JPH1173790A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPH1173790A
JPH1173790A JP10182333A JP18233398A JPH1173790A JP H1173790 A JPH1173790 A JP H1173790A JP 10182333 A JP10182333 A JP 10182333A JP 18233398 A JP18233398 A JP 18233398A JP H1173790 A JPH1173790 A JP H1173790A
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memory cell
write
memory
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Hitoshi Miwa
仁 三輪
Hiroaki Kotani
博昭 小谷
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G11C11/56Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G11C11/5621Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using charge storage in a floating gate
    • GPHYSICS
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    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1006Data managing, e.g. manipulating data before writing or reading out, data bus switches or control circuits therefor

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sharpen the scatter of threshold values and to stabilize the operation in low voltages by executing rewriting after a weak erase operation for a memory cell having a threshold value lower than the reading level and higher than the verify level. SOLUTION: The memory cell array 12 is stored with the threshold values corresponding to the data of four values, '11', '10', '01', '00'. For example, in the refresh operation for the data '01', a short pulse under 3.7 V of reading level for the data '01' is impressed as a weak erase pulse to shift the threshold of the memory cell to a higher side. Reading is carried out at the reading level of 3.7 V for the data '01'; the data held in a sense latch 13 is inverted and a verify operation is performed at the verify voltage of 3.5 V. As the result, the data held in the sense latch 13 conducts rewriting for the cell of '1'.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置さら
には不揮発性半導体記憶装置における多値情報の記憶方
式に適用して特に有効な技術に関し、例えば複数の記憶
情報を電気的に一括消去可能な不揮発性記憶装置(以
下、単にフラッシュメモリという)に利用して有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique particularly effective when applied to a storage method of multi-valued information in a semiconductor memory device and a nonvolatile semiconductor memory device. For example, a plurality of stored information can be electrically erased collectively. The present invention relates to a technology effective for use in a nonvolatile memory device (hereinafter, simply referred to as a flash memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】フラッシュメモリは、FAMOSと同様
にコントロールゲートおよびフローティングゲートを有
する不揮発性記憶素子をメモリセルに使用しており、1
個のトランジスタでメモリセルを構成することができ
る。かかるフラッシュメモリにおいては、書き込み動作
では、図12に示すように不揮発性記憶素子のドレイン
電圧を5V程度にし、コントローゲートが接続されたワ
ード線を−10V程度にすることにより、トンネル電流
によりフローティングゲートから電荷を引き抜いて、し
きい値電圧が低い状態(論理“0”)にする。消去動作
では、図13に示すように、P型半導体領域pwell
を−5V程度にし、上記ワード線を10V程度にしてト
ンネル電流を発生させてフローティングゲートに負電荷
を注入してしきい値を高い状態(論理“1”)にする。
これにより1つのメモリセルに1ビットのデータを記憶
させるようにしている。
2. Description of the Related Art A flash memory uses a nonvolatile memory element having a control gate and a floating gate for a memory cell, like a FAMOS.
A memory cell can be formed with the number of transistors. In such a flash memory, in a write operation, as shown in FIG. 12, the drain voltage of the nonvolatile memory element is set to about 5 V and the word line connected to the control gate is set to about -10 V, so that the floating gate is caused by the tunnel current. The charge is extracted from the gate to bring the threshold voltage to a low state (logic “0”). In the erase operation, as shown in FIG. 13, the P-type semiconductor region pwell
Is set to about -5 V, and the word line is set to about 10 V to generate a tunnel current to inject negative charges into the floating gate to bring the threshold value to a high state (logic "1").
Thus, one-bit data is stored in one memory cell.

【0003】ところで、記憶容量を増大させるために1
メモリセル中に2ビット以上のデータを記憶させる、い
わゆる「多値」メモリの概念が提案されている。この多
値メモリに関する発明としては、特開昭59ー1216
96号などがある。
By the way, in order to increase the storage capacity, 1
A concept of a so-called “multi-valued” memory that stores two or more bits of data in a memory cell has been proposed. An invention relating to this multi-valued memory is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 96 and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のフラッシュメモ
リでは、隣接ビットへの書込み・読み出し・消去動作に
伴い生じる弱い書込み等(ディスターブ)及び自然リー
ク(リテンション)によりしきい値のばらつきが増大
し、論理“0”、論理“1”に対応するしきい値のばら
つき分布形状の半値幅(図3に示されているような山型
のばらつき分布のピーク値の1/2の位置での幅)が時
間の経過とともに大きくなることが知られている。今後
のLSIの電源電圧の低電圧化に伴い、メモリセルのし
きい値電圧は、ばらつき分布形状の経時的広がりにより
読出し電圧に対する電圧余裕範囲を越えてしまい、誤動
作が起こり得るという問題点があることを本発明者は発
見した。
In a conventional flash memory, variations in threshold voltage increase due to weak writing and the like (disturb) and natural leak (retention) caused by writing, reading and erasing operations on adjacent bits. The half-value width of the variation distribution shape of the threshold value corresponding to the logic “0” and the logic “1” (the width at the position of ピ ー ク of the peak value of the mountain-shaped variation distribution as shown in FIG. 3) Is known to increase over time. As the power supply voltage of the LSI becomes lower in the future, the threshold voltage of the memory cell exceeds the voltage margin range for the read voltage due to the spread of the variation distribution shape with time, and there is a problem that a malfunction may occur. The inventor has discovered that.

【0005】特に、しきい値の差異により複数ビットの
データを一つの記憶素子に記憶させる多値メモリにおい
ては、各データに対応するしきい値電圧の差は小さいの
で、上記問題点は顕著となる。さらに、フラッシュメモ
リにあっては、不揮発性記憶装置固有の消去及び書込み
ベリファイ動作があるため、多値メモリ固有の処理時間
及び回路規模は最小限に抑制すべきであるという技術的
課題がある。
In particular, in a multi-valued memory in which a plurality of bits of data are stored in one storage element due to a difference in threshold value, the difference in threshold voltage corresponding to each data is small. Become. Further, in the flash memory, there is a technical problem that the processing time and the circuit scale unique to the multi-valued memory should be suppressed to a minimum since there are erase and write verify operations unique to the nonvolatile memory device.

【0006】この発明の目的は、回路の規模の増大を最
少に抑え、かつ短時間で高精度の書込み、読み出し、消
去動作を実現可能な多値記憶型不揮発性記憶装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-value storage type nonvolatile storage device capable of minimizing an increase in circuit scale and realizing highly accurate writing, reading and erasing operations in a short time. .

【0007】この発明の他の目的は、しきい値のばらつ
き分布形状を急峻化させる方法およびこれによって低電
圧での安定した動作が可能な不揮発性記憶装置を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a method for steepening the distribution of the variation in threshold voltage and a nonvolatile memory device which can operate stably at a low voltage.

【0008】この発明の前記ならびにほかの目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものを概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、 (1)しきい値に応じて情報を記憶するようにされたメ
モリセル(記憶素子)を備えた不揮発性記憶装置におい
て、データ書き込み時には複数ビットのデータをデータ
変換論理回路によりそのビットの組合せに応じたデータ
(多値データ)に変換して、変換されたデータをメモリ
アレイのビット線に接続されたラッチ回路に順次転送
し、該ラッチ回路に保持されたデータに応じて書き込み
パルスを生成して選択状態のメモリセルに印加すること
で、多値データに対応したしきい値を有する状態にさせ
るとともに、データ読み出し時には読み出し電圧をそれ
ぞれのしきい値の中間に変化させてメモリセルの状態を
読み出して多値データを記憶するレジスタに転送させて
保持させ、該レジスタに記憶された多値データに基づい
て逆データ変換論理回路により元のデータを復元させる
ようにしたものである。 (2)メモリアレイ内のメモリセルに対して弱い消去動
作を実行した後、ワード線を読み出しレベルよりも低く
かつベリファイレベルよりも高いしきい値を有するメモ
リセルを検出して該メモリセルのしきい値がベリファイ
電圧よりも低い値になるように書込みを実行すること
で、各入力データに対応して書き込まれたメモリセルの
しきい値電圧のばらつき分布形状の広がりを狭くするよ
うにしたものである。
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application. That is, (1) In a nonvolatile memory device having a memory cell (memory element) configured to store information in accordance with a threshold value, at the time of writing data, a plurality of bits of data are converted by a data conversion logic circuit into data of the bit. The data is converted into data (multi-valued data) corresponding to the combination, the converted data is sequentially transferred to a latch circuit connected to the bit line of the memory array, and a write pulse is generated according to the data held in the latch circuit. By generating and applying it to the selected memory cell, the memory cell has a threshold value corresponding to the multi-valued data, and at the time of data reading, the read voltage is changed to an intermediate value between the respective threshold values so that the memory cell has a threshold voltage. The state is read out, transferred to a register for storing multi-valued data and held, and the reverse data is stored based on the multi-valued data stored in the register. The original data is restored by a data conversion logic circuit. (2) After performing a weak erase operation on a memory cell in the memory array, a memory cell having a threshold value lower than the read level and higher than the verify level is detected on the word line, and the memory cell is identified. By performing writing so that the threshold value is lower than the verify voltage, the spread of the variation distribution shape of the threshold voltage of the memory cell written corresponding to each input data is narrowed. It is.

【0010】上記した(1)の手段によれば、メモリア
レイの周辺回路規模を比較的小さく押さえることができ
るとともに、書込み動作においては、ワード線のベリフ
ァイ電圧値を消去のためのワード線電圧に近い側から遠
ざかる方向に所定の値だけ順次変更する(図3(1)→
(4)参照)ことにより、書込みパルスの総数すなわち
書込み時間は、ベリファイ電圧をランダムに設定する多
値フラッシュメモリの方式に比べて小さくすることがで
き、短時間での書込み動作が実現できる。
According to the above-mentioned means (1), the peripheral circuit scale of the memory array can be kept relatively small, and in a write operation, the verify voltage value of the word line is reduced to the word line voltage for erasing. The value is sequentially changed by a predetermined value in a direction away from the near side (FIG. 3 (1) →
(4)), the total number of write pulses, that is, the write time can be reduced as compared with the multi-valued flash memory system in which the verify voltage is set at random, and the write operation can be performed in a short time.

【0011】また、上記(2)の手段により、ディスタ
ーブやリテンション等により広がったメモリセルのしき
い値電圧のばらつき分布形状を書込み完了直後とほぼ同
等の急峻な形状に戻すことができる。
Further, by means of the above (2), it is possible to return the variation distribution shape of the threshold voltage of the memory cell spread due to the disturbance, the retention or the like to a steep shape substantially equal to that immediately after the completion of writing.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明をフラッシュメモリ
に適用した場合についてその実施例を図面を用いて説明
する。図1は、外部から入力される記憶すべきデータと
メモリセルに記憶される多値データとの変換方式を、ま
た図2は多値データから元のデータを復元する逆変換方
式を示すものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention applied to a flash memory will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a conversion method between externally input data to be stored and multi-value data stored in a memory cell, and FIG. 2 shows an inverse conversion method for restoring original data from the multi-value data. is there.

【0013】図1には、特に限定されないが、1メモリ
セル(1記憶素子)に2ビットすなわち“00”、“0
1”、“10”、“11”の何れかを記憶させる場合の
変換方式の例が示されている。図1(1)における第1
のバイナリデータである“a”と第2のバイナリデータ
である“b”との組み合わせは4種類有り、各組合せは
図1(2)に示す3種類の論理演算(aNANDb),
(NOTb),(aNORb)を実施することにより、
4つのビットのうち“1”の個数が0個、1個、2個、
3個という4種類の4値データに変換される。
In FIG. 1, although not particularly limited, two bits, ie, “00” and “0” are stored in one memory cell (one storage element).
An example of a conversion method when any one of “1”, “10”, and “11” is stored is shown in FIG.
There are four types of combinations of the binary data "a" and the second binary data "b", and each combination has three types of logical operations (aNANDb),
By performing (NOTb) and (aNORb),
The number of “1” among the four bits is 0, 1, 2,
It is converted into four types of four-valued data of three.

【0014】ここで、上記の演算結果による“1”の個
数だけ記憶素子に対して書込み動作すなわち書込みパル
スの印加をすれば、各記憶素子のしきい値が書込み回数
に応じて、図1(3)に示すように4通りになり、2ビ
ットデータを1メモリセルに書き込むことができる。メ
モリアレイ内の複数の記憶素子に対して、“00”、
“01”、“10”、“11”のデータをそれぞれ同数
ずつ記憶させる場合の各記憶素子のしきい値分布の変化
の様子が図3に示されている。
Here, if a write operation, that is, a write pulse is applied to the storage elements by the number of "1" based on the above calculation result, the threshold value of each storage element is changed according to the number of times of writing, as shown in FIG. As shown in 3), there are four types, and 2-bit data can be written to one memory cell. For a plurality of storage elements in the memory array, "00",
FIG. 3 shows how the threshold distribution of each storage element changes when the same number of data “01”, “10”, and “11” are stored.

【0015】図2はデータ読み出し原理を示すものであ
る。ワード線の読み出し電圧を、3段階(図3の各しき
い値分布の中間の値)に変化させることにより、同一メ
モリセルから3種のデータ、“c”,“d”,“f”を
順次読み出すことができる。そこで、読み出されたデー
タに対して論理演算(d* NAND f)NAND c*を
実施することで書き込まれた2ビットのデータのうち一
方(a)を復元することができる。また、読み出された
データのうちdは、そのままで書き込みデータbと一致
する。なお、d*,c*はd,cの反転信号を表わす。
FIG. 2 shows the principle of data reading. By changing the read voltage of the word line in three stages (intermediate values of the respective threshold distributions in FIG. 3), three types of data, "c", "d", and "f" can be obtained from the same memory cell. They can be read sequentially. Therefore, by performing a logical operation (d * NAND f) NAND c * on the read data, one (a) of the 2-bit data written can be restored. Further, d in the read data matches the write data b as it is. Note that d * and c * represent inverted signals of d and c.

【0016】図4には、図1および図2に示した多値デ
ータへの変換および逆変換の具体的回路構成の一例が示
されている。データ書込みに際して、外部から多値フラ
ッシュメモリへ供給された2nビット長のデータは、ス
イッチSW1を介してデータ幅がnビットである2つの
バイナリデータレジスタREG1,REG2にシリアル
に格納される。このとき、特に制限されないが、外部か
ら供給されるクロックCLK1により動作されるフリッ
プフロップFF1の出力により上記スイッチSW1が切
り換えられるとともに、分周回路DVDでクロックCL
K1を分周して得られたCLK1の2倍の周期のクロッ
クCLK1’が切換え回路CHGを介して供給されこの
クロックCLK1’に同期してバイナリデータレジスタ
REG1,REG2がシフトされることにより、入力デ
ータは1ビットずつ交互にバイナリデータレジスタRE
G1,REG2に格納される。
FIG. 4 shows an example of a specific circuit configuration of the conversion into the multi-value data and the inverse conversion shown in FIGS. At the time of data writing, 2n-bit data supplied to the multi-level flash memory from the outside is serially stored in two binary data registers REG1 and REG2 having a data width of n bits via a switch SW1. At this time, although not particularly limited, the switch SW1 is switched by the output of the flip-flop FF1 operated by the clock CLK1 supplied from the outside, and the clock CL is output from the frequency dividing circuit DVD.
A clock CLK1 'having a cycle twice as long as CLK1 obtained by dividing K1 is supplied via a switching circuit CHG, and the binary data registers REG1 and REG2 are shifted in synchronization with the clock CLK1', so that an input is made. The data is alternately stored one bit at a time in the binary data register RE.
G1 and REG2.

【0017】第1のバイナリデータレジスタREG1に
格納されたデータ“a”と第2のバイナリデータレジス
タREG2に格納されたデータ“b”は、内部のクロッ
ク生成回路30から切換え回路CHGを介して供給され
るクロックCLK2に同期してシフトされ、図1(2)
の演算を行うデータ変換論理回路11に1ビットずつ供
給され、所定の論理演算後にスイッチSW2を経てメモ
リアレイ12の一側に設けられているnビット長のセン
スラッチ回路13に順次転送され、メモリアレイ12内
のメモリセルへの書き込みが実行される。この書き込み
動作については後に詳しく説明する。
The data "a" stored in the first binary data register REG1 and the data "b" stored in the second binary data register REG2 are supplied from the internal clock generation circuit 30 via the switching circuit CHG. 1 (2) in synchronization with the clock CLK2
Is supplied to the data conversion logic circuit 11 for performing the above operation, and after a predetermined logical operation, the data is sequentially transferred to the n-bit length sense latch circuit 13 provided on one side of the memory array 12 via the switch SW2. Writing to the memory cells in the array 12 is performed. This write operation will be described later in detail.

【0018】上記切換え回路CHGは、メモリ内部の制
御を司るシーケンサ18からの制御信号によってデータ
入力時にはクロックCLK1’をバイナリデータレジス
タREG1,REG2に供給し、センスラッチ13との
間のデータ転送の際にはクロック生成回路30からのク
ロックCLK2をバイナリデータレジスタREG1,R
EG2に供給するように切り換え制御される。
The switching circuit CHG supplies the clock CLK1 'to the binary data registers REG1 and REG2 at the time of data input according to a control signal from the sequencer 18 which controls the inside of the memory, and transfers the data to and from the sense latch 13. The clock CLK2 from the clock generation circuit 30 to the binary data registers REG1, R
Switching control is performed so as to supply to EG2.

【0019】上記データ変換論理回路(データ書込み用
演算回路)11は、上記バイナリデータレジスタREG
1,REG2内のデータa,bをそれぞれ入力端子に受
け(aNANDb)の演算を行なうようにされたNAN
DゲートG1および(aNORb)の演算を行なうNO
RゲートG2と、上記バイナリデータレジスタREG2
のデータbを入力端子に受け(NOTb)の演算を行な
うインバータG3とから構成され、スイッチSW2はこ
れらの論理ゲートG1,G2,G3のいずれかの出力信
号を選択して上記センスラッチ回路13へ供給するよう
に構成されている。
The data conversion logic circuit (arithmetic circuit for writing data) 11 includes the binary data register REG.
NAN which receives data a and b in REG2 and REG2 at input terminals and performs an operation of (aNANDb)
NO for performing operation of D gate G1 and (aNORb)
R gate G2 and the binary data register REG2
The switch SW2 selects one of the output signals of the logic gates G1, G2, G3 and sends the signal to the sense latch circuit 13. It is configured to supply.

