C10の各一端は上記
トランジスタQhn26、Qhn28、Qhn30、Q
hn32の各ゲートに接続されている。また、上記キャ
パシタC4、C6、C8、C10の各他端には2種類の
駆動信号FI1、FI2が交互に供給され、上記キャパ
シタC3、C5、C7、C9の各他端には2種類の駆動
信号FI4、FI3が交互に供給される。
【0085】図14のような構成のVpp発生回路にお
いて、信号FIが“H”でかつ信号FI2が“L”のと
き、キャパシタC4あるいはC8で昇圧された電圧がそ
れぞれキャパシタC6あるいはC10に転送される。ま
た、信号FIが“L”でかつ信号FI2が“H”のと
き、キャパシタC6あるいはC10で昇圧された電圧が
それぞれキャパシタC8あるいはVppの出力ノードに
転送される。さらに、電圧転送時に、高耐圧nチャネル
MOSトランジスタQhn28、Qhn30、Qhn3
2、Qhn34それぞれにおけるしきい値分の転送効率
低下を防ぐ目的で、それらのトランジスタのゲート電極
を昇圧するために上記キャパシタC3、C5、C7、C
9が設けられている。
【0086】なお、ここで上記信号FI1とFI2はV
cc系の信号であり、信号FI3とFI4はVh系の信
号である。
【0087】図15は、図1中のVpp駆動回路8の一
部回路の具体的構成を示している。図15に示した回路
は、内部電源電圧Vccの値に逆比例した周波数を持つ
駆動信号FIを発生する回路であり、抵抗R1、R2、
ダイオードD1、キャパシタC11、C12、インバー
タI16〜I18、NAND論理ゲート回路G19、G
20、pチャネルMOSトランジスタQp3〜Qp12
及びnチャネルMOSトランジスタQn4〜Q15で構
成されている。
【0088】図15において、抵抗R1、ダイオードD
1及びnチャネルMOSトランジスタQn3からなる回
路は、トランジスタQn3のゲートに“H”の信号が供
給されて、このトランジスタQn3がオンすることによ
り、ダイオードD1のブレークダウン電圧に応じた定電
圧を発生する定電圧回路48である。なお、上記トラン
ジスタQn3のゲート信号は、制御信号RNGB(制御
信号RNGの反転信号)をインバータI16で反転する
ことによって得られる。
【0089】また、pチャネルMOSトランジスタQp
3、nチャネルMOSトランジスタQn4、抵抗R2及
び2個のnチャネルMOSトランジスタQn4、Qn5
からなる回路は、上記定電圧回路48で発生される定電
圧が供給され、制御信号RNGBに同期して定電圧Vr
efを発生する定電圧回路49である。すなわち、この
定電圧回路49では、制御信号RNGBが“L”のとき
に、抵抗R2とトランジスタQn4、Qn5との共通接
続ノードに定電圧Vrefを発生する。
【0090】上記2個のNAND論理ゲート回路G1
9、G20は、一方の入力端子が他方の出力端子に交互
に接続されて、フリップフロップ回路50を構成してお
り、一方のNAND論理ゲート回路G19の出力端子か
ら発振信号FIが出力される。また、他方のNAND論
理ゲート回路G20の出力端子と接地電圧のノードとの
間には、ゲートに制御信号RNGBが供給されるトラン
ジスタQn6が挿入されている。
【0091】上記NAND論理ゲート回路G20の出力
信号は、pチャネルMOSトランジスタQp5、nチャ
ネルMOSトランジスタQn7、Qn8及びキャパシタ
C11からなる反転回路51で検出される。ここで、上
記トランジスタQn8のゲートには、上記定電圧回路4
9で発生される定電圧Vrefが供給されている。この
反転回路51では、NAND論理ゲート回路G20の出
力信号に応じて、トランジスタQp5がオンするときに
はこのトランジスタQp5を介してキャパシタC11が
急速に充電され、トランジスタQn8がオンするときに
はこのトランジスタQn8を介してキャパシタC11
が、前記トランジスタQn5に流れる一定電流と等価な
値の電流で放電される。
【0092】上記pチャネルMOSトランジスタQp6
〜Qp8、nチャネルMOSトランジスタQn9、Qn
10及びインバータI17は、上記反転回路51の出力
信号を前記定電圧Vrefと比較する差動増幅器52を
構成しており、この差動増幅器52の出力信号はNAN
D論理ゲート回路G19に供給される。
【0093】上記NAND論理ゲート回路G19の出力
信号は、前記反転回路51と同様に構成された反転回路
53で検出される。この反転回路53中のpチャネルM
OSトランジスタQp9、nチャネルMOSトランジス
タQn11、Qn12及びキャパシタC12は、前記反
転回路51中のトランジスタQp5、Qn7、Qn8及
びキャパシタC11にそれぞれ対応している。
【0094】上記反転回路53の出力信号は、前記差動
増幅器52と同様に構成された差動増幅器54に供給さ
れる。この差動増幅器54中のpチャネルMOSトラン
ジスタQp10〜Qp12、nチャネルMOSトランジ
スタQn13、Qn14及びインバータI18は、前記
差動増幅器52中のトランジスタQp6〜Qp8、Qn
9、Qn10及びインバータI17にそれぞれ対応して
いる。そして、この差動増幅器54の出力信号はNAN
D論理ゲート回路G19に供給される。
【0095】図15に示した構成の回路では、制御信号
RNGBが“L”のときは、NAND論理ゲートG19
とG20で構成されるフリップフロップ回路50が動作
して、内部電源電圧Vccに逆比例した周波数を有する
発振信号FIが出力される。また、制御信号RNGBが
“H”のときの非発振時では、トランジスタQn6がオ
ンして、発振信号FIが“L”に固定されると共に、ト
ランジスタQp4がオンして反転回路51中のキャパシ
タC11の一端が充電され、差動増幅器52の出力信号
が“H”に固定される。
【0096】図16は、図1に示されるVpp駆動回路
11の残りの回路部分の構成を示している。この図16
に示した回路は、上記図15の回路で発生される発振信
号FIを受けて前記4種類の駆動信号FI1、FI2、
FI3、FI4を発生するものであり、信号遅延回路D
LY1〜DLY3、NAND論理ゲート回路G21、G
22、NOR論理ゲート回路G23、G24、インバー
タI19〜I22、高耐圧pチャネルMOSトランジス
タQhp19〜Qhp22及び高耐圧nチャネルMOS
トランジスタQhn36〜Qhn39とから構成されて
いる。
【0097】上記3個の信号遅延回路DLY1〜DLY
3は直列接続されており、これら各信号遅延回路は、上
記図15の回路で発生される発振信号FIを時間t2、
t1、t2だけ遅らせて出力する。上記2個の信号遅延
回路DLY1、DLY2の出力信号はNAND論理ゲー
ト回路G21に供給される。そして、前記駆動信号FI
1はこのNAND論理ゲート回路G21の出力信号とし
て得られる。上記2個の信号遅延回路DLY1、DLY
2の出力信号はNOR論理ゲート回路G23に供給され
る。そして、このNOR論理ゲート回路G23の出力信
号がインバータI19で反転されることにより前記駆動
信号FI2が得られる。
【0098】さらに前記信号FI及び信号遅延回路DL
Y3の出力信号はNOR論理ゲート回路G24に供給さ
