JPS62298096A - Eeprom device - Google Patents

Eeprom device

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JPS62298096A
JPS62298096A JP61140127A JP14012786A JPS62298096A JP S62298096 A JPS62298096 A JP S62298096A JP 61140127 A JP61140127 A JP 61140127A JP 14012786 A JP14012786 A JP 14012786A JP S62298096 A JPS62298096 A JP S62298096A
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circuit
voltage
gate
level
signal
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JP61140127A
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Shinji Nabeya
鍋谷 慎二
Nobuyuki Sato
信之 佐藤
Yoshikazu Nagai
義和 永井
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Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To set an optimum elimination and writing time in accordance with the process variance of a memory element by making variable a reference time which comes to be the reference of a deleting action and a writing action. CONSTITUTION:From NOR gate circuits G1-G5 to which reference frequencies F1-F4 frequency-divided by a frequency dividing circuit DV are supplied, a reference time signal F is outputted. The signal F is counted by a counter circuit CT and the output signal is supplied to a timing generating circuit TG. The generating circuit TG generates various types of the control signal in accordance with respective action modes. Here, by changing a frequency dividing ratio at the frequency dividing circuit DV, the reference time signal outputted from a counter circuit CT can be made variable. Consequently, the optimum deleting and writing time in accordance with the process variance of a memory element to form the memory array can be set.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、EEPROM (エレクトリカリ・イレー
ザブル・プログラマブル・リード・オンリー・目)装置
に関するもので、例えば書き込みモードのとき、選択さ
れるメモリセルの情報を一旦読み出してラッチ回路に保
持させてそのラッチ回路に書き込むべきデータを供給す
るという第1書き込みモードと、この後メモリセルの消
去動作を行って上記ラッチ回路に保持された書き込み信
号によりメモリセルへの書き込みを行うという第2書き
込みモードとを備えたEEPROM装置に11丁用して
有効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This invention relates to an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only) device. , a first write mode in which the information of the selected memory cell is once read out and held in the latch circuit, and the data to be written is supplied to the latch circuit, and then the memory cell is erased and held in the latch circuit. The present invention relates to a technique that is effective for use in eleven EEPROM devices having a second write mode in which data is written into a memory cell using a written write signal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

データの電気的な書き込み及び消去が可能な半導体不揮
発性記憶素子、例えばMNOS (メタル・ナイトライ
ド・オキサイド・セミコンダクタ)は、比較的薄いシリ
コン酸化膜とその上に形成され比較的厚いシリコン窒化
膜(ナイトライド)との2層構造のゲート絶縁膜を持つ
絶縁ゲート電界効果トランジスタ(以下、車にMNOS
トランジスタという)であり、記憶情報の書込みだけで
なく消去も電気的に行うことができる。M N OS技
術は、例えば特開昭56−156370公報に記載され
ている。
Semiconductor non-volatile memory elements, such as MNOS (Metal Nitride Oxide Semiconductor), in which data can be written and erased electrically, consist of a relatively thin silicon oxide film and a relatively thick silicon nitride film formed thereon. Insulated gate field effect transistors (hereinafter referred to as MNOS in cars) have a two-layer gate insulating film structure with
(referred to as a transistor), and can electrically perform not only writing but also erasing of stored information. The MNOS technology is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-156370.

消去状態もしくは記憶情報が書込まれていない状態では
、Nチャンネル型M N OS )ランジスタのしきい
値電圧は負の電圧に八っている。記憶情報の書込み又は
消去のために、ゲート絶縁膜には、トンネル現象により
キャリアの注入が生じるような高電界が作用させられる
In an erased state or in a state in which no stored information is written, the threshold voltage of the N-channel type MNOS transistor is a negative voltage. In order to write or erase stored information, a high electric field is applied to the gate insulating film so that carrier injection occurs due to a tunneling phenomenon.

上記公報に従うと、MNOS )ランジスタは、N型半
導体基板に形成されたP型ウェル領域に形成される。ま
た、周辺回路を構成するMOSFETが、MNOS ト
ランジスタのためのウェル領域に対して独立にされたウ
ェル領域に形成される。
According to the above publication, the MNOS (MNOS) transistor is formed in a P-type well region formed in an N-type semiconductor substrate. Furthermore, MOSFETs constituting the peripheral circuit are formed in a well region that is independent of the well region for the MNOS transistor.

書込み動作において、MNOS)ランジスタの基体ゲー
トとしてのウェル領域には、例えばは\′回路の接地電
位のO■が印加され、ゲートには、書き込みのための高
電圧が印加される。ソース領域及びドレイン領域には、
書込むべき情報に応じてはvQ■の低電圧又は書き込み
レベルの高電圧が印加される。このときMNOSトラン
ジスタのチャンネル形成領域、すなわちソース領域及び
ドレイン領域との間のシリコン領域表面には、上記ゲー
トの正の高電圧に応じてチャンネルが誘導される。この
チャンネルの電位はソース領域及びドレイン領域の電位
と等しくなる。ソース領域及びドレイン領域に上記のよ
うに0■の電圧が印加されるとゲート絶縁膜には上記ゲ
ートの高電圧に応じた高電界が作用する。その結果、ゲ
ート絶縁膜にはトンネル現象によりチャンネルからキャ
リアとしての電子が注入される。これによって、MNO
Sのしきい価値電圧は、例えば負の電圧から正の電圧に
変化する。
In a write operation, for example, O, which is the ground potential of the \' circuit, is applied to the well region serving as the base gate of the MNOS transistor, and a high voltage for writing is applied to the gate. In the source region and drain region,
Depending on the information to be written, a low voltage of vQ■ or a high voltage of the write level is applied. At this time, a channel is induced in the channel forming region of the MNOS transistor, that is, in the surface of the silicon region between the source region and the drain region, in response to the positive high voltage of the gate. The potential of this channel becomes equal to the potential of the source and drain regions. When a voltage of 0 is applied to the source region and the drain region as described above, a high electric field corresponding to the high voltage of the gate acts on the gate insulating film. As a result, electrons as carriers are injected from the channel into the gate insulating film due to a tunneling phenomenon. This allows M.N.O.
The threshold voltage of S changes, for example, from a negative voltage to a positive voltage.

ソース領域及びドレイン領域に書き込みレベルの高電圧
が印加された場合、ゲートとチャンネルとの間の電位差
が小さい値にされる。このような小電圧差では、トンネ
ル現象による電子の注入を起こさせるには不十分となる
。そのため、MNOSのしきい値電圧は変化しない。
When a high voltage at a write level is applied to the source region and the drain region, the potential difference between the gate and the channel is reduced to a small value. Such a small voltage difference is insufficient to cause electron injection by tunneling. Therefore, the threshold voltage of MNOS does not change.

また、消去の場合には、MNOSトランジスタのゲート
にO■を与えながらその基体ゲートとしてのウェル領域
に正の高電圧を印加して、逆方向のトンネル現象を生じ
しめて、キャリアとしての電子を基体ゲートに戻すこと
により行われる。
In addition, in the case of erasing, a positive high voltage is applied to the well region serving as the substrate gate while applying O to the gate of the MNOS transistor to cause a tunneling phenomenon in the reverse direction and transfer electrons as carriers to the substrate. This is done by returning it to the gate.

〔発明が解決しようとする間J点〕[Point J while the invention is trying to solve]

本発明者等は、この発明に先立って、EEPROM装=
の書き換えを簡便にするため、書き込みモードが指示さ
れると、選択されるメモリセルの記憶情報を読み出して
ラッチ回路に取り込み、そのラッチ回路に書き換えるべ
きデータを供給し、上記メモリセルの消去動作と上記ラ
ッチ回路の保持情報に従った書き込みを行うという自動
書き込み方式を開発した。このような一連の各動作ステ
ップは、基準時間信号を受けるタイマー回路によって形
成される時間信号によって管理される。
Prior to this invention, the present inventors discovered that EEPROM
In order to simplify rewriting, when the write mode is instructed, the memory information of the selected memory cell is read out and loaded into the latch circuit, the data to be rewritten is supplied to the latch circuit, and the erase operation of the memory cell is performed. We have developed an automatic writing method that performs writing according to the information held in the latch circuit. Each such sequence of operating steps is managed by a time signal formed by a timer circuit receiving a reference time signal.

しかしながら、MNO3I−ランジスタの消去動作や書
き込み動作に必要な時間は、比較的大きなプロセスバラ
ツキを持つ、したがって、一定の時間に設定すると、消
去不足や書き込み不足の生じるメモリセルが止じるため
、製品歩留まりが悪くなってしまう。そこで、上記ワー
ストケースを想定して十分な時間設定を行うと、動作速
度が遅(されるとともに、過剰に消去動作又は書き込み
動作のための高電圧がMNOSトランジスタに印加され
ることとなって、素子特性を劣化さセる底れが生じる。
However, the time required for erasing and writing operations of MNO3I-transistors has relatively large process variations. Therefore, setting a fixed time will stop memory cells from being under-erased or under-written. Yield will be poor. Therefore, if a sufficient time is set assuming the above worst case, the operation speed will be slowed down and an excessively high voltage for erase or write operation will be applied to the MNOS transistor. A bottom occurs which deteriorates the device characteristics.

この発明の目的は、プロセスバラツに応じて最適な消去
及び書き込み時間の設定が可能にされるEEPROM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 an EEPROM device in which erasing and writing times can be set optimally depending on process variations.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明!lI書の記述およ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 this invention include:
This light! It will become clear from the description of Book II and the attached drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本+1において開示される発明の・)ち代表的なものの
概要を而単に説明すれば、下記の通りである。
A brief summary of representative inventions disclosed in Book +1 is as follows.

すなわち、書き込みモードが電示されたどき、選択され
るメモリセルの記憶情報を読み出してラッチ回路に保持
させる第1ステップと、上記ラッチ回路に書き換えデー
タを供給する第2ステップと、上記メモリセルの消去動
作を行う第3ステップと、上記ラッチ回路に保持された
書き換えデータをメモリセルに書き込む第11ステップ
とを時系列的に行うEEPROM装置において、上記消
去ステップ及び書き込みステップの時間を可変にしする
ものである。
That is, when the write mode is signaled, the first step is to read the memory information of the selected memory cell and hold it in the latch circuit, the second step is to supply the rewritten data to the latch circuit, and the second step is to read the stored information of the selected memory cell and hold it in the latch circuit. An EEPROM device that performs a third step of performing an erasing operation and an eleventh step of writing rewritten data held in the latch circuit into a memory cell in a chronological manner, in which the times of the erasing step and the writing step are made variable. It is.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、記憶素子のプロセスバッラキに
応じた最適な消去時間及び書き込み時間の設定が可能と
なる。
According to the above-described means, it is possible to set the optimum erase time and write time according to the process variation of the memory element.