【0020】一方、データ読出しに際して、メモリアレ
イ12内の1本のワード線が読み出し電圧レベルにされ
ることに応じてビット線上に出現した読み出しデータ
“c”は、上記センスラッチ回路13により増幅されて
ラッチされ、内部のクロックCLK2に同期してスイッ
チSW3を介して前記バイナリデータレジスタREG1
にシリアル転送される。次に、読み出し電圧レベルを変
更してセンスラッチ回路13に読み出されたデータ
“d”はスイッチSW3を介して前記バイナリデータレ
ジスタREG2にシリアル転送される。さらに、読み出
し電圧レベルを変更してセンスラッチ回路13に読み出
されたデータ“f”はスイッチSW3を介して逆変換論
理回路14にシリアル転送される。このとき、バイナリ
データレジスタREG1,REG2は、クロックCLK
2に同期してシフトされる。ただし、データ読出し時の
クロックCLK2の周期はデータ書込み時のクロックC
LK2の周期よりも短くて良い。クロックCLK2の周
期は、シーケンサ18からの制御信号によってクロック
生成回路30が決定して生成することができる。ワード
線読み出しレベルの変更もシーケンサ18からの制御信
号に従って行われる。
On the other hand, at the time of data reading, the read data "c" appearing on the bit line in response to one word line in the memory array 12 being set to the read voltage level is amplified by the sense latch circuit 13. The binary data register REG1 via the switch SW3 in synchronization with the internal clock CLK2.
Is serially transferred to Next, the data "d" read out to the sense latch circuit 13 by changing the read voltage level is serially transferred to the binary data register REG2 via the switch SW3. Further, the data "f" read by the sense latch circuit 13 with the read voltage level changed is serially transferred to the inverse conversion logic circuit 14 via the switch SW3. At this time, the binary data registers REG1 and REG2 output the clock CLK.
2 and are shifted in synchronism. However, the cycle of the clock CLK2 at the time of data reading is the same as that of the clock C2 at the time of data writing.
The period may be shorter than the period of LK2. The cycle of the clock CLK2 can be determined and generated by the clock generation circuit 30 based on a control signal from the sequencer 18. The change of the word line read level is also performed according to the control signal from the sequencer 18.

【0021】上記逆変換論理回路(データ読出し用演算
回路)14は、上記バイナリデータレジスタREG2か
ら出力されるデータを入力とするインバータG11と、
該インバータG11との出力と上記センスラッチ回路1
3からの転送データを直接入力端子に受けるようにされ
たNANDゲートG12と、上記バイナリデータレジス
タREG1から出力されたデータを遅延させて所定のタ
イミングで出力する遅延回路DLYと、該遅延回路DL
Yの出力を反転するインバータG13と、該インバータ
G13の出力と上記NANDゲートG12の出力とを入
力とするNANDゲートG14とにより構成され、上記
バイナリデータレジスタREG1,REG2に保持され
た読み出しデータc,dおよびセンスラッチ回路13か
ら直接転送された読み出しデータfに対して図2に示し
た論理演算(d* NAND f)NAND c*を実施す
る。この 演算結果は、スイッチSW1を介してデータ
入出力端子I/Oへ出力される。
The inverse conversion logic circuit (arithmetic circuit for data reading) 14 includes an inverter G11 that receives data output from the binary data register REG2,
The output from the inverter G11 and the sense latch circuit 1
, A delay circuit DLY that delays the data output from the binary data register REG1 and outputs the data at a predetermined timing, and a delay circuit DL2.
An inverter G13 that inverts the output of Y, and a NAND gate G14 that receives the output of the inverter G13 and the output of the NAND gate G12 as inputs, and the read data c and the read data c held in the binary data registers REG1 and REG2. The logical operation (d * NAND f) NAND c * shown in FIG. 2 is performed on d and the read data f directly transferred from the sense latch circuit 13. This calculation result is output to the data input / output terminal I / O via the switch SW1.

【0022】このようにして1ビットのデータが出力さ
れると同時に、上記バイナリデータレジスタREG2が
シフトされて保持されていたデータ“d”(=b)の1
ビットが出力される。このとき、バイナリデータレジス
タREG1,REG2のシフト動作はクロックCLK2
に同期して行われる。次に、再び上記バイナリデータレ
ジスタREG1,REG2からデータ“c”,“d”の
次のビットが読み出され、センスラッチ回路13から直
接転送された読み出しデータ“f”の次の1ビットに対
して論理演算(d* NAND f)NAND c*を実施す
る。以下、上記と同様の動作を繰り返すことで、逆変換
されて元の2ビットに復元されたデータ“a”,“b”
がデータ入出力端子I/Oより外部へ出力される。
At the same time as outputting the 1-bit data, the binary data register REG2 shifts and holds one of the data "d" (= b) held.
Bit is output. At this time, the shift operation of the binary data registers REG1 and REG2 is performed by the clock CLK2.
It is performed in synchronization with. Next, the next bits of the data "c" and "d" are read again from the binary data registers REG1 and REG2, and the next bit of the read data "f" directly transferred from the sense latch circuit 13 is read. Logical operation (d * NAND f) NAND c *. Hereinafter, by repeating the same operation as described above, the data “a” and “b” which are inversely transformed and restored to the original 2 bits
Is output from the data input / output terminal I / O to the outside.

【0023】なお、上記のように、逆変換論理回路14
で逆変換されたデータ“a”を直ちに入出力端子I/O
へ出力させる代わりに、逆変換されたデータ“a”を一
旦バイナリデータレジスタREG1に格納し、全てのビ
ットについて逆変換が終了した後にバイナリデータレジ
スタREG2内のデータと交互に入出力端子I/Oへ出
力させるように構成しても良い。その場合、上記遅延回
路DLYの代わりに、1ビットのラッチ回路を設けるよ
うにするのが、望ましい。これによって、バイナリデー
タレジスタREG1内のデータ“c”を1ビット読み出
してデータ“d”,“f”との論理演算を行ない、その
結果をバイナリデータレジスタREG1内の元のビット
位置に書き込むといった操作が簡単に行なえるようにな
る。逆変換後のデータを一旦バイナリデータレジスタR
EG1,REG2に格納してから外部へ出力する場合の
バイナリデータレジスタREG1,REG2のシフト動
作は、外部からのクロックCLK1に同期して行うよう
に構成することができる。
As described above, the inverse conversion logic circuit 14
Immediately converts the data "a" inversely converted by the input / output terminal I / O
Instead, the inversely converted data "a" is temporarily stored in the binary data register REG1, and after the inverse conversion is completed for all bits, the data in the binary data register REG2 is alternately input / output terminals I / O. It may be configured to output to In that case, it is desirable to provide a 1-bit latch circuit instead of the delay circuit DLY. Thus, an operation of reading out one bit of data “c” in the binary data register REG1, performing a logical operation on the data “d” and “f”, and writing the result to the original bit position in the binary data register REG1 Can be done easily. The data after the inverse conversion is temporarily stored in the binary data register R
The shift operation of the binary data registers REG1 and REG2 when stored in EG1 and REG2 and then output to the outside can be configured to be performed in synchronization with an external clock CLK1.

【0024】この実施例のフラッシュメモリは、特に制
限されないが、外部のCPU等から与えられるコマンド
を保持するコマンドレジスタ16と、該コマンドレジス
タ16に格納されたコマンドをデコードするコマンドデ
コーダ17と、該コマンドデコーダ17のデコード結果
に基づいて当該コマンドに対応した処理を実行すべく上
記スイッチSW2,SW3等各回路に対する制御信号を
順次形成して出力するシーケンサ18とを備えており、
コマンドが与えられるとそれを解読して自動的に対応す
る処理を実行するように構成されている。上記シーケン
サ18は、例えばマイクロプログラム方式のCPUの制
御部と同様に、コマンド(命令)を実行するのに必要な
一連のマイクロ命令群が格納されたROM(リードオン
リメモリ)からなり、コマンドデコーダ17がコマンド
に対応したマイクロ命令群の先頭アドレスを生成してシ
ーケンサ18に与えることにより、マイクロプログラム
が起動されるように構成されている。
The flash memory of this embodiment includes, but is not limited to, a command register 16 for holding a command given from an external CPU or the like, a command decoder 17 for decoding a command stored in the command register 16, and a A sequencer 18 for sequentially forming and outputting a control signal to each circuit such as the switches SW2 and SW3 in order to execute a process corresponding to the command based on a decoding result of the command decoder 17;
When a command is given, it is configured to decode the command and automatically execute a corresponding process. The sequencer 18 is, for example, a ROM (read only memory) storing a series of microinstructions necessary for executing a command (instruction), similarly to a control section of a microprogram type CPU. Generates a start address of a microinstruction group corresponding to the command and supplies it to the sequencer 18 so that the microprogram is started.

【0025】詳細な書込み手順は図5の書込みフローに
従い、次のように説明される。
The detailed writing procedure is described as follows in accordance with the writing flow of FIG.

【0026】先ず、書込みに先立ち、すべてのメモリセ
ルに対して一括消去が行なわれる。これによって、すべ
てのメモリセルは、最も高いしきい値(約5V)有する
ようにされ、書き込みデータとして“11”を記憶した
状態となる(図3(1))。一括消去は、図13に示す
ように、ワード線を立ち上げてメモリセルのコントロー
ルゲートCGに10V、ビット線を介してドレインに0
V、基板(半導体領域pwell)に−5Vの電圧を印
加して、フローティングゲートFGに電子を注入するこ
とにより行なう。上記一括消去は、外部CPUから消去
を指令する消去コマンドがコマンドレジスタ16に書き
込まれることにより実行される。
First, prior to writing, all memory cells are erased collectively. As a result, all the memory cells are set to have the highest threshold value (about 5 V), and a state where "11" is stored as the write data (FIG. 3A). As shown in FIG. 13, the collective erasing is performed by raising the word line and setting 10 V to the control gate CG of the memory cell and 0 V to the drain through the bit line.
V, a voltage of −5 V is applied to the substrate (semiconductor region pwell) to inject electrons into the floating gate FG. The batch erasure is executed by writing an erasure command instructing erasure from the external CPU to the command register 16.

【0027】なお、図13(図12,図14)におい
て、psubはp型半導体基板、pwellはメモリセ
ルの基体となるp型半導体ウェル領域、nisoはデー
タ消去時(負電圧印加時)に基板psubとの絶縁をと
るためのn型半導体アイソレーション領域、p型ウェル
領域pwellの表面のn+はメモリセルのソース、ド
レイン領域、p型ウェル領域pwellの表面のp+、
アイソレーション領域niso表面のn+および基板p
subの表面のp+は、各半導体領域に電位を与える電
極との接触抵抗を低減するためのコンタクト領域であ
る。特に制限されないが、1つのp型ウェル領域には、
128本のようなワード線に接続されたメモリセルが形
成され、このような一つのウェル上に形成された全ての
メモリセルの一括消去が可能にされている。また、1つ
のp型ウェル領域上のメモリセルに対して、ワード線電
位を選択(10V)/非選択(0V)とすることで、ワ
ード線単位の消去も可能である。
In FIG. 13 (FIGS. 12 and 14), psub is a p-type semiconductor substrate, pwell is a p-type semiconductor well region serving as a base of a memory cell, and niso is a substrate when data is erased (when a negative voltage is applied). The n + on the surface of the n-type semiconductor isolation region and p-type well region pwell for insulation from psub is the source / drain region of the memory cell, p + on the surface of the p-type well region pwell,
N + on the surface of the isolation region niso and the substrate p
p + on the surface of the sub is a contact region for reducing contact resistance with an electrode that applies a potential to each semiconductor region. Although not particularly limited, one p-type well region includes:
Memory cells connected to word lines such as 128 are formed, and all the memory cells formed on one such well can be collectively erased. Further, by setting the word line potential to selected (10 V) / non-selected (0 V) for a memory cell on one p-type well region, erasing can be performed in word line units.

【0028】一括消去が終了すると、外部のCPUから
書込みコマンドが図4のコマンドレジスタ16に書き込
まれることによりフラッシュメモリは書き込みモードと
なる。この書き込みモードにおいて、所定のタイミング
で書き込みデータが入力される。すると、フラッシュメ
モリは、上記書き込みデータをバイナリデータレジスタ
REG1,REG2に取り込んで、2ビットずつ変換論
理回路11に転送して4値のデータに変換する(ステッ
プS1)。変換は、aNANDb,NOTb(bの反
転),aNORbの順に行なわれる。変換されたデータ
(1回目はaNANDb)は、センスラッチ回路13に
転送される(ステップS2)。
When the batch erasure is completed, a write command is written from the external CPU into the command register 16 of FIG. 4 to put the flash memory into a write mode. In this write mode, write data is input at a predetermined timing. Then, the flash memory fetches the write data into the binary data registers REG1 and REG2, transfers them to the conversion logic circuit 11 two bits at a time, and converts them into four-value data (step S1). The conversion is performed in the order of aNANDb, NOTb (inversion of b), and aNORb. The converted data (the first time is aNANDb) is transferred to the sense latch circuit 13 (step S2).

【0029】次のステップS3でバイナリデータレジス
タREG1,REG2内のすべてのデータが転送された
か否か判定し、転送が終了したと判定すると、外部のC
PUから供給されたX(ロウ)系アドレスと図10に示
す内蔵Yアドレスカウンタ33から出力されるY(カラ
ム)系アドレスの“1”に対応したビットのメモリセル
に所定のパルス幅の書き込みパルスが印加され、書き込
みが実行される(ステップS4)。書き込みは、図12
に示すように、ワード線を介してコントロールゲートC
Gに−10V、ビット線を介してセンス回路からドレイ
ンに5V、基板に0Vの電圧を印加することで行なわれ
る。なお、このとき非選択のワード線にはVcc(例え
ば3.3V)が印加される。これによって、ディスター
ブによるしきい値の変動が抑制される。
In the next step S3, it is determined whether or not all the data in the binary data registers REG1, REG2 have been transferred.
A write pulse having a predetermined pulse width is written to a memory cell of a bit corresponding to "1" of the X (row) address supplied from the PU and the Y (column) address output from the built-in Y address counter 33 shown in FIG. Is applied, and writing is performed (step S4). Writing is performed as shown in FIG.
As shown in FIG.
This is performed by applying a voltage of −10 V to G, 5 V to the drain from the sense circuit via the bit line, and 0 V to the substrate. At this time, Vcc (for example, 3.3 V) is applied to the unselected word lines. As a result, the fluctuation of the threshold value due to the disturbance is suppressed.

【0030】次に、書込みレベルに応じたベリファイ電
圧(1回目は約3.5V)が書き込み時に選択状態にさ
れたまのワード線に供給され、書き込みパルスが印加さ
れたメモリセルの読み出しが行なわれる。充分に書き込
みがなされたメモリセルからは読み出しデータとして
“0”が読み出されるが、書き込み不足のメモリセルか
らは読み出しデータとして“1”が読み出される。従っ
て、読み出されたデータに応じて書き込み終了か書き込
み不足かが判る。ここで書き込みが終了したビットのセ
ンスラッチ回路13のデータは“0”に反転される(ス
テップS6)。そして、すべてのセンスラッチ回路13
のラッチデータが“0”になったか否か判定し、オール
“0”になればその回の書き込みは終了するが、1つで
もラッチデータが“1”である書き込み不足のメモリセ
ルがあれば、ステップS7からS4に戻って“1”に対
応する書き込み不足のメモリセルに対して再び書き込み
パルスが印加される。上記ステップS4〜S7を繰り返
すことで全てのメモリセルのしきい値が書込みベリファ
イ電圧以下に下がるよう書込みパルスが繰り返し印加さ
れる。これによって、書き込みのなされたメモリセルは
平均で3.2V程度のしきい値を有するようにされる。
Next, a verify voltage (approximately 3.5 V for the first time) corresponding to the write level is supplied to the selected word line at the time of writing, and reading of the memory cell to which the write pulse is applied is performed. . “0” is read as read data from a memory cell in which writing is sufficiently performed, while “1” is read as read data from a memory cell in which writing is insufficient. Therefore, it can be determined whether writing is completed or writing is insufficient according to the read data. Here, the data of the bit for which writing has been completed in the sense latch circuit 13 is inverted to "0" (step S6). Then, all the sense latch circuits 13
It is determined whether or not the latch data has become “0”. If all the latch data becomes “0”, the current writing is completed. Then, the process returns from step S7 to S4, and the write pulse is applied again to the insufficiently written memory cell corresponding to "1". By repeating the above steps S4 to S7, a write pulse is repeatedly applied so that the threshold values of all the memory cells fall below the write verify voltage. As a result, the written memory cell has an average threshold value of about 3.2 V.

【0031】上記書込みベリファイ動作により全てのメ
モリセルへの所望のデータの書込みが完了すると、セン
スラッチ回路13のすべてのデータは“0”になるの
で、ステップS8へ移行し、すべての書き込みレベルに
よる書き込み、すなわちデータ“10”,“01”,
“00”に対する書き込みが終了したか判定する。そし
て、終了していなければステップS1に戻り、次の演算
結果(NOTb)に基づく4値データがメモリセルに書
き込まれ、ワード線のベリファイ電圧を変更(2回目は
2.5V)してベリファイが行なわれ、書き込みのなさ
れたメモリセルは平均で2.2V程度のしきい値を有す
るようにされる。その後、第3の演算結果(aNOR
b)の書込みおよびベリファイ(ベリファイ電圧1.5
V)が実行され、書き込みのなされたメモリセルは平均
で1.2V程度のしきい値を有するようにされて書込み
が終了する。
When the writing of the desired data to all the memory cells is completed by the write verify operation, all the data of the sense latch circuit 13 becomes "0". Therefore, the flow shifts to step S8, and all the write levels are used. Write, that is, data “10”, “01”,
It is determined whether the writing for “00” has been completed. If not completed, the process returns to step S1, where the quaternary data based on the next operation result (NOTb) is written into the memory cell, and the verify voltage of the word line is changed (the second time is 2.5V) and verify is performed. The written and written memory cells have a threshold value of about 2.2 V on average. Then, the third calculation result (aNOR
b) Write and verify (verify voltage 1.5
V) is executed, the written memory cell has a threshold value of about 1.2 V on average, and the writing is completed.