れる。このNOR論理ゲート回路G24の出力信号は、
トランジスタQhp19、Qhp20、Qhn36、Q
hn37とインバータI21とから構成されたレベル変
換回路55によってVcc系の信号からVh系の信号に
レベル変換されることにより、前記駆動信号FI3が得
られる。
【0099】前記信号FI及び信号遅延回路DLY3の
出力信号はNAND論理ゲート回路G22に供給され
る。また、このNAND論理ゲート回路G22の出力信
号はインバータI20によって反転される。このインバ
ータI20の出力信号は、トランジスタQhp21、Q
hp22、Qhn38、Qhn39とインバータI22
とから構成されたレベル変換回路56によってVcc系
の信号からVh系の信号にレベル変換されることによ
り、前記駆動信号FI4が得られる。これら各駆動信号
の関係を図17のタイミングチャートに示す。
【0100】従って、この図16の回路で発生される駆
動信号FI1とFI2とは0Vと電圧Vccの間の振幅
を持つ信号であり、駆動信号FI3とFI4は0Vと電
圧Vhの間の振幅を持つ信号となる。
【0101】なお、上記各遅延回路DLY1、DLY
2、DLY3、NAND論理ゲート回路G21、G2
2、NOR論理ゲートG23、G24、インバータI1
9〜I22にはそれぞれ電源電圧として内部電源電圧V
ccが与えられる。
【0102】図18は図1に示されるVppリミッタ9
の具体的な回路構成を示している。このVppリミッタ
9は、前記Vpp発生回路7で発生される高電圧Vpp
の値を、前記Vppレベル検出回路14の出力信号H
H、HLに基づいて制限する機能を有するものであり、
3個の抵抗R3〜R5、nチャネルMOSトランジスタ
Qn16〜Qn19、pチャネルMOSトランジスタQ
p13〜Qp15、ディプレッション型の高耐圧トラン
ジスタQd1及び高耐圧のnチャネルMOSトランジス
タQhn40とから構成されている。
【0103】上記3個の抵抗R3〜R5は、電圧Vpp
のノードと接地電圧のノードとの間に直列に接続されて
おり、上記電圧Vppを抵抗分割してVppよりも低い
2種類の分割電圧を形成する。
【0104】上記トランジスタQn16、17のソー
ス、ドレイン間の各一端は上記抵抗R3とR4の直列接
続ノード、抵抗R4とR5の直列接続ノードにそれぞれ
接続され、他端は共通に接続されている。そして、一方
のトランジスタQn16のゲートには前記信号LLが、
他方のトランジスタQn17のゲートには前記信号HL
がそれぞれ供給される。すなわち、この2個のトランジ
スタQn16、17はスイッチとして作用し、信号H
L、LLに基づいて、上記2種類の分割電圧を選択的に
出力する。
【0105】上記トランジスタQp13〜Qp15、Q
n18、Qn19からなる回路は、上記トランジスタQ
n16、17のソース、ドレイン間の他端共通接続ノー
ドに得られる先の2種類の分割電圧のいずれか一方を前
記定電圧Vrefと比較する差動増幅器57を構成して
いる。
【0106】上記ディプレッション型のトランジスタQ
hd1のソース、ドレイン間は、外部電源電圧Vddの
供給ノードと電圧Vppのノードとの間に挿入されてお
り、このトランジスタQhd1のゲートには前記制御信
号RNGBが供給される。さらに上記トランジスタQh
n40のソース、ドレイン間は、電圧Vppのノードと
接地電圧の供給ノードとの間に挿入されており、このト
ランジスタQhn40のゲートには上記差動増幅器57
の出力信号が供給される。
【0107】このような構成のリミッタでは、信号RN
GBが“L”のときに活性化されて電圧Vppの電圧調
整が行われる。信号RNGBが“H”の時は、トランジ
スタQhd1がオンして、Vppのノードに内部電源電
圧Vddが供給される。
【0108】活性化状態のとき、外部電源電圧Vddの
値が比較的高く、前記Vppレベル検出回路14から出
力される信号HLが“H”のとき、トランジスタQn1
7がオンして、前記2種類の分割電圧のうち、抵抗R4
とR5の直列接続ノードに得られる高い値の分割電圧が
差動増幅器57に供給される。差動増幅器57では、こ
の分割電圧が定電圧Vrefと比較され、この比較出力
に基づいてトランジスタQhn40のゲートが制御され
るので、電圧Vppは比較的高い値の一定値となるよう
に制限される。
【0109】他方、外部電源電圧Vddの値が比較的低
く、前記Vppレベル検出回路14から出力される信号
LLが“H”のときは、トランジスタQn16がオンし
て、前記2種類の分割電圧のうち、抵抗R3とR4の直
列接続ノードに得られる低い値の分割電圧が差動増幅器
57に供給される。差動増幅器57では、この分割電圧
が定電圧Vrefと比較され、この比較出力に基づいて
トランジスタQhn40のゲートが制御されるので、電
圧Vppは比較的低い一定値となるように制限される。
【0110】すなわち、前記図1のメモリでは、外部電
源電圧Vddの値が比較的低いとき、電圧Vppを低く
することでVpp発生回路7における電流供給能力の低
下を防ぎ、これにより書き込みや消去を正常に行えるよ
うにしている。
【0111】なお、書き込みと消去で電圧Vppの値を
変えることも容易に実施できる。これは、書き込みと消
去で抵抗R3、R4、R5の抵抗比を変えることで容易
に実現できる。
【0112】図19は、図1に示されるVh発生回路1
0の具体的な回路構成を示している。このVh発生回路
10は、前記図14に示したVpp発生回路7とほぼ同
様の構成であり、高耐圧nチャネルMOSトランジスタ
Qhn41〜Qhn46とキャパシタC13〜C16と
で構成されている。
【0113】そして、上記キャパシタC13、C15の
各他端には2種類の駆動信号FI1S、FI2Sが交互
に供給され、上記キャパシタC14、C16各他端には
2種類の駆動信号FI4S、FI3Sが交互に供給され
る。
【0114】図14のような構成のVh発生回路の基本
的な動作は、前記図14に示したVpp発生回路7と同
様なのでその説明は省略する。なお、キャパシタC1
4、C16は、電圧転送時に、高耐圧nチャネルMOS
トランジスタQhn43、Qhn45それぞれにおける
しきい値分の転送効率低下を防ぐ目的で設けられてい
る。また、上記信号FI1S〜FI4Sは全てVcc系
の信号である。
【0115】図20は、図1に示されているVh駆動回
路12の具体的な回路構成を示している。この回路は、
前記図15に示される回路で発生される信号FIと、前
記Vppレベル検出回路14で発生される信号LLとを
受け、外部電源電圧Vddの値が比較的高いときに、上
記図19に示されるVh発生回路10で使用される駆動
信号FI1S〜FI4Sを発生するものであり、信号遅
延回路DLY4〜DLY6、NAND論理ゲート回路G
25〜G27、NOR論理ゲート回路G28、G29、
インバータI23〜I25とから構成されている。
【0116】すなわち、上記信号FIと信号LLとがN
AND論理ゲート回路G25に供給され、このNAND
論理ゲート回路G25の出力信号がインバータI23で
反転される。
【0117】上記3個の信号遅延回路DLY4〜DLY
