JPH1186574A - Non-volatile semiconductor memory - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory

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JPH1186574A
JPH1186574A JP24844997A JP24844997A JPH1186574A JP H1186574 A JPH1186574 A JP H1186574A JP 24844997 A JP24844997 A JP 24844997A JP 24844997 A JP24844997 A JP 24844997A JP H1186574 A JPH1186574 A JP H1186574A
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JP
Japan
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bit line
voltage
transistor
data
line
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JP24844997A
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Japanese (ja)
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Takeshi Ogishi
毅 大岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-volatile semiconductor memory in which a noise can be prevented from being generated by flowing in a wiring and the like at the time of reading out data and from varying threshold voltage of a read-out cell apparently and highly accuracy read-out operation can be realized. SOLUTION: A bit line BL is kept in a floating state after it is charged to 0V at the time of read-out operation, strings are selected, while voltage VSL is applied to a source line SRL, higher voltage Vth (unsel) than voltage obtd. by adding threshold voltage Vth (0) when data is 0 to source line voltage VSL is applied to gates of unselected memory transistors MT10-MT12 and MT14-MT17, and the bit line BL is charged to difference voltage between gate voltage VCG (sel) of a selected memory cell transistor MT13 and threshold voltage Vth of the memory cell transistor MT13 or source line voltage VSL by charging operation of the bit line BL by string.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に書き換え
可能な不揮発性メモリ、たとえばフラッシュEEPRO
M(Electrically Erasable Programmable Read Only Me
mory) 等の不揮発性半導体記憶装置に関するものであ
る。
The present invention relates to an electrically rewritable nonvolatile memory, for example, a flash EEPROM.
M (Electrically Erasable Programmable Read Only Me
mory) and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、NAND型フラッシュEEPR
OMのメモリアレイ構造を示す図である。図6のNAN
D型フラッシュEEPROMは、便宜上、1本のビット
線BLに接続されたNANDストリング1本に8個のメ
モリセルトランジスタMT0〜MT7が接続された場合
のメモリアレイを示している。また、図6には読み出し
時の選択されたストリングに対するバイアスを示してい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a NAND flash EEPROM.
FIG. 3 is a diagram illustrating a memory array structure of an OM. NAN of FIG.
The D-type flash EEPROM shows a memory array in which eight memory cell transistors MT0 to MT7 are connected to one NAND string connected to one bit line BL for convenience. FIG. 6 shows a bias for a selected string at the time of reading.

【0003】メモリストリングにおいて、各メモリセル
トランジスタMT0〜MT7のコントロールゲートCG
がそれぞれワード線WL0〜WL7に接続されている。
メモリセルトランジスタMT0のドレインはゲート電極
が選択信号供給線DSG1に接続されたNMOSトラン
ジスタからなる選択トランジスタDST1を介してビッ
ト線BLに接続され、メモリセルトランジスタMT7の
ソースはゲート電極が選択信号供給線SSG1に接続さ
れたNMOSトランジスタからなる選択トランジスタS
ST1を介してソース線SRLに接続されている。
In a memory string, the control gate CG of each of the memory cell transistors MT0 to MT7 is
Are connected to word lines WL0 to WL7, respectively.
The drain of the memory cell transistor MT0 is connected to the bit line BL via a selection transistor DST1 composed of an NMOS transistor whose gate electrode is connected to the selection signal supply line DSG1, and the source of the memory cell transistor MT7 has a gate electrode connected to the selection signal supply line DSG1. Select transistor S composed of NMOS transistor connected to SSG1
It is connected to the source line SRL via ST1.

【0004】なお、NAND型フラッシュEEPROM
の場合、一般的に、n型半導体基板にセルアレイ領域用
の第1のpウェルおよび周辺回路領域用の第2のpウェ
ルが形成され、第1のpウェルにはゲート絶縁膜、フロ
ーティングゲート、層間絶縁膜、およびコントロールゲ
ートを積層したメモリセルが構成され、第2のpウェル
には周辺回路のNMOSトランジスタが形成されるとと
もに、この第2のpウェルにPMOSトランジスタ用の
nウェルが形成される。
Incidentally, a NAND flash EEPROM is used.
In general, a first p-well for a cell array region and a second p-well for a peripheral circuit region are formed in an n-type semiconductor substrate, and a gate insulating film, a floating gate, A memory cell is formed by laminating an interlayer insulating film and a control gate. An NMOS transistor of a peripheral circuit is formed in a second p-well, and an n-well for a PMOS transistor is formed in the second p-well. You.

【0005】このような構造を有するNAND型フラッ
シュEEPROMにおいて、消去動作を行う場合には、
n型基板とpウェルにたとえば20V程度の高電圧を印
加し、コントロールゲートに0Vを印加すると、フロー
ティングゲートから基板へトンネル電流が流れ、電子が
抜ける。これにより、メモリセルのしきい値電圧Vthが
正から負へシフトする。
In the NAND flash EEPROM having such a structure, when performing an erasing operation,
When a high voltage of, for example, about 20 V is applied to the n-type substrate and the p well and 0 V is applied to the control gate, a tunnel current flows from the floating gate to the substrate, and electrons escape. As a result, the threshold voltage Vth of the memory cell shifts from positive to negative.

【0006】書き込み動作を行う場合、メモリセルトラ
ンジスタMT3にデータを書き込む場合には、選択ワー
ド線WL3に20V、非選択ワード線WL0〜WL2、
WL4〜WL7に中間電圧10Vを印加し、選択信号供
給線DSG1に3V、選択信号供給線SSG1に0Vを
印加し、ビット線BLに0〜3Vを印加することにより
行う。これにより、メモリセルトランジスタMT3にト
ンネル電流が流れ、フローティングゲートに電子が注入
される。これにより、たとえばメモリセルのしきい値電
圧Vthがそのままに保持されるか、負から正へシフトす
る。
When performing a write operation, when writing data to the memory cell transistor MT3, 20 V is applied to the selected word line WL3, unselected word lines WL0 to WL2,
This is performed by applying an intermediate voltage of 10V to WL4 to WL7, applying 3V to the selection signal supply line DSG1, applying 0V to the selection signal supply line SSG1, and applying 0 to 3V to the bit line BL. As a result, a tunnel current flows through the memory cell transistor MT3, and electrons are injected into the floating gate. As a result, for example, the threshold voltage Vth of the memory cell is maintained as it is or shifts from negative to positive.

