JPS5868297A - Nonvolatile semiconductor memory - Google Patents
Nonvolatile semiconductor memoryInfo
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- JPS5868297A JPS5868297A JP56165014A JP16501481A JPS5868297A JP S5868297 A JPS5868297 A JP S5868297A JP 56165014 A JP56165014 A JP 56165014A JP 16501481 A JP16501481 A JP 16501481A JP S5868297 A JPS5868297 A JP S5868297A
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/10—Programming or data input circuits
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、浮遊ゲート構造のMOB(絶縁ゲート電界効
果型)トランジスタを持つメモリセルにて構成される不
揮発性半導体メモリに関する0
第1図は一般的MOB)ランジスタにおいて、ゲート電
圧vcs(v)i−パラメータとしたドレイン電圧VD
8(V)対ドレイン電流ID(mA)特性である0この
特性曲線かられかる様に、ゲート電圧の低い所及び高い
部分より中間値の所のドレインブレークダウン電圧が低
いことがわかる。これは、この部分が丁度飽和領域に当
り、ドレイン近くで生じるインパクトイオニゼーション
(impact ionigatlon )にエリ
よ発生した電子、正孔対のうち正孔の一部が基板に流れ
、基板電位がソース電位エリも上昇し、一種のパイボー
ットランジスタ動作となり、より低いドレイン電圧でブ
レークダク/特性金示す。そして、これは第1図かられ
かる様に負性抵抗動作?し、一度このブレークダウン領
域に入ると、ドレイン電圧を、ある程度下げても異常電
流の流れは止まらない。そのため、この異常電流により
素子が破壊したりあるいは劣化を早めることになる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory constituted by memory cells having MOB (insulated gate field effect) transistors having a floating gate structure. Gate voltage vcs(v)i-Drain voltage VD as parameter
8 (V) vs. drain current ID (mA) characteristic of 0. As can be seen from this characteristic curve, the drain breakdown voltage at the intermediate value is lower than at the low and high gate voltage regions. This is because this part is exactly in the saturation region, and part of the holes among the electron and hole pairs generated by impact ionization that occurs near the drain flows to the substrate, and the substrate potential changes to the source potential. The energy consumption also increases, resulting in a kind of pibo-transistor operation, which exhibits breakdown/characteristics at lower drain voltages. And is this negative resistance operation as shown in Figure 1? However, once it enters this breakdown region, the flow of abnormal current does not stop even if the drain voltage is lowered to some extent. Therefore, this abnormal current may destroy the element or accelerate its deterioration.
MOS)ランジスタにおいて、ドレイン電圧vDSt−
一定(次とえば18v)にしてソース電圧全変化させて
電流を測定し友、いわゆる負荷特性を第2図に示す。こ
の場合にもあるゲート電位において前記第1図で説明し
たような異常電流が流れる0この電流は、例えばゲート
電圧vcs=t ov、y−スミ圧vss=ov。In a transistor (MOS), the drain voltage vDSt-
Figure 2 shows the so-called load characteristics of the current measured by keeping the source voltage constant (for example, 18V) and varying the source voltage. In this case as well, at a certain gate potential an abnormal current as explained in FIG.
時、ゲート電圧VGS−20V、ソース電圧V8 s、
=ovの時と同じ位の大きなものとなる0第3図は一般
的な不揮発性半導体メモリを示しており、データ入力信
号DINにより書き込みデータ10#が与えられると、
書き込み川魚だけ導通状態となり、行デコーダ及び列デ
コーダで選択されたメモリセルに書ぎ込みが行なわれる
。一方、信号DINが”1″の時、トランジスタT1の
ゲートは@ 031でこのトランジスタT、はオンせず
、メモリセルへの書き込みは行なわれない。このように
して、通常メモリセルに10”、′1”のデータが書き
込まれるようになっている。time, gate voltage VGS-20V, source voltage V8 s,
3 shows a general nonvolatile semiconductor memory, and when write data 10# is given by the data input signal DIN,
Only the write cell becomes conductive, and writing is performed in the memory cell selected by the row decoder and column decoder. On the other hand, when the signal DIN is "1", the gate of the transistor T1 is @031, the transistor T is not turned on, and writing to the memory cell is not performed. In this way, data of 10" and '1" is normally written into the memory cell.