6は直列接続されており、これら各信号遅延回路は、上
記インバータI23の出力信号を時間t2、t1、t2
だけ遅らせて出力する。上記2個の信号遅延回路DLY
4、DLY5の出力信号はNAND論理ゲート回路G2
6に供給される。そして、前記駆動信号FI1Sはこの
NAND論理ゲート回路G26の出力信号として得られ
る。上記2個の信号遅延回路DLY4、DLY5の出力
信号はNOR論理ゲート回路G28に供給される。そし
て、このNOR論理ゲート回路G28の出力信号がイン
バータI24で反転されることにより前記駆動信号FI
2Sが得られる。
【0118】さらに上記インバータI23の出力信号及
び信号遅延回路DLY6の出力信号はNOR論理ゲート
回路G29に供給される。前記駆動信号FI3Sはこの
NOR論理ゲート回路G29の出力信号として得られ
る。上記インバータI23の出力信号及び信号遅延回路
DLY6の出力信号はNAND論理ゲート回路G27に
供給される。また、このNAND論理ゲート回路G27
の出力信号はインバータI25によって反転される。前
記駆動信号FI4SはこのインバータI25の出力信号
として得られる。
【0119】なお、上記NAND論理ゲート回路G25
〜G27、NOR論理ゲート回路G28、G29、イン
バータI23〜I25には電源電圧としてそれぞれ内部
電源電圧Vccが供給されている。従って、上記駆動信
号FI1S〜FI4Sは0VとVccの間の振幅を持っ
た信号である。また、この回路で発生される上記駆動信
号FI1S〜FI4Sのタイミングは、図17に示され
る駆動信号FI1〜FI4のタイミングと同じである。
【0120】図1のメモリにおいて、外部電源電圧Vd
dの値が比較的高いとき、Vh発生回路10を活性にし
なくてもVpp発生回路8は十分な電流供給能力がある
ので、Vh発生回路10を非活性にすることで消費電力
の削減を図ることができる。
【0121】図21は図1に示されるVhリミッタ11
の具体的な回路構成を示している。このVhリミッタ1
1の具体的な回路は、前記図18に示したVppリミッ
タ9とほぼ同様な構成であるので、Vppリミッタ9と
異なる点のみを説明する。図18のVppリミッタ9で
は3個の抵抗R3〜R5を用いて、Vppから2種類の
分割電圧を得るようにしていたが、このVhリミッタ1
1では2個の抵抗R6、R6を直列接続して、電圧Vh
から1種類の分割電圧を得るようにしている。
【0122】なお、前記差動増幅器57に対応したもの
が差動増幅器58であり、この差動増幅器58内のpチ
ャネルMOSトランジスタQp16〜Qp18、nチャ
ネルMOSトランジスタQn20、Qn21は、前記差
動増幅器57内のトランジスタQp13〜Qp15、Q
n18、Qn19に対応している。
【0123】また、ディプレッション型の高耐圧MOS
トランジスタQhd2は前記トランジスタQhd1に対
応するものであり、そのゲートには制御信号RNGBS
が供給される。この制御信号RNGBSは、前記信号R
NGBを反転するインバータI26と、このインバータ
I26の出力信号及び前記信号LLが供給されるNAN
D論理ゲート回路G30の出力信号として得られる。さ
らに、高耐圧のnチャネルMOSトランジスタQhn4
7は前記トランジスタQhn40に対応している。な
お、上記インバータI26とNAND論理ゲート回路G
30には、電源電圧として内部電源電圧Vccが供給さ
れる。
【0124】このような構成のリミッタでは、信号RN
GBSが“L”のときに活性化されて電圧Vhの電圧調
整が行われる。また、信号RNGBが“H”の時は、ト
ランジスタQhd1がオンし、Vhのノードに内部電源
電圧Vddが供給される。
【0125】活性化状態のとき、抵抗R6とR7の直列
接続ノードに得られる分割電圧が差動増幅器58に供給
される。差動増幅器58では、この分割電圧が定電圧V
refと比較され、この比較出力に基づいてトランジス
タQhn47のゲートが制御されるので、電圧Vhが一
定値となるように制限される。
【0126】図22は、図1に示される、Vddレベル
検出回路14と降圧回路15の具体的な回路構成を示し
ている。
【0127】図22に示した回路には、外部電源電圧V
ddの供給ノードと接地電圧の供給ノードとの間に直列
に挿入された抵抗R10、ダイオードD2、高耐圧のn
チャネルMOSトランジスタQhn51からなる定電圧
発生回路59が設けられている。上記トランジスタQh
n51のゲートには前記降圧回路制御端子16に供給さ
れる制御信号が入力され、この制御信号が“H”のとき
に上記トランジスタQhn51がオンして、ダイオード
D2の逆方向ブレークダウン電圧に応じた定電圧Vst
が発生する。
【0128】Vddレベル検出回路14は、高耐圧pチ
ャネルMOSトランジスタQhp25〜Qhp28、高
耐圧nチャネルMOSトランジスタQhn52、Qhn
53、抵抗R11、R12及び高耐圧MOSトランジス
タを用いた高耐圧インバータIh1〜Ih3で構成され
ている。すなわち、トランジスタQhp25、抵抗R1
2、R13からなる回路は、外部電源電圧Vddを抵抗
分割する電圧分割回路60であり、前記制御端子16の
信号がインバータIh1を介してトランジスタQhp2
5のゲートに供給される。この電圧分割回路60におい
て、前記制御端子16に供給される信号が“H”のと
き、インバータIh1の出力信号は“L”となり、トラ
ンジスタQhp25がオンして活性化される。
【0129】また、上記トランジスタQhp26〜Qh
p28及びトランジスタQhn52、Qhn53は、上
記電圧分割回路60からの出力電圧と前記定電圧Vst
とを比較する差動増幅器61を構成しており、この差動
増幅器61の出力信号をインバータIh2で反転するこ
とにより一方の信号LLが得られ、さらにこの信号LL
をインバータIh3で反転することにより他方の信号H
Lが得られる。
【0130】上記構成以外の回路が降圧回路15を構成
している。
【0131】すなわち、制御端子16の信号は上記信号
LLと共に高耐圧NAND論理ゲート回路Gh1に供給
され、制御端子16の信号は上記信号HLと共に高耐圧
NAND論理ゲート回路Gh2に供給される。さらにN
AND論理ゲート回路Gh2の出力信号はインバータI
h4によって反転される。そして、NAND論理ゲート
回路Gh2の出力信号は制御信号DVB(制御信号DV
の反転信号)として、インバータIh4の出力信号は制
御信号DVとして、それぞれ降圧回路15内部の他の回
路部分に供給される。なお、この上記両NAND論理ゲ
ート回路Gh1、Gh2及びインバータIh4はそれぞ
れ、高耐圧MOSトランジスタによって構成されてい
る。
【0132】降圧回路15には、高耐圧pチャネルMO
SトランジスタQhp29と2個の抵抗R13、R14
とからなり、上記電圧分割回路60と同様に構成された
電圧分割回路62が設けられている。なお、この電圧分
割回路62内のトランジスタQhp29のゲートは上記
制御信号DVBで制御される。
【0133】トランジスタQhp30〜Qhp32及び
トランジスタQhn54、Qhn55から回路は、上記
