JPH1126727A - 不揮発性半導体メモリ - Google Patents

不揮発性半導体メモリ

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JPH1126727A
JPH1126727A JP18123597A JP18123597A JPH1126727A JP H1126727 A JPH1126727 A JP H1126727A JP 18123597 A JP18123597 A JP 18123597A JP 18123597 A JP18123597 A JP 18123597A JP H1126727 A JPH1126727 A JP H1126727A
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寛 菅原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ読み出し時に、センスアンプの読み出
しマージンの劣化を防止し、信頼性を高めた不揮発性半
導体メモリを提供する。 【解決手段】 浮遊ゲートを有するMOSトランジスタ
からなるメモリセルと、データ読み出し時に、メモリセ
ルから出力される読み出し電圧と所定の基準電圧とを比
較し、メモリセルに記録されたデータを再生するセンス
アンプと、メモリセルと同一構造のリファレンスセル、
及びリファレンスセルに印加するリファレンスセル制御
電圧を発生するリファレンスセル制御電圧発生回路を備
え、リファレンスセルの出力から基準電圧を発生するリ
ファレンス電圧発生回路とを有する不揮発性半導体メモ
リにおいて、リファレンスセルの浮遊ゲート及び制御ゲ
ートを短絡した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気的に書き込み及
び消去が可能なフラッシュEEPROM(Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮
発性半導体メモリに関するものである。
【0002】
【従来の技術】浮遊ゲートを有するMOSトランジスタ
をメモリセルとする不揮発性半導体メモリでは、浮遊ゲ
ートに電子を注入することによりデータを書き込み、浮
遊ゲートから電子を引き抜くことによりデータの消去を
行う。浮遊ゲートに電子が注入されたメモリセルは制御
ゲートから見たメモリセルのしきい値電圧Vthが上が
り、浮遊ゲートから電子を引き抜かれたメモリセルはそ
のしきい値電圧Vthが下がる。データ読み出し時に
は、選択されたメモリセルの制御ゲートに対して所定の
ゲート電圧Vcgを印加し、そのときにメモリセルから
出力される読み出し電圧Vsと、基準電圧Vrefとを
比較することにより、メモリセルの記録内容を再生す
る。
【0003】なお、以下では、メモリセルのしきい値電
圧が低い状態を「オン状態」と称し、メモリセルのしき
い値電圧が高い状態を「オフ状態」と称する。
【0004】図9は不揮発性半導体メモリの構成を示す
ブロック図である。
【0005】図9において、不揮発性半導体メモリは、
格子状に配置された複数のメモリセルMCからなるメモ
リセルアレイ10と、データの書き込みあるいは読み出
しを行うメモリセルMCに対応したワード線WLを選択
するX−メインデコーダ20及びX−プリデコーダ30
と、データの書き込みあるいは読み出しを行うメモリセ
ルMCに対応したビット線BLを選択するカラムセレク
タ40と、ワード線WLに接続される各メモリセルを駆
動するためのワード線ドライバ50と、入力されたアド
レス信号を一時的に記憶するアドレスバッファ60と、
メモリセルMCに記録する入力データ及びメモリセルM
Cから読み出された出力データを一時的に保持し、外部
装置との送受信を行うI/Oバッファ70と、データが
記録されたメモリセルMCのオン/オフ状態を判別する
センスアンプ80と、データ読み出し時に、センスアン
プ80でメモリセルMCのオン/オフ状態を判定するた
めの基準電圧Vrefを出力するリファレンス電圧発生
回路90と、データ読み出し時に、メモリセルMCに印
加するゲート電圧Vcgを出力する読出電圧発生回路1
00と、I/Oバッファ70、センスアンプ80、リフ