ところで、上記信号DINが10”で書き込み用負荷ト
ランジスタT1が導通状態に入る時、そのゲートはOV
からVp (例えば20v)まで上昇する。この時、ソ
ース電位もOvからメモリセルの導通抵抗と負荷トラン
ジスタT、の導通抵抗とで決まる値まで上昇する。しか
し、この場合ある時間、第2図に示した異常電流の流れ
る領域を通過する。このため、トランジスタT、に異常
電流が流れ、このトランジスタT1は破壊に到らないま
でも劣化を速める恐れがある。また、このときトランジ
スタT、の近辺の基板電位が上昇する危めリーク電流が
増加し、回路の誤動作の原因となったり、また、基板電
位の上昇にLり他の回路素子のバイポーラ動作を誘発し
、素子を破壊に到らしめる危険がある。By the way, when the write load transistor T1 enters a conductive state when the signal DIN is 10'', its gate becomes OV.
to Vp (for example, 20v). At this time, the source potential also rises from Ov to a value determined by the conduction resistance of the memory cell and the load transistor T. However, in this case, for a certain period of time, the vehicle passes through an area where an abnormal current flows as shown in FIG. For this reason, an abnormal current flows through the transistor T, which may accelerate the deterioration of the transistor T1 even if it does not lead to destruction. In addition, at this time, the substrate potential near the transistor T increases, causing an increase in leakage current, which may cause malfunction of the circuit, and the increase in substrate potential may induce bipolar operation of other circuit elements. However, there is a danger that the device may be destroyed.
本発明は上記の事情に鑑みてなされ友もので、浮遊ゲー
ト構造のMOS)ランジスタで構成される複数のメモリ
セルにデータを書き込む時に、これらメモリセルがそれ
ぞれ共通接続される書き込み用負荷トランジスタのソー
ス電位を予じめ所定電位レベルに設定する電位設定手段
を設けることに1って、異常電流領域を通過しないふう
にして上記負荷トランジスタを使用できる工うにし、異
常電流による誤動作、素子の劣化や破壊を防止して信頼
性の高い不揮発性半導体メモリ金提供することを目的と
する0
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
4図は本発明の不揮発性半導体メモリ金示しており、1
1は浮遊ゲート構造を有し7jMO8)ランジスタTr
にて構成されたメモリ部、ルMCが複数個マトリク
ス状に配設されたメモリ部、12はこれらメ毫す部11
の行方向アドレス金指定する行デコーダ、13はこれら
メモリ部11の列方向アドレスを指定する列デコーダ、
14はこの列デコーダ13からのデコード出力を受けて
対応するメモリ部11’lf選択する列方向選択回路鍔
、X1〜■3はデータ入力信号DIN’li−順次反転
するインバータ、 □T、は書き込み用負荷トランジ
スタ%T”lは書き込み制御信号W1により駆動される
書き込み用負荷トランジスタである0上記書き込み用負
荷)ランジスタT、のソースと列方向選択回路14の共
通出力端とは一括接続されてセンスアンプに導びかれる
↓うになっている。さらに、本発明においては、上記メ
モリ部11のメモリセルMCへのデータ書き込みに先立
って、上記書き込み用負荷トランジスタi、のソース電
位を所定電位に設定する電位設定部15が設轄られてい
ゐ。この電位設定部15は、上記インバータl、の出力
、すなわちデータ入力信号DINを反転するインバータ
I、と、このインバータIρ屈力端に接続され、上記デ
づ入力信号DIN及び書き込み制御信号W1よりも早い
タイミングで@0″レベルとなる書き込み制御信号W2
により駆動される書き込み用制御トランジスタTW2と
、上記負荷トランジスタTIのソース電位を決定するた
めのトランジスタT、と、このトランジスタT、のソー
スと上記負荷トランジスタTIのソースとの間に接続さ
れ、前記インバータ!4の出力に1り駆動制御されるス
イッチングトランジスタT、と含有している0なお、図
中Vp は高電圧電源(例えば25v)f、 ve
は一般的なハイレベル用電源(例えば5 V ) f
、Vs は一般的なローレベル用電源(例えば0V)
t−それぞれ示している0上記回路においては、メモリ
セルMCへのデータ書き込み時に先立って予じめ負荷ト
ランジスタT、のノース電位vsst−上昇させておき
1、その後諌トランジスタTiのゲート電位を上昇させ
るようにしており、負荷トランジスタT。The present invention has been made in view of the above circumstances, and when writing data to a plurality of memory cells composed of floating gate structure MOS transistors, the sources of the write load transistors to which these memory cells are connected in common. By providing a potential setting means for setting the potential to a predetermined potential level in advance, the load transistor can be used without passing through an abnormal current region, thereby preventing malfunctions and element deterioration due to abnormal current. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 shows the non-volatile semiconductor memory metal of the present invention, 1
1 has a floating gate structure 7jMO8) transistor Tr
12 is a memory section configured with a memory section in which a plurality of MCs are arranged in a matrix;