【0007】読み出し動作を行う場合には、ビット線B
Lに3V(Vb)、ソース線SRLに0V(Vs )を印
加し、選択されたメモリトランジスタのコントロールゲ
ートに0V(Vcg)を、非選択メモリトランジスタのコ
ントロールゲート、選択信号供給線DSG1,SSG1
に4.5Vを与える。選択されたメモリトランジスタの
コントロールゲートに0Vが印加されることにより、デ
ータが「1」であればしきい値電圧Vthが負であるた
め、オン状態(デプレッション状態)になりセル電流I
readが流れる。一方、データが「0」であれば、しきい
値電圧Vthは正であるため、オフ状態(エンハンスメン
ト状態)となりセル電流Ireadが流れない。このよう
に、データが「1」であるか「0」であるかはビット線
からソース線に複数個のセルを通してセル電流が流れる
か否かで決まる。
When performing a read operation, the bit line B
3V (Vb) is applied to L, 0V (Vs) is applied to the source line SRL, 0V (Vcg) is applied to the control gate of the selected memory transistor, the control gate of the unselected memory transistor, and the selection signal supply lines DSG1 and SSG1.
To 4.5V. When 0 V is applied to the control gate of the selected memory transistor, if the data is "1", the threshold voltage Vth is negative, so that the cell is turned on (depletion state) and the cell current I
read flows. On the other hand, if the data is "0", the threshold voltage Vth is positive, so that the cell is turned off (enhancement state) and the cell current Iread does not flow. As described above, whether data is "1" or "0" is determined by whether a cell current flows from a bit line to a source line through a plurality of cells.

【0008】上述したように、EPROM、フラッシュ
メモリ等の半導体不揮発性記憶装置においては、1個の
メモリセルトランジスタに「0」、「1」の2つの値を
とるデータを記録する2値型のメモリセル構造が通常で
ある。ところが、最近の不揮発性半導体記憶装置の大容
量化の要望に伴い、1個のメモリセルトランジスタに少
なくとも3値以上のデータを記録する、いわゆる、多値
型の不揮発性半導体記憶装置が提案されている(たとえ
ば、「A Multi−Level 32Mb Fla
sh Memory」’95 ISSCC p132〜
参照)。
As described above, in a semiconductor non-volatile memory device such as an EPROM or a flash memory, a binary type data recording two-valued data "0" and "1" in one memory cell transistor. The memory cell structure is usual. However, with the recent demand for large capacity nonvolatile semiconductor memory devices, a so-called multi-level nonvolatile semiconductor memory device that records at least three or more values of data in one memory cell transistor has been proposed. (For example, “A Multi-Level 32Mb Fla
sh Memory "'95 ISSCC p132 ~
reference).

【0009】図7はNAND型フラッシュメモリにおい
て、1個のメモリトランジスタに2ビットからなり4値
をとるデータを記録する場合の、しきい値電圧Vthレ
ベルとデータ内容(分布)との関係を示す図である。
FIG. 7 shows the relationship between the threshold voltage Vth level and the data contents (distribution) when two-bit data having four values are recorded in one memory transistor in a NAND flash memory. FIG.

【0010】図7において、縦軸はメモリトランジスタ
のしきい値電圧Vthを、横軸はメモリトランジスタの
しきい値分布頻度をそれぞれ表している。また、1個の
メモリトランジスタに記録するデータを構成する2ビッ
トデータの内容は、〔D2,D1〕で表され、〔D2,
D1〕=〔1,1〕,〔1,0〕,〔0,1〕,〔0,
0〕の4状態が存在する。すなわち、データ「0」、デ
ータ「1」、データ「2」、データ「3」の4状態が存
在する。そして、しきい値電圧の分布(多値データの分
布)は4値の場合、図5に示すように、正側に3個、負
側に1個となっている。
In FIG. 7, the vertical axis represents the threshold voltage Vth of the memory transistor, and the horizontal axis represents the threshold distribution frequency of the memory transistor. The contents of 2-bit data constituting data to be recorded in one memory transistor are represented by [D2, D1] and [D2, D1].
D1] = [1,1], [1,0], [0,1], [0,
0]. That is, there are four states: data “0”, data “1”, data “2”, and data “3”. In the case of four values, the threshold voltage distribution (multi-value data distribution) is three on the positive side and one on the negative side, as shown in FIG.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに従来のNAND型フラッシュメモリのおける読み出
し動作においては、セル電流Ireadが寄生抵抗Rを持つ
ソース線に流れることなどによって生じる電圧により、
見掛け上セルのしきい値電圧Vthが上昇する効果が、デ
ータ読み出し時にノイズとして加わるため、読み出し精
度が劣化するという不利益がある。
However, as described above, in the read operation of the conventional NAND flash memory, the voltage generated by the cell current Iread flowing through the source line having the parasitic resistance R, etc.
Since the effect of apparently increasing the threshold voltage Vth of the cell is added as noise during data reading, there is a disadvantage that the reading accuracy is degraded.

【0012】また、上述した一つのセルに複数のデータ
を記憶する多値方式のフラッシュメモリにおいても、同
様の原因によるノイズのために、書き込み動作時のいわ
ゆるベリファイ読み出し動作の精度を劣化させ、大容量
化の妨げとなったり、動作速度の低下といった不利益が
ある。
Also, in the above-mentioned multi-level flash memory in which a plurality of data are stored in one cell, the accuracy of the so-called verify read operation at the time of the write operation is degraded due to noise due to the same cause. There are disadvantages, such as hindering the increase in capacity and a decrease in operation speed.

【0013】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、データの読み出し時に配線等を
流れることによって生じるノイズが、見掛け上読み出し
セルのしきい値電圧を変化させてしまうことを防止で
き、高精度の読み出し動作を実現できる不揮発性半導体
記憶装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and a purpose of the present invention is to cause noise generated by flowing through a wiring or the like at the time of data reading, thereby apparently changing the threshold voltage of a read cell. It is therefore an object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device which can prevent the occurrence of an error and realize a highly accurate read operation.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、接続されたワード線およびビット線への
印加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量が変化
し、その変化に応じてしきい値電圧が変化するメモリセ
ルトランジスタを少なくとも一つ有するメモリストリン
グを備え、当該メモリストリングの一端が第1の選択ト
ランジスタを介してビット線に接続され、メモリストリ
ングの他端が第2の選択トランジスタを介してソース線
に接続され、読み出し時にはワード線電圧と蓄積電荷量
に基づくデータをビット線に出力する不揮発性半導体記
憶装置であって、読み出し動作時に、上記第1および第
2の選択トランジスタを導通させるとともに、上記ソー
ス線に所定電圧を印加して、上記ビット線を上記選択さ
れたメモリセルトランジスタのしきい値電圧に応じた電
圧に充電させる読み出し手段を有する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, the amount of electric charge accumulated in a charge accumulating portion changes according to a voltage applied to a connected word line and bit line, and the change is A memory string having at least one memory cell transistor whose threshold voltage changes in accordance with the following. One end of the memory string is connected to the bit line via the first selection transistor, and the other end of the memory string is connected to the other end of the memory string. A non-volatile semiconductor memory device connected to a source line via a second selection transistor and outputting data based on a word line voltage and an accumulated charge amount to a bit line at the time of a read operation. Of the selected memory cell transistor while applying a predetermined voltage to the source line while turning on the selected transistor. Having reading means for charging the voltage corresponding to the threshold voltage of the register.