差動増幅器61と同様に構成され、上記制御信号DVB
で活性化制御される差動増幅器63であり、この差動増
幅器63の出力信号は前記制御信号DVと共に高耐圧N
AND論理ゲート回路Gh3に供給される。さらにこの
NAND論理ゲート回路Gh3の出力信号は、前記制御
信号DVBと共に高耐圧NOR論理ゲート回路Gh4に
供給される。
【0134】ソース、ドレイン間がそれぞれ並列接続さ
れたトランジスタQhn56とQhp33及びトランジ
スタQhn57とQhp34はCMOSトランスファゲ
ートTG1、TG2を構成しており、それぞれ上記NA
ND論理ゲート回路Gh3、NOR論理ゲート回路Gh
4の出力信号でスイッチ制御される。そして、上記一方
のトランスファゲートTG1には入力信号として前記定
電圧Vstが供給され、上記他方のトランスファゲート
TG1には入力信号として前記電圧分割回路62の分割
電圧が供給される。なお、上記両トランスファゲートT
G1、TG2の出力は共通に接続されている。
【0135】上記トランジスタQhp35〜Qhp37
及びトランジスタQhn58、Qhn59からなる回路
は、上記制御信号DVBで活性化制御される差動増幅器
64であり、この差動増幅器64の一方の入力端子であ
るトランジスタQhn58のゲートには、上記両トラン
スファゲートTG1、TG2の出力共通接続ノードの電
圧が供給される。
【0136】また、外部電源電圧Vddの供給ノードと
降圧電圧Vccを得るノードとの間には、ゲートに制御
信号DVが供給されるトランジスタQhn38、ゲート
に上記差動増幅器64の出力信号が供給されるトランジ
スタQhn39のソース、ドレイン間が直列に挿入され
ている。また、上記降圧電圧Vccのノードと接地電圧
の供給ノードとの間には2個の抵抗R15、R16が直
列に挿入されている。そして、上記両抵抗R15、R1
6の直列接続ノードの電圧が、上記差動増幅器64の他
方の入力端子であるトランジスタQhn59のゲートに
供給される。
【0137】さらに、外部電源電圧Vddの供給ノード
と上記降圧電圧Vccのノードとの間には、ゲートに前
記NAND論理ゲート回路Gh1の出力信号が供給され
るトランジスタQhp40のソース、ドレイン間が挿入
されている。
【0138】図22のような構成の回路において、降圧
回路制御端子16に供給される制御信号が“H”のと
き、定電圧発生回路59で定電圧Vstが発生し、さら
にインバータIh1の出力信号が“L”となり、Vdd
レベル検出回路14内の電圧分割回路60と差動増幅器
61が動作し、外部電源電圧Vddの値に比例した分割
電圧と定電圧Vstとが比較されて、信号LL、HLの
いずれか一方が“H”、他方が“L”となり、外部電源
電圧Vddの値が検出される。
【0139】また、降圧回路制御端子16のレベルが
“H”で、外部電源電圧Vddの値が比較的低い場合、
つまり信号LLが“H”のときは、トランジスタQhp
40がオンになり、内部電源電圧Vccの値は外部から
供給される電源電圧Vddと等しくなる。
【0140】他方、降圧回路制御端子16のレベルが
“H”で、外部電源電圧Vddの値が比較的高い場合、
つまり信号LLが“L”のときは、上記トランジスタQ
hp40がオフとなり、内部電源電圧Vccは、外部か
ら供給される外部電源電圧Vddの値よりも低くされ
る。すなわち、降圧回路制御端子16のレベルが“H”
で、電圧Vddが比較的高い場合、つまり信号DVが
“H”、DVBが“L”のとき、抵抗R13とR14の
直列接続ノードの電圧と定電圧Vstの高い方と、抵抗
R15とR16の直列接続ノードの電圧とが等しくなる
ように制御される。
【0141】この結果、降圧回路制御端子16のレベル
が“H”のときの内部電源電圧Vccは図23に示され
るようになる。つまり、Vddが0からV1までの範囲
では、信号LLが“H”なので、VddとVccは等し
くなる。
【0142】また、VddがV1よりも高くV2よりも
低い範囲のときは、信号LLが“L”、つまり信号HL
が“H”であり、また、抵抗R13とR14の直列接続
ノードの電圧より定電圧Vstのほうが高く、Vccは
Vddより低い一定電圧に固定される。
【0143】さらにVddがV2より高い場合は、抵抗
R13とR14の直列接続ノードの電圧のほうが定電圧
Vstより高くなり、VccはVddより低いVddに
比例した電圧に制御される。このV2以上の値のVdd
が用いられるのは、フラッシュメモリの信頼性試験時等
であり、高い外部電源電圧Vddを加えた時に、内部の
トランジスタ等がどの位の時間耐えられるかを測定する
ためである。
【0144】降圧回路制御端子16のレベルが“L”の
場合、トランジスタQhp40とQhp38はともにオ
フするので、内部電源電圧Vccのノードには電圧は供
給されない。
【0145】このようにして、図23に示されるよう
に、第1の電源レンジ(V1までの範囲)では内部電源
電圧Vccは外部から供給される電源電圧Vddと等し
くされ、第2の電源レンジ(V1からV2の範囲)で
は、内部電源電圧Vccは外部から供給される電源電圧
Vddより低い一定電圧に固定される。よって、比較的
高い電源電圧Vddが外部から供給された場合、内部の
トランジスタを保護するように内部電源電圧Vccは外
部電源電圧Vddよりも低くされる。また、フラッシュ
メモリを非常に長い時間待機状態にする場合に、降圧回
路制御端子16に入力される信号で降圧回路15やVd
dレベル検出回路14を非活性に制御することができる
ので、このような場合に消費電力を低減することができ
る。
【0146】図24は、本発明の他の実施の形態に係る
フラッシュメモリの構成を示すブロック図である。この
実施の形態のメモリでは、外部電源電圧Vddが低いと
きに使用する、外部から供給される書き込みあるいは消
去のための高電圧Vppextを受けるためのVppe
xt入力端子17が設けられる。この端子17を設ける
ことにより、外部電源電圧Vddの値が比較的低いとき
は昇圧効率の悪い電圧Vppを内部で昇圧せずにすむ。
【0147】上記端子17に入力された電圧Vppex
tの電圧レベルはVppレベル検出回路18で検出され
る。このVppレベル検出回路18は、電圧Vppex
tの電圧レベルを検出して、信号PL及び信号PLB
(信号PLの反転信号)を出力する。例えば、電圧Vp
pextの電圧レベルが所定のレベルである時は信号P
Lは“H”となり、信号PLBは“L”となり、所定の
レベルでない時は信号PLは“L”となり、信号PLB
は“H”となる。また、このメモリでは、上記電圧Vp
pextが所定の電圧であることが検出されると、端子
17に入力された電圧Vppextを電圧Vppとして
内部へ供給するVpp出力回路19が設けられている。
また、内部もしくは外部の電圧Vppが所定の電圧に達
してないときに、書き込みや消去を禁止するための書き
込み禁止回路20や消去禁止回路21も設けられてい
る。
【0148】図25は、図24に示したメモリにおける
書き込み回路5の一部回路の具体的な構成を示してい
る。なお、この図25の回路において、前記図8に示し