ァレンス電圧発生回路90、及び読出電圧発生回路10
0の動作をそれぞれ制御するための制御信号を出力する
制御回路110とによって構成されている。なお、図9
に示したセンスアンプ80は、データ書き込み時に各メ
モリセルMCに対してデータを書き込むための書き込み
回路として動作する。
【0006】次に、図9に示した不揮発性半導体メモリ
の、データ読み出し時の各構成要素の動作について図1
0〜図12を用いて説明する。
【0007】図10は従来の不揮発性半導体メモリのデ
ータ読み出し時の各構成要素の関係を示すブロック図で
あり、図11は図10に示した不揮発性半導体メモリの
メモリセルの構造を示す断面図である。また、図12は
図10に示したリファレンスセルのID−Vcg特性を
示すグラフである。なお、図11に示した断面構造のう
ち、点線で囲まれた領域が1つのメモリセルMCの構造
を示している。
【0008】図10において、データ読み出し時には、
まず、X−メインデコーダ20及びX−プリデコーダ3
0によってデータを読み出すメモリセルMCに対応した
ワード線WLが選択され、選択されたワード線WLに対
して読出電圧発生回路100からゲート電圧Vcgが印
加される。
【0009】このとき、カラムセレクタ40によって選
択されたビット線BLには、選択されたメモリセルMC
のオン/オフ状態に応じたビット線電位Vbが発生し、
ビット線電位Vbは、負荷トランジスタQ4によって増
幅され、読み出し電圧Vsとしてセンスアンプ80の一
方の入力端子に入力される。
【0010】なお、トランジスタQ5は制御回路110
から出力されるプリチャージ制御信号PRECにより制
御され、ビット線BLに対してプリチャージを行うとき
にオンにされる。また、トランジスタQ6は、データの
読み出し終了後、制御回路110から出力されるディス
チャージ制御信号DISによりオンにされ、ビット線電
位Vb及び読み出し電圧Vsをそれぞれ接地電位GND
にディスチャージする。
【0011】一方、リファレンス電圧発生回路9が有す
るリファレンスセルRC3には、リファレンスセル制御
電圧発生回路93からリファレンスセル制御電圧Vre
fgが印加される。このとき、リファレンスセルRC3
に流れる電流IDが負荷トランジスタQ1によって電圧
に変換され、リファレンス電圧Vrefとしてセンスア
ンプ8の他方の入力端子に入力される。
【0012】センスアンプ80は差動増幅器で構成さ
れ、読み出し電圧Vs及びリファレンス電圧Vrefの
差を増幅し、メモリセルMCに記録されたデータを再生
する。なお、トランジスタQ2はトランジスタQ5と同
様にプリチャージ時に用いられ、トランジスタQ3はト
ランジスタQ6と同様にリファレンスセルRC3の出力
電圧及びリファレンス電圧Vrefをそれぞれ接地電位
GNDにディスチャージする。また、リファレンスセル
RC3は、その電気的特性がメモリセルMCと同一にな
るようにメモリセルMCと同一の構造で形成される。
【0013】図11において、メモリセルMCは、ソー
ス3、ドレイン4、浮遊ゲート2、及び制御ゲート1を
備えたMOSトランジスタによって構成され、上述した
ように浮遊ゲート2に電子を注入することでデータの書
き込みが行われ、浮遊ゲート2から電子が引き抜かれる
ことでデータの消去が行われる。
【0014】なお、図11では図示していないが、浮遊
ゲート2と制御ゲート1の間、及び浮遊ゲート2とソー
ス3及びドレイン4の間はそれぞれ酸化膜によって絶縁
されている。
【0015】ところで、センスアンプ80で読み出し電
圧Vsとリファレンス電圧Vrefとを確実に比較する
ためには(読み出しマージンを確保するため)、リファ
レンスセルRC3のID−Vcg特性を、メモリセルM
Cがオン状態のときのID−Vcg特性IMC”1”と
メモリセルMCがオフ状態のときのID−Vcg特性I
MC”0”のほぼ中間の特性IRC3にすればよい(図
12参照)。
【0016】ここで、リファレンスセルRC3のID−
Vcg特性を図12に示したIRC3にするためには、
リファレンスセルRC3のしきい値電圧を、メモリセル
MCがオン状態のときのしきい値電圧とメモリセルMC
がオフ状態のときのしきい値電圧とのほぼ中間の値に設
定し、データ読み出し時は、リファレンスセル制御電圧