【0015】また、本発明は、接続されたワード線およ
びビット線への印加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積され
た電荷量が変化し、その変化に応じてしきい値電圧が変
化するメモリトランジスタを少なくとも一つ有するメモ
リストリングを備え、当該メモリストリングの一端が第
1の選択トランジスタを介してビット線に接続され、メ
モリストリングの他端が第2の選択トランジスタを介し
てソース線に接続され、上記メモリトランジスタのしき
い値電圧に応じて1個のメモリトランジスタに3値以上
の多値データを記録し、読み出し時には、しきい値電圧
に応じて設定されるワード線電圧と蓄積電荷量に基づく
データをビット線に出力する不揮発性半導体記憶装置で
あって、読み出し動作時に、上記第1および第2の選択
トランジスタを導通させるとともに、上記ソース線に所
定電圧を印加して、上記ビット線を上記選択されたメモ
リセルトランジスタのしきい値電圧に応じた電圧に充電
させる読み出し手段を有する。
Further, according to the present invention, there is provided a memory in which the amount of charge stored in a charge storage portion changes according to the voltage applied to the connected word line and bit line, and the threshold voltage changes according to the change. A memory string having at least one transistor, wherein one end of the memory string is connected to a bit line via a first selection transistor, and the other end of the memory string is connected to a source line via a second selection transistor The multi-value data of three or more values is recorded in one memory transistor according to the threshold voltage of the memory transistor, and at the time of reading, the word line voltage and the accumulated charge amount set according to the threshold voltage are stored. A non-volatile semiconductor memory device that outputs data based on a bit line, wherein the first and second selection transistors are operated during a read operation. Together to have a reading means for charging by applying a predetermined voltage to the source line, the bit line voltage corresponding to the threshold voltage of the memory cell transistors described above selected.

【0016】また、本発明は、接続されたワード線およ
びビット線への印加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積され
た電荷量が変化し、その変化に応じてしきい値電圧が変
化するメモリトランジスタを少なくとも一つ有するメモ
リストリングを備え、当該メモリストリングの一端が第
1の選択トランジスタを介してビット線に接続され、メ
モリストリングの他端が第2の選択トランジスタを介し
てソース線に接続され、上記メモリトランジスタのしき
い値電圧に応じて1個のメモリトランジスタに3値以上
の多値データを記録し、読み出し時には、ワード線電圧
と蓄積電荷量に基づくデータをビット線に出力する不揮
発性半導体記憶装置であって、読み出し動作時に、上記
第1および第2の選択トランジスタを導通させるととも
に、上記ソース線に所定電圧を印加し、選択メモリセル
トランジスタが接続されたワード線に当該ソース線に印
加される電圧に応じた電圧を印加して、上記ビット線を
上記選択されたメモリセルトランジスタのしきい値電圧
に応じた電圧に充電させる読み出し手段を有する。
Further, according to the present invention, there is provided a memory in which the amount of charge stored in a charge storage section changes according to the voltage applied to the connected word line and bit line, and the threshold voltage changes according to the change. A memory string having at least one transistor, wherein one end of the memory string is connected to a bit line via a first selection transistor, and the other end of the memory string is connected to a source line via a second selection transistor A nonvolatile memory that records multi-valued data of three or more values in one memory transistor according to the threshold voltage of the memory transistor and outputs data based on the word line voltage and the accumulated charge amount to a bit line at the time of reading; A semiconductor memory device, wherein during a read operation, the first and second select transistors are turned on and the source line A predetermined voltage is applied, a voltage corresponding to the voltage applied to the source line is applied to the word line to which the selected memory cell transistor is connected, and the threshold voltage of the selected memory cell transistor is applied to the bit line. Reading means for charging to a voltage corresponding to.

【0017】また、本発明では、上記ソース線に印加す
る電圧は、選択されたワード線に印加される電圧および
選択されたメモリトランジスタに記憶されているデータ
に応じたしきい値に基づいて設定されている。
In the present invention, the voltage applied to the source line is set based on a voltage applied to a selected word line and a threshold value according to data stored in a selected memory transistor. Have been.

【0018】また、本発明では、上記ビット線の充電レ
ベルから読み出しデータの判定を行うカラム回路と、充
電されたビット線の電位確定後、ビット線を上記カラム
回路に接続する転送ゲートとを有する。
Further, according to the present invention, there is provided a column circuit for determining read data from the charge level of the bit line, and a transfer gate for connecting the bit line to the column circuit after the potential of the charged bit line is determined. .

【0019】本発明によれば、たとえば所定のメモリセ
ルトランジスタに読み出しを行う場合に、選択されたス
トリングの第1および第2の選択トランジスタが導通状
態に保持されるとともに、ソース線に所定電圧が印加さ
れる。また、選択されたメモリセルトランジスタのゲー
トには所定のワード線電圧が印加される。これにより、
ビット線が選択されたメモリセルトランジスタのしきい
値電圧に応じた電圧に充電される。このビット線の出力
されたデータは、たとえばビット線の電位が確定した後
にカラム回路に入力されてその判定が行われる。
According to the present invention, for example, when data is read from a predetermined memory cell transistor, the first and second selection transistors of the selected string are kept conductive and a predetermined voltage is applied to the source line. Applied. Further, a predetermined word line voltage is applied to the gate of the selected memory cell transistor. This allows
The bit line is charged to a voltage according to the threshold voltage of the selected memory cell transistor. The data output from the bit line is input to the column circuit after the potential of the bit line is determined, for example, and the determination is performed.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る不揮発性半
導体記憶装置が適用されるフラッシュメモリのシステム
構成図である。このフラッシュメモリは、メモリアレイ
MA、ロー回路(Row Circuit) RC、カラム回路(Colum
n Circuit)CC、およびウェル電圧制御回路WVCによ
り構成されている。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a flash memory to which a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is applied. This flash memory includes a memory array MA, a row circuit (Row Circuit) RC, and a column circuit (Colum Circuit).
n Circuit) CC and a well voltage control circuit WVC.

