JPS6233676B2 - - Google Patents

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JPS6233676B2
JPS6233676B2 JP5792981A JP5792981A JPS6233676B2 JP S6233676 B2 JPS6233676 B2 JP S6233676B2 JP 5792981 A JP5792981 A JP 5792981A JP 5792981 A JP5792981 A JP 5792981A JP S6233676 B2 JPS6233676 B2 JP S6233676B2
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JP
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transistor
potential
equivalent
reference potential
gate
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JP5792981A
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Japanese (ja)
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JPS57172592A (en
Inventor
Hiroshi Iwahashi
Masamichi Asano
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
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    • G11C16/28Sensing or reading circuits; Data output circuits using differential sensing or reference cells, e.g. dummy cells
    • GPHYSICS
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    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/34Determination of programming status, e.g. threshold voltage, overprogramming or underprogramming, retention
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  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はメモリセルが浮遊ゲート構造を有す
る二重ゲート型のMOSトランジスタからなる不
揮発性半導体記憶装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device in which a memory cell is a double-gate MOS transistor having a floating gate structure.

不揮発性半導体記憶装置、特に浮遊ゲート構造
を有する二重ゲート型のMOSトランジスタをメ
モリセルとするものは、データの再書込みが可能
であるためにマイクロコンピユータシステムを始
めとする種々のシステムに利用されている。そし
て上記二重ゲート型のMOSトランジスタはよく
知られているように、浮遊ゲートとこのゲート上
に設けられる制御ゲートとの二つのゲート構造を
有し、いま浮遊ゲートに電子が注入されている状
態であればそのしきい電圧が高くなつているため
に、制御ゲートに高レベル信号(たとえば+
5V)を印加しても導通しない。一方、浮遊ゲー
トに電子が注入されていず中性状態であればその
しきい電圧は低くなつているために、このとき制
御ゲートに高レベル信号を印加すれば導通する。
すなわち、制御ゲートに高レベル信号を印加した
ときのトランジスタの導通、非導通状態をデータ
の「1」,「0」に対応させることによつてデータ
の記憶がなされる。浮遊ゲートに電子を注入する
場合には、制御ゲートとドレインの両方に高電位
(たとえば+20〜+25V)を印加する。するとド
レインの近くのチヤネル領域のピンチオフ領域で
生じるインパクトアイオニゼーシヨン(Impact
ionigation)により発生した電子、正孔対のうち
の電子が浮遊ゲート中に注入される。そして一度
浮遊ゲート中に注入された電子は消去されない限
り浮遊ゲートに残つているため、データは不揮発
性のものとなる。
Nonvolatile semiconductor memory devices, especially those whose memory cells are double-gate MOS transistors with a floating gate structure, are used in various systems including microcomputer systems because data can be rewritten. ing. As is well known, the double-gate MOS transistor has two gate structures: a floating gate and a control gate provided above the gate, and electrons are currently injected into the floating gate. If so, the threshold voltage has increased, so a high level signal (for example +
5V) is applied, there is no continuity. On the other hand, if no electrons are injected into the floating gate and it is in a neutral state, its threshold voltage is low, so if a high level signal is applied to the control gate at this time, it becomes conductive.
That is, data is stored by making the conduction and non-conduction states of the transistor correspond to data "1" and "0" when a high level signal is applied to the control gate. When injecting electrons into the floating gate, a high potential (for example, +20 to +25V) is applied to both the control gate and the drain. Impact ionization occurs in the pinch-off region of the channel region near the drain.
Electrons from the electron-hole pairs generated by ionigation are injected into the floating gate. Since the electrons once injected into the floating gate remain in the floating gate unless erased, the data becomes non-volatile.