【0032】図6は、上記書込み及び書込みベリファイ
動作時の制御クロックCLK2とセンスラッチ回路13
への書き込みデータおよび選択ワード線電位の波形を示
す。一回目の書き込みでは、第1の演算結果(aNAN
Db)をセンスラッチ回路13に転送後、書込みパルス
によりラッチの値が“1”である選択されたメモリセル
に書き込みがなされる。次に、書込みベリファイ電圧と
してワード線に例えば3.5V程度の電圧を供給し、読
み出されたデータが“0”になっているか否かを判定す
る。しきい値が3.5Vより高い場合は、読み出された
データは“1”となり書込み不足であることが分かるの
で、読み出しデータが“0”になるまで書込み動作が繰
り返される。次に、第2の演算結果(NOTb)がセン
スラッチ回路13に転送され、書込みパルスにより、所
望のメモリセルに書込み動作が開始される。書込みベリ
ファイ電圧は、2.5V程度に設定されており、書き込
み不足になっていないか判定し、不足のときには再書き
込みがなされる。最後に、第3の演算結果(aNOR
b)が、センスラッチ回路13に転送され、上記と同様
の手順が行われる。この場合の書込みベリファイ電圧は
1.5V程度である。
FIG. 6 shows the control clock CLK2 and the sense latch circuit 13 at the time of the write and write verify operations.
5 shows waveforms of data to be written into a memory cell and a potential of a selected word line. In the first write, the first operation result (aNAN
After the transfer of Db) to the sense latch circuit 13, the write pulse is used to write to the selected memory cell whose latch value is "1". Next, a voltage of, for example, about 3.5 V is supplied to the word line as a write verify voltage, and it is determined whether or not the read data is “0”. If the threshold value is higher than 3.5 V, the read data becomes "1", indicating that the write operation is insufficient. Therefore, the write operation is repeated until the read data becomes "0". Next, the second operation result (NOTb) is transferred to the sense latch circuit 13, and a write operation is started in a desired memory cell by a write pulse. The write verify voltage is set to about 2.5 V, and it is determined whether or not writing is insufficient, and if it is insufficient, rewriting is performed. Finally, the third operation result (aNOR
b) is transferred to the sense latch circuit 13, and the same procedure as described above is performed. The write verify voltage in this case is about 1.5V.

【0033】上述したように、上記実施例においては、
3段階の書込みベリファイのワード線電圧の設定は、消
去レベル(約5ボルト)に最も近く設定されたレベル
(3.5V)を起点として、以後消去レベルから遠ざか
る方向に電圧値が順次変わる(3.5V→2.5V→
1.5V)ように制御される。また、上記実施例では、
図7(B)に示すように、目標とするしきい値が中間も
しくは最も低いもの(2.2V,1.2V)に対して
も、最も高いしきい値(3.2V)を目標とするメモリ
セルへの書き込みを行なう際に同時に書き込みを行なう
ようにしている。これは本発明の特徴の一つである。こ
れにより多値データの書込み処理時間の増大を最少に抑
えることができる。
As described above, in the above embodiment,
The word line voltage for the three-step write verification is set starting from the level (3.5 V) set closest to the erase level (about 5 volts), and thereafter the voltage value sequentially changes in a direction away from the erase level (3). .5V → 2.5V →
1.5V). In the above embodiment,
As shown in FIG. 7 (B), the highest threshold value (3.2 V) is set for the intermediate or the lowest threshold value (2.2 V, 1.2 V). Writing is performed at the same time as writing to a memory cell. This is one of the features of the present invention. As a result, an increase in multi-value data write processing time can be minimized.

【0034】すなわち、上記した方法以外に書き込み及
び書込みベリファイのワード線電圧の設定方法として
は、一回目で3種類のしきい値電圧のうち中間のもの
(2.2V)を目標として書き込みを行ない、次に一回
目の電圧よりも高いレベル(3.2V)、または低いレ
ベル(1.2V)を目標とするように設定を変更する方
法が考えられる。あるいは、図7(A)に示すように、
目標とするしきい値が同一のメモリセルに対してそれぞ
れ一括して書き込みを行なう方法が考えられる。しか
し、これらの方法は、書込み処理が複雑で時間を要する
こと、またワード線電圧を変更するためのチャージ/デ
ィチャージのための時間も増加するため、書込み/ベリ
ファイ時間が本実施例よりも大きくなってしまう。
In other words, in addition to the above-described method, as a method of setting the word line voltage for writing and verifying, the writing is performed by targeting the intermediate voltage (2.2 V) of the three threshold voltages at the first time. Then, a method of changing the setting so as to target a higher level (3.2 V) or a lower level (1.2 V) than the first voltage can be considered. Alternatively, as shown in FIG.
A method is considered in which writing is performed collectively on memory cells having the same target threshold value. However, in these methods, the writing process is complicated and time-consuming, and the time for charging / decharging for changing the word line voltage is also increased, so that the writing / verifying time is longer than that of the present embodiment. turn into.

【0035】次に、図8および図9を用いてメモリセル
の読み出し動作について説明する。データの読み出し
は、図14に示すように、ワード線を立ち上げてメモリ
セルのコントロールゲートCGに3.7V,2.7Vま
たは1.7Vのような選択レベルの電圧を、またビット
線を介してドレインに1.5Vの電圧を印加することに
より行なう。読み出し動作は、読み出しを指令するコマ
ンドがコマンドレジスタ16に書き込まれることにより
実行される。
Next, the read operation of the memory cell will be described with reference to FIGS. For reading data, as shown in FIG. 14, a word line is raised and a voltage of a selected level such as 3.7 V, 2.7 V or 1.7 V is applied to the control gate CG of the memory cell, and via a bit line. By applying a voltage of 1.5 V to the drain. The read operation is executed by writing a command instructing read to the command register 16.

【0036】読み出し動作が開始されると、まず読み出
しレベルを最も高い3.7Vに設定してワード線を立ち
上げる(ステップS11)。すると、選択されたメモリ
セルにおいて、ワード線読み出し電圧レベルに応じてビ
ット線上にデータが出現するので、ビット線レベルをセ
ンスラッチ回路13により増幅することでデータの読み
出しを行なう(ステップS12)。次に、読み出し動作
が一回目、二回目かまたは三回目であるかによって以後
の処理が分かれる(ステップS13)。すなわち、読み
出し動作が一回目のときは、上記センスラッチ回路13
内の読み出しデータをバイナリデータレジスタREG1
へ転送する(ステップS14)。
When the read operation is started, first, the read level is set to the highest, 3.7 V, and the word line is activated (step S11). Then, in the selected memory cell, data appears on the bit line in accordance with the word line read voltage level, and the data is read by amplifying the bit line level by the sense latch circuit 13 (step S12). Next, the subsequent processing is divided depending on whether the read operation is the first time, the second time, or the third time (step S13). That is, when the read operation is performed for the first time, the sense latch circuit 13
The read data in the binary data register REG1
(Step S14).

【0037】そして、センスラッチ回路13内のすべて
の読み出しデータの転送が終了するとステップS15か
らS11へ戻って、読み出しレベルを2.7Vに設定し
て二回目のデータ読出しを行ない、それをバイナリデー
タレジスタREG2へ転送する。二回目のデータ読み出
しおよび転送が終了すると、読み出しレベルを1.7V
に設定して三回目のデータ読み出しを行ない、ステップ
S13からS16へ移行して読み出しデータを直接逆変
換論理回路14に転送する。また、上記バイナリデータ
レジスタREG1,REG2に保持されているデータを
それぞれ1ビットずつ逆変換論理回路14へ転送し、こ
こで4値データを2ビットに変換する論理演算を行なう
(ステップS17)。そして、センスラッチ回路13内
のすべてのデータの転送、変換が終了するまで、上記手
順(S16〜S18)を繰り返し、読み出し動作が終了
する。上記データ変換は図2の演算を実行することによ
り得られる。
When the transfer of all the read data in the sense latch circuit 13 is completed, the process returns from step S15 to S11, the read level is set to 2.7 V, the second data read is performed, and the binary data is read. Transfer to register REG2. When the second data read and transfer are completed, the read level becomes 1.7 V
And the third data read is performed, and the process proceeds from step S13 to S16 to directly transfer the read data to the inverse conversion logic circuit 14. Further, the data held in the binary data registers REG1 and REG2 are transferred one bit at a time to the inverse conversion logic circuit 14, where a logical operation for converting the quaternary data to two bits is performed (step S17). Then, the above procedure (S16 to S18) is repeated until the transfer and conversion of all data in the sense latch circuit 13 is completed, and the read operation is completed. The data conversion is obtained by executing the operation of FIG.

【0038】図9には、上記手順に従った読み出し動作
中における制御クロックCLK2とセンスラッチ回路1
3から転送されるデータおよびワード線の読み出しレベ
ルのタイミングが示されている。外部から読み出しコマ
ンドおよびアドレスが与えられると、読み出し動作が開
始され、まず第1の読み出しレベル(3.7V)が設定
されてワード線が立ち上げられることにより、ビット線
上にデータが出現する。第1のワード線レベルである
3.7Vにより出現したデータ“c”はセンスラッチ回
路13により読み出され、センスラッチのデータ長であ
るnビットと同一のデータ幅を有する第1のバイナリデ
ータレジスタREG1にデータが転送される。次に、ワ
ード線電圧レベルを所定の値だけ下げて第2の読み出し
レベル2.7Vに設定して得られたデータ“d”は、第
2のバイナリデータレジスタREG2に転送される。ワ
ード線を第3の読み出しレベル1.7Vに下げて得られ
たデータ“f”は逆変換論理回路14に転送され、上記
“c”、“d”、“f”の4値データが2ビットデータ
に復元されて外部の例えばCPUに出力される。
FIG. 9 shows the control clock CLK2 and the sense latch circuit 1 during the read operation according to the above procedure.
3 shows the timing of the data transferred from No. 3 and the read level of the word line. When a read command and an address are given from the outside, a read operation is started. First, a first read level (3.7 V) is set and a word line is activated, so that data appears on a bit line. The data "c" appearing at the first word line level of 3.7 V is read by the sense latch circuit 13, and has a first binary data register having the same data width as the data length of the sense latch, n bits. Data is transferred to REG1. Next, the data “d” obtained by lowering the word line voltage level by a predetermined value and setting the second read level to 2.7 V is transferred to the second binary data register REG2. The data "f" obtained by lowering the word line to the third read level 1.7V is transferred to the inverse conversion logic circuit 14, and the four-value data "c", "d", and "f" are converted into two bits. The data is restored and output to, for example, an external CPU.

【0039】図10には、上記データ変換・逆変換機能
回路を同一半導体チップ上に備えた多値フラッシュメモ
リMDFMの全体の構成例と、これに接続されるコント
ローラCONTとの関係が示されている。コントローラ
CONTは、この実施例の多値フラッシュメモリに対し
ては、アドレス生成機能とコマンド生成機能を備えるだ
けでよいので汎用マイクロコンピュータを用いることが
できる。
FIG. 10 shows an example of the overall configuration of a multi-level flash memory MDFM provided with the above data conversion / inversion function circuit on the same semiconductor chip, and the relationship between the controller and the controller CONT connected thereto. I have. The controller CONT only needs to have an address generation function and a command generation function for the multilevel flash memory of this embodiment, so that a general-purpose microcomputer can be used.

【0040】図10において、図4と同一符号が付され
ている回路部分は同一の機能を有する回路である。すな
わち、REG1,REG2はコントローラからの2ビッ
トの書き込みデータを取り込むバイナリデータレジス
タ、11は取り込まれた2ビットデータを4値データに
変換するデータ変換論理回路、12はFAMOSのよう
にフローティングゲートを有する不揮発性記憶素子がマ
トリックス状に配設されたメモリアレイ、13は読み出
しデータおよび書き込みデータを保持するセンスラッチ
回路、14はメモリアレイから読み出された4値データ
を元の2ビットデータに変換する逆変換論理回路、16
はコントローラCONTから与えられるコマンドを保持
するコマンドレジスタ、17はコマンドレジスタ16に
取り込まれたコマンドコードをデコードするコマンドデ
コーダ、18は当該コマンドに対応した処理を実行すべ
くメモリ内の各回路に対する制御信号を順次形成して出
力するシーケンサである。
In FIG. 10, circuit portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 are circuits having the same functions. That is, REG1 and REG2 are binary data registers for taking in 2-bit write data from the controller, 11 is a data conversion logic circuit for converting the taken-in 2-bit data into quaternary data, and 12 has a floating gate like FAMOS. A memory array in which nonvolatile memory elements are arranged in a matrix, 13 is a sense latch circuit that holds read data and write data, and 14 converts quaternary data read from the memory array into original 2-bit data. Inversion logic circuit, 16
Is a command register for holding a command given from the controller CONT, 17 is a command decoder for decoding a command code fetched in the command register 16, and 18 is a control signal for each circuit in the memory to execute processing corresponding to the command. Are sequentially formed and output.

【0041】特に限定されないが、この実施例の多値フ
ラッシュメモリには2つのメモリアレイが設けられ、そ
れぞれに対応してセンスラッチ回路13が設けられてい
る。各センスラッチ回路13はそれぞれのメモリアレイ
内のワード線を共通にする1行分のメモリセルのデータ
を同時に増幅して保持するように構成されており、2つ
のセンスラッチ回路13,13に保持された読出しデー
タは共通のYデコーダ回路15によって選択されて出力
レジスタ19へ1ビットずつあるいはバイト等の単位で
転送される。出力レジスタ19は保持された読出しデー
タは、バッファ回路22を介して外部のCPU等へ出力
される。図4の実施例のセンスラッチ回路13はデータ
を転送する際にシフト動作を行なうので、シフトレジス
タと同様な機能が必要とされるが、図10のようにYデ
コーダ回路15でデータを選択する方式としかつこのY
デコーダ回路15がクロックにより選択ビットをシフト
して行くような構成とすることで、センスラッチ回路1
3にはシフト機能が不要とすることができる。
Although not particularly limited, the multilevel flash memory of this embodiment is provided with two memory arrays, and a sense latch circuit 13 is provided corresponding to each of the two memory arrays. Each sense latch circuit 13 is configured to simultaneously amplify and hold data of one row of memory cells sharing a word line in each memory array, and hold the data in the two sense latch circuits 13, 13. The read data thus selected is selected by the common Y decoder circuit 15 and transferred to the output register 19 bit by bit or in units of bytes. The read data held in the output register 19 is output to an external CPU or the like via the buffer circuit 22. Since the sense latch circuit 13 of the embodiment of FIG. 4 performs a shift operation when transferring data, the same function as the shift register is required. However, the data is selected by the Y decoder circuit 15 as shown in FIG. And this Y
With the configuration in which the decoder circuit 15 shifts the selected bit by the clock, the sense latch circuit 1
3 may not require a shift function.

【0042】この実施例の多値フラッシュメモリには、
上記各回路の他、メモリアレイ12からセンスラッチ1
3へ読み出されたデータがオール“0”またはオール
“1”かを判定するオール判定回路20、コントローラ
CONTから供給されるリセット信号RESやチップ選
択信号CE、書き込み制御信号WE、出力制御信号O
E、システムクロックSC、コマンド入力かアドレス入
力かを示すためのコマンドイネーブル信号CDE等の外
部制御信号を取り込むバッファ回路21と、アドレス信
号やコマンド信号、データ信号を取り込むバッファ回路
22や上記外部制御信号に基づいて内部回路に対する制
御信号を形成する内部信号発生回路23、バッファ回路
22に取り込まれたアドレスを保持するアドレスレジス
タ24、入力データを保持するデータレジスタ25、取
り込まれたアドレスをデコードしてメモリアレイ12内
のワード線を選択する信号を形成するXアドレスデコー
ダ26a,26bおよびワードドライバ27、基板電位
や書き込み電圧、読み出し電圧、ベリファイ電圧等チッ
プ内部で必要とされる電圧を発生する内部電源発生回路
28、メモリの動作状態に応じてこれらの電圧の中から
所望の電圧を選択してワードドライバ27等に供給する
スイッチング回路29、内部のクロック(CLK2等)
を発生するクロック生成回路30、クロックを計数して
書き込みパルス幅等の時間を与えるタイマ回路31、シ
ーケンサ16によるメモリの制御状態を示すステータス
レジスタ32、Yアドレスを自動的に更新するYアドレ
スカウンタ33、不良ビットの位置(アドレス)を保持
する不良アドレスレジスタ34、Yアドレスと不良アド
レスとを比較する冗長比較回路35、アドレスが一致し
たときに選択メモリ列を切り換える救済先アドレスを記
憶する救済先アドレスレジスタ36等を備えている。ま
た、この実施例の多値フラッシュメモリは、外部からア
クセスが可能か否かメモリの状態を示すレディ/ビジィ
信号R/B*を出力するよう に構成されている。
The multi-level flash memory of this embodiment includes:
In addition to the above circuits, the sense latch 1
3, a reset signal RES, a chip select signal CE, a write control signal WE, and an output control signal O, which are supplied from the controller CONT to determine whether the data read to No. 3 is all "0" or all "1".
E, a system clock SC, a buffer circuit 21 for receiving an external control signal such as a command enable signal CDE for indicating a command input or an address input, a buffer circuit 22 for receiving an address signal, a command signal, and a data signal, and the external control signal. , An internal signal generating circuit 23 for forming a control signal for an internal circuit, an address register 24 for storing an address fetched by a buffer circuit 22, a data register 25 for storing input data, and a memory for decoding a fetched address. X address decoders 26a and 26b for forming a signal for selecting a word line in the array 12, a word driver 27, and an internal power supply for generating a voltage required inside the chip such as a substrate potential, a write voltage, a read voltage, and a verify voltage. Circuit 28, operation of memory Supplied to the word driver 27 and the like by selecting a desired voltage from these voltages according to the state switching circuit 29, an internal clock (CLK2, etc.)
, A timer circuit 31 that counts clocks to give a time such as a write pulse width, a status register 32 indicating a memory control state by the sequencer 16, and a Y address counter 33 that automatically updates a Y address. A defective address register 34 for holding the position (address) of the defective bit, a redundant comparison circuit 35 for comparing the Y address with the defective address, and a relief destination address for switching a selected memory column when the address matches. A register 36 and the like are provided. Further, the multi-level flash memory of this embodiment is configured to output a ready / busy signal R / B * indicating the state of the memory as to whether or not it can be accessed from outside.