〔実施例〕〔Example〕

第3図には、この発明に係る巳EFROM装置の一実施
例の要部回路図が示されている。
FIG. 3 shows a circuit diagram of a main part of an embodiment of the Snake EFROM device according to the present invention.

この実施例のEEFROM装置は、図示しないアドレス
バッファやXデコーダX−DCR及びYデコーダY−D
CRからなるアドレス選択回路と、このアドレス選択回
路の出力信号や制御信号に応答して書き込み/消去動作
のための電圧を形成する回路、及び上記制?II信号を
形成する制御回路C0NTを含んでいる。
The EEFROM device of this embodiment includes an address buffer (not shown), an X decoder X-DCR, and a Y decoder Y-D.
An address selection circuit consisting of a CR, a circuit for forming voltages for write/erase operations in response to output signals and control signals of this address selection circuit, and the above-mentioned system. It includes a control circuit C0NT that forms the II signal.

E E P ROM=ffは、特に制限されないが、外
部から供給される+5■のような比較的低い電源電圧V
ccと、−12■のような負の高電圧−Vl)I)とに
よって動作される。上記選択回路を構成するXアドレス
デコーダX−DCR等は、CMO5回路により構成され
る。0M03回路は、+5vのような比較的低い電B電
圧Vccが供給されることによって、その動作を行う。
EEPROM=ff is not particularly limited, but may be a relatively low power supply voltage V such as +5■ supplied from the outside.
cc and a high negative voltage -Vl)I) such as -12■. The X address decoder X-DCR and the like constituting the selection circuit are constituted by a CMO5 circuit. The 0M03 circuit operates by being supplied with a relatively low voltage Vcc such as +5v.

したがって、アドレスデコーダX−DCR及びY−DC
Rにより形成される選択/非選択信号のレベルは、はV
l5■とされ、ロウレベルは、はV回路の接地電位のO
■にされる。
Therefore, address decoders X-DCR and Y-DC
The level of the selection/non-selection signal formed by R is V
The low level is O of the ground potential of the V circuit.
■ be made into.

図示のEEPROM装置を構成する素子構造それ自体は
、本発明に直接関係が無いので図示しないけれども、そ
の概要は次のようにされる。
Although the element structure itself constituting the illustrated EEPROM device is not shown because it is not directly related to the present invention, its outline is as follows.

すなわち、図示の装置の全体は、N型単結晶シリコンか
ら成るような半導体基板上に形成される。
That is, the entire illustrated device is formed on a semiconductor substrate, such as one made of N-type single crystal silicon.

M N OS トランジスタは、Nチャンネル型とされ
、それは、上記半導体基板の表面に形成されたP型ウェ
ル領域もしくはP型巣3体領域上に形成される。Nチャ
ンネル型MOSFETは、同様にP型半導体9M埴土に
形成される。
The M N OS transistor is of an N-channel type, and is formed on a P-type well region or a P-type nest three body region formed on the surface of the semiconductor substrate. The N-channel MOSFET is similarly formed on P-type semiconductor 9M clay.

Pチャンネル型MOS F ETは、上記半導体基板上
に形成される。
A P-channel type MOS FET is formed on the semiconductor substrate.

1つのメモリセルは、特に制限されないが、1つのMN
OSトランジスタと、それに直列接続された2つのMO
SFE’l’とから構成される。1つのメモリセルにお
いて、1つのMNOS)ランジスタと2つのMOSFE
Tは、例えばM N OS )ランジスタのゲートia
iに対してそれぞれ2つのMOSFETのゲート電極の
一部がオーハーラソブされるようないわゆるスタックド
ゲート↑簿造とされる。これによって、メモリセルのサ
イズは、それを構成する1つのMNOSトランジスタと
2つのMOS F ETとが実質的に一体構造にされる
ことになり、小型化される。
One memory cell can be one MN, although it is not particularly limited.
OS transistor and two MOs connected in series with it
It is composed of SFE'l'. In one memory cell, one MNOS) transistor and two MOSFE
T is the gate ia of the transistor, e.g.
This is a so-called stacked gate construction in which a part of the gate electrode of each of the two MOSFETs is oversubbed for each of the two MOSFETs i. As a result, the size of the memory cell is reduced because one MNOS transistor and two MOS FETs constituting the memory cell are substantially integrated into one structure.

各メモリセルは、特に制限されないが、共通のウェル領
域に形成される。Xデコーダ、Yデコーダのような0M
03回路を構成するためのNチャンネルMOSFETは
、各メモリセルのための共通のP型ウェル領域に対して
独立にされたP型ウェル領域に形成される。
Although not particularly limited, each memory cell is formed in a common well region. 0M like X decoder, Y decoder
The N-channel MOSFET for configuring the 03 circuit is formed in a P-type well region that is independent from a common P-type well region for each memory cell.

この構造において、N型半導体基板は、その上に形成さ
れる複数のPチャンネルMOS F ETに対する曲通
の基体ゲートを構成し、回路の電源電圧Vccレベルに
される。0M03回路を構成するためのNチャンネルM
OSFETの基体ゲートとしてのウェル領域は、回路の
接地電位Oボルトに維持される。
In this structure, the N-type semiconductor substrate constitutes a round base gate for a plurality of P-channel MOS FETs formed thereon, and is set to the power supply voltage Vcc level of the circuit. N channel M for configuring 0M03 circuit
The well region as the body gate of the OSFET is maintained at circuit ground potential O volts.

第3図において、メモリアレイM−ARYは、マトリッ
クス配置された複数のメモリセルを含んでいる。1つの
メモリセルは、MNOS)ランジスクQ2と、そのドレ
インとデータ線(ピント腺もしくはディジツト、J)D
lとの間に設けられたアドレス選択用MO3FETQI
と、特にfnJ@されないが、上記MNO3)ランジス
タQ2のソースと共通ソース線との間に設けられた分離
用M 03FETQ3とから構成される。なお、前述の
ようなスタックドゲート構造が採用される場合、MNO
SトランジスタQ2のチャンネル形成領域にMO3FE
TQI、Q3のチャンネル形成領域が直接的に隣接され
ることになる。それ故に、M N03I・ランジスタQ
2のドレイン、ソースは、便宜上の用語であると理解さ
れたい。
In FIG. 3, memory array M-ARY includes a plurality of memory cells arranged in a matrix. One memory cell consists of an MNOS transistor Q2, its drain and a data line (focus gland or digit, J)D.
MO3FET QI for address selection provided between
Although not specifically mentioned, the isolation MNO3FET Q3 is provided between the source of the transistor Q2 and the common source line. Note that when the stacked gate structure as described above is adopted, the MNO
MO3FE is placed in the channel formation region of S transistor Q2.
The channel forming regions of TQI and Q3 are directly adjacent to each other. Therefore, M N03I transistor Q
It should be understood that the drain and source of 2 are terms of convenience.

同一の行に配置されたメモリセルのそれぞれのアドレス
選択用MO3FETQ1等のゲートは、第1ワード線W
llに共通接続され、それに対応されたMNOSトラン
ジスタQ2等のゲートは、第2ワード線W12に共通接
続されている。同様に他の同一の行に配置されたメモリ
セルアドレス選択用MO3FET及びMNOS)ランジ
スタのゲートは、それぞれ第1ワード線W21.’rV
22に共通接続されている。
The gates of the address selection MO3FETQ1, etc. of the memory cells arranged in the same row are connected to the first word line W.
The gates of the MNOS transistors Q2 and the like that are commonly connected to the second word line W12 are commonly connected to the second word line W12. Similarly, the gates of the memory cell address selection MO3FET and MNOS transistors arranged in the same row are connected to the first word line W21. 'rV
22 in common.

同一の列に配置されたメモリセルのアドレス選択用MO
3FETQ1等のドレインは、データ線線D1に共通接
続されている。同様に他の同一の列に配置されたメモリ
セルのアドレス選択用MO3FETのドレインは、それ
ぞれデータ線D2に共通接続されている。
MO for selecting addresses of memory cells arranged in the same column
The drains of the 3FETQ1 and the like are commonly connected to the data line D1. Similarly, the drains of the address selection MO3FETs of other memory cells arranged in the same column are commonly connected to the data line D2.

各メモリセルにおける分離用M OS F E T Q
 3のソースは共通にされ、共通ソース線C8を構成し
ている。
Isolation MOS FET Q in each memory cell
The sources of No. 3 are shared and constitute a common source line C8.

この実施例のメモリアレイM−ARYは、はり次のよう
な電位によって動作される。
The memory array M-ARY of this embodiment is operated by the following potential.