ところで上記電子を注入する際に生じるピンチ
オフ領域は、MOSトランジスタが五極管動作す
るときに生じることはよく知られている。仮に五
極管動作となるようなバイアス状態でメモリセル
を使用することは、たとえば制御ゲートとドレイ
ンの両方に高電位を印加しない状態でも危険であ
る。すなわち、このときにもピンチオフ領域が生
じるためインパクトアイオニゼーシヨンが生じ
る。このとき、電位が低いためにチヤネル電流が
少なく発生する電子、正孔対もわずかで、あるた
めに、浮遊ゲートに電子が注入される確率は極め
て小さいが、この状態が長期間にわたつて存在す
るならば浮遊ゲートには電子が順次蓄積されてい
く。この結果、メモリセルのしきい電圧が変動し
記憶データが変化する恐れが生じる。
By the way, it is well known that the pinch-off region that occurs when injecting electrons occurs when a MOS transistor operates as a pentode. It is dangerous to use a memory cell in a biased state that results in pentode operation, even if, for example, a high potential is not applied to both the control gate and drain. That is, since a pinch-off region also occurs at this time, impact ionization occurs. At this time, because the potential is low, the channel current is small and only a few pairs of electrons and holes are generated, so the probability that electrons will be injected into the floating gate is extremely small, but this state exists for a long time. If so, electrons will be accumulated in the floating gate one after another. As a result, the threshold voltage of the memory cell may fluctuate, leading to a possibility that the stored data may change.

そこで従来では、メモリセルのドレイン電位を
制御ゲート電位よりも低くして、データ書込み時
以外には前記ピンチオフ領域が生じないようにす
るとともに、たとえメモリセルのしきい電圧が変
動したとしてもこれをキヤンセルすることができ
る不揮発性半導体記憶装置が開発されている。第
1図はその構成を示すものである。図において
R1〜Rnは図示しない行デコーダの出力が与えら
れる行線、C1〜Coは図示しない列デコーダの出
力が与えられる列選択線であり、この各列選択線
C1〜Coによつてエンハンスメント型のn個の列
線選択用のトランジスタG1〜Goそれぞれが駆動
されるようになつている。そして上記列線選択用
のトランジスタG1〜Goの各一端はAs点に共通接
続され、また各他端は上記行線R1〜Rnと交差す
るように設けられているn本の各列線COL1
COLoに接続されている。上記行線R1〜Rnと列
線COL1〜COLoとの各交差点には、浮遊ゲート
および制御ゲートを有する二重ゲート型のMOS
トランジスタからなる各メモリセルM11〜Mno
設けられている。そしてこのメモリセルM11〜M
noの制御ゲートに対応する行線Ri(1≦i≦m)
に、ドレインは対応する列線COLj(1≦j≦
n)にそれぞれ接続され、さらにすべてのソース
は接地電位Vs印加点(OV印加点)に接続されて
いる。
Conventionally, the drain potential of the memory cell is lower than the control gate potential to prevent the pinch-off region from occurring except when writing data, and even if the threshold voltage of the memory cell fluctuates, this is prevented. Nonvolatile semiconductor memory devices that can be canceled have been developed. FIG. 1 shows its configuration. In the figure
R 1 to R n are row lines to which outputs from row decoders (not shown) are given, C 1 to Co are column selection lines to which outputs from column decoders (not shown) are given, and each column selection line
N enhancement type column line selection transistors G 1 -G o are respectively driven by C 1 -C o . One end of each of the column line selection transistors G 1 to Go is commonly connected to point A, and the other end is connected to each of the n transistors provided to intersect with the row lines R 1 to R n . Column line COL 1 ~
Connected to COL o . At each intersection of the row lines R 1 to R n and the column lines COL 1 to COL o , there is a double gate type MOS having a floating gate and a control gate.
Each memory cell M 11 to M no consisting of a transistor is provided. And this memory cell M 11 ~M
Row line Ri (1≦i≦m) corresponding to the control gate of no
, the drain is connected to the corresponding column line COL j (1≦j≦
n), and all sources are further connected to a ground potential V s application point (OV application point).