発生回路93の出力電圧Vrefgを、メモリセルMC
に印加されるゲート電圧Vcgと同じ値に設定すればよ
い。
【0017】また、リファレンスセルRC3の浮遊ゲー
トから、メモリセルMCのオン状態と同じように電子を
引き抜き、データ読み出し時は、リファレンスセル制御
電圧発生回路93の出力電圧Vrefgを変化させるこ
とにより、リファレンスセルRC3のID−Vcg特性
を制御してもよい。
【0018】次に、従来のリファレンスセル制御電圧発
生回路の構成について図13及び図14を用いて説明す
る。
【0019】図13は図10に示したリファレンスセル
制御電圧発生回路の第1従来例の構成を示す回路図であ
り、図14は図10に示したリファレンスセル制御電圧
発生回路の第2従来例の構成を示す回路図である。
【0020】図13において、第1従来例のリファレン
スセル制御電圧発生回路93は、リファレンス制御電圧
発生信号VUPで制御されるトランジスタQ10と、抵
抗器R1及び抵抗器R2とによって構成され、リファレ
ンスセル制御電圧Vrefgは、トランジスタQ10を
介して与えられた外部電源電圧Vccを抵抗器R1及び
抵抗器R2によって分割することで生成される。
【0021】図14において、第2従来例のリファレン
スセル制御電圧発生回路94は、リファレンス制御電圧
発生信号VUPで制御されるトランジスタQ11と、抵
抗器R3及び抵抗器R4とによって構成され、リファレ
ンスセル制御電圧Vrefgは、トランジスタQ11を
介して与えられたゲート電圧Vcgを抵抗器R3及び抵
抗器R4によって分割することで生成される。
【0022】ここで、図13に示すような回路構成で
は、外部電源電圧Vcc及びメモリセルMCに印加する
ゲート電圧Vcgが変動したときに、メモリセルMC及
びリファレンスセルRC3の電流がそれぞれ別々に変動
し、センスアンプ80の読み出しマージンが狭くなる問
題がある。
【0023】そこで、図14に示すリファレンスセル制
御電圧発生回路94では、図13に示したリファレンス
セル制御電圧発生回路93の問題点を回避するため、ゲ
ート電圧Vcgを抵抗器R3及び抵抗器R4によって分
割してリファレンスセル制御電圧Vrefgを生成して
いる。このようにすることで、メモリセルMC及びリフ
ァレンスセルRC3の電流は同じ電圧(ゲート電圧Vc
g)の変動にのみ影響され、別々に変動することが抑制
される。
【0024】なお、図11に示すメモリセルMCでは、
制御ゲート1と浮遊ゲート2のカップリング容量をCC
Fとし、ソース3、ドレイン4が形成される基板と浮遊
ゲート2のカップリング容量をCALLとしたとき、そ
のレシオは0.6=CALL//CCFであるとする。
すなわち制御ゲートに5Vが印加されたとき、浮遊ゲー
トには約3.0Vの電圧が印加される。
【0025】このとき、リファレンスセルRC3に流れ
る電流IDを、メモリセルMCがオン状態のときの電流
とメモリセルMCがオフ状態のときの電流のほぼ中間の
電流にするためには、リファレンス制御電圧Vrefg
を1.50Vに設定すればよい。また、図14に示す回
路をリファレンスセル制御電圧発生回路に採用した場
合、抵抗器R3及び抵抗器R4の比はR3:R4=7:
3となる。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような従来の不揮発性半導体メモリでは、リファレンス
セルのしきい値電圧を制御するためには、リファレンス
セルに対してメモリセルと同様に消去あるいは書き込み
動作を行う必要があり、その制御が繁雑になるという問
題があった。
【0027】また、リファレンスセルが浮遊ゲートを持
つため、データの読み出し毎にリファレンスセルに電流
が流れ、浮遊ゲートに電子が注入されて、しきい値電圧
が上昇する読み出しディスターブが発生する。このと
き、リファレンスセルのID−Vcg特性は図12に示
したIRC3’になる。
【0028】図15に示すように、読み出しディスター
ブが発生する前のリファレンス電圧Vrefは、メモリ
セルMCがオン状態のときの読み出し電位Vs(on)
とオフ状態のときの読み出し電位Vs(off)の、ほ
ぼ中間の電位Vref(0)になる。
【0029】しかしながら、読み出しディスターブが発