a row decoder 13 for specifying the row direction address of the memory section 11; a column decoder 13 for specifying the column direction address of the memory section 11;
14 is a column direction selection circuit which selects the corresponding memory section 11'lf in response to the decoded output from the column decoder 13; X1 to (3) are inverters that sequentially invert the data input signal DIN'li; The load transistor %T''l is a write load transistor driven by the write control signal W1. Furthermore, in the present invention, prior to writing data into the memory cell MC of the memory section 11, the source potential of the write load transistor i is set to a predetermined potential. A potential setting section 15 is provided.This potential setting section 15 is connected to the output of the inverter I, that is, the inverter I that inverts the data input signal DIN, and the power terminal of this inverter Iρ, Write control signal W2 becomes @0'' level at a timing earlier than signal DIN and write control signal W1.
a write control transistor TW2 driven by the inverter; a transistor T for determining the source potential of the load transistor TI; and a transistor T connected between the source of this transistor T and the source of the load transistor TI, ! In the figure, Vp is a high voltage power supply (for example, 25V) f, ve.
is a general high-level power supply (e.g. 5 V) f
, Vs is a general low level power supply (e.g. 0V)
In the above circuit, before data is written to the memory cell MC, the north potential vsst of the load transistor T is raised to 1, and then the gate potential of the load transistor Ti is raised. The load transistor T.
のオン動作領域に前述し次第2図に示すような異常電流
が流れる領域t−#当させない工うにしている0例えば
上記ソース電位VS8f4Vに設定しておき、その後負
荷トランジスタTs’lr導通させれば異常電流が流れ
る領域は通過しない。これによって、異常電流から素子
の劣化や破壊が防止できることになる。For example, the source potential is set to the above source potential VS8f4V, and then the load transistor Ts'lr is made conductive. In other words, it does not pass through areas where abnormal current flows. This makes it possible to prevent deterioration and destruction of the element due to abnormal current.
ところで、データ書き込み時メモリセルMCがオンして
いる次め、トランジスタT、は十分大きな電流供給能力
がないと負荷トランジスタT1のソースを所定電位まで
上昇させることが出来ない。ところが、トランジスタT
、が大きいと、データ読み出し時に大きな容量負荷とな
り、読み出し速度が遅くなる。そこで、このトランジス
タT!にスイッチングトランジスタTsk介し、そのゲ
ートを高電圧電源Vp 電位まで高める様にすることに
よって、負荷トランジスタT!のソース電位を上昇させ
るようにしている。この場合、トランジスタT、はいく
ら大きくても、読み出し時スイッチングトランジスタT
、はカットオフのため大きな負荷容量とはならない。従
って、読み出し速度は従来通り高速読み出しが可能であ
る。なお、ここではトランジスタ丁!のドレインはVp
に接続されているが、これはVc でもよい。By the way, when the memory cell MC is turned on during data writing, the transistor T cannot raise the source of the load transistor T1 to a predetermined potential unless it has a sufficiently large current supply capability. However, transistor T
If , is large, a large capacitance load occurs when reading data, and the read speed becomes slow. So, this transistor T! By raising the gate of the load transistor Tsk to the potential of the high voltage power supply Vp through the switching transistor Tsk, the load transistor T! The source potential of the device is increased. In this case, no matter how large the transistor T is, the switching transistor T
, does not have a large load capacity because of the cutoff. Therefore, high-speed reading is possible as before. By the way, here is a transistor! The drain of is Vp
Although it is connected to Vc, it may also be connected to Vc.