【0021】メモリセルアレイMAは、n本のワード線
WLとm本のビット線BLで結線された、n×m個のセ
ル(図示せず)を有し、NAND型メモリストリングに
対応したワード線毎のkブロックBLK1〜BLKkを
有している。各ワード線WLおよびビット線BLは、セ
ルへのデータ書き込み/読み出し/消去を制御するロー
回路RCおよびカラム回路CCに接続され、所望のアド
レスのセルへのアクセスが制御される。
The memory cell array MA has n × m cells (not shown) connected by n word lines WL and m bit lines BL, and has word lines corresponding to NAND type memory strings. Each block has k blocks BLK1 to BLKk. Each word line WL and bit line BL are connected to a row circuit RC and a column circuit CC for controlling data writing / reading / erasing to a cell, and access to a cell at a desired address is controlled.

【0022】図2は、本発明に係るフラッシュメモリの
メモリセルアレイ構造を示す図である。図2は、便宜
上、1本のビット線BLに接続されたNANDストリン
グ1本に8個のメモリセルトランジスタMT10〜MT
17が接続された場合のNAND型フラッシュメモリア
レイを示している。
FIG. 2 is a diagram showing a memory cell array structure of a flash memory according to the present invention. FIG. 2 shows, for convenience, eight memory cell transistors MT10 to MT10 in one NAND string connected to one bit line BL.
17 shows a NAND-type flash memory array when connected.

【0023】メモリストリングMSTRにおいては、た
とえばフローティングゲートでの電荷の蓄積、放出によ
りデータの書き込み・消去が可能なn型のメモリセルト
ランジスタMT10〜MT17が直列に接続され、各メ
モリセルトランジスタMT10〜MT17のコントロー
ルゲートCGがそれぞれワード線WL10〜WL17に
接続されている。メモリセルトランジスタMT10のド
レインはゲート電極が選択信号供給線DSG10に接続
されたNMOSトランジスタからなる選択トランジスタ
DST10を介してビット線BLに接続され、メモリセ
ルトランジスタMT17のソースはゲート電極が選択信
号供給線SSG10に接続されたNMOSトランジスタ
からなる選択トランジスタSST10を介してソース線
SRLに接続されている。
In the memory string MSTR, for example, n-type memory cell transistors MT10 to MT17 capable of writing and erasing data by accumulating and releasing charges at a floating gate are connected in series, and the respective memory cell transistors MT10 to MT17 are connected. Are connected to the word lines WL10 to WL17, respectively. The drain of the memory cell transistor MT10 is connected to the bit line BL via a selection transistor DST10 composed of an NMOS transistor whose gate electrode is connected to a selection signal supply line DSG10. The source of the memory cell transistor MT17 has a gate electrode connected to the selection signal supply line DSG10. It is connected to the source line SRL via a selection transistor SST10 composed of an NMOS transistor connected to SSG10.

【0024】また、ビット線BLと接地GNDとの間に
プリチャージ用NMOSトランジスタNT11が接続さ
れ、ビット線BLは転送ゲートとしてのNMOSトラン
ジスタNT12を介してカラム回路CCに接続されてい
る。NMOSトランジスタNT11のゲートが信号PR
Cの供給ラインに接続され、NMOSトランジスタNT
12のゲートが信号CTLの供給ラインに接続されてい
る。
A precharge NMOS transistor NT11 is connected between the bit line BL and ground GND, and the bit line BL is connected to the column circuit CC via an NMOS transistor NT12 as a transfer gate. The gate of the NMOS transistor NT11 receives the signal PR.
C supply line, and the NMOS transistor NT
Twelve gates are connected to the signal CTL supply line.

【0025】そして、各メモリセルトランジスタMT1
0〜MT17のしきい値電圧Vthは、セルに書き込まれ
たデータに応じた値となっており、たとえば一つのセル
に1ビットデータを書き込む場合には、データ1に対し
てしきい値電圧Vth=−3Vを、データ0に対してしき
い値電圧Vth=1Vといった対応をとる。
Then, each memory cell transistor MT1
The threshold voltage Vth of 0 to MT17 is a value corresponding to the data written in the cell. For example, when 1-bit data is written in one cell, the threshold voltage Vth for data 1 is = -3V, and a threshold voltage Vth = 1V with respect to data 0.

【0026】そして、メモリストリングMSTRの各メ
モリセルトランジスタMT10〜MT17、選択トラン
ジスタDST10,SST10はpウェルに形成されて
おり、このpウェルがウェル電圧制御回路WVCに接続
されている。ウェル電圧制御回路WVCは、消去時にn
型基板とpウェルにたとえば20V程度の高電圧が印加
し、他の読み出し動作時等には0Vを印加する。
The memory cell transistors MT10 to MT17 and the select transistors DST10 and SST10 of the memory string MSTR are formed in a p-well, and the p-well is connected to a well voltage control circuit WVC. The well voltage control circuit WVC outputs n
A high voltage of, for example, about 20 V is applied to the mold substrate and the p well, and 0 V is applied at the time of another read operation or the like.

【0027】また、選択信号供給線DSG10は駆動電
圧VDSGの供給ライン(図示せず)に接続され、選択
信号供給線SSG10は駆動電圧VSSGの供給ライン
(図示せず)に接続されいる。なお、選択信号供給線D
SG10、SSG10は、たとえば図示しない高耐圧N
MOSトランジスタを介して駆動電圧VDSG,VSS
Gの供給ラインに接続さる。
The selection signal supply line DSG10 is connected to a supply line (not shown) for the drive voltage VDSG, and the selection signal supply line SSG10 is connected to a supply line (not shown) for the drive voltage VSSG. The selection signal supply line D
SG10 and SSG10 are, for example, a high withstand voltage N (not shown).
Drive voltages VDSG, VSS via MOS transistors
Connect to G supply line.

【0028】次に、上記構成による読み出し動作につい
て、図3に関連付けて説明する。ここでは、読み出し動
作は図2におけるメモリセルトランジスタMT13に対
して行う場合を例に説明する。
Next, the read operation of the above configuration will be described with reference to FIG. Here, a case where the read operation is performed on the memory cell transistor MT13 in FIG. 2 will be described as an example.