上記Aa点にはエンハンスメント型のMOSトラ
ンジスタ1a〜5aから負荷回路LOが設けられ
ている。この負荷回路LOでは、ゲートがともに
c印加点に接続され、Vc印加点とVs印加点と
の間に直列挿入されたトランジスタ4a,5aに
よつてVcよりも低いバイアスを得て、このバイ
アスをソースがAa点に接続されているトランジ
スタ1aのゲートに与えることによつてAa点の
電位がVcよりも低くなるように設定し、また上
記バイアスをトランジスタ2aのゲートにも与え
ることによつてトランジスタ3aによりほぼVc
に設定されるBa点と上記Aa点とを分離するよう
にしている。すなわち、Aa点での信号の振幅を
c以下とすることによつて、メモリセルM11〜M
no選択時に各ドレイン電位を制御ゲート電位より
も低く設定し、データ書込み時以外は各メモリセ
ルM11〜Mnoが三極管動作するようになつてい
る。そして上記Aa点の信号の振幅はトランジス
タ3aによつて上記Ba点においてはVcまで増幅
されるようになつている。
At the point Aa, a load circuit LO is provided from enhancement type MOS transistors 1a to 5a. In this load circuit LO, the gates are both connected to the V c application point, and a bias lower than V c is obtained by transistors 4a and 5a inserted in series between the V c application point and the V s application point. , by applying this bias to the gate of transistor 1a whose source is connected to point Aa, the potential at point Aa is set to be lower than V c , and the above bias is also applied to the gate of transistor 2a. In particular, transistor 3a allows approximately V c
The Ba point set at , and the above Aa point are separated. That is, by setting the amplitude of the signal at point Aa to be less than or equal to V c , memory cells M 11 to M
When no is selected, each drain potential is set lower than the control gate potential, and each memory cell M 11 to M no operates as a triode except when writing data. The amplitude of the signal at the point Aa is amplified to Vc at the point Ba by the transistor 3a.

エンハンスメント型のMOSトランジスタ6
a,6b,9,10a〜12a,10b〜12
b,13およびデイプレツシヨン型のMOSトラ
ンジスタ7a,7b,8から構成されるセンス増
幅回路SAは、チツプセレクト機能を有するよく
知られている差動増幅型のものであり、検出すべ
き信号電位として上記Ba点の電位が入力段のト
ランジスタ6aのゲートに与えられる。
Enhancement type MOS transistor 6
a, 6b, 9, 10a-12a, 10b-12
The sense amplifier circuit SA, which is composed of depletion type MOS transistors 7a, 7b, and 8, is of a well-known differential amplification type having a chip select function, and the sense amplifier circuit SA is of a well-known differential amplification type having a chip select function. The potential at point Ba is applied to the gate of transistor 6a in the input stage.

また第1図において破線で囲こまれた部分の回
路は、前記センス増幅回路SAに与えるべき基準
電位を発生する基準電位発生回路14であり、前
記Ba点の信号電位を検出するためにそのBa点の
電位は、前記メモリセルM11〜Mnoから「1」,
「0」のデータが読み出されるときのBa点の信号
の振幅のほぼ中間電位に設定される。このためこ
の基準電位発生回路14は、ドレインがAb点に
接続されるとともにゲートがVc印加点に接続さ
れている、前記列線選択用のトランジスタG1
oと同等のエンハンスメント型のMOSトランジ
スタGb、このトランジスタGbのソースとVs
加点との間に挿入される前記メモリセルM11〜M
noと等価で、浮遊ゲートが中性状態にある二重ゲ
ート型のMOSトランジスタMb、このトランジス
タMbの制御ゲートにVcよりも低いバイアスを与
えるための、Vc印加点とVs印加点との間に直列
接続された2個のデイプレツシヨン型のMOSト
ランジスタ15,16と、前記トランジスタ1a
〜5aと同等のトランジスタ1b〜5bからなる
負荷回路LOとから構成されている。すなわち、
この基準電位発生回路14内にメモリセルM11
noと同等のトランジスタMbを設けることによ
つて、メモリセルM11〜Mnoのしきい電圧の変動
をキヤンセルするようにしている。
In addition, the circuit surrounded by a broken line in FIG. 1 is a reference potential generation circuit 14 that generates a reference potential to be applied to the sense amplifier circuit SA, and is used to detect the signal potential at the Ba point. The potential at the point is "1" from the memory cells M11 to Mno ,
It is set to approximately the middle potential of the amplitude of the signal at point Ba when data "0" is read. For this reason, this reference potential generation circuit 14 includes the column line selection transistors G 1 - , whose drains are connected to the Ab point and whose gates are connected to the V c application point.
An enhancement type MOS transistor G b equivalent to G o , and the memory cells M 11 to M inserted between the source of this transistor G b and the V s application point.
A double-gate MOS transistor M b whose floating gate is in a neutral state, equivalent to no , and a V c application point and a V s application point to give a bias lower than V c to the control gate of this transistor M b two depletion-type MOS transistors 15 and 16 connected in series between the point and the transistor 1a;
5a and a load circuit LO consisting of transistors 1b to 5b equivalent to the transistors 1b to 5b. That is,
In this reference potential generation circuit 14, memory cells M 11 to
By providing a transistor M b equivalent to M no , variations in the threshold voltages of the memory cells M 11 to M no are canceled.