た、図1のメモリで使用される書き込み回路5の一部回
路と対応する箇所には同じ符号を付してその説明は省略
する。
【0149】この図25の回路が図8と異なっている点
は、NAND論理ゲート回路G8で構成される書き込み
禁止回路6の出力信号が、3個のNAND論理ゲート回
路G9、G10、G12にそれぞれ供給されることであ
る。外部電源電圧Vddの値が比較的低い場合で、電圧
Vppextが所定の電圧でない場合、書き込み制御信
号WRITE1とWRITE2は発生されず、書き込み
動作は禁止される。これにより、外部電源電圧Vddの
値が比較的低く、電圧Vppが低くて正常な書き込みが
不能な場合は、自動的に書き込みが禁止され、メモリセ
ルがデータ“1”と“0”の間の異常な状態になること
等が防止される。
【0150】図26は、図24に示したメモリにおける
消去回路6の一部回路の具体的な構成を示している。こ
の図26に示した回路は、データの書き込み時に、前記
メモリセルアレイ1内のソース線SRC0、SRC1に
所定の電圧を出力する回路であり、図1のメモリで使用
される前記図11に示した回路に対応している。従っ
て、図11と対応する箇所には同じ符号を付してその説
明は省略する。この図26の回路が前記図11のものと
異なる点は、NAND論理ゲート回路G14で構成され
る消去禁止回路21の出力信号が前記3個のNAND論
理ゲート回路G15〜G17にそれぞれ供給されること
である。外部電源電圧Vddの値が比較的低い場合で、
電圧Vppextが所定の電圧でない場合、ソース線S
RC0とSCR1にはVppは印加されず消去は禁止さ
れる。これにより、外部電源電圧Vddの値が比較的低
く、電圧Vppが低くて、正常な消去動作が不能な場合
は、自動的に消去が禁止され、メモリセルがデータ
“1”と“0”の間の異常な状態になること等が防止さ
れる。
【0151】図27は、図24に示されるメモリにおけ
るVpp駆動回路8の一部回路の具体的な構成を示して
おり、図1のメモリで使用される前記図15に示す回路
に対応している。従って、図15と対応する箇所には同
じ符号を付してその説明は省略する。この図27の回路
が前記図15のものと異なる点は、インバータI101
とNAND論理ゲート回路G101が新たに設けられて
いる点である。また、信号RNGBの代わりに信号RN
GB2が入力される点である。これによって、外部電源
電圧Vddの値が比較的高いときのみ前記信号FIが発
生される。
【0152】図28は、図24に示されるメモリにおけ
るVpp出力回路19とVppレベル検出回路18の具
体的な回路構成を示している。この図28において、イ
ンバータI27〜I30、NAND論理ゲート回路G3
1、抵抗R8、R9、pチャネルMOSトランジスタQ
p21〜Qp23及びnチャネルMOSトランジスタQ
n22〜Qn24でVppレベル検出回路18が構成さ
れている。
【0153】なお、上記差動増幅器65の活性化を制御
する差動増幅器65内のトランジスタQp21のゲート
には制御信号EXB(信号EXの反転信号)が供給され
ており、この制御信号EXBは、インバータI30とN
AND論理ゲート回路G31とからなる回路で形成され
る。すなわち、上記インバータI30には前記信号RN
GBが供給され、このインバータI30の出力信号と共
に前記信号LLが上記NAND論理ゲート回路G31に
供給される。そして、上記制御信号EXBは、このNA
ND論理ゲート回路G31の出力信号として得られる。
また、上記インバータI30とNAND論理ゲート回路
G31とには、電源電圧として内部電源電圧Vccが供
給される。
【0154】このような構成のVpp出力回路19にお
いて、抵抗R8とR9の直列接続ノードには外部から供
給される電圧Vppextに比例した電圧が発生し、こ
の電圧と、前記図27で発生される定電圧Vrefと
を、トランジスタQp21〜Qp23及びトランジスタ
Qn22〜Qn24からなる差動増幅器65で比較する
ことで、電圧Vppextが検出される。すなわち、信
号RNGBが“L”となって外部電源電圧Vddの値が
比較的低いときに、電圧Vppextの電圧レベルが検
出される。電圧Vppextが十分高いときは、信号P
Lが“H”、PLBが“L”となり、電圧Vppext
が低いときは、信号PLが“L”となり、PLBが
“H”となる。
【0155】高耐圧nチャネルMOSトランジスタQh
n48〜Qhn50と高耐圧pチャネルMOSトランジ
スタQhp23、Qhp24とでVpp出力回路19が
構成されている。すなわち、信号RNGBが“L”とな
り、外部電源電圧Vddの値が比較的低いとき、Vpp
検出回路19でVppextが十分高いと検出される
と、トランジスタQhn48がオンして、Vppext
がVppとして出力される。
【0156】なお、図24のメモリで説明しなかった他
の回路、例えばVddレベル検出回路14、Vpp発生
回路7等は、図1のメモリに設けられているものと同様
に構成されているので、それらの説明は省略する。
【0157】図29及び図30は、本発明のフラッシュ
メモリの応用例を示している。図29は本発明のフラッ
シュメモリを携帯電話81に内蔵させて、通信プロトコ
ルを記憶させる用途に使用したものである。通常、携帯
電話81の電源として、1.5Vの電池82が1個使用
される。
【0158】図30は、本発明のフラッシュメモリを携
帯型コンピュータ83に内蔵させて、BIOSを記憶さ
せる用途に使用したものである。この携帯型コンピュー
タ83の電源として、1.5Vの電池28が2個使用さ
れる。
【0159】このように、電源電圧の異なるシステムに
おいても、本発明のフラッシュメモリは容易に適用でき
るように構成されている。
【0160】上記説明した本発明は、以下のように要約
することができる。
【0161】即ち、本発明の半導体装置は、外部から供
給される外部電源電圧の電圧レベルを検出する電圧レベ
ル検出回路(Vddレベル検出回路14)と、上記電圧
レベル検出回路で電源電圧レベルが所定レベルよりも低
いことが検出されたときに、上記電源電圧よりも高い電
圧レベルの第1の電圧を発生する第1の電圧発生回路
(Vh発生回路10)と、上記外部電源電圧および上記
第1の電圧が供給され、これら外部電源電圧および第1
の電圧に対応した高レベル電圧を有する駆動信号を発生
する駆動信号発生回路(Vpp駆動回路8)と、上記駆
動信号によって駆動され、上記外部電源電圧よりも高い
電圧レベルの第2の電圧を発生する第2の電圧発生回路
(Vpp発生回路7)とを具備している。
【0162】本発明の半導体記憶装置は、データの書き
込みが可能なメモリセル(メモリセルM)と、上記メモ
リセルにデータの書き込みを行う書き込み回路(書き込
み回路5)と、外部から供給される第1の外部電源電圧
の電圧レベルを検出する第1の電圧レベル検出回路(V
ddレベル検出回路14)と、外部から供給される第2
の外部電源電圧の電圧レベルを検出する第2の電圧レベ
ル検出回路(Vppレベル検出回路18)と、上記メモ
リセルにデータ書き込みを行う際に上記メモリセルに印
加する、上記第1の外部電源電圧よりも高電圧の書き込