まず、読み出し動作において、ウェル領域WELLの電
位Vwは、はゾ回路の接地電位Oボルトに等しいロウレ
ベルにされる。共通ソース線C8は、接地電位と実質的
に等しいロウレベルにされる0分離用MO3FF、TQ
3のゲートに結合された制御万線は、これらのMO3F
ETQ3をオン状態にさせるように、はりt源電圧Vc
cに等しいようなハイレベルにされる。それぞれMNO
Sトランジスタのゲート電極に結合された第2ワード線
W12ないしW22は、はソ′接地電位に等しいような
電位、すなわちMNOS)ランジスタの高しきい値電圧
と低しきい値電圧との間の電圧とされる。第1ワード線
WllないしW21のうちの選択されるべきワード線は
、はゾ電源電圧Vccに等しいような選択レベルもしく
はハイL/ベルされ、残りのワード線すなわち非選択ワ
ード線は、はソ゛接地電位に等しいような非選択レベル
もしくはロウレベルにされる。データIDIないしD2
のうちの選択されるべきデータ線には、センス電流が供
給される。第1ワード線によって選択されたメモリセル
におけるMNOSト5ンジスタが低しきい値電圧を持っ
ているなら、そのメモリセルは、それが結合されたデー
タ線に対して電流通路を形成する。選択されたメモリセ
ルにおけるM N OSトランジスタが高しきい値電圧
を持っているなら、そのメモリセルは、実質的に電流通
路を形成しない、従ってメモリセルのデータの読み出し
は、センス電流の検出によって行われみ。
First, in a read operation, the potential Vw of the well region WELL is set to a low level equal to the ground potential O volts of the circuit. The common source line C8 is set to a low level substantially equal to the ground potential by MO3FF for 0 isolation, TQ
The control line connected to the gate of 3 is connected to these MO3F
The beam t source voltage Vc is set so that ETQ3 is turned on.
is set to a high level equal to c. Each M.N.O.
The second word lines W12 to W22 coupled to the gate electrodes of the S transistors are at a potential equal to the ground potential, i.e., a voltage between the high and low threshold voltages of the MNOS transistors. It is said that The word line to be selected from among the first word lines Wll to W21 is set to a selection level equal to the power supply voltage Vcc or to a high level, and the remaining word lines, that is, unselected word lines are grounded. It is set to a non-select level or low level equal to the potential. Data IDI or D2
A sense current is supplied to the data line to be selected. If the MNOS transistor in the memory cell selected by the first word line has a low threshold voltage, that memory cell forms a current path to the data line to which it is coupled. If the M N OS transistor in a selected memory cell has a high threshold voltage, that memory cell forms substantially no current path, and therefore reading data in the memory cell is done by sensing the sense current. It's done.

書き込み動作において、ウェル領域WELLは、はV−
Vppに等しいような負の高電圧にされ、分離用MO3
FETQ3のゲート電極に結合された制御線は、それら
のMO3FETQ3をオフ状態にさせるように負の高電
位にされる。第1ワードkillないしW21は、はり
接地電位に等しいような非選択レベルもしくはロウレベ
ルにされる。
In the write operation, the well region WELL is V-
A negative high voltage equal to Vpp is applied to the isolation MO3.
The control lines coupled to the gate electrodes of FETs Q3 are brought to a high negative potential to turn those MO3FETs Q3 off. The first words KILL to W21 are set to a non-selection level or low level equal to the ground potential.

第2ワード線W12ないしW22のうちの1つのワード
線は、はy′電源電圧Vccに等しいような選択レベル
にされ、残りの第2ワード線は、電圧−VPI)に近い
負の高電圧にされる。データ線は、メモリセルに書き込
まれるべきデータに応じて、はゾ電源電圧Vccに等し
いようなハイレベルもしくは負電圧−vppに近い負の
高電圧を持つロウレベルにされる。
One of the second word lines W12 to W22 is brought to a selection level such that y' is equal to the power supply voltage Vcc, and the remaining second word lines are brought to a high negative voltage close to the voltage -VPI). be done. The data line is set to a high level equal to the power supply voltage Vcc or to a low level with a high negative voltage close to the negative voltage -vpp, depending on the data to be written into the memory cell.

消去動作において、ウェル領域WELL及び共通ソース
線C8は、はゾ電源電圧Vccに等しいような消去レベ
ルもしくはハイレベルにされる。第1ワード線Wllな
いしW21は及び第2ワード線W12ないしW22は、
消去のために、基本的にはそれぞれ回路の電源電圧Vc
cには一′等しいしベル及び電圧−vppに実質的に等
しいレベルされる。しかしながら、この実施例に従うと
、特に制限されないが、各メモリ行毎のメモリセルの消
去が可能となるように、第1、第2ワード線のレベルが
決定される。第1ワードvAW11ないしW21のうち
の消去が必要とされるメモリ行に対応された第1ワード
線は、はり電源電圧Vccに等しいような消去レベルに
され、消去が必要とされないメモリ行に対応された第1
ワード線は、はy゛回路接地電位のような非消去レベル
にされる。第2ワード線W12ないしW22のうちの上
記消去レベルにされる第1ワード線と対応する第2ワー
ド線は、はゾ負電圧−vppに等しいような消去レベル
にされ、上記非消去レベルにされる第1ワード線と対応
する第2ワード線は、はソ′電源電圧Vccに等しいよ
うな非消去レベルにされる。
In the erase operation, the well region WELL and the common source line C8 are set to an erase level equal to the power supply voltage Vcc or to a high level. The first word lines Wll to W21 and the second word lines W12 to W22 are
For erasing, basically each circuit's power supply voltage Vc
c is equal to 1' and is at a level substantially equal to the voltage -vpp. However, according to this embodiment, the levels of the first and second word lines are determined so that erasing of memory cells in each memory row is possible, although this is not particularly limited. Among the first words vAW11 to W21, the first word line corresponding to the memory row that requires erasing is set to an erase level equal to the power supply voltage Vcc, and the first word line corresponding to the memory row that does not require erasing is set to the erase level equal to the power supply voltage Vcc. The first
The word line is brought to a non-erasing level, such as y' circuit ground potential. Of the second word lines W12 to W22, the second word line corresponding to the first word line set to the erase level is set to the erase level equal to the negative voltage -vpp, and is set to the non-erase level. The second word line corresponding to the first word line is set to a non-erasing level equal to the power supply voltage Vcc.

この実施例に従うと、上述のようにウェル領域、すなわ
ちMNOS)ランジスタの基体ゲートに電源電圧Vcc
印加することによって各MNO3)ランジスタの記憶情
報を消去する構成がとられる。
According to this embodiment, the power supply voltage Vcc is applied to the well region (ie, MNOS) transistor substrate gate as described above.
A configuration is adopted in which the information stored in each MNO3) transistor is erased by applying this voltage.

他方、CMO3回路を構成するNチャンネルMO3FE
Tの基体ゲートは、MNOSトランジスタの基体ゲート
とは独立に、例えば0ポルトのような電位にされること
が必要とされる。それ故に、前述のように各メモリセル
の基体ゲート、すなわち、メモリアレイM −、a、 
RYが形成された半4体頭域WELLは、Xデコーダ、
Yデコーダ等の周辺回路を構成するNチャンネルMOS
 F ETが形成される半導体間域(ウェル領域)と電
気的に分離される。
On the other hand, the N-channel MO3FE that constitutes the CMO3 circuit
The body gate of T is required to be brought to a potential, such as 0 ports, independently of the body gate of the MNOS transistor. Therefore, as mentioned above, the base gate of each memory cell, i.e., memory array M −,a,
The semi-quadramid head area WELL where RY is formed is an X decoder,
N-channel MOS that constitutes peripheral circuits such as Y decoder
It is electrically isolated from the inter-semiconductor region (well region) where the FET is formed.

なお、メモリアレイM−ARYの部分的な消去を可能と
したいなら、個々のメモリセルをそれぞれ独立のウェル
領域に形成したり、同じ行もしくは列に配置されるメモ
リセルを共通のウェル領域に形成したりすることができ
る。この実施例では、前述のようにメモリセルの全体す
なわちメモリアレイM −A RYは1つの共通なウェ
ル闘域WELLに形成される。
If you want to enable partial erasure of the memory array M-ARY, you can form each memory cell in an independent well region, or form memory cells arranged in the same row or column in a common well region. You can do it. In this embodiment, the entirety of the memory cells, ie, the memory array M-ARY, is formed in one common well area WELL, as described above.

上記第1、第2ワード′g、W11ないしW21及びW
12ないしW22は、それぞれXデコーダX−0CRに
よって罵区動される。XデコーダX−DCRは、特に制
限されないが、メモリアレイM−ARYのメモリ行に一
対一対応された複数の単位デコーダ回路から成る。1つ
の単位デコーダ回路は、例えば図示のような、アドレス
信号を受けるノア(NOR)ゲート回路N0R1、ゲー
ト回路G及びレベル変換回路LVCから構成される。
The first and second words 'g, W11 to W21 and W
12 to W22 are respectively decoded by the X-decoder X-0CR. Although not particularly limited, the X-decoder X-DCR consists of a plurality of unit decoder circuits in one-to-one correspondence with the memory rows of the memory array M-ARY. One unit decoder circuit is composed of, for example, a NOR gate circuit N0R1 that receives an address signal, a gate circuit G, and a level conversion circuit LVC as shown in the figure.

ゲート回路Gは、少なくとも読み出し動作時において、
それに対応されたノアゲート回路の出力を、対応の第1
ワード線に伝達させ、また書き込み動作において対応の
ノアゲート回路の出力にかかわらずに第1ワード線を回
路の接地電位に実質的に等しいレベルにさせる構成とさ
れる。この実施例に従うと、ゲート回路Gは、前述の選
択消去動作を可能とするために、読み出し動作時ととも
に、消去動作時においても、それに対応されたノアゲー
ト回路の出力を対応の第1ワード線に伝達させるように
構成される。
At least during the read operation, the gate circuit G
The output of the corresponding NOR gate circuit is
The first word line is transmitted to the word line, and the first word line is made to have a level substantially equal to the ground potential of the circuit in a write operation, regardless of the output of the corresponding NOR gate circuit. According to this embodiment, in order to enable the selective erase operation described above, the gate circuit G connects the output of the corresponding NOR gate circuit to the corresponding first word line during the read operation as well as during the erase operation. configured to transmit.

レベル変換回路LVCは、書き込み動作時において、そ
れに対応されたノアゲート回路の出力がハイレベルの選
択レベルならそれに応じて第2ワード線をはゾ電源電圧
Vccに等しい選択レベルにさせ、ノアゲート回路の出
力がロウレベルの非選択レベルならそれに応じて第2ワ
ード線をはソ負電圧−VGIPに等しい非選択レベルに
させる。レベル変換回路LVCは、また消去動作時にお
いて、それに対応されたノアゲート回路の出力がハイレ
ベルの選択レベルならそれに応じて第2ワード線をはソ
゛負電圧−VpI)に等しい消去選択レベルにさせ、ノ
アゲート回路の出力がロウレベルの非選択レベルならそ
れに応じて第2ワード線をはソ゛電源電圧Vccに等し
い消去非選択レベルにさせる。
During a write operation, if the output of the corresponding NOR gate circuit is at a high selection level, the level conversion circuit LVC changes the second word line to a selection level equal to the power supply voltage Vcc in response to the output of the NOR gate circuit. If it is a low non-selection level, the second word line is accordingly set to a non-selection level equal to the negative voltage -VGIP. During the erase operation, the level conversion circuit LVC also changes the second word line to an erase selection level equal to negative voltage -VpI, if the output of the corresponding NOR gate circuit is at a high selection level; If the output of the NOR gate circuit is at a low non-selection level, the second word line is accordingly set to an erase non-selection level equal to the power supply voltage Vcc.