第5図は高電圧電源Vp を使用するインバータに適
した回路を示す。この回路では、高電圧電源Vp と
電源Vs との間に直列接続された抵抗”le”!で
所定の設定電位レベルを作り、高電圧電源Vp k使用
したトランジスタT4yT6から成るインバータ!、の
トランジスタT4とToの間にトランジスタT、を介し
、トランジスタTIのゲートにこの所定電位レベル全入
力し、ゲートに制御入力が加えられるトランジスタT・
のドレインに高電圧が直接印加されない工うKしている
。FIG. 5 shows a circuit suitable for an inverter using a high voltage power supply Vp. In this circuit, a resistor "le" is connected in series between the high voltage power supply Vp and the power supply Vs! An inverter consisting of transistors T4yT6 using a high voltage power supply Vpk to create a predetermined set potential level. This predetermined potential level is fully input to the gate of the transistor TI through the transistor T between the transistors T4 and To of the transistors T, and the control input is applied to the gate of the transistor T.
Make sure that high voltage is not applied directly to the drain of the capacitor.
第6図は本発明の電位設定部15の異なる実施例回路を
示している。この回路は、第4図のインバータI、に代
えて第5図の回路を利用し、その制御入力として前記イ
ンバータ1.の出力1に!!、)?ンジスタT、のドレ
イン電位全トランジスタT1のゲートに導き、さらに第
4図のトランジスタT、の代りにトランジスタテア−1
〜T?−5t−高電圧電源vp に順次接続し、この
電源Vp から所定電位レベルを出すようKしている。FIG. 6 shows a different embodiment circuit of the potential setting section 15 of the present invention. This circuit uses the circuit shown in FIG. 5 in place of the inverter I shown in FIG. 4, and uses the inverter 1.1 as its control input. to output 1! ! ,)? The drain potential of the transistor T is all led to the gate of the transistor T1, and furthermore, the drain potential of the transistor T is connected to the gate of the transistor T1 in FIG.
~T? -5t- They are sequentially connected to a high voltage power supply vp and are controlled so that a predetermined potential level is output from this power supply Vp.
つまり、トランジスタT、−8〜T、−3の閾値電圧v
thで負荷トランジスタT、のソースの所定電位レベル
を設定するものであるから、設定電位レベルにエリ上記
トランジスタT7−1 〜T、−3の個数はいくら接続
してもよい。この工うな第6図の電位設定部15におい
ても、前述の実施例洞様の効果を奏するものである。In other words, the threshold voltage v of transistors T, -8 to T, -3
Since the predetermined potential level of the source of the load transistor T is set by th, any number of the transistors T7-1 to T, -3 may be connected to the set potential level. The potential setting section 15 shown in FIG. 6 also exhibits the effect similar to that of the above-mentioned embodiment.
このように本発明によれば、書き込み用負荷トランジス
タ〒1をブレークダウン領域を通過させることなく使用
できるようにしているので、異常電流による素子O劣化
や破壊を防止でき、信頼性の高い不揮発性半導体メ毫り
とすることができる。As described above, according to the present invention, the write load transistor 1 can be used without passing through the breakdown region, so it is possible to prevent element O deterioration or destruction due to abnormal current, and to provide a highly reliable non-volatile transistor. It can be made of semiconductor material.
以上説明したように本発明によれば、浮遊ゲート構造の
Mog)9ンジスタで構成される複敷のメモリセルにデ
ータ全書き込む時に、これらメモリセルがそれぞれ共通
接続される書き込み用負荷トランジスタのソース電位を
予じめ所定電位レベルに設定する電位設定手段を設け、
ブレークダウンによる異常電流領域を通過しないように
して上記負荷トランジスタを使用できるようにしている
ので、この異常電流による誤動作、素子の劣化や破壊を
防止して信頼性の高い不揮発性半導体メモリを提供でき
る。As explained above, according to the present invention, when all data is written to a double-layered memory cell composed of nine Mog transistors having a floating gate structure, the source potential of the write load transistor to which these memory cells are connected in common is Providing a potential setting means for setting the potential level to a predetermined potential level in advance,
Since the load transistor can be used without passing through the abnormal current region due to breakdown, it is possible to provide a highly reliable nonvolatile semiconductor memory by preventing malfunctions, element deterioration, and destruction caused by this abnormal current. .