生した後のリファレンス電圧Vrefは、リファレンス
セルRC3のしきい値電圧が上昇してリファレンスセル
RC3に流れる電流が減少するため、Vref(0)よ
りも高い電圧Vref(1)になる。したがって、従来
の不揮発性半導体メモリではセンスアンプの読み出しマ
ージンが劣化するという問題があった。
【0030】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、データ
読み出し時の、センスアンプの読み出しマージンの劣化
を防止し、信頼性を高めた不揮発性半導体メモリを提供
することを目的とする。
【0031】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の不揮発性半導体メモリは、浮遊ゲートを有する
MOSトランジスタからなるメモリセルと、データ読み
出し時に、前記メモリセルから出力される読み出し電圧
と所定の基準電圧とを比較し、前記メモリセルに記録さ
れたデータを再生するセンスアンプと、前記メモリセル
と同一構造のリファレンスセル、及び前記リファレンス
セルに印加するリファレンスセル制御電圧を発生するリ
ファレンスセル制御電圧発生回路を備え、前記リファレ
ンスセルの出力から前記基準電圧を発生するリファレン
ス電圧発生回路と、を有する不揮発性半導体メモリにお
いて、前記リファレンスセルの浮遊ゲート及び制御ゲー
トが短絡されていることを特徴とする。
【0032】このとき、リファレンスセル制御電圧発生
回路は、メモリセルに印加されるゲート電圧を所定の抵
抗比で分割し、リファレンスセル制御電圧として出力す
る、直列に接続された複数の分割用抵抗器を有していて
もよく、リファレンスセル制御電圧発生回路は、メモリ
セルに印加されるゲート電圧を所定の容量比で分割し、
リファレンスセル制御電圧として出力する、直列に接続
された複数の分割用コンデンサを有していてもよい。
【0033】ここで、分割用コンデンサは、メモリセル
と同一構造であり、制御ゲート及び浮遊ゲートに相当す
る2つの電極と該2つの電極に挟まれた絶縁膜によって
構成される第1のコンデンサと、メモリセルと同一構造
であり、前記浮遊ゲート及び該メモリセルのソース、ド
レインが形成される基板に相当する2つの電極と該2つ
の電極に挟まれた絶縁膜とによって構成される第2のコ
ンデンサと、を有していてもよく、分割用コンデンサ
は、メモリセルと同一構造であり、制御ゲート及び浮遊
ゲートに相当する2つの電極と該2つの電極に挟まれる
絶縁膜とによって構成される第1のコンデンサと、リフ
ァレンスセルの浮遊ゲート及び該リファレンスセルのソ
ース、ドレインが形成される基板からなる2つの電極と
該2つの電極に挟まれるゲート酸化膜によって構成され
る第2のコンデンサと、を有していてもよい。
【0034】上記のように構成された不揮発性半導体メ
モリは、リファレンスセルがメモリセルと同様に浮遊ゲ
ート及び制御ゲートをもち、その浮遊ゲートと制御ゲー
トを短絡することにより、読み出し時に浮遊ゲートに対
して電子が注入されないため(制御ゲートに吸収され
る)、読み出しディスターブが発生しなくなる。
【0035】また、リファレンスセル制御電圧発生回路
が複数の分割用コンデンサを有し、分割用コンデンサに
よってメモリセルに印加されるゲート電圧を所定の容量
比で分割し、リファレンスセル制御電圧として出力する
ことで、メモリセルに印加されるゲート電圧が変動した
場合、その変動に応じてリファレンスセル制御電圧も同
様の比率で変動する。
【0036】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
【0037】(第1の実施の形態)本実施の形態の不揮
発性半導体メモリは、リファレンス電圧発生回路が有す
るリファレンスセルの浮遊ゲート及び制御ゲートを短絡
した点が従来の構成と異なっている、その他の構成は従
来と同様である。
【0038】図1は本発明の不揮発性半導体メモリのデ
ータ読み出し時の各構成要素の関係を示すブロック図で
あり、図2は図1に示したリファレンス電圧発生回路が
有するリファレンスセルの構造を示す断面図である。ま
た、図3は図1に示したリファレンス電圧発生回路が有
するリファレンスセルのID−Vcg特性を示すグラフ