分離用MO3FETQ3等のゲートは、制御電圧発生回
路Vig−Gにより形成される制?II電圧■igが供
給される制御線に共通結合されている。これら分離用M
O3FETQ3等のソースは、それぞれ共通化されて共
通ソース′gAcsを構成する。
The gates of the isolation MO3FETQ3 etc. are controlled by the control voltage generation circuit Vig-G. It is commonly coupled to the control line to which the II voltage ■ig is supplied. These separation M
The sources of O3FETQ3 and the like are each shared to form a common source 'gAcs.

上記分離用MO5FETQ3に供給される制御電圧Vi
gは、MNOSトランジスタへ後述するような書き込み
動作において、第2ワード線W21ないしW22のうち
の選択されるべきメモリセルが結合されたワード線がハ
イレベル(5■)とされ、基体ゲートとしてのウェル領
域WELLが約−12■とされるとともに、データ線例
えばDlが約−10■にされたとき、上記MO3FET
Q3をオフ状態にさせるように約−10Vのような低い
電位にされる。これにより、例えデータ線D2が+5y
のようなハイレベルにされていても、データ線D2から
上記書き込みを行うべきメモリセル側に電流が流れ込む
のが防止される。
Control voltage Vi supplied to the separation MO5FETQ3
In the write operation to the MNOS transistor, which will be described later, the word line connected to the memory cell to be selected among the second word lines W21 and W22 is set to a high level (5■), and g is used as a base gate. When the well region WELL is set to about -12 µ and the data line, for example, Dl is set to about -10 µ, the MO3FET
A low potential, such as about -10V, is applied to turn Q3 off. As a result, even if the data line D2 is +5y
Even if the data line D2 is set to a high level, current is prevented from flowing from the data line D2 to the memory cell to which the above writing is to be performed.

共通ソース線CSは、共通ソース線駆動回路DVRの出
力端子に結合されている。
The common source line CS is coupled to an output terminal of a common source line drive circuit DVR.

駆動回路DVRは、基本的には、消去動作時に共通ソー
ス線C8をは\゛電源電圧Vccレベルに駆動すること
ができ、また読み出し動作時に共通ソース線CsをはX
“回路の接地電位にまで駆動することができる出力特性
を持てば良い。これによって、消去動作において、ウェ
ル領域WELLが電源電圧Vccレベルにされたとき、
MO5FETQ3の共通ソース線C3に結合された電極
とウェル領域WELLとの間の接合が順方向にバイアス
されてしまうことを防ぐことができる。また、読み出し
動作に必要とされる電流経路を、共通ソース線C8と回
路の接地点との間に形成させることができる。
Basically, the drive circuit DVR can drive the common source line C8 to the power supply voltage Vcc level during the erase operation, and can drive the common source line Cs to the level of the power supply voltage Vcc during the read operation.
“It is sufficient to have an output characteristic that can be driven to the ground potential of the circuit.As a result, when the well region WELL is brought to the power supply voltage Vcc level in the erase operation,
It is possible to prevent the junction between the electrode coupled to the common source line C3 of MO5FETQ3 and the well region WELL from being biased in the forward direction. Furthermore, a current path required for a read operation can be formed between the common source line C8 and the ground point of the circuit.

駆動回路DVRは、特に制限されないが、第1図に示さ
れているように、回路の電源端子Vccと共通ソース線
C3との間に設けられたMO3FETQ6、共通ソース
線CSと回路の接地点との間に並列接続されたM OS
 F E T Q 7及びQB、及びCMOSインバー
タ回路IVから成る。
The drive circuit DVR is not particularly limited, but as shown in FIG. MOS connected in parallel between
It consists of FET Q7 and QB, and a CMOS inverter circuit IV.

上記MO3FETQ?、Q8のゲートには、制御信号e
rが供給され、MO3FETQ6のゲートには、上記制
御信号erがインバータ回路IVによって反転されて供
給される。これにより、上記MO3FETQ7.Q8と
QBは、上記制御信号erのレベルに応じて相補的にオ
ン/オフ状態にされる。制御信号erは、基本的には、
消去動作時においてMO3FETQ6をオン状態にさせ
、かつM OS F E T Q 7及びQBをオン状
態にさせるようにはy゛電B電圧VCCに等しいような
ハイレベルにされ、読み出し及び書き込み動作時におい
て、はソ゛0ポルトに等しいようなロウレベルにされる
。この実施例に従うと、制御信号erは、ウェル領域W
 E L Lに形成されたMOS F ET等によって
形成されたPN接合が順方向バイアス状態にされてしま
うことを防ぐように、ウェル領域の電位の変化タイミン
グに対応してその出力タイミングが制御される。
MO3FETQ above? , Q8 has a control signal e
r is supplied, and the control signal er is inverted by an inverter circuit IV and supplied to the gate of MO3FETQ6. As a result, the above MO3FETQ7. Q8 and QB are turned on/off in a complementary manner depending on the level of the control signal er. The control signal er is basically:
In order to turn on the MO3FET Q6 and turn on the MOSFET Q7 and QB during the erase operation, the voltage is set to a high level equal to the voltage VCC, and during the read and write operations. , is set to a low level equal to so 0 port. According to this embodiment, the control signal er is the well region W
In order to prevent the PN junction formed by the MOS FET etc. formed in the E L from being put into a forward bias state, its output timing is controlled in accordance with the timing of change in the potential of the well region. .

この実施例に従うと、第2ワードvAW12.W22と
共通ソース%IC3との間に、それぞれMO3FETQ
、1.Q5が設けられている。これらのM OS F 
E T Q 4 、 Q 5は、制御信号e r / 
w eによってスイッチ制御される。特に制限されない
が、制御信号er/’weは、そのハイレベルがはy°
電nB圧VCCに等しいレベルにされ、そのロウレベル
がはり接地電位に等しいレベルにされる。
According to this embodiment, the second word vAW12. MO3FETQ is connected between W22 and the common source %IC3, respectively.
, 1. Q5 is provided. These MOS F
E T Q 4 and Q 5 are control signals e r /
It is switch controlled by w e. Although not particularly limited, the control signal er/'we may have a high level of y°.
The voltage nB is set to a level equal to the voltage VCC, and its low level is set to a level equal to the ground potential.

MO3FETQ4.Q5は、第2ワード線W12゜W2
2に負電位が与えられたときでも良好にオフ状態にされ
るように、Pチャンネル型にされる。
MO3FETQ4. Q5 is the second word line W12°W2
It is made into a P-channel type so that it can be turned off well even when a negative potential is applied to 2.

スイ・2チMO3FETQ4.Q5等は、読み出し動作
のときに、MNOSトランジスタQ2等のゲートと共通
ソース線CSを短絡して両者を同電位にするようにオン
状態にされる。これらのスイッチMO3FETQ4.Q
5は、次の理由によって各第2ワード線と共通ソース線
C8との間に設けられている。
Switch 2-chi MO3FETQ4. During a read operation, transistors Q5 and the like are turned on so as to short-circuit the gates of the MNOS transistors Q2 and the common source line CS so that they are at the same potential. These switches MO3FETQ4. Q
5 is provided between each second word line and the common source line C8 for the following reason.

すなわち、駆動回路DVRにおけるMO3FETQ?、
QBは、読み出し動作時に制御信号erがはQQボルト
に等しいロウレベルにされることによって、オン状態に
される。この場合、MO3FETQ7.QBは、それら
が図示のように並列接続されているけれども、無視し得
ないオン抵抗を持つ。その結果、共通ソース線C8は、
読み出し時にそれに流れる電流によってその電位が上界
する。特に、MO3FETQ?、QBがPチャン名ル型
から成る場合、これらのMO3FETQ?。
That is, MO3FETQ in the drive circuit DVR? ,
QB is turned on by setting the control signal er to a low level equal to QQ volts during a read operation. In this case, MO3FETQ7. The QBs have a non-negligible on-resistance even though they are connected in parallel as shown. As a result, the common source line C8 is
The electric current that flows through it during reading causes its potential to rise. Especially MO3FETQ? , QB consists of P-channel type, these MO3FETQ? .

QBは、共通ソース線C8を回路の接地電位にまで変化
させるような駆動能力を持たないので、共通ソースvA
csの電位の浮き上がり量が太き(なる、すなわち、M
O3FETQ?、Q8は、それにおける共通ソース線C
3に結合された電流転送電極が、メモリアレイM−AR
Y及び共通ソース線C3を介して与えられる正電位に対
してソース電極として作用することになるので、共通ソ
ース線C8がそれぞれのしきい値電圧以下の電位になる
と、実質的にオフ状態になる。このような共通ソース線
C8の電位の上昇は、MNOSトランジスタの基板効果
による実効的なしきい値電圧の増大をもたらし7、低し
きい値電圧を持つべきMNOSトランジスタのコンダク
タンスを減少させる。
Since QB does not have the driving ability to change the common source line C8 to the ground potential of the circuit, the common source line vA
The amount of rise in the potential of cs becomes large (that is, M
O3FETQ? , Q8 is the common source line C in it
A current transfer electrode coupled to memory array M-AR
Since it acts as a source electrode for the positive potential applied via Y and the common source line C3, when the common source line C8 reaches a potential equal to or lower than the respective threshold voltages, it is substantially turned off. . Such a rise in the potential of the common source line C8 causes an increase in the effective threshold voltage of the MNOS transistor due to the substrate effect 7, and reduces the conductance of the MNOS transistor, which should have a low threshold voltage.

言い換えると、低いしきい値電圧持つMNOSトランジ
スタを介して流れる読み出し電流が減少される。上記短
絡MO3FETQ4.Q5は、読み出し動作時に各第2
ワードVAW12.W22の電位を共通ソースgcsの
電位と実質的に等しくさせ、これによってMNOS )
ランジスタの実効しきい4iff電圧の増大を防止する
In other words, the read current flowing through the MNOS transistor with a low threshold voltage is reduced. The above shorted MO3FETQ4. Q5 is connected to each second
Word VAW12. The potential of W22 is made substantially equal to the potential of the common source gcs, thereby making the potential of MNOS (MNOS)
This prevents an increase in the effective threshold 4iff voltage of the transistor.

