JPH11134876A - フラッシュメモリ装置 - Google Patents

フラッシュメモリ装置

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JPH11134876A
JPH11134876A JP31004097A JP31004097A JPH11134876A JP H11134876 A JPH11134876 A JP H11134876A JP 31004097 A JP31004097 A JP 31004097A JP 31004097 A JP31004097 A JP 31004097A JP H11134876 A JPH11134876 A JP H11134876A
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memory cell
power supply
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Abstract

(57)【要約】 【課題】フラッシュメモリ装置の消去時の各メモリセル
に印加される電圧及び各メモリセルに流れる電流のばら
つきを抑制するフラッシュメモリ装置の提供。 【解決手段】メモリセルアレイをブロックに分割し、各
ブロックでワード線単位にソース線を設け、各ソース線
に低抵抗を直列に接続したし、各ソース線に順次消去時
の高電圧を印加できるようにセレクトゲートを設け、こ
のセレクトゲートを制御する回路を設ける構成とする。
これによって、各ソース線に印加される消去時の電圧の
ばらつき及び各ソース線に流れる電流を制限することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に消去及び
書込み可能な不揮発性半導体記憶装置に関し、特に、一
括消去型の不揮発性半導体記憶装置であるフラッシュメ
モリにおいて、メモリセルの消去時のバラツキを防止す
る装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のフラッシュメモリにおいて、積層
ゲート構造を有するMOSトランジスタからなるメモリ
セルに対する、データの書込みは、ドレイン側からホッ
トエレクトロンの注入により行われ、データの消去は、
ソース側に高電圧を与え、ジャンクションブレークダウ
ンにより発生したホットホールをフローティングゲート
に注入することにより行われる。
【0003】図3(A)は、このメモリセルの書込み状
態の断面構造を模式的に示した図であり、101は第1
の導電型の半導体基板、102および103はこの半導
体基板101の表面に選択的に設けられた半導体基板と
は逆の導電型である第2導電型の不純物領域ソース及び
ドレイン、104は半導体基板表面に形成されたゲート
絶縁膜、105はゲート絶縁膜上に形成されたフローテ
ィングゲート、107は上記フローティングゲート上に
層間絶縁膜106を介して設けられたコントロールゲー
トである。
【0004】このようなメモリセルにおいて、データの
書込み時には、図3(A)に示すように、ソース102
を0V(グランド電位)とし、コントロールゲート10
7には外部から供給される高電圧VPPが与えられ、ドレ
イン103にはドレイン電圧VDとして高電圧(例えば
6V)が与えられる。すると、ドレイン・ソース間にオ
ン電流が流れドレイン近傍でホットエレクトロンがフロ
ーティングゲート105に注入され、トランジスタのし
きい値が上昇し書込状態となる。
【0005】一方、データの消去は、図3(B)に示す
ように、ソース102に高電圧(例えば8V)、コント
ロールゲート107に低電圧(例えば2V)が印加さ
れ、ドレイン103をフローティング状態に設定される
ことで行われる。ソース102に印加された高電圧によ
り、ソース102から半導体基板101へジャンクショ
ンブレークダウンを起こし、電流が流れる。このときソ
ース102近傍にはホットエレクトロンとホットホール
が発生し、このホットホールがフローティングゲート1
07へ注入されフローティングゲート107中のエレク
トロンと結合し、フローティングゲート内の電荷を中和
し、消去状態となる。
【0006】データの読み出しは、ソース102を0
V、コントロールゲート107に電源電圧VDD(例えば
5V)、ドレイン103に読み出し電圧(例えば1V)
を与えたとき、メモリセルのオン/オフ状態に応じてデ
ータの論理レベルが判定される。
【0007】上記メモリセルを用いたフラッシュメモリ
装置は、従来、データの書込みは、例えば1バイト(8
ビット)毎、消去は全セルのソースに同時に高電圧を印
加して全ビット一括で行われている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この従来のフラッシュ
メモリ装置は、一括消去に際して、全ソース線に一括し