であり、図4は本発明の不揮発性半導体メモリの第1の
実施の形態のデータ読み出し時の読み出し電圧Vsとリ
ファレンス電圧Vrefの様子を示す波形図である。
【0039】本実施の形態のリファレンスセルRC1は
メモリセルMCと同様に浮遊ゲート2及び制御ゲート1
をそれぞれ備え、図2に示すように浮遊ゲート2と制御
ゲート1をコンタクト5で短絡する。
【0040】ここで、リファレンスセルRC1の浮遊ゲ
ート2からみたMOSトランジスタはメモリセルMCと
同一の構造であり、浮遊ゲート2からみたMOSトラン
ジスタのID−Vcg特性はメモリセルMCのそれと同
一であるため、リファレンスセルRC1のゲート電圧V
refgを制御することにより、リファレンスセルRC
1のID−Vcg特性を、図3に示すようにオン状態の
メモリセルMCのID−Vcg特性とオフ状態のメモリ
セルMCのID−Vcg特性のほぼ中間の特性に設定す
ることができる。
【0041】また、図1に示すように、リファレンスセ
ルRC1では浮遊ゲート2と制御ゲート1が短絡されて
いるため、読み出し時に浮遊ゲート2に対して電子が注
入されなくなり(制御ゲート1に吸収される)、読み出
しディスターブが発生しない。
【0042】したがって、図4に示すように、リファレ
ンス電圧Vrefは、常にメモリセルMCがオン状態の
ときの読み出し電圧Vs(on)とオフ状態のときの読
み出し電圧Vs(off)の中間の電圧に設定され、セ
ンスアンプの読み出しマージンの劣化が防止される。
【0043】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0044】本実施の形態の不揮発性半導体メモリは、
リファレンスセル制御電圧発生回路の構成が従来と異な
っている。その他の構成は従来と同様であるため、その
説明は省略する。
【0045】図14に示したように、リファレンスセル
制御電圧Vrefgを2つの抵抗器を用いて発生させる
場合、ゲート電圧Vcgを出力する読出電圧発生回路1
0からは電流が定常的に出力されることになる。したが
って、読出電圧発生回路10の電流駆動能力に余裕を持
たせる必要が生じ、その回路規模が増大する。
【0046】また、ゲート電圧Vcgが変動したとき、
メモリセルMCの浮遊ゲート2には制御ゲート1との間
のカップリング容量CCFを介してその変動が印加され
る。一方、リファレンスセルRC1の浮遊ゲート2に
は、抵抗器で分割された電圧変動がそのまま印加され
る。したがって、両者のゲート電圧の変動にずれが生
じ、センスアンプの読み出しマージンが劣化する可能性
がある。
【0047】本実施の形態は、これらの問題点を解決す
るために、リファレンスセル制御電圧発生回路を図5に
示すような回路で構成する。
【0048】図5は本発明の不揮発性半導体メモリの第
2の実施の形態の構成を示す図であり、リファレンスセ
ル制御電圧発生回路の構成を示す回路図である。
【0049】図5において、本実施の形態のリファレン
スセル制御電圧発生回路92は、コンデンサC1とコン
デンサC2とによってゲート電圧Vcgを分割すること
によりリファレンスセル制御電圧Vrefgを発生す
る。このようにすると、メモリセルMCと同様に、リフ
ァレンスセルRC1の浮遊ゲート2にはゲート電圧Vc
gの変動がコンデンサC1及びコンデンサC2を介して
印加される。なお、トランジスタQ8及びトランジスタ
Q9は、読み出し終了後、コンデンサC1及びコンデン
サC2の各電極を接地電位GNDにディスチャージする
ためのものである。
【0050】なお、メモリセルMCに印加されるゲート
電圧Vcgを5.0Vとしたとき、リファレンスセル制
御電圧Vrefgを1.5Vにするためには、コンデン
サC1とコンデンサC2の容量比をC1:C2=3:7
に設定すればよい。
【0051】次に、コンデンサC1とコンデンサC2の
形成方法について図6〜図8を用いて説明する。
【0052】図6は図5に示したリファレンスセル制御
電圧発生回路のコンデンサC1及びコンデンサC2の形
成方法の一例を示す断面図であり、図7は図5に示した
リファレンスセル制御電圧発生回路のコンデンサC1及
びコンデンサC2の形成方法の他の例を示す断面図であ
る。また、図8は図5に示したリファレンスセル制御電