【0043】さらに、この実施例の多値フラッシュメモ
リはディスターブやリテンションによりしきい値のばら
つき分布の山(図3参照)がなまったときにこれを急峻
にさせる機能(以下、リフレッシュ機能と称する)を備
えている。このリフレッシュ機能は、書き込みや消去と
同様に外部からコマンドが与えられることにより働くよ
うにされており、リフレッシュコマンドがコマンドレジ
スタ16に取り込まれると、マイクロプログラム制御方
式のシーケンサ18が起動され、リフレッシュを行なう
構成にされている。このリフレッシュ動作については後
で詳細に説明する。上記オール判定回路20の判定結果
を示す信号は、シーケンサ18へ供給されるように構成
されており、リフレッシュモード時にオール判定回路2
0が読出しデータのオール“0”を判定し、判定結果を
示す信号がシーケンサ18に供給されると、シーケンサ
18はリフレッシュ動作を停止する。また、データ消去
時に、上記オール判定回路20が読出しデータのオール
“1”を判定すると、シーケンサ18は消去動作を停止
するように構成されている。
Further, the multi-level flash memory of this embodiment has a function (hereinafter, referred to as a refresh function) to sharpen the peak of the variation distribution of the threshold value (see FIG. 3) due to disturbance or retention. It has. This refresh function is made to work by receiving a command from the outside similarly to writing and erasing. When a refresh command is taken into the command register 16, the sequencer 18 of the microprogram control system is activated and refresh is performed. It is configured to do so. This refresh operation will be described later in detail. The signal indicating the determination result of the all determination circuit 20 is configured to be supplied to the sequencer 18, and the all determination circuit 2 is provided in the refresh mode.
When 0 determines all “0” of the read data and a signal indicating the determination result is supplied to the sequencer 18, the sequencer 18 stops the refresh operation. In addition, the sequencer 18 is configured to stop the erasing operation when the all determination circuit 20 determines all “1” of the read data at the time of data erasing.

【0044】また、この実施例においては、Xアドレス
系のデコーダがアドレス信号をプリデコーダ26aとメ
インデコーダ26bで2段階にデコードするプリデコー
ド方式を採用しており、例えばプリデコーダ26aでX
アドレスの上位3ビットを先ずデコードして、そのプリ
デコード信号でワードドライバ27を制御して所望のワ
ード線を選択するようにしている。このようなプリデコ
ード方式を採用することにより、メインデコーダ26b
を構成する単位デコーダをメモリアレイのワード線ピッ
チに合わせて配置して集積度を高め、チップサイズを低
減できるようになる。
In this embodiment, a decoder of the X address system adopts a pre-decoding method in which an address signal is decoded in two stages by a pre-decoder 26a and a main decoder 26b.
The upper three bits of the address are first decoded, and the word driver 27 is controlled by the predecode signal to select a desired word line. By adopting such a predecoding method, the main decoder 26b
Are arranged in accordance with the word line pitch of the memory array to increase the degree of integration and reduce the chip size.

【0045】なお、上記実施例の多値フラッシュメモリ
は、図4や図10に示されているように2ビットデータ
から4値データへの変換とその逆変換を実行する機能回
路11,14を同一シリコン基板に備えているが、これ
らの機能を有する専用のコントローラユニットとして構
成する事も可能である。このようにした場合には、多値
固有の機能をフラッシュメモリチップに搭載することが
ないので、チップ面積の増大はなく、また図11に示す
ように、複数のフラッシュメモリMDFMを一つのコン
トローラユニットCONTにバスBUSで接続して制御
するように構成できるという利点も有している。このコ
ントローラユニットは、上記データ変換・逆変換機能の
他にアドレス生成機能やコマンド生成機能を備えるよう
に構成される。
The multi-level flash memory according to the above-described embodiment includes functional circuits 11 and 14 for executing conversion from 2-bit data to 4-level data and vice versa, as shown in FIGS. Although provided on the same silicon substrate, it is also possible to configure as a dedicated controller unit having these functions. In this case, since the multi-value specific function is not mounted on the flash memory chip, the chip area does not increase, and as shown in FIG. 11, a plurality of flash memories MDFM are connected to one controller unit. There is also an advantage that the control can be performed by connecting to the CONT by a bus BUS. This controller unit is configured to have an address generation function and a command generation function in addition to the data conversion / inverse conversion function.

【0046】図15はワード線電圧や基板電位Vsub
を発生する内部電源発生回路28と、それらを選択して
ワードドライブ回路27等に供給するスイッチング回路
29を示したもの、図16はワードドライブ回路27の
構成例を示したものである。内部電源発生回路28はシ
ーケンサ18から発生された各種動作モードに対応した
内部制御信号を受けて必要なワード線電圧を発生する。
ワード線電圧を含む内部電源発生回路28の構成及び発
生した電圧を受けるスイッチング回路(ワード線電圧切
替回路)29の構成は従来のものと同様であり、ワード
線の電圧値の種類が多値用に増加しただけである。
FIG. 15 shows the word line voltage and the substrate potential Vsub.
FIG. 16 shows an example of the configuration of the word drive circuit 27. In FIG. Internal power supply generation circuit 28 receives an internal control signal corresponding to various operation modes generated from sequencer 18 and generates a necessary word line voltage.
The configuration of the internal power supply generating circuit 28 including the word line voltage and the configuration of the switching circuit (word line voltage switching circuit) 29 for receiving the generated voltage are the same as those of the conventional one, and the type of the voltage of the word line is multi-valued. Only increased.

【0047】すなわち、従来の2値のフラッシュメモリ
で必要なワード線電圧は、読み出し電圧(2.7V/0
V)、書込み電圧(−10V,0V)、書込みベリファ
イ電圧(1.5V)、消去電圧(+10V,0V)及び
消去ベリファイ電圧(4.3V,0V)の4種類である
のに対し、本実施例の多値フラッシュメモリで必要とさ
れるワード線電圧は、読み出し電圧(3.7V,2.7
V,1.7V,0V)、書込み電圧(−10V,0
V)、書込みベリファイ電圧(3.5V,2.5V,
1.5V)、消去および消去ベリファイ電圧(10V,
4.3V,0V)及びリフレッシュ電圧(−10V,1
0V,3.7V,3.5V,2.7V,2.5V,1.
7V,1.5V,0V)となる。
That is, the word line voltage required in the conventional binary flash memory is the read voltage (2.7 V / 0
V), write voltage (-10 V, 0 V), write verify voltage (1.5 V), erase voltage (+10 V, 0 V), and erase verify voltage (4.3 V, 0 V). The word line voltage required in the example multi-level flash memory is a read voltage (3.7 V, 2.7
V, 1.7 V, 0 V), the write voltage (−10 V, 0 V)
V), write verify voltage (3.5V, 2.5V,
1.5V), erase and erase verify voltage (10V,
4.3V, 0V) and refresh voltage (-10V, 1
0V, 3.7V, 3.5V, 2.7V, 2.5V, 1.V
7V, 1.5V, 0V).

【0048】上記スイッチング回路29は、シーケンサ
18から発生された各種動作モードに対応した内部制御
信号を受けて、上記内部電源発生回路28で発生された
電圧を動作モードに応じて図16のように構成されたワ
ードドライブ回路27の電源端子P1,P2に供給す
る。
The switching circuit 29 receives internal control signals corresponding to various operation modes generated from the sequencer 18 and changes the voltage generated by the internal power supply generation circuit 28 according to the operation mode as shown in FIG. The power is supplied to the power supply terminals P1 and P2 of the configured word drive circuit 27.

【0049】図16のワードドライバWDRVは、ワー
ド線プリデコード方式を採用した場合のもので、論理選
択回路LOGS1の出力ノードN1に8個の電圧選択回
路VOLS1〜VOLS8の入力を共通接続し、また論
理選択回路LOGS2の出力ノードN2に8個の電圧選
択回路VOLS9〜VOLS16の入力を共通接続し、
プリデコード信号Xp1,Xp1*〜Xp8,Xp8*
によって個々の電圧選択回路を選択するようになってい
る。信号XM,XNおよびプリデコード信号Xp1,X
p1*〜Xp8,Xp8*はアドレスデコーダXDCR
(26b)から供給される。このとき電圧選択回路VO
LS1〜VOLS16は、それに対応する論理選択回路
LOGS1または2が選択レベルの選択信号を出力して
も、プリデコード信号にて動作が選択されなければ、そ
の他の論理選択回路にて非選択とされるものと同一の電
圧を選択してワード線に供給しなければならない。
The word driver WDRV shown in FIG. 16 employs a word line predecoding method. The inputs of eight voltage selection circuits VOLS1 to VOLS8 are commonly connected to the output node N1 of the logic selection circuit LOGS1, and The inputs of the eight voltage selection circuits VOLS9 to VOLS16 are commonly connected to the output node N2 of the logic selection circuit LOGS2,
Predecode signals Xp1, Xp1 * to Xp8, Xp8 *
Selects each voltage selection circuit. Signals XM, XN and predecode signals Xp1, X
p1 * to Xp8, Xp8 * are address decoders XDCR
(26b). At this time, the voltage selection circuit VO
LS1 to VOLS16 are not selected by the other logic selection circuits if the operation is not selected by the predecode signal, even if the corresponding logic selection circuit LOGS1 or 2 outputs the selection signal of the selection level. The same voltage must be selected and supplied to the word line.

【0050】そのために、分離用MOSFETQ56,
Q57をプリデコード信号にてスイッチ制御するように
する。さらに、当該分離用MOSFETQ56,Q57
がカットオフ状態にされたとき、ワード線に対して非選
択状態の電圧を出力させるために、上記分離用MOSF
ETQ56,Q57と相補的にスイッチ制御されて出力
回路INV2のそれぞれの入力に所定の電圧を供給可能
にするプルアップMOSFETQ58とプルダウンMO
SFETQ59とが設けられている。
For this purpose, the isolation MOSFETs Q56,
The switch of Q57 is controlled by a predecode signal. Further, the isolation MOSFETs Q56, Q57
Is set to the cut-off state, in order to output a non-selected voltage to the word line,
A pull-up MOSFET Q58 and a pull-down MO that are switch-controlled in a complementary manner to ETQ56 and Q57 so that a predetermined voltage can be supplied to each input of the output circuit INV2.
SFET Q59 is provided.

【0051】図16において、上記信号XMは、8本の
ワード線を一組とする8個のワード線群の中からいずれ
の群のワード線を選択するか指示する3ビットの信号と
みなされる。プリデコード信号Xp1,Xp1*〜Xp
8,Xp8*は各ワード線群に含まれるいずれのワード
線を選択するか指示する相補信号とみなされる。本実施
例に従えば、選択信号SELはハイレベルが選択レベル
とされ、プリデコード信号Xp1,Xp1*〜Xp8,
Xp8*のそれぞれは、ハイレベル,ロウレベルが選択
レベルとされる。
In FIG. 16, the signal XM is regarded as a 3-bit signal indicating which group of word lines is to be selected from a group of eight word lines including eight word lines. . Predecode signals Xp1, Xp1 * to Xp
8, Xp8 * is regarded as a complementary signal indicating which word line included in each word line group is to be selected. According to the present embodiment, the selection signal SEL is set to the high level as the selection level, and the predecode signals Xp1, Xp1 * to Xp8,
Each of Xp8 * has a high level and a low level as selection levels.

【0052】上記ワードドライバWDRVの端子P1に
供給される電圧は消去、書き込み、ベリファイ、読み出
しに使用される5V,4.3V,3.7V,3.5V,
2.7V,2.5V,1.7V,1.5V,0Vのよう
な電圧Vppであり、端子P2に供給される電圧は書き
込み、リフレッシュに使用される−10Vのような電圧
Vee、回路の接地電位もしくは基準電位としての0V
のような電圧Vssである。
The voltage supplied to the terminal P1 of the word driver WDRV is 5V, 4.3V, 3.7V, 3.5V, used for erasing, writing, verifying, and reading.
A voltage Vpp such as 2.7V, 2.5V, 1.7V, 1.5V, 0V, and a voltage supplied to the terminal P2 is a voltage Vee such as -10V used for writing and refreshing, 0 V as ground potential or reference potential
Voltage Vss.

【0053】上記各論理選択回路LOGS1,LOGS
2は、各々XデコーダXDCRの信号を反転するインバ
ータINV1とその出力を伝達もしくは遮断するトラン
スファゲートTG1と、XデコーダXDCRの信号を伝
達もしくは遮断するトランスファゲートTG2とにより
構成されている。
Each of the above logic selection circuits LOGS1, LOGS
2 includes an inverter INV1 for inverting the signal of the X decoder XDCR, a transfer gate TG1 for transmitting or blocking the output thereof, and a transfer gate TG2 for transmitting or blocking the signal of the X decoder XDCR.

【0054】上記電圧選択回路VOLS1〜VOLS1
6はそれぞれ同一構成にされ、その詳細が代表的に示さ
れた電圧選択回路VOLS1のように、端子P3とMO
SFETQ52のゲートとの間に設けられたプリデコー
ド信号Xp1*によりスイッチ制御されるNチャンネル
型プルアップMOSFETQ58と、端子P4とMOS
FETQ53のゲートとの間に設けられたプリデコード
信号Xp1によりスイッチ制御されるPチャンネル型プ
ルアップMOSFETQ59とを備え、さらに分離用M
OSFETQ56をプリデコード信号Xp1によりスイ
ッチ制御し、他方の分離用MOSFETQ57をプリデ
コード信号Xp1*によりスイッチ制御するように構成
されている。上記端子P3およびP4には、電圧Vcc
またはVssが供給される。
The voltage selection circuits VOLS1 to VOLS1
6 have the same configuration, and like the voltage selection circuit VOLS1 whose details are typically shown, the terminals P3 and MO
An N-channel pull-up MOSFET Q58 switch-controlled by a predecode signal Xp1 * provided between the gate of the SFET Q52, a terminal P4 and a MOS
A P-channel type pull-up MOSFET Q59 switch-controlled by a predecode signal Xp1 provided between the gate of the FET Q53 and an M
The OSFET Q56 is switch-controlled by the predecode signal Xp1, and the other isolation MOSFET Q57 is switch-controlled by the predecode signal Xp1 *. A voltage Vcc is applied to the terminals P3 and P4.
Alternatively, Vss is supplied.

【0055】次に、図16のワードドライバWDRVの
作用を説明する。表1には各動作モードにおける端子P
1〜P4の電圧とワード線電圧が示されている。書き込
みモード、消去モード、読み出しモードの各々の設定の
仕方については説明を省略する。
Next, the operation of the word driver WDRV shown in FIG. 16 will be described. Table 1 shows the terminal P in each operation mode.
Voltages of 1 to P4 and word line voltages are shown. A description of how to set each of the write mode, the erase mode, and the read mode is omitted.

【0056】[0056]

【表1】 コマンドにより消去モードが指示されると、端子P1に
は電圧Vppが、また端子P2にはVss、端子P3お
よびP4には電圧Vccがそれぞれスイッチング回路2
9から供給されるとともに、制御信号DEがロウレベル
にされる。また、信号XMが全ビットロウレベルにされ
ることにより、ワード線W1〜W8のいずれかを選択す
ることが可能となる。これにより、選択レベル(ハイレ
ベル)の選択信号SELが供給されると、インバータI
NV1およびトランスファゲートTG1を介してノード
N1がロウレベルになり、これがそれぞれの電圧選択回
路VOLS1〜VOLS8の入力に与えられる。消去が
されるメモリセルがワード線W1に結合されているメモ
リセルである場合、プリデコード信号Xp1,Xp1*
〜Xp8,Xp8*は、そのうちXp1,Xp1*だけ
がハイレベル,ロウレベルにされる。従って、分離用M
OSFETQ56,Q57は電圧選択回路VOLS1だ
けがオン状態とされ、ノードN1の信号は電圧選択回路
VOLS1にだけ取り込まれる。このとき、電圧選択回
路VOLS1のプルアップMOSFETQ58およびプ
ルダウンMOSFETQ59は、共にカットオフ状態に
される。
[Table 1] When the erase mode is instructed by the command, the voltage Vpp is applied to the terminal P1, the voltage Vss is applied to the terminal P2, and the voltage Vcc is applied to the terminals P3 and P4.
9 and the control signal DE is set to the low level. In addition, by setting the signal XM to the low level of all the bits, it becomes possible to select any one of the word lines W1 to W8. Thus, when the selection signal (SEL) of the selection level (high level) is supplied, the inverter I
The node N1 goes low through the NV1 and the transfer gate TG1, and this is supplied to the inputs of the respective voltage selection circuits VOLS1 to VOLS8. When the memory cell to be erased is a memory cell coupled to word line W1, predecode signals Xp1 and Xp1 *
Of Xp8 and Xp8 *, only Xp1 and Xp1 * are set to high level and low level. Therefore, for separation M
In the OSFETs Q56 and Q57, only the voltage selection circuit VOLS1 is turned on, and the signal of the node N1 is taken in only the voltage selection circuit VOLS1. At this time, the pull-up MOSFET Q58 and the pull-down MOSFET Q59 of the voltage selection circuit VOLS1 are both cut off.