て高電圧を印加し、各ソース部に電流を流すため、セル
アレイ内の配線抵抗などにより、各セルに同時に同様の
電圧が流れず、ばらつきが生じることになる。
【0009】このため、メモリセルアレイ内で各セルの
消去されやすいセルと消去されにくいセルとが存在し、
消去後の各セルをしきい値電圧にもばらつきを持つこと
になるという問題点を有している。
【0010】なお、例えば特開平5−189983号公
報には、ソース線を共通にしてなる複数のセルトランジ
スタからなる複数のブロックの各々にセルトランジスタ
の数の比に対応した電流供給能力を備えるソース電圧供
給回路を接続し過剰消去セルトランジスタの発生を回避
するようにしたフラッシュメモリが提案されている。
【0011】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、一括消去型の電気
的に書き込み及び消去可能な不揮発性半導体記憶装置に
おいて、メモリセルアレイ内の各セル印加される消去時
のソース電圧を一様にするフラッシュメモリ装置を提供
することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、フラッシュメモリ装置において、セルアレイ
を複数ブロックに分割して、さらにそのブロック内の各
1行毎にソース線を設け、各ソース線にそれぞれ対応し
た低抵抗素子と、それぞれのソース線を選択するセレク
トトランジスタを備え、このセレクトトランジスタのオ
ン・オフを順次切換えられる消去時間設定回路を備えて
いる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明のフラッシュメモリ装置は、その好
ましい実施の形態において、メモリセルアレイを複数の
ブロックに分割し(例えば図1のブロック1〜4参
照)、前記各ブロックに対応してブロック電源制御回路
(図1の電源制御回路5〜8参照)を備え、前記各ブロ
ック内で、ワード線単位に複数のメモリセルトランジス
タに共通のソース線(図2の16、17)を設け、ブロ
ック電源制御回路は、前記各ソース線にそれぞれ直列に
接続した低抵抗素子(図2の14)と、前記各ソース線
に、順次、消去時の高電圧を前記電源制御回路(図2の
10)から印加するための手段を備える。
【0014】本発明の実施の形態においては、各ブロッ
ク電源制御回路(図2の5)は、電源制御回路(図2の
10)の出力に第1端子を接続し、消去制御信号(図2
のERASE ̄、Lowレベルの時、アクティブ)を制
御端子に入力する第1のスイッチトランジスタ(図2の
PchMOSトランジスタ11)と、前記各ソース線に
対応して設けられ、第1端子を前記第1のスチッチトラ
ンジスタ(図2のPchMOSトランジスタ11)の第
2端子に共通接続し、第2端子を、各ソース線にそれぞ
れ一端を接続した低抵抗素子(図2の14)の他端にそ
れぞれ接続した複数のセレクト用トランジスタ(図2の
NchMOSトランジスタ12、13)と、消去時間設
定回路(図2の15)と、を備え、該複数のセレクト用
トランジスタ(図2の12、13)の制御端子に消去時
間設定回路(図2の15)の出力がそれぞれ接続され、
消去モード時(ERASE ̄信号がアクティブの時)、
該複数のセレクト用トランジスタ(図2の12、13)
が消去時間制御回路の出力により順次導通する、構成と
されている。
【0015】本発明の実施の形態においては、消去時間
設定回路(図2の15)は、前記複数のセレクト用トラ
ンジスタ(図2の12、13)の導通状態が時間軸上で
互いに重ならないように制御する。
【0016】本発明の実施の形態によれば、メモリセル
アレイをブロックに分割し、各ブロックでさらにソース
線を各ワード線に接続されたメモリセル単位に分割した
ので、各ソース線に印加される消去時の高電圧の電圧ば
らつきを小さくする。また、各ソース線毎に低抵抗が直
列に接続されていることでソース線に流れる電流を制限
することができ、各メモリセルのばらつきで消去しやす
いメモリセルのソース電流が流れ過ぎることを抑制す
る。
【0017】さらに、消去時間設定回路により、各分割
したソース線単位でメモリセルの消去を行うため最初の
消去設定時間で消去不足の場合に、消去不足のメモリセ
ルがあるソース線にのみ追加の消去を行うような制御も
可能となるという利点を有する。
【0018】
【実施例】次に、上記した本発明の実施の形態について
更に詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を
参照して説明する。図1は、本発明のフラッシュメモリ
装置の一実施例の構成をブロック図にて示したものであ
る。
【0019】図1において、1はメモリセルアレイ、2
は行デコーダ回路、3はセンスアンプ、4は列デコーダ
回路、5、6、7、8はメモリセルアレイの4つのブロ
ックの各ブロック1,2,3,4に対応して設けられた
ブロック電源制御回路、9は機能制御回路、10は電源