このような構成の記憶装置において、いま一つ
の行線R1と一つの列線COL1が選択されたとする
と、その交差点にあるメモリセルM11が選択され
る。この選別されたメモリセルM11の浮遊ゲート
が中性状態にあり、しきい電圧が低くなつていれ
ばこのメモリセルM11は導通し、列線COL1は放
電されてBa点は所定の低い電位となる。またこ
のメモリセルM11の浮遊ゲートに電子が注入され
ている、しきい電圧が高い状態にあればこのメモ
リセルM11は非導通となり、列線COL1はトラン
ジスタ1a,3aによつて充電されてBa点は所
定の高い電位となる。このとき、センス増幅回路
SAの基準電位として上記Ba点の信号の振幅のほ
ぼ中間電位に設定されているBb点の電位が与え
られているため、センス増幅回路SAは両電位を
比較することによつてデータを検出し、この検出
データを出力バツフアへ出力する。
In a memory device having such a configuration, if another row line R 1 and one column line COL 1 are selected, the memory cell M 11 at the intersection thereof is selected. If the floating gate of the selected memory cell M11 is in a neutral state and the threshold voltage is low, this memory cell M11 becomes conductive, the column line COL1 is discharged, and the Ba point is at a predetermined low level. It becomes electric potential. Further, if electrons are injected into the floating gate of this memory cell M11 and the threshold voltage is in a high state, this memory cell M11 becomes non-conductive, and the column line COL1 is charged by transistors 1a and 3a. Then, point Ba becomes a predetermined high potential. At this time, the sense amplifier circuit
Since the potential at point Bb, which is set to approximately the midpoint potential of the signal amplitude at point Ba above, is given as the reference potential for SA, the sense amplifier circuit SA detects data by comparing both potentials. , outputs this detection data to the output buffer.

ところで上記従来の記憶装置では、センス増幅
回路SAに与える基準電位を作るために、基準電
位発生回路14内のトランジスタMbの制御ゲー
トにVcよりも低いバイアスを与えている。この
ためメモリセルM11〜Mnoよりもこのトランジス
タMbの方が、より五極管動作に近い状態で動作
することになる。実際にはトランジスタMbの制
御ゲートは約3V、そのドレインは2V〜3Vで使用
されているため、このトランジスタMbは五極管
動作することになる。なお、ここでいう五極管動
作および三極管動作とは、MOSトランジスタの
ゲート電圧をVG、ドレイン電圧をVD、ソース電
圧をVs、しきい電圧をVTHとすると、次のの
バイアス状態での動作を五極管動といい、また
のバイアス状態での動作を三極管動作という。
By the way, in the conventional memory device described above, a bias lower than V c is applied to the control gate of the transistor M b in the reference potential generation circuit 14 in order to create a reference potential to be applied to the sense amplifier circuit SA. Therefore, this transistor Mb operates in a state closer to pentode operation than the memory cells M11 to Mno . Actually, the control gate of the transistor Mb is used at about 3V, and the drain is used at 2V to 3V, so this transistor Mb operates as a pentode. Note that the pentode operation and triode operation here refer to the following bias conditions, where the gate voltage of the MOS transistor is V G , the drain voltage is V D , the source voltage is V S , and the threshold voltage is V TH Operation in this state is called pentode operation, and operation in the bias state is called triode operation.