【0057】その結果、当該電圧選択回路VOLS1の
MOSFETQ52,Q53のゲートには上記ノードN
1の信号が供給される。これによって、出力回路INV
2のMOSFETQ52がオン状態にされて、ワード線
W1は端子P1の電圧Vppによって充電され始める。
このとき、他方のMOSFETQ53のゲートに供給さ
れるロウレベルは、MOSFETQ57の作用によって
当初電圧Vssよりも高いロウレベルにされて、MOS
FETQ53は完全にはカットオフされないが、ワード
線W1のレベルの上昇に従ってフィードバックMOSF
ETQ55のコンダクタンスが大きくされることによ
り、当該MOSFETQ53のゲートが電圧Vssに強
制されてMOSFETQ53は完全にカットオフの状態
になる。従って、消去モードにおいて、選択メモリセル
が結合されているワード線W1はVppまで充電され
る。
As a result, the gates of the MOSFETs Q52 and Q53 of the voltage selection circuit VOLS1 are connected to the node N
1 signal is supplied. Thereby, the output circuit INV
The second MOSFET Q52 is turned on, and the word line W1 starts to be charged by the voltage Vpp of the terminal P1.
At this time, the low level supplied to the gate of the other MOSFET Q53 is initially set to a low level higher than the voltage Vss by the operation of the MOSFET Q57,
Although the FET Q53 is not completely cut off, the feedback MOSF is increased as the level of the word line W1 rises.
By increasing the conductance of the ETQ55, the gate of the MOSFET Q53 is forced to the voltage Vss, and the MOSFET Q53 is completely cut off. Therefore, in the erase mode, the word line W1 to which the selected memory cell is coupled is charged up to Vpp.

【0058】選択信号SELが上記のようにハイレベル
にされている場合に、ワード線W1のメモリセルQ1が
消去非選択のメモリセルであるときには、プリデコード
信号Xp1,Xp1*はそれぞれロウレベル,ハイレベ
ルにされる。従って、電圧選択回路VOLS1の分離用
MOSFETQ56,Q57は共にオフ状態とされ、ノ
ードN1の信号は電圧選択回路VOLS1に取り込まれ
ない。このとき、電圧選択回路VOLS1のプルアップ
MOSFETQ58およびプルダウンMOSFETQ5
9は、共にオン状態にされる。
When the selection signal SEL is at the high level as described above and the memory cell Q1 of the word line W1 is a non-erased memory cell, the predecode signals Xp1 and Xp1 * are low and high, respectively. Be leveled. Therefore, the isolation MOSFETs Q56 and Q57 of the voltage selection circuit VOLS1 are both turned off, and the signal at the node N1 is not taken into the voltage selection circuit VOLS1. At this time, the pull-up MOSFET Q58 and the pull-down MOSFET Q5 of the voltage selection circuit VOLS1
9 are both turned on.

【0059】その結果、当該電圧選択回路VOLS1の
MOSFETQ52,Q53のゲートには端子P3,P
4からMOSFETQ58,Q59を介してVcc電圧
が供給され、これによって、出力回路INV2のMOS
FETQ53がオン状態にされて、ワード線W1は端子
P2を介して電圧Vssに向かって放電され始める。こ
のとき、他方のMOSFETQ52のゲートに供給され
るハイレベルは、MOSFETQ58のしきい値電圧分
だけ電圧Vccよりも低いため、MOSFETQ52は
完全にはカットオフされないが、オン状態のMOSFE
TQ53によってワード線W1のレベルが下がるに従っ
てフィードバックMOSFETQ54のコンダクタンス
が大きくされ、MOSFETQ52のゲートがVppに
強制されてMOSFETQ52は完全にカットオフの状
態になる。従って、消去モードにおいて、非選択のワー
ド線W1はVssまで放電される。
As a result, the terminals P3 and P3 are connected to the gates of the MOSFETs Q52 and Q53 of the voltage selection circuit VOLS1.
4 via the MOSFETs Q58 and Q59 to supply the Vcc voltage.
The FET Q53 is turned on, and the word line W1 starts discharging toward the voltage Vss via the terminal P2. At this time, since the high level supplied to the gate of the other MOSFET Q52 is lower than the voltage Vcc by the threshold voltage of the MOSFET Q58, the MOSFET Q52 is not completely cut off.
As the level of the word line W1 is lowered by the TQ53, the conductance of the feedback MOSFET Q54 is increased, and the gate of the MOSFET Q52 is forced to Vpp, so that the MOSFET Q52 is completely cut off. Therefore, in the erase mode, the unselected word line W1 is discharged to Vss.

【0060】書き込みモードが指示された場合や読み出
しモードが指示された場合におけるワードドライバ回路
WDRVの動作は、上記書き込みモード時の動作に準じ
ているので詳しい説明は省略するが、スイッチング回路
29から端子P1,P2に供給される電圧によって、選
択メモリセルにそれぞれ図13や図14に示すような電
圧が印加されるようにワード線を駆動する。
The operation of the word driver circuit WDRV when a write mode is instructed or a read mode is instructed is similar to the operation in the write mode, and therefore detailed description is omitted. The word lines are driven such that the voltages shown in FIGS. 13 and 14 are respectively applied to the selected memory cells by the voltages supplied to P1 and P2.

【0061】次に、本発明の多値フラッシュメモリの第
2の特徴であるリフレッシュ動作を図17を用いて説明
する。一旦データが書き込まれた多値フラッシュメモリ
は、図17(1)に示されているように、それぞれしき
い値のばらつき分布の山がはっきり分かれているが、そ
の後の書込み、読み出し、スタンバイ状態等の動作を繰
返し実行していると、図17(2)のように各しきい値
のばらつきが増大する。その原因としては、たとえばあ
るメモリセルに隣接したメモリセルが書き込まれると当
該メモリセルも弱い書込みが生じるいわゆるディスター
ブや、スタンバイ時における自然リークによるリテンシ
ョンなどがある。この現象は1ビットのみを記憶する通
常のフラッシュメモリでも生じ得ることであるが、前記
実施例のように、各しきい値の間隔が狭い多値フラッシ
ュメモリにおいては誤動作の原因となるおそれがある。
Next, the refresh operation which is the second feature of the multi-level flash memory of the present invention will be described with reference to FIG. In the multi-valued flash memory in which data has been written once, as shown in FIG. 17A, the peaks of the variation distribution of the threshold values are clearly separated from each other. Is repeated, the variation of each threshold value increases as shown in FIG. The causes include, for example, a so-called disturbance in which a memory cell adjacent to a certain memory cell is weakly written when the memory cell is written, and retention due to a natural leak at the time of standby. Although this phenomenon can occur even in a normal flash memory storing only one bit, there is a possibility that a malfunction may occur in a multilevel flash memory in which the intervals between the thresholds are narrow as in the above embodiment. .

【0062】そこで、本実施例においては、しきい値の
ばらつき分布の山(図3参照)がなまったときにこれを
急峻にさせるリフレッシュ動作を実行するようにしてい
る。以下、リフレッシュ動作の手順を説明する。
Accordingly, in the present embodiment, when the peak of the variation distribution of the threshold value (see FIG. 3) becomes dull, a refresh operation is performed to sharpen the peak. Hereinafter, the procedure of the refresh operation will be described.

【0063】図18にリフレッシュ動作の手順をフロー
チャートで示す。外部のCPU等からリフレッシュコマ
ンドが入力されると、シーケンサ18が起動されて、図
18のフローチャートに従ったリフレッシュ動作が開始
される。リフレッシュ動作が開始されると、先ず、選択
されたワード線に接続されたすべてのメモリセルに対し
て、ワード線より弱い消去パルスを印加する(ステップ
S21)。この弱い消去パルスの印加により、すべての
メモリセルのしきい値は、図17(3)に示すように、
高い側に少しシフトする。特に限定されないが、シフト
量は0.2V程度である。ここで、弱い消去パルスと
は、加えた結果、例えば“10”にあるメモリセルのし
きい値が、すぐ上の読み出しレベル3.7Vを上回らな
いような充分に短いパルスを意味する。パルス幅は、シ
フトさせたい量に応じて実験的に決定する。
FIG. 18 is a flowchart showing the procedure of the refresh operation. When a refresh command is input from an external CPU or the like, the sequencer 18 is started, and a refresh operation according to the flowchart of FIG. 18 is started. When the refresh operation is started, first, an erase pulse weaker than the word line is applied to all the memory cells connected to the selected word line (step S21). By applying the weak erase pulse, the threshold values of all the memory cells are changed as shown in FIG.
Shift a little higher. Although not particularly limited, the shift amount is about 0.2V. Here, the weak erase pulse means a pulse that is sufficiently short so that the threshold value of the memory cell at, for example, “10” does not exceed the immediately preceding read level of 3.7 V as a result of the addition. The pulse width is experimentally determined according to the amount to be shifted.

【0064】第2段階では、ワード線電圧を、記憶デー
タ“10”に対応した読み出しレベル(3.7V)に設
定して読み出しを行なう(ステップS22)。これによ
り、各メモリセルのしきい値に応じてデータが読み出さ
れ、センスラッチ回路13により増幅、保持される(ス
テップS23)。このときに、ワード線電圧よりも高い
しきい値を有するメモリセルに対応するセンスラッチの
データは“1”になり、ワード線電圧よりも低いしきい
値を有するメモリセルに対応するセンスラッチのデータ
は“0”になる。次に、センスラッチのデータを反転さ
せる(ステップS24)。このデータ反転は、図20に
示すような構成のセンスラッチ回路により容易に行なえ
る(後述)。
In the second stage, the word line voltage is set to the read level (3.7 V) corresponding to the storage data "10" and read is performed (step S22). Thereby, data is read according to the threshold value of each memory cell, and is amplified and held by the sense latch circuit 13 (step S23). At this time, the data of the sense latch corresponding to the memory cell having a threshold higher than the word line voltage becomes "1", and the data of the sense latch corresponding to the memory cell having the threshold lower than the word line voltage becomes "1". The data becomes "0". Next, the data of the sense latch is inverted (step S24). This data inversion can be easily performed by the sense latch circuit having the configuration shown in FIG. 20 (described later).

【0065】次に、上記読み出し(ステップS22)よ
りも低いベリファイ電圧(最初は3.5V)がワード線
に設定され、しきい値の判定が実行される(ステップS
25)。これにより、ベリファイ電圧より低いしきい値
を有するメモリセル(図17(4)符号A)に対応する
センスラッチのデータは、“1”から“0”に変わる。
これに対して、ベリファイ電圧よりも高いしきい値を有
するメモリセル(図17(4)符号B)に対応したセン
スラッチのデータは“1”のままである。本実施例では
これを再書込み対象と判定する。これにより、ステップ
S21での弱い消去でしきい値が高い側にシフトされた
ときに読み出しレベル(3.7V)に近づき過ぎたメモ
リセルが特定されたことになる。なお、このとき最も高
いしきい値を有する記憶データ“11”に相当するメモ
リセル(図17(4)符号C)に対応したセンスラッチ
のデータは、上記反転動作により設定された“0”のま
まにされる。このような作用も図20に示すような構成
のセンスラッチ回路により自動的に行なえる(後述)。
Next, a verify voltage (at first, 3.5 V) lower than the above-described read (step S22) is set to the word line, and the threshold value is determined (step S22).
25). As a result, the data of the sense latch corresponding to the memory cell having a threshold lower than the verify voltage (reference A in FIG. 17D) changes from “1” to “0”.
On the other hand, the data of the sense latch corresponding to the memory cell having the threshold higher than the verify voltage (reference B in FIG. 17 (4)) remains “1”. In the present embodiment, this is determined as a rewriting target. As a result, a memory cell that has been too close to the read level (3.7 V) when the threshold value has been shifted to a higher side due to the weak erasure in step S21 is specified. At this time, the data of the sense latch corresponding to the memory cell (reference numeral C in FIG. 17 (4)) corresponding to the storage data "11" having the highest threshold value is "0" set by the inversion operation. Will be left. Such an operation can be automatically performed by the sense latch circuit having the configuration shown in FIG. 20 (described later).

【0066】そこで、次に、書き込み電圧を設定してセ
ンスラッチのデータが“1”であるメモリセル(図17
(4)符号B)に対して再書込みを行う(ステップS2
7)。その後、書込みレベルに対応したベリファイ電圧
を設定してベリファイを行なう(ステップS28,S2
9)。しきい値がベリファイ電圧よりも低くなった時点
でラッチデータは“1”から“0”に変わる。すべての
ラッチデータが“0”に変わるまで、書き込みとベリフ
ァイを繰り返して“10”データのメモリセルのリフレ
ッシュ処理は完了する(ステップS30)。これによっ
て、“10”データのメモリセルのしきい値のばらつき
分布(半値幅)が、図17(5)のように小さくなる。
以後、“01”、“00”のデータを記憶するメモリセ
ルに対しても同様のリフレッシュ処理が実行される(ス
テップS31)。さらに、しきい値の分布形状の幅をよ
り狭くするために、ステップS21〜S31を繰り返
し、所定回数終了した時点でリフレッシュが完了する
(ステップS32)。
Therefore, next, a write voltage is set and the memory cell in which the data of the sense latch is "1" (FIG. 17).
(4) Rewrite the code B) (Step S2)
7). Thereafter, verify is performed by setting a verify voltage corresponding to the write level (steps S28 and S2).
9). When the threshold value becomes lower than the verify voltage, the latch data changes from “1” to “0”. Until all the latch data changes to "0", the writing and the verification are repeated, and the refresh processing of the memory cell of "10" data is completed (step S30). As a result, the variation distribution (half width) of the threshold value of the memory cell of “10” data is reduced as shown in FIG.
Thereafter, the same refresh processing is performed on the memory cells storing the data "01" and "00" (step S31). Further, in order to further narrow the width of the threshold distribution shape, steps S21 to S31 are repeated, and refreshing is completed when a predetermined number of times have been completed (step S32).

【0067】表2には、上記手順に従ってリフレッシュ
を行なった場合に、図17(4)の符号A,B,Cで示
されるようなしきい値を有するメモリセルの読み出しを
行なったときのセンスラッチ回路の保持データの変化が
順に示されている。
Table 2 shows that, when refreshing is performed according to the above-described procedure, the sense latches when reading out memory cells having threshold values indicated by reference numerals A, B, and C in FIG. Changes in the data held in the circuit are shown in order.

【0068】[0068]

【表2】 図19はリフレッシュ動作を実行するタイミングを示す
図である。前述したように、メモリセルのしきい値のば
らつきが拡大する原因としては、隣接メモリセルに書込
み/読み出し動作が実行されると隣のメモリセルに弱い
書込み/消去、読み出し動作が実行されることによるデ
ィスターブと、自然リークによるリテンションとがあ
る。
[Table 2] FIG. 19 is a diagram showing timing for executing the refresh operation. As described above, the cause of the increase in the variation in the threshold value of the memory cell is that when a write / read operation is performed on an adjacent memory cell, a weak write / erase or read operation is performed on the adjacent memory cell. And retention due to natural leaks.

【0069】ディスターブによるしきい値の変動に対す
るリフレッシュ動作の実行タイミングとして、 (1)当該フラッシュメモリがスタンバイ状態(/RES
がハイレベル)にあり一定回数の書込み/消去、読み出
し動作が完了後にリフレッシュ動作を実行する。 (2)リセット時にリセット信号(/RES)が活性化さ
れると直後にリフレッシュを実行する。 (3)スタンバイ状態から/RESをロウレベルにするこ
とによりリセット状態になった直後にリフレッシュを実
行する。 (4)電源をオフする直前に予め/RESをロウレベルに
し、それを感知してリフレッシュを実行する。 (3)電源をオンし、/RESをハイレベルにした後、リ
フレッシュを実行する。などが考えられる。
The execution timing of the refresh operation for the fluctuation of the threshold value due to the disturbance is as follows: (1) The flash memory is in the standby state (/ RES
Is at a high level), and after a certain number of write / erase and read operations are completed, a refresh operation is executed. (2) Refresh is executed immediately after the reset signal (/ RES) is activated at the time of reset. (3) The refresh is executed immediately after the reset state by setting / RES to low level from the standby state. (4) Immediately before turning off the power supply, / RES is set to a low level in advance, and this is sensed to execute refresh. (3) After the power is turned on and / RES is set to the high level, the refresh is executed. And so on.

【0070】一方、リテンションによるしきい値の低下
に対する対策としては、電源投入時にダミーサイクルの
途中、またはスタンバイ状態で一定周期毎にリフレッシ
ュを実行することが考えられる。これらのリフレッシュ
タイミングはすべて実行するようにしても良いが、いず
れかひとつあるいは幾つかを実行するようにしても良
い。
On the other hand, as a countermeasure against the decrease in the threshold value due to the retention, it is conceivable to execute the refresh in the middle of a dummy cycle at power-on or at regular intervals in a standby state. All of these refresh timings may be executed, or one or some of them may be executed.

【0071】なお、上記に説明したリフレッシュ動作は
多値フラッシュメモリに限定されるものではなく、フラ
ッシュメモリの電源電圧が今後低電圧化に移行すると、
通常のフラッシュメモリでも、しきい値のばらつきの拡
大は無視し得なくなるのであって、フラッシュメモリの
低電源電圧化対策に有効な機能である。
The refresh operation described above is not limited to the multilevel flash memory. If the power supply voltage of the flash memory shifts to a lower voltage in the future,
Even in a normal flash memory, the increase in the variation of the threshold value cannot be ignored, and this is an effective function for reducing the power supply voltage of the flash memory.