制御回路である。
【0020】図2は、上記メモリセルアレイ1のブロッ
ク1を代表的に取り出してその一部の回路構成を示した
図である。
【0021】図2を参照すると、ブロック1の電源制御
回路5は、PchMOSトランジスタ11、ソース線1
6、17を選択するセレクトトランジスタ12、13、
およびソース線16、17に直列に接続された低抵抗素
子14を介して、ソース線に接続され、セレクトトラン
ジスタ12、13のゲート端子には、消去時間設定回路
15の出力が接続されている。図2において、ソース線
16、17はそれぞれワード線21を共通とするメモリ
セル18、19に共通接続している。ワード線21はメ
モリセルトランジスタのコントロールゲートに接続す
る。メモリセルトランジスタのドレインはそれぞれデジ
ット線22に接続され、列(カラム)選択用トランジス
タ20を介してセンスアンプに共通に接続されている。
【0022】本発明の一実施例では、メモリセルアレイ
の各ブロックに対して、各ワード線に接続されたメモリ
セルトランジスタ18にソース線17、メモリセルトラ
ンジスタ19にソース線16と、ソース線を分割し、各
ソース線に低抵抗素子14を備えることで、各ソース線
に流れる電流を制限し、消去時に、各メモリセルに流れ
る電流を安定化させる。
【0023】また各ソース線毎に、セレクトトランジス
タ12、13を設け、このセレクトトランジスタ12、
13のON/OFFを消去時間設定回路15により制御
する。
【0024】例えば各ソース線に接続されたメモリセル
が10μsの消去時間で消去可能とすると、この消去時
間設定回路15から、まずセレクトトランジスタ12を
10μsの間ONし、次にこのセレクトトランジスタ1
2をOFFすると同時に、セレクトトランジスタ13を
10μsの間ONさせるという具合に、各ソース線に順
次消去時間を設定した時間だけ、消去時の高電圧が電源
制御回路10からソース線に印加される構成とされてい
る。
【0025】このように、本発明の一実施例において
は、消去時に同時に高電圧が印加されるメモリセルは、
各ブロックのさらに1ワード線に接続されたメモリセル
分だけとなり、各メモリセルに印加される電圧のばらつ
き、各ソースに流れる電流のばらつきを小さくすること
ができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば下記
記載の効果を奏する。
【0027】本発明の第1の効果は、ソース線に印加さ
れる消去時の高電圧の電圧ばらつきが小さくなる、とい
うことである。
【0028】その理由は、本発明においては、メモリセ
ルアレイをブロックに分割し、各ブロックでさらにソー
ス線を各ワード線に接続されたメモリセル単位に分割し
た構成としたためである。
【0029】本発明の第2の効果は、ソース線に流れる
電流を制限することができ、各メモリセルのばらつきで
消去しやすいメモリセルのソース電流が流れ過ぎること
を抑制する、ということである。
【0030】その理由は、本発明においては、各ソース
線毎に低抵抗が直列に接続したためである。
【0031】さらに、本発明の第3の効果は、最初の消
去設定時間で消去不足の場合に、消去不足のメモリセル
があるソース線にのみ追加の消去を行うような制御も可
能であるという、ことである。
【0032】その理由は、本発明においては、消去時間
設定回路により、各分割したソース線単位でメモリセル
の消去を行うようにしたためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の一実施例におけるメモリセルアレイの
回路構成の一部を示す図である。
【図3】フラッシュメモリセルの断面構造および各動作
モードでの印加電圧を説明するための図である。
【符号の説明】
1 メモリセルアレイ 2 行デコーダ回路 3 センスアンプ 4 列デコーダ 5 ブロック1の電源制御回路 6 ブロック2の電源制御回路 7 ブロック3の電源制御回路 8 ブロック4の電源制御回路 9 機能制御回路 10 電源制御回路 11 Pチャネルトランジスタ 12,13 セレクトトランジスタ 14 低抵抗 15 消去時間設定回路 16,17 ソース配線 18,19 メモリセル 20 列選択用トランジスタ 21 ワード配線 101 半導体基板 102 ソース拡散層 103 ドレイン拡散層 104 ゲート酸化膜 105 フローティングゲート 106 絶縁膜 107 コントロールゲート

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】積層ゲート構造を有するMOSメモリセル
    トランジスタを含む不揮発性メモリセルアレイと、該メ
    モリセルアレイが複数個に分割されたブロックに対して
    それぞれ電源制御回路を具備することを特徴とするフラ
    ッシュメモリ装置。
  2. 【請求項2】前記各ブロックにそれぞれ設けられたソー
