JPS60236195A - 不揮発性半導体メモリ - Google Patents

不揮発性半導体メモリ

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JPS60236195A
JPS60236195A JP59091265A JP9126584A JPS60236195A JP S60236195 A JPS60236195 A JP S60236195A JP 59091265 A JP59091265 A JP 59091265A JP 9126584 A JP9126584 A JP 9126584A JP S60236195 A JPS60236195 A JP S60236195A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
column line
writing
potential
circuit
drain
Prior art date
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Pending
Application number
JP59091265A
Other languages
English (en)
Inventor
Naotaka Sumihiro
住廣 直孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS60236195A publication Critical patent/JPS60236195A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は書〆換え可能な読出し専用メモリからなる不揮
発性半導体メモリに関する○ (従来技術) 書換え可能な読出し専用メモリ(以下、EPROMとい
う。)は、大規模集積化が進み、チップ当たりのメモリ
容量が大きくなると、データの書込み時間が問題になる
。例えば、1バイト当たt)50msec幅のパルスで
書込みを行なうと、メモリ容量128にピッl’(16
にバイト)のチップでは、14〜15分(819,2秒
+α)もがかってしまい。
書込み時間の短縮は必須である。このため従来性なわれ
ている書込み時間短縮の手法に、インテリジェント方式
があり1例えば、日経エレクトロニクス、1982年1
1月22日号、屋304. pp、100−104にそ
の一例が示されている。
第1図は従来のインテリジェント方式にょるBFROM
の構成?示す回路図、第2図はその動作タイミング図で
ある。
第1図において、メモリトランジスタQ2は浮遊ゲート
ヲ有し、浮遊ゲートに電子を蓄積することにより、しき
い値電圧を高め書込んだ状態を作る。
又、PGM、OBはプログラマ(書込み装置1図示して
いない0)がBFROMチップに与える制御信号であり
、アドレス入力、データ入力も、プログラマがE P 
ROMチップに与える0メモリトランジスタQzk書込
む場合、負荷トランジスタのQ、のドレインに、概略2
0〜25vの電源電圧Vpp k印加し、メモリトラン
ジスタQ2のゲートに概略17〜25vの高レベルのア
ドレス入力を与えることにより、メモリトランジスタ7
PQz七選択し、しかる後に、負荷トランジスタQlの
ゲートに出力が接続されているノア回路1に、書込むこ
とを表わすデータ10”に対応する概略0〜0.5vの
低レベルのデータ入力を与え、しかる後に、ノア回路1
のもう1つの入力Vπ■に概略θ〜0.5vの低レベル
入力を与える。この時、ノア回路1の出力は、高レベル
となり負荷トランジスタQ1がオンし、メモリトランジ
スタQ2に電流が流れ、メモリトランジスタQ2のチャ
ネルで形成されたホットエレクトロンが浮遊ゲートに注
入され、書込まれる。第2図によると、インテリジェン
ト方式による高速書込みにおける1つのメモリトランジ
スタの書込み動作は、′プログラム″と“ベリファイ”
の2つの期間の数回にわたる繰p返しと、それに続く1
追加プログラム”の期間がらなっている。
7丁Mは低レベルの時、書込みが行なわれるから、書込
み時間はPGMが低レベルの期間である。プログラム期
間にPGMはtwの期間(概略IITF3ec )低レ
ベルとなり、書込みが行なわれ、続くベリファイの期間
に、σ1に概略0〜0.5vの低レベルが入力され、O
Eに呼応してセンスアンプ2は、メモリトランジスタQ
2の記憶しているデータを読出しデータ出力端子OUT
、に出力する。データ出力が書込んだ状態に対応する゛
0″データでないならば、プログラマはr否隔會再びt
7の期間低レベルにし、再び書込み、しかる後にli低
レベルにしてデータを読出し出力させる。この“プログ
ラム″と”ベリファイ”の繰り返しは出力されたデータ
が書込んだ状態に対応するo”データとなるまで行なわ
れる0 第2図の例では、4回目の書込みで初めて出力されたデ
ータが“0”となり書込めている0この様にして出力デ
ータが′OnとなるとプログラマはPGMI、tA(概
略2〜5rrIsec)の期間−L I−vベルにして
、追加書込み會する0これは信頼性および読出し動作電
源電圧マージン會考えて余分に電子を浮遊ゲートに注入
しておくためである0−以上説明し皮様に、インテリジ