み電圧を発生する電圧発生回路(Vpp発生回路7)
と、上記第1の電圧レベル検出回路で第1の外部電源電
圧レベルが第1の所定レベルよりも低くかつ上記第2の
電圧レベル検出回路で第2の外部電源電圧レベルが第2
の所定レベルよりも低いことが検出されたときは上記書
き込み回路による上記メモリセルへのデータ書き込みを
禁止し、上記第1の電圧レベル検出回路で第1の外部電
源電圧レベルが第1の所定レベルよりも高いことが検出
されたときは上記書き込み回路による上記メモリセルへ
のデータ書き込みを可能にする書き込み禁止回路(書き
込み禁止回路20)とを具備している。
【0163】本発明の半導体記憶装置は、データの書き
込み/消去が可能なメモリセル(M)と、上記メモリセ
ルのデータを消去する消去回路(消去回路6)と、外部
から供給される第1の外部電源電圧の電圧レベルを検出
する第1の電圧レベル検出回路(Vddレベル検出回路
14)と、外部から供給される第2の外部電源電圧の電
圧レベルを検出する第2の電圧レベル検出回路(Vpp
レベル検出回路18)と、上記メモリセルのデータ消去
を行う際に上記メモリセルに印加する、上記第1の外部
電源電圧よりも高電圧の消去電圧を発生する電圧発生回
路(Vpp発生回路7)と、上記第1の電圧レベル検出
回路で第1の外部電源電圧レベルが第1の所定レベルよ
りも低くかつ上記第2の電圧レベル検出回路で第2の外
部電源電圧レベルが第2の所定レベルよりも低いことが
検出されたときは上記消去回路による上記メモリセルへ
のデータ消去を禁止し、上記第1の電圧レベル検出回路
で第1の外部電源電圧レベルが第1の所定レベルよりも
高いことが検出されたときは上記消去回路による上記メ
モリセルのデータ消去を可能にする消去禁止回路(消去
禁止回路21)とを具備している。
【0164】本発明の不揮発性半導体記憶装置は、複数
の不揮発性メモリセル(M)と、外部から供給される外
部電源電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出回路
(Vddレベル検出回路14)と、上記電圧レベル検出
回路の電圧レベル検出結果に応じて同時に書き込みを行
う上記不揮発性メモリセルの個数を変えて上記複数の不
揮発性メモリセルへデータの書き込みを行う書き込み回
路(書き込み回路5)とを具備している。
【0165】本発明の不揮発性半導体記憶装置は、複数
の不揮発性メモリセル(M)と、外部から供給される外
部電源電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出回路
(Vddレベル検出回路14)と、上記電圧レベル検出
回路の電圧レベル検出結果に応じて同時にデータ消去を
行う上記不揮発性メモリセルの個数を変えて上記複数の
不揮発性メモリセルのデータ消去を行う消去回路(消去
回路21)とを具備している。
【0166】本発明の不揮発性半導体記憶装置は、不揮
発性メモリセル(M)と、外部から供給される外部電源
電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出回路(Vd
dレベル検出回路14)と、上記不揮発性メモリセルへ
のデータ書き込み時に上記不揮発性メモリセルに印加さ
れる書き込み電圧の値を上記電圧レベル検出回路の電圧
レベル検出結果に応じて制限する書き込み電圧制限回路
(Vppリミッタ9)とを具備している。
【0167】本発明の不揮発性半導体記憶装置は、不揮
発性メモリセル(M)と、外部から供給される外部電源
電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出回路(Vd
dレベル検出回路14)と、上記不揮発性メモリセルの
データ消去時に上記不揮発性メモリセルに印加される消
去電圧の値を上記電圧レベル検出回路の電圧レベル検出
結果に応じて制限する消去電圧制限回路(Vppリミッ
タ9)とを具備している。
【0168】本発明の半導体記憶装置は、メモリセル
(M)と、上記メモリセルの動作を制御する制御回路
(読み出し回路2、データ入出力回路3、書き込み回路
5、Vpp発生回路7,Vppリミッタ9、Vpp駆動
回路8)と、外部から供給される外部電源電圧の電圧レ
ベルを検出する電圧レベル検出回路(Vddレベル検出
回路14)と、上記電圧レベル検出回路で外部電源電圧
レベルが所定レベルよりも高いことが検出されたとき
に、上記外部電源電圧よりも低い電圧レベルの電源電圧
を発生して上記制御回路の少なくとも一部に供給する降
圧回路(降圧回路15)とを具備している。
【0169】本発明の半導体記憶装置は、メモリセル
(M)と、上記メモリセルの動作を制御する制御回路
(読み出し回路2、データ入出力回路3、書き込み回路
5、Vpp発生回路7,Vppリミッタ9、Vpp駆動
回路8)と、外部から供給される外部電源電圧の電圧レ
ベルを検出する電圧レベル検出回路(Vddレベル検出
回路14)と、上記電圧レベル検出回路で外部電源電圧
レベルが所定レベルよりも低いことが検出されたとき
に、上記外部電源電圧よりも高い電圧レベルの電源電圧
を発生して上記制御回路の少なくとも一部に供給する昇
圧回路(Vh発生回路10)とを具備している。
【0170】本発明の半導体記憶装置は、メモリセル
(M)と、外部から供給される外部電源電圧の電圧レベ
ルを検出する電圧レベル検出回路(Vddレベル検出回
路14)と、上記メモリセルに記憶されているデータを
読み出す読み出し回路(読み出し回路2)と、上記電圧
レベル検出回路の電圧レベル検出結果に応じて外部に対
する電流供給能力が変更され、上記読み出し回路が読み
出したデータを外部へ出力する出力回路(データ入出力
回路3)とを具備している。
【0171】本発明の半導体記憶装置は、メモリセル
(M)と、上記メモリセルの動作を制御する制御回路
(読み出し回路2、データ入出力回路3、書き込み回路
5、Vpp発生回路7,Vppリミッタ9、Vpp駆動
回路8)と、制御信号が入力される入力端子(降圧回路
制御端子16)と、外部から供給される外部電源電圧を
受け、この外部電源電圧から上記制御回路に供給する内
部電源電圧を発生すると共にこの内部電源電圧の値を制
御し、上記制御信号に基づいて上記内部電源電圧を上記
制御回路に供給するか否かの制御を行う内部電源電圧制
御回路(降圧回路15)とを具備している。
【0172】以上のようにして、本発明に係る半導体記
憶装置は、第1の高電圧発生回路と第2の高電圧発生回
路を備え、外部電源電圧が低いとき第1の高電圧発生回
路で発生させた高電圧を第2の高電圧発生回路に供給
し、外部電源電圧が低いときに高電圧が発生できないの
を防ぐ。
【0173】また、外部電源電圧が低いときに、書き込
み用の電圧が供給されたことを検出しないと書き込みを
禁止し、書き込み不良を防ぐ。
【0174】さらに、外部電源電圧が低いときに、消去
用の電圧が供給されたことを検出しないと消去を禁止
し、消去不良を防ぐ。
【0175】また、外部電源電圧の値に応じて同時に書
き込みするメモリセルの数を変え、外部電源電圧が低い
ときには同時に書き込みするメモリセルの数を減らし
て、消費電力を低減する。