第1図はMOS)ランジスタのドレイン電圧対ドレイン
電流特性図、第2図はMOS)ランジスタの負荷特性図
、第3図は従来の不揮発性半導体メモリの回路構成図、
第4図は本発明の一実施例に係る不揮発性半導体メ毫す
の回路構成図、第5図は高電圧電源を使用したインパ→
に適した回路を示す図、第6図は第4図の電位設定部の
他の実施例に係る回路構成図モある。
1ノ・・・メモリ部、12・・・行デコーダ、13・・
・列デコーダ、14・・・列方向駆動回路、15・・・
電!、T*eT4〜T7・・・トランジスタ、T3・・
・スイッチングトランジスタ、11〜■、・・・インバ
ータ、TWl、TW、・・・書き込み用制御トランジス
タ、R1@ R2・・・抵抗、Vp ・・・高電圧電
源。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図
VL)S(V)
第2図Figure 1 is a drain voltage vs. drain current characteristic diagram of a MOS transistor, Figure 2 is a load characteristic diagram of a MOS transistor, and Figure 3 is a circuit configuration diagram of a conventional nonvolatile semiconductor memory.
Figure 4 is a circuit configuration diagram of a non-volatile semiconductor memory according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is an impeller using a high voltage power supply.
FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration suitable for another embodiment of the potential setting section of FIG. 4. 1.. Memory section, 12.. Row decoder, 13..
- Column decoder, 14... Column direction drive circuit, 15...
Electric! , T*eT4-T7...transistor, T3...
-Switching transistor, 11~■,...Inverter, TWl, TW,...Writing control transistor, R1@R2...Resistor, Vp...High voltage power supply. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 VL) S (V) Figure 2
Claims (2)
れるメモリセル全マトリクス状に配設してなる不揮発性
半導体メモリにおいて、前記メモリセルにデータを書き
込む時にそのメモリセルにデータを書き込むための書き
込み用負荷トランジスタのソース電位會予じめ所定電位
レベルに設定する電位設定手段金膜けたことを特徴とす
る不揮発性半導体メモリ。(1) MOS with floating gate structure) In a non-volatile semiconductor memory in which all memory cells are arranged in a matrix formed by transistors, writing is performed to write data to the memory cell when writing data to the memory cell. 1. A nonvolatile semiconductor memory characterized in that a potential setting means for presetting a source potential of a load transistor to a predetermined potential level has a gold film.
位のレベルを決定するトランジスタと、このトランジス
タのソースと上記負荷トランジスタのソースとの間に接
続され、上記メモリセルへのデータ書き込み時にその書
き込みデータに対応してゲスイツチング制御され、上記
負荷トランジスタのソース’に前記トランジスタにエリ
決定された電位レベルに設定するスイッチングトランジ
スタと全具備すること全特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の不揮発性半導体メモリ。(2) The potential setting means is gated to a high voltage power supply. a transistor whose drain is connected to determine the level of the source potential of the load transistor; and a transistor that is connected between the source of this transistor and the source of the load transistor, and that corresponds to the write data when writing data to the memory cell. Claim 1, further comprising: a switching transistor which is Geswitching-controlled and sets the source of the load transistor to a predetermined potential level for the transistor.
Non-volatile semiconductor memory as described in Section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56165014A JPS5868297A (en) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | Nonvolatile semiconductor memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56165014A JPS5868297A (en) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | Nonvolatile semiconductor memory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5868297A true JPS5868297A (en) | 1983-04-23 |
Family
ID=15804195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56165014A Pending JPS5868297A (en) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | Nonvolatile semiconductor memory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5868297A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007044220A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Molitec Steel Co Ltd | Overload safety device |
-
1981
- 1981-10-16 JP JP56165014A patent/JPS5868297A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007044220A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Molitec Steel Co Ltd | Overload safety device |
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