【0029】まず、データの読み出し動作に先立って、
信号PRCがハイレベルでNMOSトランジスタNT1
1のゲートに供給される。これにより、NMOSトラン
ジスタNT11が導通状態となり、ビット線BLが0V
に充電される。そして、信号PRCがローレベルに切り
換えられてNMOSトランジスタNT11が非導通状態
に切り換えら、ビット線BLがフローティング状態に保
持される。
First, prior to the data read operation,
When the signal PRC is at a high level, the NMOS transistor NT1
1 gate. As a result, the NMOS transistor NT11 becomes conductive, and the bit line BL becomes 0V.
Is charged. Then, the signal PRC is switched to a low level, the NMOS transistor NT11 is switched to a non-conductive state, and the bit line BL is held in a floating state.

【0030】次に、選択信号供給線DSG10およびS
SG10に4.5Vが供給されてストリングの選択が行
われるとともに、ソース線SRLに電圧VSLが印加さ
れ、選択メモリセルトランジスタのゲートに電圧VCG(s
el) 、非選択のメモリセルトランジスタMT10〜MT
12、MT14〜MT17のゲート、すなわちワード線
WL10〜WL12、WL14〜WL17にはデータ0
の場合のしきい値電圧Vth(0) とソース線電圧VSLを加
えた値より大きい電圧VCG(unsel) (>Vth(0)+VS
L)が印加される。このとき、ビット線BLは、ストリ
ングによるビット線BLの充電動作によって、選択メモ
リセルトランジスタMT13のゲート電圧VCG(sel) と
メモリセルトランジスタMT13のしきい電圧Vth(MT1
3:data) との差=VCG(sel) −Vth(MT13:data) 、ある
いはソース線電圧VSLまで充電される。
Next, select signal supply lines DSG10 and S
A voltage of 4.5 V is supplied to SG10 to select a string, a voltage VSL is applied to the source line SRL, and a voltage VCG (s) is applied to the gate of the selected memory cell transistor.
el), unselected memory cell transistors MT10 to MT
12, the gates of MT14 to MT17, that is, word lines WL10 to WL12 and WL14 to WL17 have data 0
In this case, the voltage VCG (unsel) (> Vth (0) + VS) is larger than the sum of the threshold voltage Vth (0) and the source line voltage VSL.
L) is applied. At this time, the bit line BL is charged with the gate voltage VCG (sel) of the selected memory cell transistor MT13 and the threshold voltage Vth (MT1
3: data) = VCG (sel) −Vth (MT13: data) or the source line voltage VSL.

【0031】たとえば上記のようにデータとしきい値電
圧Vthの対応をさせる場合、ソース線電圧VSLを3V、
選択メモリセルトランジスタMT13のゲートには3
V、非選択のメモリセルトランジスタMT10〜MT1
2、MT14〜MT17のゲートには4Vを印加すれ
ば、データ1の場合にはビット線BLは3V(VSL)に
充電され、データ0の場合にはビット線BLは2V〔V
CG(sel) −Vth(MT13:data) 〕に充電される。
For example, when associating the data with the threshold voltage Vth as described above, the source line voltage VSL is set to 3V,
3 is applied to the gate of the selected memory cell transistor MT13.
V, unselected memory cell transistors MT10 to MT1
2. If 4V is applied to the gates of MT14 to MT17, the bit line BL is charged to 3V (VSL) in the case of data 1, and the bit line BL is charged to 2V [V
CG (sel) -Vth (MT13: data)].

【0032】ビット線BLの電位が確定した後、信号C
TLがハイレベルでNMOSトランジスタNT12のゲ
ートに供給される。その結果、ビット線BLがセンス回
路およびデコード回路を含むカラム回路CCと電気的に
接続される。これにより、ストリングによって選択メモ
リセルトランジスタMT13のしきい値電圧Vth、すな
わちメモリセルトランジスタMT13に書き込まれたデ
ータに対応したビット線BLの電圧がカラム回路CCに
より検出され、書き込まれたデータのデコードが行われ
る。
After the potential of the bit line BL is determined, the signal C
TL is supplied to the gate of the NMOS transistor NT12 at a high level. As a result, the bit line BL is electrically connected to the column circuit CC including the sense circuit and the decode circuit. As a result, the threshold voltage Vth of the selected memory cell transistor MT13, that is, the voltage of the bit line BL corresponding to the data written in the memory cell transistor MT13 is detected by the column circuit CC, and decoding of the written data is performed. Done.

【0033】このとき、カラム回路CCの入力回路初段
を高入力インピーダンスとしておけば、データの読み出
し時にストリングおよび配線を電流が流れることによっ
て生じるノイズが、見掛け上選択メモリセルトランジス
タMT13のしきい値電圧Vthを変化させてしまうこと
を防ぐことができ、高精度の読み出し動作が可能とな
る。
At this time, if the first stage of the input circuit of the column circuit CC is set to have a high input impedance, noise caused by a current flowing through the string and the wiring at the time of reading data may cause an apparent threshold voltage of the selected memory cell transistor MT13. Vth can be prevented from being changed, and a highly accurate read operation can be performed.

【0034】また、同様な読み出し動作は、書込動作時
のビット毎ベリファイ動作におけるベリファイ読み出し
動作にも適用でき、従来の読み出し動作を用いた場合に
対し、高精度の書き込み制御を実現することが可能とな
る。
The same read operation can be applied to a verify read operation in a bit-by-bit verify operation at the time of a write operation, and high-accuracy write control can be realized as compared with the case where a conventional read operation is used. It becomes possible.