【0072】図20には、上記メモリアレイ12および
センスラッチ回路13の構成例が示されている。メモリ
アレイ12は、ワード線と直交する方向に配設され選択
メモリセルの読出し信号が出力されるビット線BLと平
行に配設された共通ドレイン線DLと、共通ソース線S
Lとの間に、複数(例えば一括消去可能な128本のワ
ード線に対応して128個)のメモリセルMCが並列に
接続されたAND型とされている。共通ドレイン線DL
はスイッチMOSFET Q1を介して対応するビット
線BLに接続可能にされ、また共通ソース線SLはスイ
ッチMOSFET Q2を介して接地点に接続可能にさ
れている。これらのスイッチMOSFET Q1,Q2
のゲート制御信号は、Xアドレス信号とリード/ライト
制御信号に基づいて形成され、データ読出し時(ベリフ
ァイ時を含む)に、Vcc(3.3V)のような電位に
されることで、スイッチMOSFET Q1,Q2はオ
ン状態とされ、オン状態のメモリセルを通してビット線
を放電する。一方、データ書込み時には、ビット線の書
き込み電圧(5V)をメモリセルのドレインに伝えるた
め、スイッチMOSFET Q1のゲート制御信号は7
Vのような電位にされ、Q1がオンされる。このとき共
通ソース線SL側のスイッチMOSFETQ2はオフ状
態にされる。
FIG. 20 shows a configuration example of the memory array 12 and the sense latch circuit 13. The memory array 12 includes a common drain line DL arranged in a direction orthogonal to the word lines and arranged in parallel with a bit line BL from which a read signal of a selected memory cell is output, and a common source line S
A plurality of memory cells MC (for example, 128 corresponding to 128 word lines that can be collectively erased) are connected in parallel between the memory cells MC and L. Common drain line DL
Can be connected to the corresponding bit line BL via a switch MOSFET Q1, and the common source line SL can be connected to a ground point via a switch MOSFET Q2. These switch MOSFETs Q1, Q2
Is formed based on the X address signal and the read / write control signal, and is set to a potential such as Vcc (3.3 V) at the time of data reading (including at the time of verifying), whereby the switch MOSFET is turned on. Q1 and Q2 are turned on, and the bit lines are discharged through the memory cells in the on state. On the other hand, at the time of data writing, the gate control signal of the switch MOSFET Q1 is set at 7 to transmit the write voltage (5 V) of the bit line to the drain of the memory cell.
A potential such as V is set, and Q1 is turned on. At this time, the switch MOSFET Q2 on the common source line SL side is turned off.

【0073】センスラッチ回路13は、各メモリ列に対
応して設けられ左右のメモリアレイのビット線間の電位
差を増幅するCMOS差動型センスアンプSAにより構
成されている。読み出しに先立って選択側のメモリアレ
イ(図では左側)のビット線はプリチャージMOS(S
W21)により1Vのような電位にプリチャージされ、
反対側のメモリアレイ内のビット線はプリチャージMO
S(SW22)によって0.5Vのような電位にプリチ
ャージされる。
The sense latch circuit 13 is constituted by a CMOS differential sense amplifier SA provided corresponding to each memory column and amplifying the potential difference between the bit lines of the left and right memory arrays. Prior to reading, the bit line of the memory array on the selected side (the left side in the figure) is set to a precharge MOS (S
W21) is precharged to a potential such as 1 V,
The bit line in the memory array on the opposite side is
Precharged to a potential such as 0.5 V by S (SW22).

【0074】かかるプリチャージ状態でワード線WLが
読み出しレベルにされたとき、選択されたメモリセルが
高いしきい値を有しているとビット線は1.0Vを維持
するが、選択メモリセルが低いしきい値を有していると
電流が流れてビット線の電荷が引き抜かれてビット線は
0.2Vのような電位になる。この1.0Vまたは0.
2Vと反対側のビット線の電位0.5Vとの電位差をセ
ンスアンプSAが検出して増幅することで、読み出しデ
ータがセンスアンプSAに保持される。
When the word line WL is set to the read level in the precharge state, the bit line maintains 1.0 V if the selected memory cell has a high threshold value. If the bit line has a low threshold value, a current flows and the charge of the bit line is extracted, so that the bit line has a potential of 0.2V. This 1.0 V or 0.
The sense amplifier SA detects and amplifies a potential difference between 2V and the potential 0.5V of the bit line on the opposite side, so that read data is held in the sense amplifier SA.

【0075】上記実施例においては、前述したように、
書き込みを行なうメモリセルが接続されたビット線に対
応したセンスラッチ(センスアンプ)に“1”をセット
しておいてワード線に書き込みパルス(−10V)を印
加し、その後書き込みレベルに応じたベリファイ電圧
(1回目は約3.5V)をワード線に設定して、書き込
みパルスが印加されたメモリセルの読み出しを行なう。
そして、書き込み不足のメモリセルからはビット線に読
み出しデータとして“1”が読み出されるので、読み出
されたデータを見て書き込み終了か書き込み不足か判定
し、書き込みが終了したビットのセンスラッチ(センス
アンプ)のデータを“0”に反転させるようにしてい
る。つまり書き込み不足のメモリセルに対応したセンス
ラッチ(センスアンプ)にはデータとして“1”を残し
ておき、“1”の立っているビットに対応する書き込み
不足のメモリセルに対して再び書き込みパルスを印加す
るようにしている。
In the above embodiment, as described above,
"1" is set in a sense latch (sense amplifier) corresponding to a bit line to which a memory cell to be written is connected, a write pulse (-10 V) is applied to a word line, and then a verify operation according to the write level is performed. A voltage (approximately 3.5 V for the first time) is set to the word line, and the memory cell to which the write pulse has been applied is read.
Then, since "1" is read as read data to the bit line from the memory cell with insufficient writing, it is determined whether writing is completed or insufficient by looking at the read data. ) Is inverted to "0". That is, "1" is left as data in a sense latch (sense amplifier) corresponding to a memory cell with insufficient writing, and a write pulse is again applied to a memory cell with insufficient writing corresponding to a bit with "1". It is applied.

【0076】また、リフレッシュ動作においてもセンス
ラッチに読み出されたデータを反転し、ベリファイを行
なって、“1”の立っているビットに対応するメモリセ
ルに対して書き込みパルスを印加するようにしている。
Also in the refresh operation, the data read into the sense latch is inverted, verify is performed, and a write pulse is applied to the memory cell corresponding to the bit where "1" is set. I have.

【0077】図20のセンスラッチ回路においては、上
記のような書き込みの際における書き込み終了のメモリ
セルに対応したセンスアンプのラッチデータの反転およ
び書き込みパルスを印加すべきメモリセルの絞り込みを
容易に行なえるようにするため、センスアンプとメモリ
アレイとの間に4個のスイッチSW11,SW12,S
W13,SW14からなる反転制御回路30が設ける等
の工夫がなされている。以下、このセンスラッチ回路の
作用について説明する。なお、各ビット線BL上に設け
られているスイッチSW21,SW22はビット線プリ
チャージ用のスイッチであり、これらは上記スイッチS
W11〜SW14と共にMOSFETにより構成され
る。
In the sense latch circuit of FIG. 20, it is easy to invert the latch data of the sense amplifier corresponding to the write-completed memory cell and to narrow down the memory cells to which the write pulse is to be applied at the time of writing as described above. For this purpose, four switches SW11, SW12, S are provided between the sense amplifier and the memory array.
A device such as an inversion control circuit 30 including W13 and SW14 is provided. Hereinafter, the operation of the sense latch circuit will be described. The switches SW21 and SW22 provided on each bit line BL are switches for precharging the bit lines.
It is composed of a MOSFET together with W11 to SW14.

【0078】データ読み出しに際しては、先ずスイッチ
SW13をオフさせて図20に示すように、ビット線B
LとセンスアンプSAとを切り離した状態で、スイッチ
SW21,SW22をオンさせて選択側のビット線BL
を1.0Vのようなプリチャージレベルに充電する。こ
のとき非選択側のビット線は0.5Vのようなレベルに
充電する。また、センスアンプSAはスイッチSW14
をオンさせてリセット状態にすると共に、0.5Vのよ
うな電位を与えておく。さらに、このときスイッチMO
SFET Q1,Q2のゲートにVccのような電圧を
与えて、Q1,Q2をオン状態にさせる。
At the time of data reading, first, the switch SW13 is turned off, and as shown in FIG.
With the L and the sense amplifier SA disconnected, the switches SW21 and SW22 are turned on to select the bit line BL on the selected side.
To a precharge level such as 1.0V. At this time, the unselected bit lines are charged to a level such as 0.5V. The sense amplifier SA is connected to the switch SW14.
Is turned on to bring it into a reset state, and a potential such as 0.5 V is applied in advance. Further, at this time, the switch MO
A voltage such as Vcc is applied to the gates of the SFETs Q1 and Q2 to turn on Q1 and Q2.

【0079】それから、メモリアレイ12内のいずれか
一つのワード線WLを3.7Vのような選択レベルに設
定する。すると、しきい値がワード線選択レベルよりも
低いメモリセル(例えば図17のセルA,B)はオン状
態にされ、当該セルが接続されているビット線BLは、
オン状態のメモリセルを通して共通ソース線SLに向か
って電流が流れることによって0.2Vのようなレベル
にディスチャージされる。一方、しきい値がワード線選
択レベルよりも高いメモリセル(例えば図17のセル
C)はオフ状態にされ、当該セルが接続されているビッ
ト線BLは1.0Vのプリチャージレベルを維持する。
Then, any one of the word lines WL in the memory array 12 is set to a selection level such as 3.7V. Then, memory cells (for example, cells A and B in FIG. 17) whose threshold value is lower than the word line selection level are turned on, and the bit line BL to which the cell is connected is
When a current flows toward the common source line SL through the memory cells in the ON state, the current is discharged to a level such as 0.2 V. On the other hand, a memory cell whose threshold value is higher than the word line selection level (for example, cell C in FIG. 17) is turned off, and the bit line BL to which the cell is connected maintains the precharge level of 1.0 V. .

【0080】次に、スイッチSW14をオフさせてセン
スアンプSAのリセット状態を解除して活性化させると
共に、ビット線BL上のスイッチSW13をオンさせて
ビット線BLとセンスアンプSAとを接続する。そし
て、センスアンプSAのP−MOS側に電源電圧Vcc
を、またN−MOS側に接地電位(0V)を供給する。
それからセンスアンプSAがビット線BL,BL*の電
位差を充分増幅した後、ビット線BL上のスイッチSW
13をオフする。これによって、センスアンプSAは選
択側と非選択側のビット線のレベル差を増幅してデータ
を保持した状態となる。
Next, the switch SW14 is turned off to release and activate the reset state of the sense amplifier SA, and the switch SW13 on the bit line BL is turned on to connect the bit line BL to the sense amplifier SA. The power supply voltage Vcc is applied to the P-MOS side of the sense amplifier SA.
And the ground potential (0 V) is supplied to the N-MOS side.
Then, after the sense amplifier SA sufficiently amplifies the potential difference between the bit lines BL and BL *, the switch SW on the bit line BL
13 is turned off. As a result, the sense amplifier SA amplifies the level difference between the bit lines on the selected side and the non-selected side, and enters a state where the data is held.

【0081】センスアンプSAのラッチデータを反転さ
せる場合には、スイッチSW13をオフさせて、図21
に示すように、ビット線BLとセンスアンプSAとを切
り離した状態で、スイッチSW21,SW22をオンさ
せて選択側および非選択側のビット線BLをVcc−V
tn(例えば3.3V−0.6V=2.7V)のような
レベルにプリチャージする。それから、上記スイッチS
W21,SW22をオフしかつスイッチSW11をオン
させる。すると、センスアンプSAに保持されているデ
ータに応じて、データが“1”ならスイッチSW12が
オンされて、当該ビット線BLはビット線反転レベル
(0V)にディスチャージされる。一方、センスアンプ
SAに保持されているデータが“0”ならスイッチSW
12がオフ状態されるため、当該ビット線BLはVcc
レベルを維持する。つまり、センスアンプSAの保持デ
ータの反転レベルが対応するビット線BLにそれぞれ出
現する。
When inverting the latch data of the sense amplifier SA, the switch SW13 is turned off, and FIG.
As shown in FIG. 7, in a state where the bit line BL and the sense amplifier SA are disconnected, the switches SW21 and SW22 are turned on to set the selected and unselected bit lines BL to Vcc-V.
The precharge is performed to a level such as tn (for example, 3.3 V-0.6 V = 2.7 V). Then, the switch S
W21 and SW22 are turned off and switch SW11 is turned on. Then, according to the data held in the sense amplifier SA, if the data is “1”, the switch SW12 is turned on, and the bit line BL is discharged to the bit line inversion level (0 V). On the other hand, if the data held in the sense amplifier SA is “0”, the switch SW
12 is turned off, the bit line BL is connected to Vcc
Maintain levels. That is, the inverted level of the data held by the sense amplifier SA appears on the corresponding bit line BL.

【0082】ここで、スイッチSW14を一旦オンさせ
てセンスアンプSAをリセットさせた後、スイッチSW
14をオフさせビット線BL上のスイッチSW13をオ
ンさせてビット線BLとセンスアンプSAとを接続す
る。この間、センスアンプSAのP−MOS側およびN
−MOS側の電源電圧は0.5Vに設定しておく。それ
から、センスアンプSAのP−MOS側に電源電圧Vc
cを、またN−MOS側に接地電位(0V)を供給する
とともに、ビット線BL上のスイッチSW13をオフす
る。これによって、センスアンプSAは、図22に示す
ように、前記反転データ保持状態のビット線のレベルに
応じたデータを保持した状態となる。すなわち、図17
のセルAおよびBに対応したセンスアンプはハイレベル
“1”を保持した状態に、またセルCに対応したセンス
アンプはロウレベル“0”を保持した状態となる。いわ
ゆる書き込みベリファイと同じ動作である。従って、ビ
ット線プリチャージは、センスラッチが“H”の所のみ
行なわなければならない。そこで、スイッチSW11を
オンし、ビット線プリチャージ電圧(1)を1Vにする
ことで、ビット線BL0,BL1のみ1Vとなる(BL
2は前もって0Vにリセットしておく)。
Here, after once turning on the switch SW14 to reset the sense amplifier SA, the switch SW14 is turned on.
14 is turned off and the switch SW13 on the bit line BL is turned on to connect the bit line BL and the sense amplifier SA. During this time, the P-MOS side of the sense amplifier SA and N
-The power supply voltage on the MOS side is set to 0.5V. Then, the power supply voltage Vc is applied to the P-MOS side of the sense amplifier SA.
and supply the ground potential (0 V) to the N-MOS side, and turn off the switch SW13 on the bit line BL. As a result, as shown in FIG. 22, the sense amplifier SA is in a state of holding data corresponding to the level of the bit line in the inverted data holding state. That is, FIG.
The sense amplifiers corresponding to the cells A and B hold the high level “1”, and the sense amplifiers corresponding to the cell C hold the low level “0”. This is the same operation as the so-called write verify. Therefore, the bit line precharge must be performed only when the sense latch is at "H". Then, by turning on the switch SW11 and setting the bit line precharge voltage (1) to 1 V, only the bit lines BL0 and BL1 become 1 V (BL
2 is reset to 0 V in advance).

【0083】次に、ビット線BL上のスイッチSW13
をオフしたままスイッチSW21,SW22をオンさせ
て、選択側のビット線BLを1.0Vのようなプリチャ
ージレベルに、また非選択側のビット線は0.5Vのよ
うなレベルに充電する。その後、選択ワード線に先の読
み出しレベル(3.7V)よりも若干低い3.5Vのよ
うなベリファイ電圧を印加する。すると、しきい値がワ
ード線選択レベルよりも低いメモリセル(例えば図17
のセルA)はオン状態にされ、当該セルが接続されてい
るビット線BLは0.2Vのようなレベルにディスチャ
ージされる。一方、しきい値がワード線選択レベルより
も高いメモリセル(例えば図17のセルB)はオフ状態
にされ、当該セルが接続されているビット線BLはプリ
チャージレベル1Vを維持する。また、このとき最も高
いしきい値を有するデータ“11”に相当するメモリセ
ル(図17のセルC)が接続されたビット線はもともと
ロウレベルすなわち“0”を保持した状態にあるため、
ワード線が選択レベルにされたときにオフ状態であって
もロウレベルである(図23)。
Next, the switch SW13 on the bit line BL
While the switches are turned off, the switches SW21 and SW22 are turned on to charge the selected bit line BL to a precharge level such as 1.0 V and the non-selected bit line BL to a level such as 0.5 V. After that, a verify voltage such as 3.5 V slightly lower than the previous read level (3.7 V) is applied to the selected word line. Then, a memory cell whose threshold value is lower than the word line selection level (for example, FIG. 17)
Cell A) is turned on, and the bit line BL to which the cell is connected is discharged to a level such as 0.2V. On the other hand, a memory cell whose threshold value is higher than the word line selection level (for example, cell B in FIG. 17) is turned off, and the bit line BL to which the cell is connected maintains the precharge level 1V. At this time, the bit line to which the memory cell (cell C in FIG. 17) corresponding to the data "11" having the highest threshold value is originally held at the low level, that is, "0",
When the word line is turned to the selected level, it is at the low level even in the off state (FIG. 23).

【0084】従って、この状態でセンスラッチをリセッ
トした後、ビット線BL上のスイッチSW13をオンさ
せると、データ“11”に相当するメモリセル(図17
のセルC)が接続されたビット線に対応するセンスアン
プおよびワード線選択レベルよりも低いしきい値のメモ
リセル(図17のセルA)が接続されたビット線に対応
するセンスアンプはロウレベル“0”を保持し、ワード
線選択レベルよりも高いしきい値のメモリセル(図17
のセルB)が接続されたビット線に対応するセンスアン
プはハイレベル“1”を保持することとなる。本実施例
ではこのセンスアンプの保持データを使用して、書き込
み動作に移行して選択ワード線に書き込みパルス(−1
0V)を印加することでセンスアンプの保持データが
“1”に対応するメモリセルのしきい値を下げるように
している。
Therefore, when the switch SW13 on the bit line BL is turned on after resetting the sense latch in this state, the memory cell corresponding to data "11" (FIG. 17)
Of the memory cell (cell A of FIG. 17) corresponding to the bit line to which the cell C) is connected and the memory cell (cell A of FIG. 17) having a threshold lower than the word line selection level. 0 "and a memory cell having a threshold higher than the word line selection level (FIG. 17).
The sense amplifier corresponding to the bit line to which the cell B) is connected holds the high level “1”. In this embodiment, using the data held by the sense amplifier, the operation shifts to the write operation and the write pulse (−1) is applied to the selected word line.
By applying 0 V), the threshold value of the memory cell corresponding to data "1" held by the sense amplifier is lowered.