上記メモリアレイM−ARYが形成されるウェル領域W
ELLには、制御電圧発生回路Vw−Gにより形成され
た制御電圧Vw−Gが供給される。
Well region W where the memory array M-ARY is formed
A control voltage Vw-G generated by a control voltage generation circuit Vw-G is supplied to ELL.

この電圧Vwは、書き込み動作のときに約−12■のよ
うな負の高電圧にされ、消去動作のときに約+5■の電
位にされ、それ以外において約O■にされる。
This voltage Vw is set to a negative high voltage of about -12 .quadrature. during a write operation, to a potential of about +5 .mu. during an erase operation, and to about 0.degree. at other times.

この実施例では、読み出し動作の高速化を図るために、
メモリアレイM−ARYの各データmD1、D2には、
データ線DI、D2をカラムスイッチMO3FETQ9
.QIOと電気的に分離させるNチャンネ/l/MOS
 F ETQ 11 、 Q 12が設けられる。すな
わち、上記各データ線Di、D2等と共通データ線CD
との間には、上記MO3FETQI 1.Ql 2等と
Yゲート(カラムスイッチ)回路C−5WとしてのNチ
ャンネルMO3FETQQ9.QIO等がそれぞれ直列
形態に設けられる。上記データ線分離用のMO3FET
Q11、Ql2は、上記MNO3)ランジスタと同じP
型のウェル領域WELLに形成される。これらのMO3
FETQI 1.Ql 2のゲートには、制御電圧発生
回路Vc−Gにより形成される制御電圧Vcが供給され
る。この制’aT!X圧Vcは、書き込み動作状態のと
きのみ、−12Vのような負の高電圧にされ、それ以外
の読み出し及び消去動作状態のときには、tRT1圧V
CCのようなハイレベルにされる。これによって、上記
MO3FETQll、Q12は、書き込み動作状態のと
きにオフ状態にされる。また、上記MO3FETQI 
1゜Ql2は、消去動作状態のとき上記ウェル領域WE
LLがtBTL圧Vccのようなハイレベルにされるこ
とによってオフ状態にされる。それ故、上記MO3FE
TQI 1.Ql 2は、読み出し動作状態のときにの
みオン状態にされる。これによって、書き込み動作の時
に、上記MO3FE’l’Q11゜Ql2等がオフ状態
にされるから、データ線の電位が負の高電圧にされても
後述するカラムスイッチMO3FETQ9.QIOとの
接続点がフローティング状態にされる。これにより、上
記相互接続点に結合されるスイッチMO3FETQ9.
Q10のソース、ドレインとそれが形成されるウェル領
域とが順バイアスされてしまうことを防止できる。
In this embodiment, in order to speed up the read operation,
Each data mD1 and D2 of memory array M-ARY has
Connect data lines DI and D2 to column switch MO3FETQ9
.. N-channel/l/MOS electrically isolated from QIO
FETQ 11 and Q 12 are provided. That is, each of the data lines Di, D2, etc. and the common data line CD
Between the above MO3FETQI 1. Ql 2 etc. and N-channel MO3FET QQ9 as Y gate (column switch) circuit C-5W. QIO, etc. are provided in series. MO3FET for the above data line separation
Q11 and Ql2 are the same P as the above MNO3) transistor.
It is formed in the well region WELL of the mold. These MO3
FETQI 1. A control voltage Vc generated by a control voltage generation circuit Vc-G is supplied to the gate of Ql2. This system'aT! The X voltage Vc is set to a negative high voltage such as -12V only in the write operation state, and in other read and erase operation states, the tRT1 voltage V
It is set to a high level like CC. As a result, the MO3FETs Qll and Q12 are turned off during the write operation state. In addition, the above MO3FETQI
1°Ql2 is the well region WE in the erase operation state.
It is turned off by setting LL to a high level such as tBTL pressure Vcc. Therefore, the above MO3FE
TQI 1. Ql 2 is turned on only during read operation conditions. As a result, during the write operation, the MO3FE'l'Q11°Ql2, etc. are turned off, so even if the potential of the data line is set to a negative high voltage, the column switches MO3FETQ9. The connection point with QIO is placed in a floating state. This causes the switch MO3FETQ9. to be coupled to the interconnection point.
It is possible to prevent the source and drain of Q10 and the well region in which they are formed from being forward biased.

上記カラムスイッチ回路C−5Wを構成するMO3FE
TQ9.QIOのゲートには、YデコーダY−DCRの
出力信号が供給される。YデコーダY−DCRの各出力
は、読み出し動作時においてはy′t′a電圧Vccに
等しいような選択レベル又ははQQボルトに等しいよう
な非選択レベルにされる。
MO3FE constituting the above column switch circuit C-5W
TQ9. The output signal of the Y-decoder Y-DCR is supplied to the gate of QIO. During a read operation, each output of the Y-decoder Y-DCR is set to a selection level equal to the y't'a voltage Vcc or a non-selection level equal to QQ volts.

上記共通データ線CDは、入出力回路10Bを構成する
データ入力回路DIBの出力端子と、センスアンプSA
と出カバソファ回路OBCとからなるデータ出力回路D
OBの入力端子に結合されている。この入力出力回路1
0Bを構成するデータ入力回路の入力端子とデータ出力
回路の出力端子は、外部端子I10に結合される。
The common data line CD is connected to the output terminal of the data input circuit DIB constituting the input/output circuit 10B and the sense amplifier SA.
and an output sofa circuit OBC.
It is coupled to the input terminal of OB. This input output circuit 1
The input terminal of the data input circuit and the output terminal of the data output circuit constituting 0B are coupled to the external terminal I10.

この実施例に従うと、各データ線D1.D2には、消去
/書き込みに先立って前の記憶情+Vを保持するための
ラッチ回路FFが設けられるとともに、書き込み動作時
においてラッチ回路FFの記憶情報に従って選択的にデ
ータ線の電位を負の高電圧−Vl)りにさせるレベル変
換回路LVCが設けられる。これらによって、後述する
ような自動書き換え動作や1つの選択ワード線に結合さ
れた複数のメモリセルへのデータの同時書き込みが可能
とされる。
According to this embodiment, each data line D1. D2 is provided with a latch circuit FF for holding previous memory information +V prior to erasing/writing, and selectively changes the potential of the data line to a negative high level according to the stored information of the latch circuit FF during write operation. A level converter circuit LVC is provided to change the voltage to -Vl). These enable an automatic rewriting operation as described below and simultaneous writing of data into a plurality of memory cells coupled to one selected word line.

Eに供給されるチップイネーブル信号、ライトイネーブ
ル信号、アウトプットイネーブル信号及び外部端子vp
pに供給される書き込み電圧を受けることによって、種
々の動作モードを判別し、ゲート回路G、レベル変換回
路LVC1制御電圧発生回路Vig−G、駆動回路DV
R、データ入力回路DIB、データ出力回路DOB等の
回路の動作を制御するための種々の制御信号を出力する
Chip enable signal, write enable signal, output enable signal and external terminal vp supplied to E
Various operation modes are determined by receiving the write voltage supplied to the gate circuit G, the level conversion circuit LVC1, the control voltage generation circuit Vig-G, and the drive circuit DV.
It outputs various control signals for controlling the operations of circuits such as R, data input circuit DIB, and data output circuit DOB.

特に制限されないが、読み出し動作モードは、CE、W
E、OEのように記す)のロウレベル、ロウレベル及び
ハイレベルによって指示され、スタンバイ動作モードは
、信号CEのハイレベルによって指示される。第1図の
ラッチ回路FFにデータを書き込ませるための第1書き
込み動作モール、ロウレベル、ハイレベル及びロウレベ
ルによって指示され、メモリセルにデータを書き込ませ
るための第2書き込み動作モードは、信号CB、WE、
OE及びVppのロウレベル、ロウレベル、ハイレベル
及びハイレベルによって指示される。
Although not particularly limited, read operation modes include CE, W
The standby operation mode is indicated by the high level of the signal CE. The first write operation mode for writing data into the latch circuit FF shown in FIG. ,
It is indicated by the low level, low level, high level, and high level of OE and Vpp.

消去動作モードは、第2書き込み動作モードが指示され
たとき所定期間だけ指示される。
The erase operation mode is instructed for a predetermined period when the second write operation mode is instructed.

1tIII御回路C0NTから出力される種々の制御信
号は、この実施例に従うと、時系列的に出力される。第
1図の発振回路OSCは、EEPROM装置の外部端子
VccとGNDとの間に加えられる+5ボルトのような
電源電圧Vccによって動作される。なお、発振回路O
3Cは、回路の低消費電力のために必要なら、例えば端
子vppに書き込み電圧が印加されたときのみ動作され
るように制御されてもよい。
According to this embodiment, various control signals outputted from the 1tIII control circuit C0NT are outputted in time series. The oscillator circuit OSC of FIG. 1 is operated by a power supply voltage Vcc, such as +5 volts, applied between the external terminal Vcc of the EEPROM device and GND. In addition, the oscillation circuit O
3C may be controlled, for example, to be activated only when a write voltage is applied to terminal vpp, if necessary for low power consumption of the circuit.

次に、第2凹に示したタイミング図に従って、この実施
例回路の第2書き込み動作モードを説明する。
Next, the second write operation mode of this embodiment circuit will be explained according to the timing diagram shown in the second depression.

データの書き換えを行う場合、第2書き込みモードに先
立って、図示しない第1書き込みモードが実施される。
When rewriting data, a first write mode (not shown) is performed prior to the second write mode.

すなわち、第1書き込みモードでは、アドレス指示され
たワード線に結合された全てのメモリセルの記憶情報が
一旦読み出されて第1図に示した各ラッチ回路FFに保
持される。そして、外部端子から供給されたデータ信号
が書き込むべきメモリセルのデータ線に対応されたラッ
チ回路に取り込まれる。例えば、ワード線に結合された
メモリセルに対して全ビットの曽き替えを行う場合、Y
アドレスが順次に切り換えられることによって、外部端
子から供給された複数ビットからなる書き込み信号がそ
れぞれ対応されたラッチ回陀に順次に取り込まれる。
That is, in the first write mode, the stored information of all the memory cells coupled to the word line designated by the address is once read out and held in each latch circuit FF shown in FIG. 1. Then, the data signal supplied from the external terminal is taken into the latch circuit corresponding to the data line of the memory cell to be written. For example, when replacing all bits of a memory cell connected to a word line, Y
By sequentially switching the addresses, write signals made up of a plurality of bits supplied from external terminals are sequentially taken into the corresponding latch circuits.