【0176】さらに、外部電源電圧の値に応じて同時に
消去するメモリセルの数を変え、外部電源電圧が低いと
きには同時に消去するメモリセルの数を減らして、消費
電力を低減する。
【0177】また、外部電源電圧に応じて書き込み電圧
を変え、外部電源電圧が低いときには書き込み電圧を低
くして、消費電力を低減する。
【0178】また、外部電源電圧に応じて消去電圧を変
え、外部電源電圧が低いときには消去電圧を低くして、
消費電力を低減する。
【0179】また、外部電源電圧が高いとき、降圧回路
によって降圧した電圧を他の回路に供給し、高い外部電
源電圧を内部トランジスタに直接印加しないことによ
り、内部トランジスタの信頼性を確保する。
【0180】また、外部電源電圧が低いとき、昇圧回路
によって昇圧された電圧を他の回路に供給し、低い電源
電圧によって動作不良するのを防ぐ。
【0181】また、外部電源電圧が高いとき、データ出
力用のトランジスタの電流供給の能力を下げ、高い電源
電圧時にデータ出力回路で消費される電力の無駄を防
ぐ。
【0182】また、内部電源を制御する回路とその内部
電源を内部回路に供給するか否かを外部から制御できる
ようにし、システムが長い待機状態になったとき内部電
源の供給を止め、スタンバイ電力を低減する。
【0183】これらによって複数の電源電圧下で動作す
る半導体記憶装置を実現することができる。また、消費
電力の少ない半導体記憶装置を実現することができる。
【0184】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではない。例えば上記実施の形態では、本発
明をフラッシュメモリに適用した場合について説明した
が、その他に、ROM、PPOM、EPROM,EEP
ROM、SRAM、DRAM等の半導体記憶装置に対し
ても同様に実施することができる。
【0185】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変型して実施することができる。
【0186】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の電源電圧下で動作する半導体記憶装置を実現する
ことができる。また、消費電力の少ない半導体記憶装置
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフラッシュメモリの全体の構成を
示すブロック図。
【図2】図1中のメモリセルアレイ内に設けられている
メモリセルの素子断面構造を示す図。
【図3】図1に示される読み出し回路、データ入出力回
路及びデータ入出力端子の一部回路の構成を具体的に示
す図。
【図4】図1に示される読み出し回路、データ入出力回
路及びデータ入出力端子の一部回路の構成を具体的に示
す図。
【図5】図1のメモリにおけるデータ読み出しの動作を
示すタイミングチャート。
【図6】図1に示される書き込み回路とデータ入出力回
路とデータ入出力端子の一部回路の具体的な回路構成を
示す図。
【図7】図1に示される書き込み回路とデータ入出力回
路とデータ入出力端子の一部回路の具体的な回路構成を
示す図。
【図8】図1中の書き込み回路において、書き込み信号
WRITE1、WRITE2を発生する回路部分の具体
的な回路構成を示す図。
【図9】図1のメモリにおいて外部電源電圧Vddの値
が比較的高い時のデータ書き込みの動作を示すタイミン
グチャート。
【図10】図1のメモリにおいて外部電源電圧Vddの
値が比較的低い時のデータ書き込みの動作を示すタイミ
ングチャート。
【図11】図1中の消去回路の一部回路の具体的な回路
構成を示す図。
【図12】図1のメモリにおいて外部電源電圧Vddの
値が比較的高い時のデータ消去の動作を示すタイミング
チャート。
【図13】図1のメモリにおいて外部電源電圧Vddの
値が比較的低い時のデータ消去の動作を示すタイミング
チャート。
【図14】図1中のVpp発生回路の具体的な回路構成
を示す図。
【図15】図1中のVpp駆動回路の一部回路の具体的
構成を示す図。
【図16】図1に示されるVpp駆動回路の残りの回路
部分の構成を示す図。
【図17】図16のVpp駆動回路で発生される駆動信
号の一例を示すタイミングチャート。
【図18】図1に示されるVppリミッタの具体的な回
路構成を示す図。
【図19】図1に示されるVh発生回路の具体的な回路
構成を示す図。
【図20】図1に示されるVh駆動回路の具体的な回路
構成を示す図。
【図21】図1に示されるVhリミッタの具体的な回路
構成を示す図。
【図22】図1に示されるVddレベル検出回路と降圧
回路の具体的な回路構成を示す図。
【図23】図1のメモリにおける降圧回路の特性を示す
図。
【図24】本発明の他の実施の形態に係るフラッシュメ
モリの構成を示すブロック図。
【図25】図24に示したメモリにおける書き込み回路
の一部回路の具体的な構成を示す図。
【図26】図24に示したメモリにおける消去回路の一
部回路の具体的な構成を示す図。
【図27】図24に示されるメモリにおけるVpp駆動
回路の一部回路の具体的な構成を示す図。
【図28】図24に示されるメモリにおけるVpp出力
回路とVppレベル検出回路の具体的な回路構成を示す
図。
【図29】本発明のフラッシュメモリを携帯電話に応用
した例を示す図。
【図30】本発明のフラッシュメモリを携帯型コンピュ
ータに応用した例を示す図。
【符号の説明】
1…メモリセルアレイ、 2…読み出し回路、 3…データ入出力回路、 4…データ入出力端子、 5…書き込み回路、 6…消去回路、 7…Vpp発生回路、 8…Vpp駆動回路、 9…Vppリミッタ、 10…Vh発生回路、 11…Vhリミッタ、 12…Vh駆動回路、 13…外部電源電圧Vddの入力端子、 14…Vddレベル検出回路、 15…降圧回路、 16…降圧回路制御端子、 17…Vppext入力端子、 18…Vppレベル検出回路、 19…Vpp出力回路、 20…書き込み禁止回路、 21…消去禁止回路。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部から供給される外部電源電圧の電圧
    レベルを検出する電圧レベル検出回路と、 上記電圧レベル検出回路で電源電圧レベルが所定レベル
    よりも低いことが検出されたときに、上記電源電圧より
    も高い電圧レベルの第1の電圧を発生する第1の電圧発
    生回路と、 上記外部電源電圧および上記第1の電圧が供給され、こ
    れら外部電源電圧および第1の電圧に対応した高レベル
    電圧を有する駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、 上記駆動信号によって駆動され、上記外部電源電圧より
    も高い電圧レベルの第2の電圧を発生する第2の電圧発
    生回路とを具備したことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 データの書き込みが可能なメモリセル
    と、 上記メモリセルにデータの書き込みを行う書き込み回路