【0085】書き込みパルス印加後、再びワード線を選
択レベルに設定して読み出しを行なうと、しきい値がワ
ード線ベリファイレベルよりも低くなったメモリセルの
ビット線のレベルはロウレベルすなわち“0”に変わ
り、書き込み不足のメモリセルが接続されたビット線は
ハイレベル“1”を維持する。従って、これをセンスア
ンプでラッチして再び書き込みを行なうことでセンスラ
ッチの保持データが“1”に対応するメモリセルのみし
きい値を下げ、しきい値の分布形状を急峻にすることが
できる。センスアンプSAの保持データは、Yデコーダ
15の出力信号によってオン、オフされるいわゆるカラ
ムスイッチおよび共通I/O線を経て前述のオール判定
回路20に供給され、オール“0”になった否か判定さ
れる。そして、オール“0”になるとデータ“10”の
メモリセルに対するリフレッシュを”終了し、データ
“01”,“00”のメモリセルに対するリフレッシュ
を行う。
After the writing pulse is applied, when the word line is again set to the selected level and reading is performed, the level of the bit line of the memory cell whose threshold value is lower than the word line verify level becomes low level, ie, "0". In other words, the bit line to which the insufficiently written memory cell is connected maintains the high level “1”. Therefore, by latching this with a sense amplifier and writing again, the threshold value of only the memory cell whose data held in the sense latch corresponds to "1" can be lowered, and the distribution shape of the threshold value can be sharpened. . The data held by the sense amplifier SA is supplied to the above-described all determination circuit 20 through a so-called column switch that is turned on and off by an output signal of the Y decoder 15 and a common I / O line, and whether the data is all “0” is determined. Is determined. Then, when all become "0", the refresh for the memory cell of data "10" is ended, and the refresh for the memory cells of data "01" and "00" is performed.

【0086】なお、前述した書き込みモードにおける書
き込み不足のメモリセルに対する再書き込み動作は、リ
フレッシュ動作の際のセンスラッチ回路13による上記
書き込み動作と同一である。
Note that the rewrite operation for the insufficiently written memory cell in the above-described write mode is the same as the above-described write operation by the sense latch circuit 13 during the refresh operation.

【0087】以上説明したように、上記実施例において
は、データ書き込み時には複数ビットのデータをデータ
変換論理回路によりそのビットの組合せに応じたデータ
(多値データ)に変換して、変換されたデータをメモリ
アレイのビット線に接続されたラッチ回路に順次転送
し、該ラッチ回路に保持されたデータに応じて書き込み
パルスを生成して選択状態の記憶素子に印加すること
で、多値データに対応したしきい値を有する状態にさせ
るとともに、データ読み出し時には読み出し電圧をそれ
ぞれのしきい値の中間に変化させて記憶素子の状態を読
み出して多値データを記憶するレジスタに転送させて保
持させ、該レジスタに記憶された多値データに基づいて
逆データ変換論理回路により元のデータを復元させるよ
うにしたので、メモリアレイの周辺回路の規模を比較的
小さく押さえることができるとともに、書込み動作にお
いては、ワード線のベリファイ電圧値を消去のためのワ
ード線電圧に近い側から遠ざかる方向に所定の値だけ順
次変更することにより、書込みパルス総数すなわち書込
み時間を、ベリファイ電圧をランダムに設定する多値フ
ラッシュメモリの方式と比べて小さくすることができ、
短時間での書込み動作が実現できるという効果がある。
As described above, in the above embodiment, at the time of data writing, a plurality of bits of data are converted by the data conversion logic circuit into data (multi-valued data) corresponding to the combination of the bits, and the converted data is written. Is sequentially transferred to the latch circuit connected to the bit line of the memory array, and a write pulse is generated in accordance with the data held in the latch circuit and applied to the selected storage element, thereby supporting multi-value data. At the time of data reading, the read voltage is changed to a value between the respective thresholds, the state of the storage element is read, and transferred to a register for storing multi-valued data to be held. The original data is restored by the inverse data conversion logic circuit based on the multi-valued data stored in the register. The size of the peripheral circuit of the ray can be kept relatively small, and in the write operation, the verify voltage value of the word line is sequentially changed by a predetermined value in a direction away from the side closer to the word line voltage for erasing. As a result, the total number of write pulses, that is, the write time, can be reduced as compared with the multi-level flash memory system in which the verify voltage is set at random,
There is an effect that a writing operation in a short time can be realized.

【0088】また、メモリアレイ内の記憶素子に対して
弱い消去動作を実行した後、ワード線を読み出しレベル
よりも低くかつベリファイレベルよりも高いしきい値を
有する記憶素子を検出して該記憶素子のしきい値がベリ
ファイ電圧よりも低い値になるように書込みを実行する
ことで、各入力データに対応して書き込まれた記憶素子
のしきい値電圧のばらつき分布形状の広がりを狭くする
ようにしたので、ディスターブやリテンション等により
広がった記憶素子のしきい値電圧のばらつき分布形状を
書込み完了直後とほぼ同等の急峻な形状に戻すことがで
きるという効果がある。
After performing a weak erase operation on the storage elements in the memory array, a storage element having a threshold value lower than the read level and higher than the verify level on the word line is detected and the storage element is detected. Is performed so that the threshold voltage of the storage element becomes lower than the verify voltage so as to reduce the spread of the variation distribution shape of the threshold voltage of the storage element written corresponding to each input data. Therefore, there is an effect that the variation distribution shape of the threshold voltage of the storage element, which has been spread due to the disturbance, the retention, or the like, can be returned to a steep shape almost equal to that immediately after the completion of the writing.

【0089】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上
記実施例では、一つのメモリセルのしきい値を4段階に
設定して4値のデータを記憶させるようにしているが、
しきい値は3段階あるいは5段階以上に設定することも
可能である。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say. For example, in the above embodiment, the threshold value of one memory cell is set to four levels to store four-level data.
The threshold value can be set in three steps or five or more steps.

【0090】また、実施例では、リフレッシュ時の読み
出しデータの反転、書き込み対象のメモリセルの絞り込
み等をセンスラッチ回路のみを用いて行なえるように構
成したが、読み出しデータを保持するレジスタやその内
容を反転する等の論理演算を行なって書き込み対象のメ
モリセルの絞り込みを行なう論理回路を設けるようにし
ても良い。
Further, in the embodiment, the inversion of the read data at the time of refresh, the narrowing down of the memory cells to be written, and the like can be performed using only the sense latch circuit. However, the register holding the read data and the contents thereof are used. A logic circuit may be provided for performing a logical operation such as inverting the above and narrowing down the memory cells to be written.

【0091】さらに、実施例では2ビットデータを4値
データに変換する方式およびその逆変換として図1
(2)に示すような3種類の演算を行なっているが、論
理演算は図1に示すものに限定されず、結果として
“1”の立っているビットの個数の異なるデータが得ら
れるものであればよい。また、データ逆変換のための演
算も図2のものに限定されず、元の2ビットデータを復
元できるものであればどのような演算であっても良いし
演算の種類も1つでなく2以上であっても良い。
Further, in the embodiment, a method of converting 2-bit data into quaternary data and its inverse conversion are shown in FIG.
Although three types of operations are performed as shown in (2), the logical operation is not limited to that shown in FIG. 1, and as a result, data having different numbers of bits having "1" is obtained. I just need. Further, the operation for the inverse data conversion is not limited to that shown in FIG. 2, and any operation may be used as long as it can restore the original 2-bit data. It may be above.

【0092】各メモリセルに対する書き込み方式も実施
例のように、一旦消去を行なってしきい値を高くした後
に書き込みパルスでしきい値を下げる方式に限定され
ず、書き込みパルスでしきい値を高くする方式等であっ
ても良い。また、実施例では、データ“1”を保持する
センスラッチに対応するメモリセルに書き込みを行なっ
てしきい値を変化させているが、データ“0”を保持す
るセンスラッチに対応するメモリセルに書き込みを行な
ってしきい値を変化させるようにしても良い。
The writing method for each memory cell is not limited to the method of once erasing and raising the threshold value and then lowering the threshold value by the writing pulse as in the embodiment, but the method of increasing the threshold value by the writing pulse is used. Or the like. In the embodiment, the threshold value is changed by writing to the memory cell corresponding to the sense latch holding the data “1”, but the memory cell corresponding to the sense latch holding the data “0” is changed to the threshold value. The threshold value may be changed by performing writing.

【0093】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である一括消
去型フラッシュメモリに適用した場合について説明した
が、この発明はそれに限定されるものでなく、FAMO
Sを記憶素子とする不揮発性記憶装置一般さらには複数
のしきい値を有するメモリセルを備えた半導体記憶装置
に広く利用することができる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a batch erasing type flash memory, which is the field of application, has been described. However, the present invention is not limited to this. FAMO
The present invention can be widely used in general non-volatile storage devices using S as a storage element, and also in semiconductor storage devices including memory cells having a plurality of threshold values.

【0094】[0094]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0095】すなわち、回路の規模の増大を最少に抑
え、かつ短時間で高精度の書込み、読み出し、消去動作
が可能な多値記憶型不揮発性記憶装置を実現することが
できるとともに、記憶素子のしきい値ばらつき分布形状
を急峻化させ低電圧での安定した動作が可能な不揮発性
記憶装置を実現することができる。
That is, it is possible to realize a multi-value storage type nonvolatile storage device capable of minimizing an increase in circuit scale and performing a high-accuracy write, read, and erase operation in a short time, and a memory element. It is possible to realize a non-volatile memory device capable of performing a stable operation at a low voltage by sharpening a threshold variation distribution shape.

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

【図1】この発明に係る1メモリセルに書き込まれる/
読み出される2ビットデータを各メモリセルに物理的に
書込み/読み出されるレベルである4値データに変換す
る演算の一実施例を示す説明図である。
FIG. 1 is written to one memory cell according to the present invention /
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an embodiment of an operation for converting 2-bit data to be read into 4-level data which is a level physically written / read to / from each memory cell.

【図2】データ変換論理回路により変換された4値デー
タを元の2ビットデータに逆変換する演算の一実施例を
示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of an operation for inversely converting quaternary data converted by a data conversion logic circuit into original 2-bit data.

【図3】上記4値データとメモリセルのしきい値との関
係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between the quaternary data and a threshold value of a memory cell.

【図4】本発明に係る多値フラッシュメモリの一実施例
の概略を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing an embodiment of a multi-level flash memory according to the present invention.

【図5】実施例の多値フラッシュメモリの書込み手順を
示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a writing procedure of the multi-level flash memory according to the embodiment;

【図6】実施例の多値フラッシュメモリの書込み動作波
形を示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing a write operation waveform of the multilevel flash memory of the example.

【図7】実施例の多値フラッシュメモリの書込み方式と
他の書込み方式との違いを示す説明図動作波形を示す
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the difference between the writing method of the multilevel flash memory of the embodiment and another writing method, and shows operation waveforms.

【図8】実施例の多値フラッシュメモリの読出し手順を
示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a reading procedure of the multilevel flash memory according to the embodiment.

【図9】実施例の多値フラッシュメモリの読出し動作波
形を示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing a read operation waveform of the multilevel flash memory of the example.

【図10】実施例の多値フラッシュメモリ全体の構成例
を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the entire multi-level flash memory according to the embodiment;

【図11】多値メモリ固有の2ビットデータと4値デー
タとの変換機能をコントローラに持たせた実施例におけ
るシステムの構成例を示すブロックである。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a system in an embodiment in which a controller has a function of converting between 2-bit data and quaternary data unique to a multi-level memory.

【図12】実施例のフラッシュメモリに使用されるメモ
リセルの構造および書き込み時の電圧状態を示す模式図
である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a structure of a memory cell used in a flash memory of an example and a voltage state at the time of writing.

【図13】実施例のフラッシュメモリに使用されるメモ
リセルの消去時の電圧状態を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a voltage state at the time of erasing a memory cell used in the flash memory of the example.

【図14】実施例のフラッシュメモリに使用されるメモ
リセルの読み出し時の電圧状態を示す模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a voltage state at the time of reading of a memory cell used in the flash memory of the example.

【図15】内部電源発生回路と発生された電圧を選択し
てワードドライブ回路等に供給するスイッチング回路を
示した説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an internal power supply generating circuit and a switching circuit for selecting a generated voltage and supplying the selected voltage to a word drive circuit and the like.

【図16】ワードドライブ回路の構成例を示す回路図で
ある。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration example of a word drive circuit.

【図17】実施例の多値フラッシュメモリのリフレッシ
ュ方法を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a refresh method of the multi-level flash memory according to the embodiment.

【図18】実施例の多値フラッシュメモリのリフレッシ
ュ手順を示すフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart illustrating a refresh procedure of the multi-level flash memory according to the embodiment.

【図19】リフレッシュ実行時の動作波形を示すタイミ
ングチャートである。
FIG. 19 is a timing chart showing operation waveforms at the time of refresh execution.

【図20】実施例のセンスラッチ回路の構成例を示す回
路図である。
FIG. 20 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a sense latch circuit according to an embodiment;

【図21】センスラッチ回路の作用を示すデータ反転開
始時の回路状態図である。
FIG. 21 is a circuit state diagram showing the operation of the sense latch circuit at the start of data inversion.

【図22】センスラッチ回路の作用を示すデータ反転終
了時の回路状態図である。
FIG. 22 is a circuit state diagram showing the operation of the sense latch circuit at the end of data inversion.

【図23】センスラッチ回路の作用を示すベリファイ時
の回路状態図である。
FIG. 23 is a circuit state diagram at the time of verification showing the operation of the sense latch circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 データ変換論理回路 12 メモリアレイ 13 センスラッチ回路 14 逆変換論理回路 REG1,REG2 レジスタ XDCR Xアドレスデコーダ WDRY ワードドライブ回路 LOGS 論理選択回路 VOLS 電圧選択回路 SA センスアンプ BL ビット線 WL ワード線 MC メモリセル A “11”データのメモリセル(しきい値約5V) B “10”データのメモリセル(しきい値約3.6
V) C “10”データのメモリセル(しきい値約3.2
V)
Reference Signs List 11 data conversion logic circuit 12 memory array 13 sense latch circuit 14 reverse conversion logic circuit REG1, REG2 register XDCR X address decoder WDRY word drive circuit LOGS logic selection circuit VOLS voltage selection circuit SA sense amplifier BL bit line WL word line MC memory cell A Memory cell for "11" data (threshold about 5 V) B Memory cell for "10" data (threshold about 3.6
V) C "10" data memory cell (threshold value about 3.2
V)