この後、同図に示すような第2書き込みモードが実施さ
れる。上記ワード線に結合されたM N OSトランジ
スタの消去動作が実施され、その後に上記ラッチ回路F
Fの情報に従って1ワ一ド線分のメモリセルに対して一
斉に書き込み動作が実施される0以上の動作により、外
部からはスタティック型RAMと同様な書き込み動作を
行うことができる。
After this, the second write mode as shown in the figure is implemented. An erase operation of the M N OS transistor coupled to the word line is performed, after which the latch circuit F
A write operation similar to that of a static RAM can be performed from the outside by 0 or more operations in which a write operation is simultaneously performed on one word line of memory cells according to the information of F.

のロウレベル、ロウレベル、ハイレベル及ヒハイレベル
によって指示される第2書き込みモードにおいては、制
御信号EWがロウレベルからハイレベルにされる。この
信号EWのハイレベルへの立ら上がりから所定の時間差
をもって各内部信号7rXert、ertsがそれぞれ
ハーイレベルからロウレベルに変化される。上記内部信
号Orのロウレベル(erのハ・イレベル)によって、
第1図の駆動回路DVRにおけるMO3F、ETQ6が
オン状態にされるので、メモリアレイM−ARYの共通
ソース線C3は+5■のようなハイレベルにされる。上
記内部信号erとartの時間差によってリセット信号
crが一時的に+5■から一4■のようなロウレベルに
される。これによって、レベル変換回路LVCの出力端
子(ワード線W12等)が接地連立にリセットされた後
、フローティング状態でロウレベル(0■)にされる、
また、上記内部信号erとertsの時間差によってリ
セット信号cuが一時的に+5■から一4vのよなロウ
レベルにされる。これにより、ウェルWELLや分離用
M OS F E T等比較的大きな寄生容置を持つ負
荷に対する上記同様なりセント動作が実施される。
In the second write mode indicated by the low level, low level, high level, and high level of , the control signal EW is changed from low level to high level. Each internal signal 7rXert, erts changes from high level to low level with a predetermined time difference from the rise of signal EW to high level. Due to the low level of the internal signal Or (high/high level of er),
Since MO3F and ETQ6 in the drive circuit DVR of FIG. 1 are turned on, the common source line C3 of the memory array M-ARY is set to a high level such as +5. Due to the time difference between the internal signals er and art, the reset signal cr is temporarily set to a low level from +5■ to -4■. As a result, the output terminals (word line W12, etc.) of the level conversion circuit LVC are reset to the grounded state, and then set to a low level (0■) in a floating state.
Further, due to the time difference between the internal signals er and erts, the reset signal cu is temporarily set to a low level from +5V to -4V. As a result, the same centrifugal operation as described above is performed for a load having a relatively large parasitic capacity such as a well WELL or an isolation MOS FET.

上記内部信号ertのロウレベルによって、Xデコーダ
X−DCRがそのレベル変化動作を開始する。例えば、
選択された第2ワード線、言い換えるならば消去を実施
すべきMNO3F、ランジスタのゲート電位は前記説明
したように約−IOVのような負の高電圧に低下される
。なお、非選択とされるべきワード線、言い換えれば消
去動作が禁止ささるM N OS )ランジスクのゲー
ト電圧は、図示しないが前記動作説明から明らかなよう
に+5■のようなハイレベルにされる。
The low level of the internal signal ert causes the X decoder X-DCR to start its level changing operation. for example,
The selected second word line, in other words, the MNO3F transistor to be erased, the gate potential of the transistor is lowered to a negative high voltage such as about -IOV, as described above. Note that the word line to be unselected, in other words, the gate voltage of the MNOS (MNOS) Ranjisk whose erase operation is prohibited, is set to a high level such as +5■, although not shown, as is clear from the above operation description. .

この後、内部信号artsのロウレベルによってメモリ
アレイM−ARYの基体ゲート、言い換えるなば、ウェ
ル領域WELLの駆動電圧を形成する制御電圧発生回路
Vw−Gは、その電圧Vwを+5■のようなハイレベル
にする。
Thereafter, the control voltage generating circuit Vw-G, which forms the drive voltage for the base gate of the memory array M-ARY, in other words, the well region WELL, uses the low level of the internal signal arts to raise the voltage Vw to a high level such as +5■. level.

これにより、選択されたワード線に結合されるMNOS
)ランジスタのゲートと基体ゲート間には負の高電圧が
供給される結果、そのフローティグゲートに取り込まれ
た情報電荷は、上記高電界によるトンネル効果によって
基体ゲートに戻される。なお、非選択のワード線に結合
されたMNOSトランジスタのゲートと基体ゲートとは
同電位にされるから、その消去は行われない、また、そ
の消去終了においては各内部信号erts、ert及び
erのように上記消去開始とは逆の順序でそれぞれが時
間差をもってロウレベルからハイレベルにされる。これ
に応じて、ウェル領域WELL、第2ワード線及びデー
タ線の順序でもとの状態に復旧する。また、上記内部信
号により各リセット信号cr、cu及びcwが形成され
る。以上の動作タイミングにおいては、消去開始におい
てはP型のウェル領域W E L Lを最後に電源電圧
Vccのようなハイレベルに持ち上げるものであり、そ
の終了にあたっては最初に低下させるものであるので、
ウェル領域WELL内に形成されたアドレス選択用MO
3FETや分離用MO3FETのN型のドレイン、ソー
スとウェル領域WELLとのPN接合を逆バイアス状態
に維持させることができる。
This allows the MNOS to be coupled to the selected word line.
) As a result of supplying a negative high voltage between the gate of the transistor and the base gate, the information charge taken into the floating gate is returned to the base gate by the tunnel effect caused by the high electric field. Note that since the gate of the MNOS transistor connected to the unselected word line and the base gate are set to the same potential, their erasure is not performed, and at the end of the erasure, the internal signals erts, ert, and er are In this way, in the reverse order of the start of erasing, each level is changed from a low level to a high level with a time difference. Accordingly, the well region WELL, the second word line, and the data line are restored to their original states in this order. Further, reset signals cr, cu, and cw are formed by the internal signals. In the above operation timing, the P-type well region WELL is raised to a high level such as the power supply voltage Vcc at the end at the start of erasing, and is lowered first at the end of the erasure.
Address selection MO formed in the well region WELL
The PN junction between the N-type drain and source of the 3FET or isolation MO3FET and the well region WELL can be maintained in a reverse bias state.

上記消去動作の後に引き続いて書き込み動作が行われる
A write operation is subsequently performed after the above erase operation.

内部信号we’ 、wetsが順に時間差をもってハイ
レベルからロウレベルにされる。
The internal signals we' and wets are sequentially changed from high level to low level with a time difference.

上記内部信号;τ゛のロウレベルにより、制御電圧発生
回路Vw−Gは、その電圧Vwを−12■のような負の
高電圧−Vpl)にさせる。これによって、まずメモリ
7レイM−ARYが形成されるウェル領域WELLが負
の高電圧−vppに低下される。これと同期して、制御
電圧発生回路Vig−Gも、その電圧Vigを約−12
Vのような負の高電圧にさせる。これによって、メモリ
セルの各分離用MO3FETがオフ状態にされる。同様
に電圧Vcも上記のような一12Vのような負の高電圧
にされる。これによって、データ線分離用のスイッチM
O3FETQI 1、Q12等がオフ状態にされる。ま
た、上記内部信号we’ のロウレベルによって、Xデ
コーダX−DCHのゲート回路Gが開いて、選択された
メモリセルの第1ワード線はハイレベル(+ 5 V)
にされ、非選択のワード線は回路の接地電位(OV)に
される(図示せず)。
Due to the low level of the internal signal .tau., the control voltage generating circuit Vw-G makes the voltage Vw a negative high voltage such as -12.times.-Vpl). As a result, first, the well region WELL where the memory 7 array M-ARY is formed is lowered to a negative high voltage -vpp. In synchronization with this, the control voltage generation circuit Vig-G also changes its voltage Vig to about -12
Make it a negative high voltage such as V. As a result, each isolation MO3FET of the memory cell is turned off. Similarly, the voltage Vc is also set to a negative high voltage such as -12V as mentioned above. As a result, the data line separation switch M
O3FET QI 1, Q12, etc. are turned off. Furthermore, due to the low level of the internal signal we', the gate circuit G of the X decoder
and unselected word lines are brought to the ground potential (OV) of the circuit (not shown).

次に、内部信号V/ e t sのロウレベルに同期し
て、XデコーダX−DCRは、選択された第2ワード線
をハイレベル(+ 5 V)に、非迅択のものをロウレ
ベルにする。このハイレベルとロウレベルを受けて、レ
ベル変換回路LVCは、上記ハイレベルの選択信号なら
その第2ワード線を+5■のようなハイレベルに、ロウ
レベルの非選択信号なら、図示しないがその第2ワード
線を一10Vのような負の高電圧にする。また、各デー
タ線に結合されたし・ベル変換回路L V Cが動作状
態にされ、それに対応したラッチ回路FFの記憶情報に
従って、倒えば論理“loを書き込みのものは約−10
■のような負の高電圧にされ、論理“0゜を書き込むも
の(書き込み禁止)のものは約+5■のようなハイレベ
ルにされる。したがって、論理“1゛が書き込まれるM
 N OS )ランジスタのゲート電圧が約+5■、そ
の基体ゲート(ウエリ領域WE L L)の電圧が約−
12V、及びドレイン(データ15)電圧が約−10V
となるから、その基体ゲートにおけるチャンネルとゲー
ト電極間に約15Vのような高電界が作用して、トンネ
ル効果による電子の注入が行われる。これに対して、論
理“0゛が書き込まれるMNOSトランジスタは、その
ドレイン電圧が約+5■にされるため、ゲートとチャン
ネル間に高電圧が印加されないため上記電子の注入が行
われない。
Next, in synchronization with the low level of the internal signal V/e ts, the X-decoder X-DCR sets the selected second word line to high level (+5 V) and sets the non-selected word line to low level. . In response to the high level and low level, the level conversion circuit LVC changes the second word line to a high level such as +5■ if the selection signal is at a high level, and changes the second word line to a high level such as +5■ if the selection signal is at a low level (not shown). Set the word line to a negative high voltage such as -10V. In addition, the low-bell conversion circuit L V C coupled to each data line is activated, and according to the stored information of the corresponding latch circuit FF, if it falls down, the logic “lo” is written.
A negative high voltage such as ■ is applied, and those to which logic “0°” is written (write prohibited) are made to a high level such as approximately +5■. Therefore, M to which logic “1” is written
The gate voltage of the transistor (NOS) is approximately +5■, and the voltage of its base gate (well region WELLL) is approximately -
12V, and the drain (data 15) voltage is approximately -10V
Therefore, a high electric field of about 15 V acts between the channel and the gate electrode in the base gate, and electrons are injected by the tunnel effect. On the other hand, in the MNOS transistor to which the logic "0" is written, the drain voltage is set to approximately +5.degree., so that no high voltage is applied between the gate and the channel, so that the electrons are not injected.