    ス線と、前記各ソース線にそれぞれ対応して接続された
    低抵抗素子と、前記各ソース線を選択するセレクトトラ
    ンジスタと、消去モード時に前記セレクトトランジスタ
    のオン・オフを制御する消去時間設定回路と、を備えた
    ことを特徴とする請求項1記載のフラッシュメモリ装
    置。
  3. 【請求項3】一括消去型の電気的に書き込み及び消去可
    能な不揮発性半導体記憶装置において、不揮発性メモリ
    セルアレイを複数ブロックに分割して、該ブロック内の
    各1行毎に設けられたソース線にそれぞれ接続した低抵
    抗素子と、前記各ソース線をそれぞれ選択する複数のセ
    レクト用トランジスタと、消去モード時、前記複数のセ
    レクトトランジスタを順次オン・オフ制御する消去時間
    設定回路と、を備え、前記セレクトトランジスタを介し
    て前記選択されたソース線に消去時の高電圧を電源回路
    から順次供給することを特徴とするフラッシュメモリ装
    置。
  4. 【請求項4】一括消去型の電気的に書き込み及び消去可
    能な不揮発性半導体記憶装置において、 不揮発性メモリセルアレイを複数のブロックに分割し、 前記各ブロックに対応してブロック電源制御回路を備
    え、 前記各ブロック内で、ワード線単位に複数のメモリセル
    トランジスタに共通のソース線を設け、 前記ブロック電源制御回路が、前記各ソース線にそれぞ
    れ直列に接続した低抵抗素子と、 前記各ソース線に順次消去時の高電圧を電源制御回路か
    ら印加するように制御する手段を備えたことを特徴とす
    るフラッシュメモリ装置。
  5. 【請求項5】前記各ソース線に順次消去時の高電圧を電
    源制御回路から印加するように制御する手段が、 前記電源制御回路の出力に第1端子を接続し、消去制御
    信号を制御端子に入力する第1のスイッチトランジスタ
    と、 前記各ソース線に対応して設けられ、第1端子を前記第
    1のスイッチトランジスタの第2端子に共通接続し、第
    2端子を、前記各ソース線にそれぞれ直列に接続した前
    記低抵抗素子にそれぞれ接続した複数のセレクト用トラ
    ンジスタと、 消去時間設定回路と、 を備え、 前記複数のセレクト用トランジスタの制御端子に前記消
    去時間設定回路の出力がそれぞれ接続され、消去モード
    時、前記第1のスイッチトランジスタがオンし、且つ、
    前記複数のセレクト用トランジスタが順次導通する、こ
    とを特徴とする請求項4記載のフラッシュメモリ装置。
  6. 【請求項6】前記消去時間設定回路が、前記複数のセレ
    クト用トランジスタの導通状態が時間軸上で互いに重な
    らないように制御する、ことを特徴とする請求項4記載
    のフラッシュメモリ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6970385B2 (en) 2002-09-06 2005-11-29 Renesas Technology Corp. Non-volatile semiconductor memory device suppressing write-back fault
WO2009072616A1 (ja) * 2007-12-05 2009-06-11 Toppan Printing Co., Ltd. 不揮発性半導体メモリ素子、および不揮発性半導体メモリ装置
JP2010079977A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toppan Printing Co Ltd 定電流型電源回路を有する不揮発性半導体メモリ装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6970385B2 (en) 2002-09-06 2005-11-29 Renesas Technology Corp. Non-volatile semiconductor memory device suppressing write-back fault
WO2009072616A1 (ja) * 2007-12-05 2009-06-11 Toppan Printing Co., Ltd. 不揮発性半導体メモリ素子、および不揮発性半導体メモリ装置
JP5338680B2 (ja) * 2007-12-05 2013-11-13 凸版印刷株式会社 不揮発性半導体メモリ素子、および不揮発性半導体メモリ装置
JP2010079977A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toppan Printing Co Ltd 定電流型電源回路を有する不揮発性半導体メモリ装置

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