G−VTH−Vs<VD−VsG−VTH−Vs<VD−Vs 上記トランジスタMbが五極管動作をするため
に、時間の経過とともにこのトランジスタMb
浮遊ゲートに電子が順次蓄積され、この結果基準
電位となるBb点の電位が上昇し、メモリセルM11
〜Mnoからのデータ読み出し速度が変わつたり、
誤まつたデータが検出されたりして、信頼性が低
くなるという欠点がある。
V G −V TH −V s <V D −V s V G −V TH −V s <V D −V s Because the above transistor M b operates as a pentode, this transistor M b Electrons are sequentially accumulated in the floating gate of memory cell M 11 , and as a result, the potential at point Bb, which becomes the reference potential, rises, and memory cell M 11
~The data read speed from M no changes,
The disadvantage is that erroneous data may be detected, resulting in low reliability.

この発明は上記のような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、基準電位発生手段内のメ
モリセルと等価なトランジスタが常に三極管動作
するようにバイアスを設定することによつて、信
頼性の高い不揮発性半導体記憶装置を提供するこ
とにある。
This invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to improve reliability by setting a bias so that a transistor equivalent to a memory cell in a reference potential generating means always operates as a triode. An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device with high performance.

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図ないし第5図はそれぞれこの発明の異な
る実施例の構成図であり、前記基準電位発生回路
14のみが示めされている。すなわち、この発明
は、前記メモリセルM11〜Mnoと同等のトランジ
スタMbが常に三極管動作するようにそのバイア
スを設定するとともに、前記センス増幅回路SA
に基準電位として与えられるBb点の電位を、前
記メモリセルM11〜Mnoから「1」,「0」のデー
タが読み出されるときのBa点の信号の振幅のほ
ぼ中間電位に設定するようにしたものである。
FIGS. 2 to 5 are block diagrams of different embodiments of the present invention, in which only the reference potential generation circuit 14 is shown. That is, in the present invention, the bias is set so that the transistor M b equivalent to the memory cells M 11 to M no always operates as a triode, and the sense amplifier circuit SA
The potential at point Bb, which is given as a reference potential to This is what I did.

第2図の実施例装置では、トランジスタMb
制御ゲート電位をVcよりも低い電位に設定する
代りに、Vcに設定しかつこのトランジスタMb
Ab点との間に接続されている前記列選択用トラ
ンジスタG1〜Goと等価なトランジスタGbのゲー
ト電位を、Vc印加点とVs印加点との間に直列接
続された2個のデイプレツシヨン型のMOSトラ
ンジスタ17,18によつて得られるVcよりも
低い電位に設定するようにしたものである。
In the embodiment shown in FIG. 2, instead of setting the control gate potential of transistor M b to a potential lower than V c , the control gate potential of transistor M b is set to V c and
The gate potential of the transistor G b equivalent to the column selection transistors G 1 to G o connected between the V c and V s application points is set by two transistors connected in series between the V c application point and the V s application point. The potential is set to be lower than V c obtained by the depletion type MOS transistors 17 and 18.

このような構成とすれば、Bb点の電位はBa点
の信号の振幅のほぼ中間電位に設定することがで
き、しかもトランジスタMbのドレイン電位は制
御ゲート電位よりも十分に低くなるためにそのバ
イアス状態によりトランジスタMbは完全に三極
管動作となる。
With this configuration, the potential at point Bb can be set to approximately the midpoint potential of the signal amplitude at point Ba, and since the drain potential of transistor M b is sufficiently lower than the control gate potential, Depending on the bias condition, transistor Mb is completely triode-operated.