圧発生回路から出力されるリファレンスセル制御電圧の
様子を示す波形図である。
【0053】図2に示したように、リファレンスセルR
C1は、浮遊ゲート2と制御ゲート1とがコンタクト5
によって短絡されている。ここで、浮遊ゲート2とソー
ス3、ドレイン4が形成される基板との間にはゲート酸
化膜があるため、浮遊ゲート2、基板、及びゲート酸化
膜によってコンデンサC22が形成される。そこで、こ
のコンデンサC22を図5に示したコンデンサC2とし
て用いる。また、図6に示すようにフィールド上にメモ
リセルMCと同じ構造でセルを形成すると、その浮遊ゲ
ート2、制御ゲート1、及び浮遊ゲート2と制御ゲート
1に挟まれる酸化膜によってコンデンサC11が形成さ
れる。このコンデンサC11を図5に示したコンデンサ
C1として用いる。
【0054】また、図7に示すように、フィールド上に
メモリセルMCと同じ構造のセルを形成し、そのソース
3及びドレイン4をそれぞれ基板と同電位にする。この
とき、基板、浮遊ゲート2、及び基板と浮遊ゲート2と
に挟まれる酸化膜とによってコンデンサC222が形成
される。また、浮遊ゲート2、制御ゲート1、及び浮遊
ゲート2と制御ゲート1に挟まれる酸化膜によってコン
デンサC111が形成される。このコンデンサC222
を図5に示したコンデンサC2として用い、コンデンサ
C111を図5に示したコンデンサC1として用いても
よい。
【0055】ここで、コンデンサC1及びコンデンサC
2を用いてリファレンスセル制御電圧Vrefgを発生
させたときの読み出し電圧Vsとリファレンス電圧Vr
efの様子を図8に示す。
【0056】図8に示すように、t1、及びt2の期間
でゲート電圧Vcgが変動しているが、リファレンスセ
ル制御電圧Vrefgもゲート電圧Vcgの変動に応じ
てメモリセルMCと同様の比率で変化する。したがっ
て、本実施の形態の不揮発性半導体メモリにおいては、
センスアンプの読み出しマージンの劣化がより防止され
る。
【0057】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【0058】リファレンスセルの浮遊ゲート及び制御ゲ
ートが短絡されていることで、読み出し時に浮遊ゲート
に対して電子が注入されないため、読み出しディスター
ブが発生しなくなる。
【0059】したがって、センスアンプに入力される基
準電圧は、メモリセルがオン状態のときの読み出し電圧
とオフ状態のときの読み出し電圧の中間の電圧に設定さ
れ、センスアンプの読み出しマージンの劣化が防止され
る。
【0060】また、リファレンスセル制御電圧発生回路
に、メモリセルに印加されるゲート電圧を所定の容量比
で分割し、リファレンスセル制御電圧として出力する、
直列に接続された複数の分割用コンデンサを有すること
で、メモリセルに印加されるゲート電圧が変動した場
合、その変動に応じてリファレンスセル制御電圧も同様
の比率で変動するため、センスアンプの読み出しマージ
ンの劣化がより防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の不揮発性半導体メモリのデータ読み出
し時の各構成要素の関係を示すブロック図である。
【図2】図1に示したリファレンス電圧発生回路が有す
るリファレンスセルの構造を示す断面図である。
【図3】図1に示したリファレンス電圧発生回路が有す
るリファレンスセルのID−Vcg特性を示すグラフで
ある。
【図4】本発明の不揮発性半導体メモリの第1の実施の
形態のデータ読み出し時の読み出し電圧Vsとリファレ
ンス電圧Vrefの様子を示す波形図である。
【図5】本発明の不揮発性半導体メモリの第2の実施の
形態の構成を示す図であり、リファレンスセル制御電圧
発生回路の構成を示す回路図である。
【図6】図5に示したリファレンスセル制御電圧発生回
路のコンデンサC1及びコンデンサC2の形成方法の一
例を示す断面図である。
【図7】図5に示したリファレンスセル制御電圧発生回
路のコンデンサC1及びコンデンサC2の形成方法の他
の例を示す断面図である。
【図8】図5に示したリファレンスセル制御電圧発生回
路から出力されるリファレンスセル制御電圧の様子を示
す波形図である。