    と、 外部から供給される第1の外部電源電圧の電圧レベルを
    検出する第1の電圧レベル検出回路と、 外部から供給される第2の外部電源電圧の電圧レベルを
    検出する第2の電圧レベル検出回路と、 上記メモリセルにデータ書き込みを行う際に上記メモリ
    セルに印加する、上記第1の外部電源電圧よりも高電圧
    の書き込み電圧を発生する電圧発生回路と、 上記第1の電圧レベル検出回路で第1の外部電源電圧レ
    ベルが第1の所定レベルよりも低くかつ上記第2の電圧
    レベル検出回路で第2の外部電源電圧レベルが第2の所
    定レベルよりも低いことが検出されたときは上記書き込
    み回路による上記メモリセルへのデータ書き込みを禁止
    し、上記第1の電圧レベル検出回路で第1の外部電源電
    圧レベルが第1の所定レベルよりも高いことが検出され
    たときは上記書き込み回路による上記メモリセルへのデ
    ータ書き込みを可能にする書き込み禁止回路とを具備し
    たことを特徴とする半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 データの書き込み/消去が可能なメモリ
    セルと、 上記メモリセルのデータを消去する消去回路と、 外部から供給される第1の外部電源電圧の電圧レベルを
    検出する第1の電圧レベル検出回路と、 外部から供給される第2の外部電源電圧の電圧レベルを
    検出する第2の電圧レベル検出回路と、 上記メモリセルのデータ消去を行う際に上記メモリセル
    に印加する、上記第1の外部電源電圧よりも高電圧の消
    去電圧を発生する電圧発生回路と、 上記第1の電圧レベル検出回路で第1の外部電源電圧レ
    ベルが第1の所定レベルよりも低くかつ上記第2の電圧
    レベル検出回路で第2の外部電源電圧レベルが第2の所
    定レベルよりも低いことが検出されたときは上記消去回
    路による上記メモリセルへのデータ消去を禁止し、上記
    第1の電圧レベル検出回路で第1の外部電源電圧レベル
    が第1の所定レベルよりも高いことが検出されたときは
    上記消去回路による上記メモリセルのデータ消去を可能
    にする消去禁止回路とを具備したことを特徴とする半導
    体記憶装置。
  4. 【請求項4】 複数の不揮発性メモリセルと、 外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
    る電圧レベル検出回路と、 上記電圧レベル検出回路の電圧レベル検出結果に応じて
    同時に書き込みを行う上記不揮発性メモリセルの個数を
    変えて上記複数の不揮発性メモリセルへデータの書き込
    みを行う書き込み回路とを具備したことを特徴とする不
    揮発性半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 複数の不揮発性メモリセルと、 外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
    る電圧レベル検出回路と、 上記電圧レベル検出回路の電圧レベル検出結果に応じて
    同時にデータ消去を行う上記不揮発性メモリセルの個数
    を変えて上記複数の不揮発性メモリセルのデータ消去を
    行う消去回路とを具備したことを特徴とする不揮発性半
    導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 不揮発性メモリセルと、 外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
    る電圧レベル検出回路と、 上記不揮発性メモリセルへのデータ書き込み時に上記不
    揮発性メモリセルに印加される書き込み電圧の値を上記
    電圧レベル検出回路の電圧レベル検出結果に応じて制限
    する書き込み電圧制限回路とを具備したことを特徴とす
    る不揮発性半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 不揮発性メモリセルと、 外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
    る電圧レベル検出回路と、 上記不揮発性メモリセルのデータ消去時に上記不揮発性
    メモリセルに印加される消去電圧の値を上記電圧レベル
    検出回路の電圧レベル検出結果に応じて制限する消去電
    圧制限回路とを具備したことを特徴とする不揮発性半導
    体記憶装置。
  8. 【請求項8】 メモリセルと、 上記メモリセルの動作を制御する制御回路と、 外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
    る電圧レベル検出回路と、 上記電圧レベル検出回路で外部電源電圧レベルが所定レ
    ベルよりも高いことが検出されたときに、上記外部電源
    電圧よりも低い電圧レベルの電源電圧を発生して上記制
    御回路の少なくとも一部に供給する降圧回路とを具備し
    たことを特徴とする半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 メモリセルと、 上記メモリセルの動作を制御する制御回路と、 外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
    る電圧レベル検出回路と、 上記電圧レベル検出回路で外部電源電圧レベルが所定レ
    ベルよりも低いことが検出されたときに、上記外部電源
    電圧よりも高い電圧レベルの電源電圧を発生して上記制
    御回路の少なくとも一部に供給する昇圧回路とを具備し
    たことを特徴とする半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 メモリセルと、 外部から供給される外部電源電圧の電圧レベルを検出す
    る電圧レベル検出回路と、 上記メモリセルに記憶されているデータを読み出す読み
    出し回路と、 上記電圧レベル検出回路の電圧レベル検出結果に応じて
    外部に対する電流供給能力が変更され、上記読み出し回
    路が読み出したデータを外部へ出力する出力回路とを具
    備したことを特徴とする半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 メモリセルと、 上記メモリセルの動作を制御する制御回路と、 制御信号が入力される入力端子と、 外部から供給される外部電源電圧を受け、この外部電源
    電圧から上記制御回路に供給する内部電源電圧を発生す
    ると共にこの内部電源電圧の値を制御し、上記制御信号
    に基づいて上記内部電源電圧を上記制御回路に供給する
    か否かの制御を行う内部電源電圧制御回路とを具備した
    ことを特徴とする半導体記憶装置。
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