なお、この実施例では2個のトランジスタ1
7,18の代りに抵抗素子を用いてもよい。
Note that in this embodiment, two transistors 1
Resistance elements may be used in place of 7 and 18.

第3図の実施例装置では、トランジスタMb
制御ゲート電位およびトランジスタGbのゲート
電位はともにVcに設定し、トランジスタ1b,
2bのゲート電位を従来のものよりも低く設定す
るようにしたものである。このために、Vc印加
点とVs印加点との間には、ゲートがともにVc
加点に接続されそのgm比が従来とは異なつて設
定されている2個のエンハンスメント型のMOS
トランジスタ19,20が直列接続され、この直
列接続点の電位がトランジスタ1b,2bのゲー
トに並列的に与えられる。
In the embodiment shown in FIG. 3, the control gate potential of transistor M b and the gate potential of transistor G b are both set to V c , and transistors 1 b,
The gate potential of 2b is set lower than that of the conventional one. For this purpose, between the V c application point and the V s application point, there are two enhancement-type MOS transistors whose gates are both connected to the V c application point and whose gm ratio is set differently from the conventional one.
Transistors 19 and 20 are connected in series, and the potential at this series connection point is applied in parallel to the gates of transistors 1b and 2b.

このような構成とすればトランジスタ2bおよ
び1bの導通抵抗が上昇して、トランジスタMb
の制御ゲート電位およびトランジスタGbののゲ
ート電位をともにVcに設定しているにもかかわ
らず、Bb点の電位をBa点の信号の振幅のほぼ中
間電位に設定することができる。また、この場合
にもトランジスタMbのドレイン電位は制御ゲー
ト電位よりも十分に低くなるために、そのバイア
ス状態によりトランジスタMbは完全に三極管動
作となる。
With such a configuration, the conduction resistance of transistors 2b and 1b increases, and transistor M b
Even though both the control gate potential of transistor Gb and the gate potential of transistor Gb are set to Vc , the potential at point Bb can be set to approximately the middle potential of the signal amplitude at point Ba. Also in this case, the drain potential of the transistor M b is sufficiently lower than the control gate potential, so that the bias state causes the transistor M b to completely operate as a triode.

ところで上記第3図に示す実施例装置では、ト
ランジスタ19,20によつて得られる電位をト
ランジスタ1b,2bのゲートに並列的に与えて
いるが、Bb点の電位を上記電位に設定するため
にはトランジスタ2bのゲート電位を低く設定す
るだけでよい。そこで第4図に示す実施例装置で
は、トランジスタ1bのゲートにはトランジスタ
4b,5bによつて得られる電位を与えるように
したものである。
By the way, in the embodiment shown in FIG. 3, the potential obtained by transistors 19 and 20 is applied in parallel to the gates of transistors 1b and 2b, but in order to set the potential at point Bb to the above potential, It is only necessary to set the gate potential of transistor 2b low. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 4, the potential obtained by transistors 4b and 5b is applied to the gate of transistor 1b.

第5図に示す実施例装置では、トランジスタM
bの制御ゲート電位およびトランジスタGbのゲー
ト電位はともにVcに設定し、トランジスタ3b
の代りに、より導通抵抗の小さいエンハンスメン
ト型のMOSトランジスタ3cを設けるようにし
たものである。
In the embodiment shown in FIG.
The control gate potential of transistor Gb and the gate potential of transistor Gb are both set to Vc , and transistor 3b
Instead, an enhancement type MOS transistor 3c having a lower conduction resistance is provided.

このような構成にすればBa点の電位がトラン
ジスタ3bを用いた場合よりも高められるので、
Bb点の電位をBa点の信号の振幅のほぼ中間電位
に設定することができ、しかもトランジスタMb
のドレイン電位は制御ゲート電位よりも十分に低
くなるために、そのバイアス状態によりトランジ
スタMbは完全に三極管動作となる。
With this configuration, the potential at point Ba can be raised higher than when transistor 3b is used, so
The potential at point Bb can be set to approximately the middle potential of the signal amplitude at point Ba, and the transistor M b
Since the drain potential of Mb is sufficiently lower than the control gate potential, the bias state causes the transistor Mb to completely operate as a triode.