【図9】不揮発性半導体メモリの構成を示すブロック図
である。
【図10】従来の不揮発性半導体メモリのデータ読み出
し時の各構成要素の関係を示すブロック図である。
【図11】図10に示した不揮発性半導体メモリのメモ
リセルの構造を示す断面図である。
【図12】図10に示したリファレンスセルのID−V
cg特性を示すグラフである。
【図13】図10に示したリファレンスセル制御電圧発
生回路の第1従来例の構成を示す回路図である。
【図14】図10に示したリファレンスセル制御電圧発
生回路の第2従来例の構成を示す回路図である。
【図15】従来の不揮発性半導体メモリのデータ読み出
し時の読み出し電圧Vsとリファレンス電圧Vrefの
様子を示す波形図である。
【符号の説明】 1 制御ゲート 2 浮遊ゲート 3 ソース 4 ドレイン 5 コンタクト 91、92 リファレンスセル制御電圧発生回路 C1、C2、C11、C22、C111、C222
コンデンサ MC メモリセル Q1〜Q9 トランジスタ RC1 リファレンスセル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 浮遊ゲートを有するMOSトランジスタ
    からなるメモリセルと、 データ読み出し時に、前記メモリセルから出力される読
    み出し電圧と所定の基準電圧とを比較し、前記メモリセ
    ルに記録されたデータを再生するセンスアンプと、 前記メモリセルと同一構造のリファレンスセル、及び前
    記リファレンスセルに印加するリファレンスセル制御電
    圧を発生するリファレンスセル制御電圧発生回路を備
    え、前記リファレンスセルの出力から前記基準電圧を発
    生するリファレンス電圧発生回路と、を有する不揮発性
    半導体メモリにおいて、 前記リファレンスセルの浮遊ゲート及び制御ゲートが短
    絡されていることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の不揮発性半導体メモリ
    において、 リファレンスセル制御電圧発生回路は、 メモリセルに印加されるゲート電圧を所定の抵抗比で分
    割し、リファレンスセル制御電圧として出力する、直列
    に接続された複数の分割用抵抗器を有すること特徴とす
    る不揮発性半導体メモリ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の不揮発性半導体メモリ
    において、 リファレンスセル制御電圧発生回路は、 メモリセルに印加されるゲート電圧を所定の容量比で分
    割し、リファレンスセル制御電圧として出力する、直列
    に接続された複数の分割用コンデンサを有することを特
    徴とする不揮発性半導体メモリ。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の不揮発性半導体メモリ
    において、 分割用コンデンサは、 メモリセルと同一構造であり、制御ゲート及び浮遊ゲー
    トに相当する2つの電極と該2つの電極に挟まれた絶縁
    膜によって構成される第1のコンデンサと、メモリセル
    と同一構造であり、前記浮遊ゲート及び該メモリセルの
    ソース、ドレインが形成される基板に相当する2つの電
    極と該2つの電極に挟まれた絶縁膜とによって構成され
    る第2のコンデンサと、を有することを特徴とする不揮
    発性半導体メモリ。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の不揮発性半導体メモリ
    において、 分割用コンデンサは、 メモリセルと同一構造であり、制御ゲート及び浮遊ゲー
    トに相当する2つの電極と該2つの電極に挟まれる絶縁
    膜とによって構成される第1のコンデンサと、 リファレンスセルの浮遊ゲート及び該リファレンスセル
    のソース、ドレインが形成される基板からなる2つの電
    極と該2つの電極に挟まれるゲート酸化膜によって構成
    される第2のコンデンサと、を有することを特徴とする
    不揮発性半導体メモリ。
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