書き込み動作の終了においては、各内部信号;e t 
s、we’ のように上記開始時とは逆の順序でそれぞ
れが時間差をもってロウレベルからハイレベルにされる
。これに応じて、データ線及び第2ワード腺、ウェル領
域の順序でもとの状態に復旧する。また、上記内部信号
により各リセット信号cr、cu及びcwが形成される
。以上の動作タイミングにおいては、その開始において
はP型のウェル領域W E L Lを最初に負の高電圧
に低下させるものであり、その終了にあたっては最後に
復10させるものであるので、ウェル領域WELL内に
形成されたアドレス選択用MO3FETや分離用M O
S F E TのN型のトレーイン、ソースとウェル領
域WELLとのPN接合を逆バイアス状態に維持させる
ことができる。
At the end of the write operation, each internal signal; e t
Like s and we', they are changed from low level to high level with a time difference in the reverse order from the start. Accordingly, the data line, second word gland, and well region are restored to their original state in this order. Further, reset signals cr, cu, and cw are formed by the internal signals. In the above operation timing, at the start, the P-type well region WELL is first lowered to a negative high voltage, and at the end, the voltage is lowered to 10 at the end. MO3FET for address selection and MO3FET for isolation formed in the WELL
The PN junction between the N-type train and source of S FET and the well region WELL can be maintained in a reverse bias state.

上記の各M?fll信号は、次の各回路によって形成さ
れる。
Each M above? The fll signal is formed by the following circuits.

第1図には、上記消去/書き込み時間を可変にする機能
が付加された制御回路CON Tの一実施例の回踪図が
示されている。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the control circuit CONT, which is provided with the function of making the erase/write time variable.

発振回路oscOD宛霞出力は、分周回路DVによって
分周される。この実施例では、上記消去及び書き込み時
間を、記憶素子のプロセスバラツキに応じて最適時間に
設定できるようにするため、上記分周回路DVからは、
その周波数(分周比)が異なる4通りの基準周波数(時
間)信号F1ないしF4が出力される。これらの4通り
の基準時間信号F1ないしF4は、それぞれマルチプレ
クサ回路を構成するノア(NOR)ゲート回路G1ない
しG4の一方の入力に供給される。
The frequency of the haze output addressed to the oscillation circuit oscOD is divided by the frequency dividing circuit DV. In this embodiment, in order to be able to set the erasing and writing times to optimal times according to process variations in the memory element, the frequency dividing circuit DV provides
Four reference frequency (time) signals F1 to F4 having different frequencies (dividing ratios) are output. These four reference time signals F1 to F4 are respectively supplied to one input of NOR gate circuits G1 to G4 forming a multiplexer circuit.

これらノアゲート回路G1ないしG4の他方の入力には
、次のプログラム回路によって形成される制御信号CI
ないしC4が供給される。同図には、上記制御信号C1
を形成するプログラム(記憶回路)Mlの具体的回路が
例示的に示されている。
The other input of these NOR gate circuits G1 to G4 is connected to a control signal CI generated by the next program circuit.
or C4 is supplied. In the figure, the control signal C1
A specific circuit of the program (memory circuit) Ml forming the is exemplarily shown.

この実施例では、MNOSトランジスタQmが、上記時
間設定のための記憶素子として利用される。
In this embodiment, an MNOS transistor Qm is used as a storage element for the above time setting.

すなわら、MNO3i−ランジスタQmのドレインには
、抵抗R2を介して電iP1に結合される。
That is, the drain of the MNO3i-transistor Qm is coupled to the voltage iP1 via the resistor R2.

上記電極piには、抵抗R1を介して電源電圧■ccに
結合される。上記M N OS )ランジスタQmのゲ
ートは、電iP2に結合され、ソースは回路の接地電位
が与えられる。上記ゲートは読み出し用のバイアス電圧
としての回路の接地電位が高抵抗R3を介して供給され
る。上記M N OS トランジスタQmのドレインは
、インバータ回路Nlの入力端子に結合され、その出力
端子から上記制御信号C1が出力される。
The electrode pi is coupled to a power supply voltage cc via a resistor R1. The gate of the M N OS ) transistor Qm is coupled to the voltage iP2, and the source is given the ground potential of the circuit. The gate is supplied with the ground potential of the circuit as a read bias voltage via a high resistance R3. The drain of the M N OS transistor Qm is coupled to the input terminal of the inverter circuit Nl, and the control signal C1 is output from its output terminal.

他のプログラム回路M2ないしM4も、上記回路M1と
同様な回路により構成される。上記電極PIは、各回路
M2ないしM4に対して共通に設けられる。また、各回
路M2ないしM4のMNOSトランジスタのゲートには
、それぞれ’を罹P3ないしP5が設けられる。
The other program circuits M2 to M4 are also constructed of circuits similar to the circuit M1 described above. The electrode PI is provided in common to each of the circuits M2 to M4. Further, gates P3 to P5 are provided at the gates of the MNOS transistors of each of the circuits M2 to M4, respectively.

EEPROMのプロービング試験の結果、基準時間信号
F1を設定する場合、電極P1にはプローブから高電圧
が供給される。そして、電極P2には同様な高電圧が供
給され、他の電極P3ないしP5は回路の接地電位のよ
うなロウレベル、もくしはフローティング状態にされる
。これによって、プログラム回路M1のMNOSトラン
ジスタQmは、そのゲートに高電圧が供給されることに
応じてチャンネルが誘導される。このチャンネルの電位
はソース領域及びドレイン領域の電位と等しくなる。ソ
ース領域及びドレイン領域に上記のようにO■の電圧が
印加されるとゲート絶縁膜には上記ゲートの高電圧に応
じた高電界が作用する。
As a result of the EEPROM probing test, when setting the reference time signal F1, a high voltage is supplied to the electrode P1 from the probe. A similar high voltage is supplied to the electrode P2, and the other electrodes P3 to P5 are set to a low level such as the ground potential of the circuit, or are set to a floating state. As a result, the channel of the MNOS transistor Qm of the program circuit M1 is induced in response to the high voltage being supplied to its gate. The potential of this channel becomes equal to the potential of the source and drain regions. When a voltage of O2 is applied to the source region and the drain region as described above, a high electric field corresponding to the high voltage of the gate acts on the gate insulating film.

その結果、ゲート絶縁膜にはトンネル現象によりチャン
ネルからキャリアとしての電子が注入される。これによ
って、MNOSトランジスタQmのしきい価値電圧は、
例えば負の電圧から正の電圧に変化する。他のプログラ
ム回路M2ないしM4のMNOSトランジスタは、その
ゲートに高電圧が印加されないから負のしきい値電圧に
維持される。
As a result, electrons as carriers are injected from the channel into the gate insulating film due to a tunneling phenomenon. As a result, the threshold voltage of the MNOS transistor Qm is
For example, the voltage changes from a negative voltage to a positive voltage. The MNOS transistors of the other program circuits M2 to M4 are maintained at negative threshold voltages because no high voltage is applied to their gates.

通常の動作状態では、上記端子P1とR2ないしR5は
、それぞれ抵抗R1とR2等を介して電B電圧Vccと
回路の接地電位が与えられる。これによって、各プログ
ラム回路M1ないしM4のMNOS)ランジスタは、そ
のゲートに回路の接地電位が与えられる結果、上記正の
しきい値電圧を持つものはオフ状態に、負のしきい値電
圧を持つものはオン状態にされる。この結果、オフ状態
にされるMNOS)ランジスタのドレイン電圧は電源電
圧Vccに応じたハイレベルに、オン状態にされるMN
OSトランジスタのドレイン電圧は、回路の接地電位の
ようなロウレベルにされる。
In a normal operating state, the terminals P1 and R2 to R5 are supplied with the electric B voltage Vcc and the circuit ground potential via resistors R1 and R2, respectively. As a result, the ground potential of the circuit is applied to the gates of the MNOS transistors in each of the program circuits M1 to M4, and as a result, transistors with a positive threshold voltage are turned off, and those with a negative threshold voltage are turned off. Things are turned on. As a result, the drain voltage of the MNOS transistor which is turned off becomes a high level corresponding to the power supply voltage Vcc, and the drain voltage of the MNOS transistor which is turned on
The drain voltage of the OS transistor is set to a low level like the ground potential of the circuit.

したがって、信号C1がロウレベル(論理“0”)に、
i号C2ないしC4はハイレベル(論理“1”)にされ
る、この結果、ノアゲート回路G1のみがゲートを開い
て、その入力信号F1を出力に伝える。このノアゲート
回路G1の出力信号は、他のノアゲート回路G2ないし
G4の出力信号が上記制御信号C2ないしC4のハイレ
ベルニヨってロウレベルに固定されていることから、ノ
アゲート回路G5を介して出力される。
Therefore, the signal C1 becomes low level (logic "0"),
No. i C2 to C4 are set to high level (logic "1"), and as a result, only the NOR gate circuit G1 opens its gate and transmits its input signal F1 to its output. The output signal of this NOR gate circuit G1 is outputted via the NOR gate circuit G5 because the output signals of the other NOR gate circuits G2 to G4 are fixed at a low level compared to the high level of the control signals C2 to C4.