このように第2図ないし第5図に示す実施例装
置では、基準電位発生回路14内のメモリセル
M11〜Mnoと等価なトランジスタMbが常に三極管
動作するようにそのバイアスを設定するようにし
たので、このトランジスタMbの浮遊ゲートに電
子の注入は起こらず、基準電位となるBb点の電
位が従来のように順次上昇することはない。すな
わち、Bb点の電位はメモリセルM11〜Mnoのしき
い電圧が変動した場合にだけ、これをキヤンセル
するように変化するため、データの読み出し速度
は常に一定となりまた誤まつたデータが検出され
る恐れもなく、信頼性は高いものとなる。
As described above, in the embodiment devices shown in FIGS. 2 to 5, the memory cells in the reference potential generation circuit 14 are
Since the bias is set so that the transistor M b , which is equivalent to M 11 to M no , always operates as a triode, no electrons are injected into the floating gate of this transistor M b , and the point Bb, which is the reference potential, is The potential does not increase sequentially as in the conventional case. In other words, the potential at point Bb changes only when the threshold voltages of memory cells M 11 to M no change to cancel them, so the data read speed is always constant and erroneous data is not detected. There is no fear of being damaged, and reliability is high.

以上説明したようにこの発明によれば、基準電
位発生手段内のメモリセルと等価なトランジスタ
が常に三極管動作するようにバイアスを設定した
ので、信頼性の高い不揮発性半導体記憶装置を提
供することができる。
As explained above, according to the present invention, since the bias is set so that the transistor equivalent to the memory cell in the reference potential generating means always operates as a triode, it is possible to provide a highly reliable nonvolatile semiconductor memory device. can.