ェント方式によれば、メモリトランジスタの製造ノくラ
ツキによる書込み速度のノ(ラツキに対して、書込みの
速いメモリトランジスタは1プログラム”と1ベリフア
イ”の繰り返しが少数回で済み、書込みの遅いメモリト
ランジスタの場合、その速度に応じて繰り返し回数金増
やすことにより、最も遅いメモリトランジスタでも十分
書込める様に、例えば、50m5ecですべてのピッl
t−書込む場合に比べて高速書込みが実現する0 以上説明した従来性なわれてきた高速書込みの手法とし
てのインテリジェント方式は、1つのメ5− モリトランジスタへの書込み動作が”プログラム”と1
ベリフアイ”の繰り返しと1追加プログラム″の期間か
ら構成されていることが最大の特徴となっているが、逆
にこれが欠点ともなっている。以下にインテリジェント
方式の欠点を述べる。
まず第1に、1回書込むたびに、ベリファイする時間が
消費されている点があt)n回目で書込めたメモリトラ
ンジスタは、n回もベリファイしその時間が無駄になっ
ている。第2に、書込み時間はtwの整数倍ずつ増える
ため、繰り返しの最後の回の書込み時間のいくらかは必
要以上の書込み時間となっている。この無駄を少なくす
るにはtwk短かくすれば良いが、その場合繰り返し回
数が増えベリファイに消費される時間が増加してしまう
第3に、信頼性および読出し動作電源電圧マージンを広
げるため、浮遊ゲートに余分に電子全注入しておく必要
がおるが、その方法は、書込みの速いメモリトランジス
タも遅いメモリトランジスタも一律に1人の時間の追加
書込みで行なうため、書込みの遅いメモリトランジスタ
はどマージンが小6− さく、書込みの遅いメモリトランジスタでも十分マージ
ンが得られるだけのjAkとれば、書込みの速いメモリ
トランジスタでは必要以上に長い追加書込みとなり、書
込み時間の無駄となってしまう。
以上述べた様に、インテリジェント方式はこれらの欠点
金有していた。
(発明の目的) 本発明の目的は、以上の欠点を除去し、信頼性の高い高
速書込み機能全有する書換え可能な読出し専用メモリか
らなる不揮発性半導体メモIJ ’(+−提供すること
にある。
(発明の構成) 本発明の不揮発性半導体メモリは、ドレイン(又はソー
ス)が列線にソース(又はドレイン)が第1の電源にゲ
ートが行線にそれぞれ接続されたメモリ機能會有する絶
縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレイン(又はソ
ース)が第2の電源にソース(又はドレイン)が前記列
線にゲートが書込み制御信号にそれぞれ接続された絶縁
ゲート型電界効果トランジスタと、入力が前記列線に出
力が第1の出力端子にそれぞれ接続されたセンスアンプ
と、書込み時に前記列線の電位が所定の電位に達した時
を検知して検知信号金策2の出力端子に出力する電圧検
出回路と?含むことから構成される。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面全参照して説明する
第3図は本発明の一実施例の要部を示す回路図で、第1
図の従来例の回路に本発明ケ適用した場合を示す○ 本実施例は、ドレインが列線Y、にソースが第1の電源
としての接地電位にゲートが行線X1にそれぞれ接続さ
れた浮遊ゲート金有するNチャネル絶縁ゲート型電界効
果トランジスタからなるメモリトランジスタQ2と、ド
レインが第2の電源としての電源VPPにソースが列線
Y】にゲートが書込み制御信号4にそれぞれ接続された
Nチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなる
負荷トランジスタQ2と、入力が列線Y、に出力が第1
の出力端子OUT、にそれぞれ接続されたセンスアンプ
2と、書込み時に列線Y1の電位が所定の電位に達した
時全検知して検知信号5を第2の出力端子0[JT2に
出力する電圧検出回路3とを含むことから構成される○
なお、1はノア回路である。
すなわち、本実施例は、第1図の従来例の回路に、電圧
検出回路3とその出力端子0(JT2’15付加したこ
とからなっている。
次に、第4図に示す動作タイミング図を参照して、本実
施例の動作について説明する。
メモリトランジスタQ2t−書込む場合、負荷トランジ
スタQ+のドレインに概略20〜25Vの電源VPP電
圧會印加し、メモリトランジスタQ2のゲートが接続さ
れている行線X1に、概略17〜25Vの高レベルのア
ドレス入力金与え、しかる後に、負荷トランジスタQ1
のゲートに出力が接続されているノア回路1に、書込む
こと?表わすデータ″0″に対応するi略o−o、sv
の低レベルのデータ入力を与え、しかる後に、ノア回路
1のもう1つの入力mに概略O〜0.5vの低レベル入
力金与える。
9− この時、ノア回路1の出力は高レベルとなり負荷トラン
ジスタQ、がオンして書込みが開始される。
ここで、本発明の基礎であるところの書込みの進行に応
じた列線電位の上昇を、第5図に示すメモリトランジス
タの等価回路図と第6図に示す特性図を参照して以下に
説明する0メモリトランジスタの浮遊ゲートFGと、ゲ
ー)CGと、ソース。
ドレイン間の基板SOBとは、第5図に示す様に、ゲー
ト−浮遊ゲート間容量C2と浮遊ゲート−基板間容量C
1とで容量結合しており、浮遊ゲートFGの電位■Fは