【0035】以上のように、本実施形態によれば、NA
ND型フラッシュEEPROMにおいて、読み出し動作
時に、ビット線BLを0Vに充電した後、フローティン
グ状態としておき、ストリングの選択を行うとともに、
ソース線SRLに電圧VSLを印加し、非選択のメモリセ
ルトランジスタMT10〜MT12、MT14〜MT1
7のゲートにはデータ0の場合のしきい値電圧Vth(0)
とソース線電圧VSLを加えた値より大きい電圧VCG(uns
el) (>Vth(0) +VSL)を印加して、ビット線BL
を、ストリングによるビット線BLの充電動作によっ
て、選択メモリセルトランジスタMT13のゲート電圧
VCG(sel) とメモリセルトランジスタMT13のしきい
電圧Vth(MT13:data) との差=VCG(sel) −Vth(MT13:
data) 、あるいはソース線電圧VSLまで充電させ、この
ビット線BL電位からデータの検出を行うようにしたの
で、データの読み出し時に配線等を流れることによって
生じるノイズが、見掛け上読み出しセルのしきい値電圧
を変化させてしまうことを防止でき、高精度の読み出し
動作を実現できる利点がある。
As described above, according to the present embodiment, NA
In the ND type flash EEPROM, during the read operation, the bit line BL is charged to 0 V, and then left in a floating state to select a string.
The voltage VSL is applied to the source line SRL, and the unselected memory cell transistors MT10 to MT12, MT14 to MT1
7 has a threshold voltage Vth (0) for data 0
Voltage VCG (uns
el) (> Vth (0) + VSL) to apply the bit line BL
The difference between the gate voltage VCG (sel) of the selected memory cell transistor MT13 and the threshold voltage Vth (MT13: data) of the memory cell transistor MT13 = VCG (sel) −Vth ( MT13:
data) or the source line voltage VSL, and data is detected from the potential of the bit line BL. Therefore, noise caused by flowing through the wiring or the like at the time of reading data is apparently the threshold value of the read cell. There is an advantage that the voltage can be prevented from being changed, and a highly accurate read operation can be realized.

【0036】なお、上述の説明では、2値のデータを記
憶するメモリセルトランジスタを例に説明したが、1個
のメモリセルトランジスタに少なくとも3値以上のデー
タを記録する、いわゆる、多値型の不揮発性半導体記憶
装置にも本発明が適用できることはいうまでもない。こ
の場合、以下に説明するような2つの方法により、高精
度という特徴に加えて、高速な読み出し動作も可能とな
る。
In the above description, a memory cell transistor for storing binary data has been described as an example. However, a so-called multi-valued type in which at least three or more values of data are recorded in one memory cell transistor. Needless to say, the present invention can be applied to a nonvolatile semiconductor memory device. In this case, in addition to the feature of high accuracy, a high-speed read operation can be performed by the two methods described below.

【0037】たとえば、一つのセルに2ビットのデータ
を書き込む場合には、データ11に対してしきい値電圧
Vth=−3Vを、データ10に対してVth=0.5V、
データ01に対してVth=1.5V、データ00に対し
てVth=2.5Vといった対応をとるものとする。
For example, when writing 2-bit data to one cell, threshold voltage Vth = −3 V for data 11, Vth = 0.5 V for data 10,
It is assumed that Vth = 1.5 V for data 01 and Vth = 2.5 V for data 00.

【0038】まず、第1の読み出し方法について図4に
関連付けて説明する。この場合、ソース線電圧VSLを3
V、非選択のメモリセルトランジスタMT10〜MT1
2、MT14〜MT17のゲートにはVCG(unsel) =
5.5Vを印加し、選択メモリセルトランジスタMT1
3のゲートには第1〜第3の3回の読み出し動作のそれ
ぞれにおいてVCG(sel,1st) =0V、VCG(sel,2nd) =
1V、VCG(sel,3rd) =2Vが加えられる。
First, the first reading method will be described with reference to FIG. In this case, the source line voltage VSL is set to 3
V, unselected memory cell transistors MT10 to MT1
2. The gate of MT14 to MT17 has VCG (unsel) =
5.5 V is applied to the selected memory cell transistor MT1.
In each of the first to third read operations, VCG (sel, 1st) = 0 V and VCG (sel, 2nd) =
1V, VCG (sel, 3rd) = 2V is applied.

【0039】最初の読み出し動作において、セルに書き
込まれたデータがデータ11の場合にビット線BLは3
V(VSL)に充電され、データ10,01,00の場合
には0Vのままである。そこで、データ11が読み出さ
れた場合には、データの上位ビット、下位ビットはとも
に1であることが確定し、2回目の読み出し動作以降の
読み出しデータは無視することができる。最初の読み出
し動作において、データ11が読み出されない場合に
は、次の読み出し動作において、セルに書き込まれたデ
ータが10の場合にビット線BLは0.5Vに充電さ
れ、データ01,00の場合には0Vのままである。そ
こで、データの上位ビットが1であることが確定する。
同様に3回目の読み出し動作によって、データの上位ビ
ットの1あるいはが判定できる。
In the first read operation, when the data written in the cell is data 11, the bit line BL is set to 3
It is charged to V (VSL) and remains at 0 V in the case of data 10, 01, 00. Therefore, when the data 11 is read, it is determined that both the upper bit and the lower bit of the data are 1, and the read data after the second read operation can be ignored. In the first read operation, when data 11 is not read, in the next read operation, when the data written in the cell is 10, the bit line BL is charged to 0.5 V, and when the data is 01, 00, Remains at 0V. Therefore, it is determined that the upper bit of the data is 1.
Similarly, by the third read operation, it is possible to determine 1 or the upper bit of the data.

【0040】以上のように一つのセルに書き込まれた複
数ビットのデータを読み出すことが可能である。
As described above, data of a plurality of bits written in one cell can be read.

【0041】次に、第2の読み出し方法について図5に
関連付けて説明する。この場合、ソース線電圧VSLを3
V、選択メモリセルトランジスタMT13のゲートには
3V、非選択のメモリセルトランジスタMT10〜MT
12、MT14〜MT17のゲートにはVCG(unsel) =
5.5Vを印加する。これにより、データ11の場合に
ビット線BLは3V(VSL)に充電され、データ10の
場合にビット線BLは2.5V、データ01の場合にビ
ット線BLは1.5V、データ00の場合にビット線B
Lは0.5Vに充電される。
Next, the second reading method will be described with reference to FIG. In this case, the source line voltage VSL is set to 3
V, 3 V is applied to the gate of the selected memory cell transistor MT13, and unselected memory cell transistors MT10 to MT
12, VCG (unsel) = is applied to the gates of MT14 to MT17.
Apply 5.5V. As a result, the bit line BL is charged to 3 V (VSL) in the case of data 11, the bit line BL is 2.5 V in the case of data 10, the bit line BL is 1.5 V in the case of data 01, and the data 00 is in the case of data 00. Bit line B
L is charged to 0.5V.