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

第1図は従来の不揮発性半導体記憶装置の構成
図、第2図ないし第5図はそれぞれこの発明の異
なる実施例の構成図である。 R1〜Rn……行線、C1〜Co……列選択線、
COL1〜COLo……列線、M11〜Mno……メモリセ
ル、LO……負荷回路、SA……センス増幅回路、
b……メモリセルと同等の二重ゲート型のMOS
トランジスタ、17,18……デイプレツシヨン
型のMOSトランジスタ、19,20……エンハ
ンスメント型のMOSトランジスタ、3c……エ
ンハンスメント型のMOSトランジスタ。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional nonvolatile semiconductor memory device, and FIGS. 2 to 5 are block diagrams of different embodiments of the present invention. R1 to Rn ...Row line, C1 to Co ...Column selection line,
COL 1 ~ COL o ... Column line, M 11 ~ M no ... Memory cell, LO... Load circuit, SA... Sense amplifier circuit,
M b ...Double gate type MOS equivalent to a memory cell
Transistors, 17, 18...depression type MOS transistor, 19, 20...enhancement type MOS transistor, 3c...enhancement type MOS transistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 行線と、この行線によつて選択的に駆動され
る浮遊ゲート構造を有するトランジスタからなる
メモリセルと、このメモリセルからのデータを受
ける列線と、列選択用トランジスタと、この列選
択用トランジスタを介して上記列線に接続される
負荷回路と、基準電位との比較により上記列線の
電位を検出するセンス増幅回路と、上記基準電位
を発生する基準電位発生手段とを具備し、上記基
準電位発生手段は上記メモリセルと等価なトラン
ジスタ及び上記列選択用トランジスタと等価なト
ランジスタ並びに上記負荷回路と等価な負荷手段
とから構成され、この列選択用トランジスタと等
価なトランジスタもしくは負荷回路と等価な負荷
手段を構成するトランジスタの少なくとも一つの
トランジスタの導通抵抗あるいは電圧バイアス条
件を上記列選択用トランジスタあるいは上記負荷
回路を構成するトランジスタとは異ならせて上記
基準電位を発生するように構成したことを特徴と
する不揮発性半導体記憶装置。 2 前記基準電位発生手段は、前記メモリセルと
等価なトランジスタが三極管動作するように前記
導通抵抗を決定するトランジスタの寸法もしくは
電圧バイアス条件が設定されている特許請求の範
囲第1項に記載の不揮発性半導体記憶装置。 3 前記基準電位発生手段内において列選択用ト
ランジスタと等価なトランジスタのゲート電位
を、列選択用トランジスタが選択されたときのゲ
ート電位よりも低い値に設定して、前記電圧バイ
アス条件を異ならせるようにした特許請求の範囲
第1項に記載の不揮発性半導体記憶装置。 4 前記負荷回路及び前記基準電位発生手段内の
負荷手段はそれぞれ、少なくともソース、ドレイ
ンの一方が前記列選択用トランジスタもしくはこ
れと等価なトランジスタに接続され、他方が電源
に接続された第1のトランジスタと、ソース、ド
レインの一方が前記列選択用トランジスタもしく
はこれと等価なトランジスタに接続され、他方が
第3のトランジスタを介して電源に接続された第
2のトランジスタとから構成されている特許請求
の範囲第1項に記載の不揮発性半導体記憶装置。 5 前記負荷手段内の第2のトランジスタのゲー
ト電位を、前記負荷回路内で対応する第2のトラ
ンジスタのゲート電位よりも低く設定することに
より前記電圧バイアス条件を異ならせるようにし
た特許請求の範囲第4項に記載の不揮発性半導体
記憶装置。 6 前記負荷手段内の第3のトランジスタの導通
抵抗を、前記負荷回路内で対応する第3のトラン
ジスタの導通抵抗よりも小さく設定するようにし
た特許請求の範囲第4項に記載の不揮発性半導体
記憶装置。 7 前記基準電位発生手段内の前記メモリセルと
等価なトランジスタのゲートが電源電位に設定さ
れている特許請求の範囲第6項に記載の不揮発性
半導体記憶装置。
[Claims] 1. A row line, a memory cell consisting of a transistor having a floating gate structure that is selectively driven by the row line, a column line for receiving data from the memory cell, and a column selection memory cell. a transistor, a load circuit connected to the column line via the column selection transistor, a sense amplifier circuit that detects the potential of the column line by comparing it with a reference potential, and a reference potential generator that generates the reference potential. The reference potential generating means includes a transistor equivalent to the memory cell, a transistor equivalent to the column selection transistor, and a load means equivalent to the load circuit, The reference potential is generated by making the conduction resistance or voltage bias condition of at least one of the transistors or transistors constituting load means equivalent to the load circuit different from those of the column selection transistor or the transistor constituting the load circuit. A nonvolatile semiconductor memory device characterized in that it is configured to. 2. The reference potential generating means is a non-volatile device according to claim 1, wherein the dimensions or voltage bias conditions of the transistor that determine the conduction resistance are set so that the transistor equivalent to the memory cell operates as a triode. semiconductor memory device. 3. In the reference potential generation means, the gate potential of a transistor equivalent to the column selection transistor is set to a value lower than the gate potential when the column selection transistor is selected, and the voltage bias conditions are varied. A nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1. 4. The load circuit and the load means in the reference potential generation means each include a first transistor having at least one of its source and drain connected to the column selection transistor or an equivalent transistor, and the other connected to a power supply. and a second transistor, one of the source and drain of which is connected to the column selection transistor or an equivalent transistor, and the other of which is connected to the power supply via a third transistor. A nonvolatile semiconductor memory device according to scope 1. 5. Claims in which the voltage bias conditions are made different by setting the gate potential of the second transistor in the load means lower than the gate potential of the corresponding second transistor in the load circuit. The nonvolatile semiconductor memory device according to item 4. 6. The nonvolatile semiconductor according to claim 4, wherein the conduction resistance of the third transistor in the load means is set to be smaller than the conduction resistance of the corresponding third transistor in the load circuit. Storage device. 7. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 6, wherein a gate of a transistor equivalent to the memory cell in the reference potential generation means is set to a power supply potential.
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