他の基準周波数信号F2、R3又はR4を選ぶ場合には
、それに対応したMNOS)ランジスタヘの上述のよう
な書き込み動作を行うことによって同様に実現できる。
When selecting another reference frequency signal F2, R3, or R4, it can be similarly realized by performing the above-mentioned write operation to the corresponding MNOS transistor.

上記のようなノアゲート回路G1ないしG5からなるマ
ルチプレクサ回路を通した基準時間信号Fは、カウンタ
回路CTに供給される。カウンタ回路は、上記時間信号
Fを計数して、その出力信号をタイミング発生回路TG
に供給する。
The reference time signal F passed through the multiplexer circuit consisting of the NOR gate circuits G1 to G5 as described above is supplied to the counter circuit CT. The counter circuit counts the time signal F and sends the output signal to the timing generation circuit TG.
supply to.

タイミング発生回路TGは、上記計数出力と外れの動作
モードの識別と、その動作モードに応じた各種制御信号
を、上記カウンタ回路CTの計数出力、言い換えるなら
ば、時間信号に応じて前述のように時系列的に発生させ
るものである。
The timing generation circuit TG identifies the operation mode out of the count output and generates various control signals corresponding to the operation mode according to the count output of the counter circuit CT, or in other words, the time signal, as described above. It is generated in chronological order.

この実施例では、上記基準時間信号を形成する分周回路
DVでの実質的な分周比を変更可能にすることによって
、カウンタ回路CTから出力される時間信号を可変にす
ることができる。これによって、メモリアレイM−AR
YのMNOSトランジスタのプロセスバラツキに応じた
最適時間のも生での消去及び書き込み動作が可能になる
In this embodiment, the time signal output from the counter circuit CT can be made variable by making it possible to change the substantial frequency division ratio in the frequency divider circuit DV that forms the reference time signal. As a result, memory array M-AR
Raw erasing and writing operations can be performed at the optimum time depending on the process variations of Y MNOS transistors.

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 (1)消去動作と書き込み動作が基準時間信号の計数出
力に従って時系列的に実施されるEEPROM装置にお
いて、上記基準時間を可変にすることによって、上記消
去時間と書き込み時間を可変にすることができる。これ
によって、MNOSトランジスタのプロセスバラツキに
応じた最適な消去時間及び書き込み時間の設定が可能に
なるという効果が得られる。
The effects obtained from the above examples are as follows. That is, (1) In an EEPROM device in which erasing and writing operations are performed in time series according to the counting output of a reference time signal, by making the reference time variable, the erasing time and writing time can be made variable. Can be done. This provides the effect that it becomes possible to set the optimum erase time and write time according to the process variations of the MNOS transistor.

(2)上記(1)により、消去不足な書き込み不足によ
る不良の発生を大幅に低減できるから、製品歩留まりを
大幅に向上できるという効果が得られる。
(2) According to (1) above, the occurrence of defects due to insufficient erasing and writing can be significantly reduced, resulting in the effect that product yield can be significantly improved.

(3)上記(1)により、プロセスバラツキを考慮した
時間マージンを持って消去及び書き込みを行う必要がな
いから、動作の高速化が図れるとともに過剰消去や書き
込みによる素子特性の劣化を防止することができるとい
う効果が得られる。
(3) Due to (1) above, it is not necessary to perform erasing and writing with a time margin that takes into account process variations, so operation speed can be increased and deterioration of device characteristics due to excessive erasing and writing can be prevented. You can get the effect that you can.

(4)書き込み動作モードとして、その読み出しを行っ
て書き込み前の記憶情報をラッチ回路に保持させて、上
記ラッチ回路に書き替え情報をセットするという第1書
き込みモードと、1ワ一ド線分のMNOS)ランジスタ
の消去を行うとともに、上記ラッチ回路の記憶情報に従
って1ワ一ド線分のMNOS)ランジスタの書き込みを
行うという第2書き込みモードとを備えることによって
、外部からはRAMとはX゛同様制御によりその書き込
み動作を実施することができるという効果が得られる。
(4) As the write operation mode, there is a first write mode in which reading is performed, the stored information before writing is held in the latch circuit, and rewrite information is set in the latch circuit, and By providing a second write mode in which the MNOS) transistor is erased and the MNOS) transistor is written for one word according to the information stored in the latch circuit, externally it looks like a RAM. The advantage is that the write operation can be performed under control.

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、この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、発振回路の発
振周波数を可変にして、消去時間及び書き込み時間を可
変にするものであってもよい。さらには、カウンタ回路
の出力にマルチプレクサ回路を設けて、出力される計数
値を可変にすることによって、上記消去時間及び書き込
み時間を規定する制御信号のタイミングを変更するもの
であってもよい。上記のような発振周波数、分周回路や
カウンタ回路の出力信号を受けるマルチプレクサ(ゲー
ト回路)の制御信号を形成するプログラム回路は、ポリ
シリコン層等を利用したヒユーズ手段の選択的な切断に
よって行うものであってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, the oscillation frequency of the oscillation circuit may be made variable to make the erase time and write time variable. Furthermore, a multiplexer circuit may be provided at the output of the counter circuit to make the output count value variable, thereby changing the timing of the control signal that defines the erase time and write time. The program circuit that forms the control signal for the multiplexer (gate circuit) that receives the oscillation frequency, the output signal of the frequency divider circuit, and the counter circuit as described above is performed by selectively cutting fuse means using a polysilicon layer, etc. It may be.

また、EEPROM装置は、第1書き込み動作と第2書
き込み動作とが、制御回路C0NT内に設けられる適当
なシーケンス回路によって連続的かつ自動的に実行され
るようにされてもよい、また、各メモリセルの分離用M
 OS F E T Q 3を省略して、MNOSトラ
ンジスタのソースを基準電位線に接続させるものであっ
てもよい。この場合、基準電位線は、書き込み動作の時
にフローティング状態にされ、読み出し及び消去動作の
時に回路の接地電位が与えられるようにされる。
Further, the EEPROM device may be such that the first write operation and the second write operation are performed continuously and automatically by an appropriate sequence circuit provided in the control circuit C0NT, and each memory M for cell separation
The OS FET Q 3 may be omitted and the source of the MNOS transistor may be connected to the reference potential line. In this case, the reference potential line is placed in a floating state during write operations, and is applied with the ground potential of the circuit during read and erase operations.

さらに、電気的に書き込み/消去が可能とされる記憶素
子は、FLOTOX (フローティングゲート・トンネ
ルオキサイド)型であってもよい。
Further, the electrically writable/erasable memory element may be of the FLOTOX (floating gate tunnel oxide) type.

このような記憶素子を用いる場合には、その書き込み/
消去動作に応じた制御電圧が供給されるものである。
When using such a memory element, its writing/
A control voltage corresponding to the erase operation is supplied.

この発明は、消去動作と書き込み動作とが内部の時間信
号に基づいて形成される制御信号によって時系列的に行
われる機能を持つことを条件として、各種EEPROM
装置に広(利用できるものである。
The present invention is applicable to various EEPROMs, provided that the erase operation and the write operation are performed in a time-series manner by a control signal formed based on an internal time signal.
A wide range of equipment is available.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願におい°ζ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、下記の通りであ
る。すなわち、消去動作と書き込み動作が基壁時間信号
の計数出力に従って時系列的に実施されるEEPROM
装置において、上記基準時間を可変にすることによって
、上記消去時間とのき込み時間を可変にすることができ
るがらMNOSトランジスタのプロセスバラツキに応じ
た最適な消去時間及び書き込み時間の設定が可能になる
A brief explanation of the effects obtained by representative inventions among the inventions disclosed in this application is as follows. That is, an EEPROM in which erasing and writing operations are performed chronologically according to the counting output of the base wall time signal.
In the device, by making the reference time variable, the erasing time and writing time can be made variable, and it is possible to set the optimal erasing time and writing time according to the process variations of MNOS transistors. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明に係るEEPROM装置における制
御回路の一実施例を示す回路図、第2図は、その消去及
び書き込み動作の一例を示すタイミング図、 第3図は、この発明に係るEEFROM装置の要部一実
施例の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a control circuit in an EEPROM device according to the present invention, FIG. 2 is a timing diagram showing an example of erasing and writing operations thereof, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the control circuit in an EEPROM device according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the main part of the device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.電気的な書き込み及び消去が可能な半導体不揮発性
記憶素子を含むメモリアレイと、選択されるメモリセル
の記憶情報を読み出してラッチ回路に保持させる第1ス
テップと、そのラッチ回路に書き換えデータを供給する
第2ステップからなる第1書き込みモードと、選択され
るメモリセルの消去動作を行う第3ステップと、そのラ
ッチ回路に保持された書き換えデータをメモリセルに書
き込む第4ステップからなる第2書き込みモードととを
備え、上記消去ステップ及び書き込みステップの時間を
可変にしたことを特徴とするEEPROM装置。
1. A memory array including a semiconductor non-volatile memory element that can be electrically written and erased, a first step of reading storage information of a selected memory cell and holding it in a latch circuit, and supplying rewritten data to the latch circuit. The first write mode consists of a second step, the third step performs an erase operation on the selected memory cell, and the second write mode consists of a fourth step in which the rewritten data held in the latch circuit is written into the memory cell. An EEPROM device characterized in that the erasing step and writing step times are made variable.
2.上記動作ステップの時間を可変にする回路は、発振
回路の発振出力を分周して複数の基準時間信号を形成す
る分周回路と、電気的な書き込みが可能にされた記憶素
子の記憶情報に従って上記複数の基準時間信号の1つを
出力させるマルチプレクサと、このマルチプレクサを通
して供給された基準時間信号を計数して、上記各動作ス
テップの時間を設定するタイマー回路とからなるもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のEE
PROM装置。
2. The circuit that makes the time of the above operation step variable consists of a frequency divider circuit that divides the oscillation output of the oscillation circuit to form a plurality of reference time signals, and a frequency divider circuit that divides the oscillation output of the oscillation circuit to form a plurality of reference time signals, and a frequency divider circuit that divides the oscillation output of the oscillation circuit to form a plurality of reference time signals. It is characterized by comprising a multiplexer that outputs one of the plurality of reference time signals, and a timer circuit that counts the reference time signals supplied through the multiplexer and sets the time of each of the operation steps. EE described in claim 1
PROM device.
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