、浮遊ゲー)PG中の電荷量k QF 、ゲートCGに
印加する電圧k VaGとした時、となり、浮遊ゲート
電位Vpit、、蓄積された電子の電荷量QFと一対一
に対応し、注入蓄積された電子が多いほど低下する。浮
遊ゲート電位がVF(1)のオン電流工は I”;’(VF VT)25g(Vp)=g(f(Qr
)) (2)■T:浮遊ゲー上ゲート几しきい値電圧1
0− となり、オン電流工と浮遊ゲート電位VPは一対一に対
応し、したがって浮遊ゲートFGに蓄積された電子の電
荷量QPとオン電流は一対一に対応し、注入蓄積された
電子が多いほどすなわち書込みが進行するにしたがって
、メモリトランジスタQ2のオン電流■は注入蓄積され
た電子の電荷量QPによって決まる電流値に減少する。
この時の列線電位は第6図に示す負荷トランジスタQ、
の負荷特性りで一義的に決まる。メモリトランジスタQ
2のオン電流が工人の時そのI−V%性M人と負荷トラ
ンジスタQ1の負荷特性りの交点人の電位すなわち7人
が列線の電位となる。オン電流がよりの時はI−V特性
MBと負荷特性りの交点Bの電位VBが列線電位となり
、オン電流工oの時はI−V特性MOと負荷特性りの交
点Cの電位voが列線電位となる。■A+ より+ 工
0は、前述した様に、それぞれの注入蓄積された電荷量
Q人+ QB、 QOによって一義的に決まる値である
から、列線電位は注入蓄積された電荷量QFと一対一に
対応しQFによって一義的に決まる値である。すなわち
、書込みが進行するに従って注入蓄積された電子の電荷
量Qpが増加し、列線電位はQFによって決まる値へ増
加していく。
次に第4図にもどって説明を続ける。PGMに低レベル
入力金与えることによV書込みが開始され、浮遊ゲート
に電子が注入蓄積されていく。いま、読出し動作電源電
圧マージン全十分広くとることができ、かつ記憶保持特
性の信頼性全十分に満足しうるに充分な注入電子の電荷
量がQBであれば、Qsによって一義的に決まる列線電
位v8ミh(Qe)まで、列線電位が上昇していれば、
浮遊ゲートには電荷量がQBだけの電子が注入蓄積され
ている。
従って、その時点で十分高い信頼性を得るだけの書込み
がなされているわけであるから、それ以上書き込む必要
はない。
第3図の電圧検出回路3は、列線Y1の電位がVsに達
した時を感知して信号全出力する回路でおる。
書込みが進行し列線電位がしだいに増加しVsに達した
時、電圧検出回路3は、電圧検出回路出力端子0UT2
に、概略3〜5vの高レベルの検知信号5を出力する。
これ會受けたプログラマ(11き込み装置1図示してい
ない。)は、mi高レベルに引き上げて曹込み全終了さ
せ、しかる後にアドレス全切りかえる。
以上述べた様に本実施例によるEPROMt−用いた高
速書き込みは、あらかじめ設定しておいた高い信頼性を
得るに十分な注入電子電荷量に達した時、書込み動作全
終了させるため、非常に信頼性が高く、書込み時間はイ
ンテリジェント方式の様なデスクリートな値ではなく連
続値であるから、必要以上に長く書込んでしまうといっ
た無駄な書込み時間は一切なく、またベリファイの必要
がないからその時間が完全に省け、高い信頼性を有する
高速書込みが実現される0 なおトランジスタQ1のソースとセンスアンプ2が接続
されているに点が列線Y2とセレクト用トランジスタ金
介して接続されても、本発明に包含されることは容易に
類推できる0 また、これまでの説明はNチャネル型トランジスタにつ
いて行なったけれどもPチャネル型トランジスタについ
ても同様な効果が得られる〇13− (発明の効果) 以上、詳細述べた様に、本発明の不揮発性半導体メモリ
は、書込み時に、メモリセルトランジスタの浮遊ゲート
に、高い信頼性を得るに十分な注入電荷量が注入される
に必要な列線電位金あらかじめ設定しておき、その列線
電位に達した時全検知して検知信号全出力する電圧検出
回路會有しているので、信頼性の高い、高速書込みが実
現できるという効果金有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインテリジェント方式によるEPROM
の構成金示す回路図、第2図はその動作タイミング図、
第3図は本発明の一実施例の要部を示す回路図、第4図
はその動作タイミング図、第5図はメモリトランジスタ
の等価回路図、第6図はメモリトランジスタのI−V特
性と負荷トランジスタの負荷特性金示す特性図である。 1・・・ノア回路、2・・・センスアンプ、3・・・電
圧検出回路、4・・・書込み制御信号、5・・・検知信
号、C114− ・・・CGセ間容量、C2・・・PG−CQV間容量、
CG・・・メモリトランジスタのゲート、FG・・・浮
遊ゲート、L・・・負荷特性曲線、MA、 MB、 M
O・・・I−V特性曲線、15− 7す7 q く く ト 1唇

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ドレイン(又はソース)が列線にソース(又はドレイン
    )が第1の電源にゲートが行線にそれぞれ接続されたメ
    モリ機能金有する絶縁ゲート型電界効果トランジスタと
    、ドレイン(又はソース)が第2の電源にソース(又は
    ドレイン)が前記列線にゲートが書込み制御信号にそれ