【0042】こうしてストリングによって選択メモリセ
ルトランジスタMT13のしきい値電圧、選択メモリセ
ルトランジスタMT13に書き込まれたデータに対応し
たビット線BL電圧をカラム回路CCで検出すれば、書
き込まれたデータの検出を行うことができる。カラム回
路CCは、ビット線BLに現れる電圧値を2ビットのデ
ータ系列へとデコードする機能を持っており、これらの
動作により1回の読み出し動作で、複数ビットのデータ
を読み出すことが可能であり、上記のように複数回の読
み出し動作を行ってデータを読み出す方式に比べて高速
な動作が可能となる。
When the threshold voltage of the selected memory cell transistor MT13 and the bit line BL voltage corresponding to the data written in the selected memory cell transistor MT13 are detected by the column circuit CC in accordance with the string, the detection of the written data is performed. It can be carried out. The column circuit CC has a function of decoding a voltage value appearing on the bit line BL into a 2-bit data series. With these operations, it is possible to read a plurality of bits of data by a single read operation. As a result, a higher-speed operation can be performed as compared with the method of reading data by performing a plurality of read operations as described above.

【0043】なお、上述した実施形態では、NAND型
ストリングを例に説明したが、本発明が選択トランジス
タを介してビット線BLとメモリストリングとのデータ
の授受を行う他のフラッシュEEPROM、たとえばD
INOR型、AND型等のフラッシュEEPROMに適
用できることはいうまでもない。
In the above-described embodiment, a NAND type string has been described as an example. However, the present invention uses another flash EEPROM, such as a D / E, for exchanging data between a bit line BL and a memory string via a selection transistor.
Needless to say, the present invention can be applied to a flash EEPROM of an INOR type, an AND type, and the like.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データの読み出し時にストリングおよび配線を電流が流
れることによって生じるノイズが、見かけ上読み出しセ
ルのしきい値電圧を変化させてしまうことを防ぐことが
でき、高精度の読み出し動作が可能となる。
As described above, according to the present invention,
Noise caused by current flowing through the string and the wiring at the time of data reading can be prevented from apparently changing the threshold voltage of the reading cell, and a highly accurate reading operation can be performed.

【0045】また、同一セルに書き込まれた複数のデー
タを1回の読み出し動作でカラム回路に読み出すことが
可能であり、複数回の読み出し動作を行ってセルのデー
タを読み出す方式に比べて高速な動作が可能となる。
Further, a plurality of data written in the same cell can be read out to the column circuit by one read operation, and a higher speed can be obtained as compared with a method of performing a plurality of read operations and reading data of the cell. Operation becomes possible.

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

【図1】本発明に係るフラッシュメモリのシステム構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a flash memory according to the present invention.

【図2】本発明に係るNAND型フラッシュメモリのメ
モリセルアレイ構造を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a memory cell array structure of a NAND flash memory according to the present invention.

【図3】本発明に係るNAND型フラッシュメモリの読
み出し動作を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a read operation of the NAND flash memory according to the present invention.

【図4】本発明に係る多値書き込み方式を採用したフラ
ッシュメモリにおける読み出し方法を説明するための図
である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a reading method in a flash memory employing a multi-level writing method according to the present invention.

【図5】本発明に係る多値書き込み方式を採用したフラ
ッシュメモリにおける他の読み出し方法を説明するため
の図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining another reading method in the flash memory adopting the multi-level writing method according to the present invention.

【図6】NAND型フラッシュメモリのメモリアレイ構
造を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a memory array structure of a NAND flash memory.

【図7】NANDフラッシュメモリにおいて、1個のメ
モリトランジスタに2ビットからなり4値をとるデータ
を記録する場合の、しきい値電圧Vthレベルとデータの
分布との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the threshold voltage Vth level and the distribution of data when data of two bits and having four values is recorded in one memory transistor in a NAND flash memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MT10〜MT17…メモリセルトランジスタ、DST
10,SST…選択トランジスタ、WL10〜WL17
…ワード線、BL…ビット線、DSG10,SSG10
…選択信号供給線、RC…ロー回路、CC…カラム回
路、WVC…ウェル電圧制御回路、NT11,NT12
…NMOSトランジスタ。
MT10 to MT17: memory cell transistor, DST
10, SST: selection transistor, WL10 to WL17
... word line, BL ... bit line, DSG10, SSG10
... Selection signal supply line, RC ... Row circuit, CC ... Column circuit, WVC ... Well voltage control circuit, NT11, NT12
... NMOS transistor.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/788 29/792 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 29/788 29/792