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリセルのしきい値を3段階以上に設
定するとともに、ワード線のレベルを2段階以上に変化
させてメモリセルの読み出しを行なうことで一つのメモ
リセルに2ビット以上のデータを記憶させるように構成
された不揮発性記憶装置であって、入力された書き込み
データを保持するバイナリデータレジスタと、入力され
たデータの複数ビットに対して所定の演算を実行しそれ
らの組合わせに応じた多値データに変換するデータ変換
論理回路と、メモリセルより読み出された多値データを
元のバイナリデータに変換する逆変換論理回路とを備え
てなることを特徴とする不揮発性記憶装置。
1. A method for setting a threshold value of a memory cell to three or more levels and changing a word line level to two or more levels to perform reading of a memory cell, so that one memory cell has two or more bits of data. A non-volatile storage device configured to store the input write data, a predetermined operation is performed on a plurality of bits of the input data, and a combination thereof is performed. A non-volatile storage device comprising: a data conversion logic circuit for converting the multi-valued data according to the data; and an inverse conversion logic circuit for converting the multi-valued data read from the memory cell to the original binary data. .
【請求項2】 上記多値データをメモリアレイ内の選択
されたメモリセルに書き込み電圧を変更しつつ順次書き
込ませる制御回路を備えてなることを特徴とする請求項
1に記載の不揮発性記憶装置。
2. The nonvolatile memory device according to claim 1, further comprising a control circuit for sequentially writing the multi-value data to a selected memory cell in a memory array while changing a write voltage. .
【請求項3】 書込みベリファイ及び読み出し動作のワ
ード線電圧は、消去のためのワード線電圧に最も近い設
定された電圧から遠ざかる方向に、順次変更することを
特徴とする請求項1または2に記載の不揮発性記憶装
置。
3. The method according to claim 1, wherein the word line voltage in the write verify and read operations is sequentially changed in a direction away from a set voltage closest to the word line voltage for erasing. Nonvolatile storage device.
【請求項4】 メモリセルのしきい値を3段階以上に設
定するとともに、ワード線のレベルを2段階以上に変化
させてメモリセルの読み出しを行なうことで一つのメモ
リセルに2ビット以上のデータを記憶させるようにされ
た不揮発性記憶装置に接続されるコントロール装置であ
って、書き込みデータを保持するバイナリデータレジス
タと、入力されたデータの複数ビットに対して所定の演
算を実行しそれらの組合わせに応じた多値データに変換
するデータ変換論理回路と、上記不揮発性記憶装置より
読み出された多値データを元のバイナリデータに変換す
る逆変換論理回路とを備えてなることを特徴とする不揮
発性記憶装置のコントロール装置。
4. A method of setting a threshold value of a memory cell to three or more levels and changing a word line level to two or more levels to perform reading of a memory cell, so that two bits or more of data can be stored in one memory cell. A binary data register for holding write data, a predetermined operation being performed on a plurality of bits of input data, and a set of the binary data register and the binary data register. A data conversion logic circuit for converting the multi-valued data according to the combination, and an inverse conversion logic circuit for converting the multi-valued data read from the nonvolatile storage device to the original binary data. A control device for a nonvolatile storage device.
【請求項5】 メモリセルのしきい値を2段階以上に設
定するとともに、ワード線のレベルを2段階以上に変化
させてメモリセルの読み出しを行なうことで一つのメモ
リセルに2ビット以上のデータを記憶させるように構成
された不揮発性記憶装置であって、入力された書き込み
データを保持する第1のバイナリデータレジスタと、入
力されたデータの複数ビットに対して所定の演算を実行
しそれらの組合わせに応じた多値データに変換するデー
タ変換論理回路と、メモリセルより読み出されたデータ
を保持する第2のバイナリデータレジスタを有し、メモ
リセルより読み出された多値データを元のバイナリデー
タに変換する逆変換論理回路とを備えてなることを特徴
とする不揮発性記憶装置。
5. A method of setting a threshold value of a memory cell in two or more stages and changing a word line level in two or more stages to perform reading of a memory cell, so that two or more bits of data can be stored in one memory cell. A first binary data register that holds input write data, and performs a predetermined operation on a plurality of bits of the input data to execute a predetermined operation. A data conversion logic circuit for converting to multi-valued data according to the combination; and a second binary data register for holding data read out from the memory cell, and based on the multi-valued data read from the memory cell. And a reverse conversion logic circuit that converts the binary data into binary data.
【請求項6】 上記多値データをメモリアレイ内の選択
されたメモリセルに書き込み電圧を変更しつつ順次書き
込ませる制御回路を備えてなることを特徴とする請求項
5に記載の不揮発性記憶装置。
6. The nonvolatile memory device according to claim 5, further comprising a control circuit for sequentially writing the multi-value data to a selected memory cell in a memory array while changing a write voltage. .
【請求項7】 書込みベリファイ及び読み出し動作のワ
ード線電圧は、消去のためのワード線電圧に最も近い設
定された電圧から遠ざかる方向に、順次変更することを
特徴とする請求項5または6に記載の不揮発性記憶装
置。
7. The method according to claim 5, wherein the word line voltage in the write verify and read operations is sequentially changed in a direction away from a set voltage closest to the word line voltage for erasing. Nonvolatile storage device.
【請求項8】 メモリセルのしきい値を2段階以上に設
定するとともに、ワード線のレベルを2段階以上に変化
させてメモリセルの読み出しを行なうことで一つのメモ
リセルに2ビット以上のデータを記憶させるようにされ
た不揮発性記憶装置に接続されるコントロール装置であ
って、書き込みデータを保持する第1のバイナリデータ
レジスタと、入力されたデータの複数ビットに対して所
定の演算を実行しそれらの組合わせに応じた多値データ
に変換するデータ変換論理回路と、上記不揮発性記憶装
置より読み出されたデータを保持する第2のバイナリデ
ータレジスタを有し、上記不揮発性記憶装置より読み出
された多値データを元のバイナリデータに変換する逆変
換論理回路とを備えてなることを特徴とする不揮発性記
憶装置のコントロール装置。
8. A method of setting a threshold value of a memory cell in two or more steps and changing a word line level in two or more steps to perform reading of a memory cell, so that two bits or more of data can be stored in one memory cell. A first binary data register for holding write data, and a predetermined operation for a plurality of bits of input data. A data conversion logic circuit for converting the data into multi-valued data according to a combination thereof; and a second binary data register for holding data read from the nonvolatile storage device. And a reverse-conversion logic circuit for converting the outputted multi-valued data into original binary data. Device.
【請求項9】 電気的に書込み消去が可能とされ、3つ
の記憶状態“0”、“1”、“2”を保持し得る複数の
メモリセルを有するメモリアレイと、 該複数のメモリセルの記憶状態を変更するために上記メ
モリセルに書き込み動作を行なう書込み回路とを備え、 該書込み回路は、上記メモリセルに記憶状態“2”を保
持させる際には、記憶状態を“1”とするための書込み
動作を行なった後、更に、記憶状態“1”から記憶状態
“2”とするための書込み動作を行なうことを特徴とす
る半導体記憶装置。
9. A memory array having a plurality of memory cells capable of electrically writing and erasing and capable of holding three storage states “0”, “1”, and “2”; A write circuit for performing a write operation on the memory cell to change a storage state, wherein the write circuit sets the storage state to “1” when the memory cell holds the storage state “2” And a write operation for changing the storage state from "1" to the storage state "2".
【請求項10】 電気的に書込み消去が可能とされ、3
つのしきい値により3つの記憶状態“0”、“1”、
“2”を保持し得る複数のメモリセルを有するメモリア
レイと、 該複数のメモリセルの記憶状態を変更するために上記メ
モリセルに書き込み動作を行なう書込み回路とを備え、 上記“1”に対応するしきい値は、上記“0”に対応す
るしきい値と上記“2”に対応するしきい値との間に存
在し、 上記書込み回路は、上記メモリセルに記憶状態“2”を
保持させる際には、記憶状態を“1”とするための書込
み動作を行なった後、更に、記憶状態“1”から記憶状
態“2”とするための書込み動作を行なうことを特徴と
する半導体記憶装置。
10. Electrically erasable writing and erasing,
Three storage states “0”, “1”,
A memory array having a plurality of memory cells capable of holding “2”; and a write circuit for performing a write operation on the memory cells to change the storage state of the plurality of memory cells, and corresponding to “1”. The threshold to be performed exists between the threshold corresponding to “0” and the threshold corresponding to “2”, and the write circuit holds the memory state “2” in the memory cell. In this case, after performing a write operation for changing the storage state to "1", a write operation for changing the storage state from "1" to the storage state "2" is further performed. apparatus.
【請求項11】 上記書込み回路は、“0”の状態にあ
る複数のメモリセルに情報を記憶する際には、該“0”
の状態にある複数のメモリセルの一部のみを“1”の状
態に変化させた後、“1”の状態にある複数のメモリセ
ルの一部のみを“2”の状態に変化させるための書込み
動作を行なうことを特徴とする請求項10に記載の半導
体記憶装置。
11. The memory according to claim 1, wherein said write circuit is adapted to store information in a plurality of memory cells in a state of "0".
After changing only a part of the plurality of memory cells in the state "1" to the state "1", and then changing only a part of the plurality of memory cells in the state "1" to the state "2". 11. The semiconductor memory device according to claim 10, wherein a write operation is performed.
【請求項12】 電気的に書込み消去が可能とされ、3
つのしきい値により3つの記憶状態“0”、“1”、
“2”を保持し得る複数のメモリセルを有するメモリア
レイと、 該複数のメモリセルの記憶状態を変更するた
めに上記メモリセルに書き込み動作を行なう書込み回路
とを備え、 上記“1”に対応するしきい値は、上記“0”に対応す
るしきい値と上記“2”に対応するしきい値との間に存
在し、 上記書込み回路は、“0”の状態にある複数のメモリセ
ルに情報を記憶する際には、該“0”の状態にある複数
のメモリセルの一部のみを“1”の状態に変化させた
後、“0”の状態にある複数のメモリセルの一部のみを
“2”の状態に変化させるための書込み動作を行なうこ
とを特徴とする半導体記憶装置。
12. Electrically erasable writing and erasing,
Three storage states “0”, “1”,
A memory array having a plurality of memory cells capable of holding “2”; and a write circuit for performing a write operation on the memory cells to change the storage state of the plurality of memory cells, and corresponding to “1”. The threshold value to be set exists between the threshold value corresponding to the above “0” and the threshold value corresponding to the above “2”, and the write circuit includes a plurality of memory cells in the “0” state. When information is stored in the memory cell, only a part of the plurality of memory cells in the “0” state is changed to the “1” state, and then one of the plurality of memory cells in the “0” state is changed. A semiconductor memory device performing a write operation for changing only a portion to a state of "2".
【請求項13】 電気的に書込み消去が可能とされ、3
つのしきい値により3つの記憶状態“0”、“1”、
“2”を保持し得る複数のメモリセルを有するメモリア
レイと、 該複数のメモリセルの記憶状態を変更するた
めに上記メモリセルに書き込み動作を行なう書込み回路
とを備え、 上記“1”に対応するしきい値は、上記“0”に対応す
るしきい値と上記“2”に対応するしきい値との間に存
在し、 上記書込み回路は、“0”の状態にある複数のメモリセ
ルに情報を記録して、“0”、“1”、“2”が混在す
る状態にする際には、少なくとも2回の書込み動作を行
なうことを特徴とする半導体記憶装置。
13. Electrically erasable and erasable,
Three storage states “0”, “1”,
A memory array having a plurality of memory cells capable of holding “2”; and a write circuit for performing a write operation on the memory cells to change the storage state of the plurality of memory cells, and corresponding to “1”. The threshold value to be set exists between the threshold value corresponding to the above “0” and the threshold value corresponding to the above “2”, and the write circuit includes a plurality of memory cells in the “0” state. A semiconductor memory device, wherein at least two write operations are performed when information is recorded in a state where "0", "1", and "2" are mixed.
【請求項14】 上記少なくとも2回の書込み動作の間
に、少なくとも1回のベリファイ動作を行なうことを特
徴とする請求項13に記載の半導体記憶装置。
14. The semiconductor memory device according to claim 13, wherein at least one verify operation is performed between said at least two write operations.
【請求項15】 電気的に書込み消去が可能とされ、3
つのしきい値により3つの記憶状態“0”、“1”、
“2”を保持し得る複数のメモリセルを有するメモリア
レイと、 該複数のメモリセルの記憶状態を変更するために上記メ
モリセルに書き込み動作を行なう書込み回路とを備え、 上記“1”に対応するしきい値は、上記“0”に対応す
るしきい値と上記“2”に対応するしきい値との間に存
在し、 上記書込み回路は、“0”の状態にある複数のメモリセ
ルに情報を記録して、“0”、“1”、“2”が混在す
る状態にする際には、 上記“0”の状態にあるメモリセルを“1”の状態に変
化させる第1の書込み動作と、“1”の状態にあるメモ
リセルを“2”の状態に変化させる書込み動作をこの順
に行なうことを特徴とする半導体記憶装置。
15. Electrically erasable writing and erasing,
Three storage states “0”, “1”,
A memory array having a plurality of memory cells capable of holding “2”; and a write circuit for performing a write operation on the memory cells to change the storage state of the plurality of memory cells, and corresponding to “1”. The threshold value to be set exists between the threshold value corresponding to the above “0” and the threshold value corresponding to the above “2”, and the write circuit includes a plurality of memory cells in the “0” state. In the case where information is recorded in the memory cell and "0", "1", and "2" are mixed, the memory cell in the state of "0" is changed to the state of "1". A semiconductor memory device, comprising: performing a write operation and a write operation of changing a memory cell in a “1” state to a “2” state in this order.
【請求項16】 上記第1の書込み動作と第2の書込み
動作の間に、第1のベリファイ動作を行ない、上記第2
の書込み動作の後に第2のベリファイ動作を行なうこと
を特徴とする請求項15に記載の半導体記憶装置。
16. A first verify operation is performed between the first write operation and the second write operation, and the second verify operation is performed.
16. The semiconductor memory device according to claim 15, wherein a second verify operation is performed after said write operation.
【請求項17】 上記第1のベリファイ動作と第2のベ
リファイ動作はメモリセルのしきい値を検出するための
しきい値が異なることを特徴とする請求項16に記載の
半導体記憶装置。
17. The semiconductor memory device according to claim 16, wherein said first verify operation and said second verify operation have different threshold values for detecting a threshold value of a memory cell.
【請求項18】 少なくとも3つのしきい値電圧によっ
て3つの異なる記憶状態を保持する複数のメモリセルを
有するメモリアレイと、 該複数のメモリセルの記憶状態に対応するデータを保持
するためのデータ保持回路と、該データ保持回路の内容
に応じて上記メモリセルに書き込み動作を行なう書込み
回路とを備え、 上記書込み回路は、上記メモリセルを第1のしきい値電
圧に設定する際には1つのベリファイ電圧でベリファイ
動作を行ない、第2のしきい値電圧に設定する際には複
数のベリファイ電圧でベリファイ動作を行なうことを特
徴とする半導体記憶装置。
18. A memory array having a plurality of memory cells holding three different storage states by at least three threshold voltages, and data holding for holding data corresponding to the storage states of the plurality of memory cells. And a write circuit for performing a write operation on the memory cell in accordance with the contents of the data holding circuit. A semiconductor memory device, wherein a verify operation is performed with a verify voltage, and a verify operation is performed with a plurality of verify voltages when setting the second threshold voltage.
【請求項19】 電気的に書込み消去が可能とされ、3
つのしきい値により3つの記憶状態“0”、“1”、
“2”を保持し得る複数のメモリセルを有するメモリア
レイと、 該複数のメモリセルの記憶状態を変更するた
めに上記メモリセルに書き込み動作を行なう書込み回路
とを備え、 上記“1”に対応するしきい値は、上記“0”に対応す
るしきい値と上記“2”に対応するしきい値との間に存
在し、 上記書込み回路は、“0”の状態にある複数のメモリセ
ルに情報を記録して、“0”、“1”、“2”が混在す
る状態にする際には、 上記メモリセルが“1”の状態にあるかどうかを確認す
る第1のベリファイ動作と、上記メモリセルが“2”の
状態にあるかどうかを確認する第2のベリファイ動作を
この順に行なうことを特徴とする半導体記憶装置。
19. The method according to claim 19, wherein writing and erasing are enabled electrically.
Three storage states “0”, “1”,
A memory array having a plurality of memory cells capable of holding “2”; and a write circuit for performing a write operation on the memory cells to change the storage state of the plurality of memory cells, and corresponding to “1”. The threshold value to be set exists between the threshold value corresponding to the above “0” and the threshold value corresponding to the above “2”, and the write circuit includes a plurality of memory cells in the “0” state. When the information is recorded in the memory cell and "0", "1" and "2" are mixed, a first verify operation for confirming whether or not the memory cell is in the "1" state is performed. A second verify operation for checking whether or not the memory cell is in the state of "2" in this order.
【請求項20】 電気的に書込み消去が可能とされ、3
つのしきい値により3つの記憶状態“0”、“1”、
“2”を保持し得る複数のメモリセルを有するメモリア
レイと、 該複数のメモリセルの記憶状態を変更するために上記メ
モリセルに書き込み動作を行なう書込み回路とを備え、 上記“1”に対応するしきい値は、上記“0”に対応す
るしきい値と上記“2”に対応するしきい値との間に存
在し、 上記“0”の状態にある複数のメモリセルに情報を記録
して、“0”、“1”、“2”が混在する状態にする際
には、 上記メモリセルが“1”の状態にあるかどうかを確認す
る第1のベリファイ動作と、上記メモリセルが“2”の
状態にあるかどうかを確認する第2のベリファイ動作を
行ない、 上記“0”、“1”、“2”が混在する状態にあるメモ
リアレイから記憶状態を読み出す際には、 上記メモリセルの“1”の状態を読み出す第1の読み出
し動作と、上記メモリセルの“2”の状態を読み出す第
2の読み出し動作を行ない、 上記第1の読み出し動作には第1の電圧を用い、上記第
1のベリファイ動作には第2の電圧を用い、上記第2の
読み出し動作には第3の電圧を用い、上記第2のベリフ
ァイ動作には第4の電圧を用い、 上記第1〜第4の電圧は大きい順または小さい順に設定
するようにしたことを特徴とする半導体記憶装置のアク
セス方法。
20. A method of electrically writing and erasing data, comprising:
Three storage states “0”, “1”,
A memory array having a plurality of memory cells capable of holding “2”; and a write circuit for performing a write operation on the memory cells to change the storage state of the plurality of memory cells, and corresponding to “1”. The threshold value exists between the threshold value corresponding to “0” and the threshold value corresponding to “2”, and information is recorded in a plurality of memory cells in the “0” state. Then, when the state where "0", "1", and "2" are mixed is present, a first verify operation for confirming whether the memory cell is in the state of "1" and the memory cell Performs a second verify operation to confirm whether or not is in the state of “2”. When reading the storage state from the memory array in which “0”, “1” and “2” are mixed, First reading for reading the state of “1” of the memory cell Performing a read operation and a second read operation for reading the state of “2” of the memory cell. A first voltage is used for the first read operation, and a second voltage is used for the first verify operation. And the third voltage is used in the second read operation, the fourth voltage is used in the second verify operation, and the first to fourth voltages are set in descending order or in increasing order. An access method for a semiconductor memory device, characterized in that:
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006500731A (en) * 2002-09-24 2006-01-05 サンディスク コーポレイション Very compact non-volatile memory device with internal serial bus and method therefor
JP2006500728A (en) * 2002-09-24 2006-01-05 サンディスク コーポレイション Very compact non-volatile memory and method
US7227778B2 (en) 2004-07-30 2007-06-05 Spansion Llc Semiconductor device and writing method
JP2007172775A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Toshiba Corp Sense amplifier and semiconductor memory device
JP2009134799A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Toshiba Corp Memory system
JP2010505215A (en) * 2006-09-27 2010-02-18 サンディスク コーポレイション Memory with read margin by cell population distribution

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006500731A (en) * 2002-09-24 2006-01-05 サンディスク コーポレイション Very compact non-volatile memory device with internal serial bus and method therefor
JP2006500728A (en) * 2002-09-24 2006-01-05 サンディスク コーポレイション Very compact non-volatile memory and method
JP4814521B2 (en) * 2002-09-24 2011-11-16 サンディスク コーポレイション Very compact non-volatile memory and method thereof
JP4833550B2 (en) * 2002-09-24 2011-12-07 サンディスク コーポレイション Very compact non-volatile memory device with internal serial bus and method therefor
US8225242B2 (en) 2002-09-24 2012-07-17 Sandisk Technologies Inc. Highly compact non-volatile memory and method thereof
US8977992B2 (en) 2002-09-24 2015-03-10 Innovative Memory Systems, Inc. Highly compact non-volatile memory and method thereof
US7227778B2 (en) 2004-07-30 2007-06-05 Spansion Llc Semiconductor device and writing method
JP2007172775A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Toshiba Corp Sense amplifier and semiconductor memory device
JP2010505215A (en) * 2006-09-27 2010-02-18 サンディスク コーポレイション Memory with read margin by cell population distribution
JP2009134799A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Toshiba Corp Memory system

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