    ぞれ接続された絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
    入力が前記列線に出力が第1の出力端子にそれぞれ接続
    されたセンスアンプと、書込み時に前記列線の電位が所
    定の電位に達し九時を検知して検知信号全集2の出力端
    子に出力する電圧検出回路と金含むこと全特徴とする不
    揮発性半導体メモリ。
JP59091265A 1984-05-08 1984-05-08 不揮発性半導体メモリ Pending JPS60236195A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62146496A (ja) * 1985-12-20 1987-06-30 Nec Corp 不揮発性半導体記憶装置
JPS63153799A (ja) * 1986-08-08 1988-06-27 Nec Corp 半導体メモリ
US4833643A (en) * 1986-01-17 1989-05-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Associative memory cells
US5592429A (en) * 1994-10-28 1997-01-07 Nec Corporation Compact semiconductor memory device capable of preventing incomplete writing and erasing
JPH0964214A (ja) * 1995-08-21 1997-03-07 Lg Semicon Co Ltd 不揮発性メモリ及びその不揮発性メモリをプログラムする方法
JPH0991980A (ja) * 1995-09-18 1997-04-04 Lg Semicon Co Ltd 不揮発性メモリをプログラムする方法
JPH1070205A (ja) * 1996-07-23 1998-03-10 Lg Semicon Co Ltd 非揮発性メモリセル及びこの非揮発性メモリセルをプログラムする方法
US7911851B2 (en) 1995-02-27 2011-03-22 Btg International Inc. Memory apparatus including programmable non-volatile multi-bit memory cell, and apparatus and method for demarcating memory states of the cell

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62146496A (ja) * 1985-12-20 1987-06-30 Nec Corp 不揮発性半導体記憶装置
US4833643A (en) * 1986-01-17 1989-05-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Associative memory cells
JPS63153799A (ja) * 1986-08-08 1988-06-27 Nec Corp 半導体メモリ
US5592429A (en) * 1994-10-28 1997-01-07 Nec Corporation Compact semiconductor memory device capable of preventing incomplete writing and erasing
US7911851B2 (en) 1995-02-27 2011-03-22 Btg International Inc. Memory apparatus including programmable non-volatile multi-bit memory cell, and apparatus and method for demarcating memory states of the cell
US8570814B2 (en) 1995-02-27 2013-10-29 Mlc Intellectual Property, Llc Memory apparatus including programmable non-volatile multi-bit memory cell, and apparatus and method for demarcating memory states of the cell
JPH0964214A (ja) * 1995-08-21 1997-03-07 Lg Semicon Co Ltd 不揮発性メモリ及びその不揮発性メモリをプログラムする方法
JPH0991980A (ja) * 1995-09-18 1997-04-04 Lg Semicon Co Ltd 不揮発性メモリをプログラムする方法
JPH1070205A (ja) * 1996-07-23 1998-03-10 Lg Semicon Co Ltd 非揮発性メモリセル及びこの非揮発性メモリセルをプログラムする方法

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