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 接続されたワード線およびビット線への
印加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量が変化
し、その変化に応じてしきい値電圧が変化するメモリセ
ルトランジスタを少なくとも一つ有するメモリストリン
グを備え、当該メモリストリングの一端が第1の選択ト
ランジスタを介してビット線に接続され、メモリストリ
ングの他端が第2の選択トランジスタを介してソース線
に接続され、読み出し時にはワード線電圧と蓄積電荷量
に基づくデータをビット線に出力する不揮発性半導体記
憶装置であって、 読み出し動作時に、上記第1および第2の選択トランジ
スタを導通させるとともに、上記ソース線に所定電圧を
印加して、上記ビット線を上記選択されたメモリセルト
ランジスタのしきい値電圧に応じた電圧に充電させる読
み出し手段を有する不揮発性半導体記憶装置。
An at least one memory cell transistor in which the amount of charge stored in a charge storage unit changes according to a voltage applied to a connected word line and bit line, and a threshold voltage changes according to the change. One memory string, one end of the memory string is connected to a bit line via a first selection transistor, and the other end of the memory string is connected to a source line via a second selection transistor. A non-volatile semiconductor memory device that outputs data based on a word line voltage and a stored charge amount to a bit line, wherein during a read operation, the first and second selection transistors are turned on and a predetermined voltage is applied to the source line. To charge the bit line to a voltage corresponding to the threshold voltage of the selected memory cell transistor. Nonvolatile semiconductor memory device having means out.
【請求項2】 上記ソース線に印加する電圧は、選択さ
れたワード線に印加される電圧および選択されたメモリ
トランジスタに記憶されているデータに応じたしきい値
に基づいて設定されているを有する請求項1記載の不揮
発性半導体記憶装置。
2. The voltage applied to the source line is set based on a voltage applied to a selected word line and a threshold value according to data stored in a selected memory transistor. 2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, comprising:
【請求項3】 上記ビット線の充電レベルから読み出し
データの判定を行うカラム回路と、 充電されたビット線の電位確定後、ビット線を上記カラ
ム回路に接続する転送ゲートとを有する請求項1記載の
不揮発性半導体記憶装置。
3. A column circuit for determining read data from a charge level of the bit line, and a transfer gate for connecting the bit line to the column circuit after the potential of the charged bit line is determined. Nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項4】 上記カラム回路の入力回路初段は高入力
インピーダンスに保持されている請求項3記載の不揮発
性半導体記憶装置。
4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein the first stage of the input circuit of the column circuit is held at a high input impedance.
【請求項5】 上記読み出し手段は、読み出し開始前に
上記ビット線を基準電位に充電した後、電気的にフロー
ティング状態に保持する手段を有する請求項1記載の不
揮発性半導体記憶装置。
5. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said read means has means for charging said bit line to a reference potential before starting to read, and thereafter holding said bit line in an electrically floating state.
【請求項6】 上記読み出し手段は、読み出し開始前に
上記ビット線を基準電位に充電した後、電気的にフロー
ティング状態に保持する手段を有する請求項3記載の不
揮発性半導体記憶装置。
6. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein said read means has means for charging said bit line to a reference potential before starting to read and then holding said bit line in an electrically floating state.
【請求項7】 上記メモリストリングはNAND構造を
なす請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
7. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said memory string has a NAND structure.
【請求項8】 接続されたワード線およびビット線への
印加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量が変化
し、その変化に応じてしきい値電圧が変化するメモリト
ランジスタを少なくとも一つ有するメモリストリングを
備え、当該メモリストリングの一端が第1の選択トラン
ジスタを介してビット線に接続され、メモリストリング
の他端が第2の選択トランジスタを介してソース線に接
続され、上記メモリトランジスタのしきい値電圧に応じ
て1個のメモリトランジスタに3値以上の多値データを
記録し、読み出し時には、しきい値電圧に応じて設定さ
れるワード線電圧と蓄積電荷量に基づくデータをビット
線に出力する不揮発性半導体記憶装置であって、 読み出し動作時に、上記第1および第2の選択トランジ
スタを導通させるとともに、上記ソース線に所定電圧を
印加して、上記ビット線を上記選択されたメモリセルト
ランジスタのしきい値電圧に応じた電圧に充電させる読
み出し手段を有する不揮発性半導体記憶装置。
8. A memory transistor in which the amount of charge stored in the charge storage unit changes according to the voltage applied to the connected word line and bit line, and the threshold voltage changes according to the change. One end of the memory string is connected to a bit line via a first select transistor, and the other end of the memory string is connected to a source line via a second select transistor. The multi-valued data of three or more values is recorded in one memory transistor according to the threshold voltage of the memory cell, and at the time of reading, the data based on the word line voltage and the accumulated charge amount set according to the threshold voltage is bit-wise. A non-volatile semiconductor memory device that outputs data to a first line and a second line when a read operation is performed. , By applying a predetermined voltage to the source line, the nonvolatile semiconductor memory device having a readout means for charging said bit line to a voltage corresponding to the threshold voltage of the memory cell transistors described above selected.
【請求項9】 上記ソース線に印加する電圧は、選択さ
れたワード線に印加される電圧および選択されたメモリ
トランジスタに記憶されているデータに応じたしきい値
に基づいて設定されているを有する請求項8記載の不揮
発性半導体記憶装置。
9. A voltage applied to the source line is set based on a voltage applied to a selected word line and a threshold value according to data stored in a selected memory transistor. 9. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 8, comprising:
【請求項10】 上記ビット線の充電レベルから読み出
しデータの判定を行うカラム回路と、 充電されたビット線の電位確定後、ビット線を上記カラ
ム回路に接続する転送ゲートとを有する請求項8記載の
不揮発性半導体記憶装置。
10. A column circuit for judging read data from the charge level of the bit line, and a transfer gate for connecting the bit line to the column circuit after determining the potential of the charged bit line. Nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項11】 接続されたワード線およびビット線へ
の印加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量が変
化し、その変化に応じてしきい値電圧が変化するメモリ
トランジスタを少なくとも一つ有するメモリストリング
を備え、当該メモリストリングの一端が第1の選択トラ
ンジスタを介してビット線に接続され、メモリストリン
グの他端が第2の選択トランジスタを介してソース線に
接続され、上記メモリトランジスタのしきい値電圧に応
じて1個のメモリトランジスタに3値以上の多値データ
を記録し、読み出し時には、ワード線電圧と蓄積電荷量
に基づくデータをビット線に出力する不揮発性半導体記
憶装置であって、 読み出し動作時に、上記第1および第2の選択トランジ
スタを導通させるとともに、上記ソース線に所定電圧を
印加し、選択メモリセルトランジスタが接続されたワー
ド線に当該ソース線に印加される電圧に応じた電圧を印
加して、上記ビット線を上記選択されたメモリセルトラ
ンジスタのしきい値電圧に応じた電圧に充電させる読み
出し手段を有する不揮発性半導体記憶装置。
11. A memory transistor in which an amount of charge stored in a charge storage unit changes according to a voltage applied to a connected word line and bit line, and a threshold voltage changes according to the change. One end of the memory string is connected to a bit line via a first select transistor, and the other end of the memory string is connected to a source line via a second select transistor. Is a non-volatile semiconductor memory device that records multi-valued data of three or more values in one memory transistor in accordance with the threshold voltage of data and outputs data based on the word line voltage and the accumulated charge amount to the bit line at the time of reading. During a read operation, the first and second selection transistors are turned on, and a predetermined voltage is applied to the source line. In addition, a voltage corresponding to the voltage applied to the source line is applied to the word line to which the selected memory cell transistor is connected, and the bit line is set according to the threshold voltage of the selected memory cell transistor. A nonvolatile semiconductor memory device having a reading means for charging to a voltage.
【請求項12】 上記ソース線に印加する電圧は、選択
されたワード線に印加される電圧および選択されたメモ
リトランジスタに記憶されているデータに応じたしきい
値に基づいて設定されているを有する請求項11記載の
不揮発性半導体記憶装置。
12. The voltage applied to the source line is set based on a voltage applied to a selected word line and a threshold value according to data stored in a selected memory transistor. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 11, comprising:
【請求項13】 上記ビット線の充電レベルから読み出
しデータの判定を行うカラム回路と、 充電されたビット線の電位確定後、ビット線を上記カラ
ム回路に接続する転送ゲートとを有する請求項11記載
の不揮発性半導体記憶装置。
13. A column circuit for determining read data from the charge level of the bit line, and a transfer gate for connecting the bit line to the column circuit after determining the potential of the charged bit line. Nonvolatile semiconductor memory device.
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