JPS6322393B2 - - Google Patents

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JPS6322393B2
JPS6322393B2 JP16411283A JP16411283A JPS6322393B2 JP S6322393 B2 JPS6322393 B2 JP S6322393B2 JP 16411283 A JP16411283 A JP 16411283A JP 16411283 A JP16411283 A JP 16411283A JP S6322393 B2 JPS6322393 B2 JP S6322393B2
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JP
Japan
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mosfet
output
conductive channel
voltage
output terminal
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Application number
JP16411283A
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Japanese (ja)
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JPS6069897A (en
Inventor
Masaki Momotomi
Hiroshi Iwahashi
Masamichi Asano
Eishin Minagawa
Kazuto Suzuki
Akira Narita
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Toshiba Corp
Toshiba Electronics Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Material Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Material Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Priority to DE8484109957T priority patent/DE3481668D1/en
Priority to EP19840109957 priority patent/EP0137245B1/en
Priority to US06/645,392 priority patent/US4697101A/en
Publication of JPS6069897A publication Critical patent/JPS6069897A/en
Publication of JPS6322393B2 publication Critical patent/JPS6322393B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/10Programming or data input circuits
    • G11C16/12Programming voltage switching circuits

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電気的書替えを可能とした不揮発性
半導体メモリ装置の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an improvement in a nonvolatile semiconductor memory device that enables electrical rewriting.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

最近、浮遊ゲートと制御ゲートを備えて電気的
に記憶内容の書替えを可能とした不揮発性半導体
メモリ(E2PROM)が、従来の紫外線消去型の
不揮発性半導体メモリに代つて普及してきた。こ
のメモリの電気的書替えは、薄い酸化膜を通して
トンネル効果により浮遊ゲートに電子を注入した
り、逆に浮遊ゲートの電子を放出したりすること
により行われる。トンネル電流を利用した書替え
には、読出し時とは異なる高電圧を必要とする
が、ほとんど電力を消費しない。このためチツプ
内部に昇圧回路を設けて、読出し時とは異なる高
電圧を内部的に生成して書込み、消去を行う。こ
のことは、外部的には例えば5Vの単一電源を与
えればよいため、使用者にとつては非常に扱い易
い。
Recently, non-volatile semiconductor memory (E 2 PROM), which is equipped with a floating gate and a control gate and whose stored contents can be electrically rewritten, has become popular as an alternative to conventional ultraviolet-erasable non-volatile semiconductor memory. This electrical rewriting of the memory is performed by injecting electrons into the floating gate through a thin oxide film by tunneling effect, or conversely by emitting electrons from the floating gate. Rewriting using tunnel current requires a higher voltage than that used for reading, but consumes almost no power. For this reason, a booster circuit is provided inside the chip to internally generate a high voltage different from that used for reading to perform writing and erasing. This is very easy for the user to handle, since it is only necessary to supply a single power supply of, for example, 5V externally.

このようなE2PROMのメモリセルの一例を第
1図a〜dに示す。aは平面図で、b,c,dは
それぞれaのA―A′,B―B′,C―C′断面図で
ある。1はp型Si基板であつて、これにn+のドレ
イン2、ソース3が設けられ、チヤネル領域上に
は薄いゲート酸化膜4を介して浮遊ゲート5が設
けられ、更に浮遊ゲート5上にゲート酸化膜6を
介して制御ゲート7が重ねられている。8は書替
え領域であつて、ドレイン2を延在させたn+
上に極薄酸化膜9を介して浮遊ゲート5を延在さ
せて構成している。
An example of such an E 2 PROM memory cell is shown in FIGS. 1a to 1d. a is a plan view, and b, c, and d are AA', BB', and CC' cross-sectional views of a, respectively. 1 is a p-type Si substrate, on which an n + drain 2 and source 3 are provided, a floating gate 5 is provided on the channel region with a thin gate oxide film 4 interposed therebetween, and a floating gate 5 is provided on the floating gate 5. A control gate 7 is overlapped with a gate oxide film 6 interposed therebetween. Reference numeral 8 denotes a rewriting region, which is constructed by extending the floating gate 5 through an extremely thin oxide film 9 on the n + layer on which the drain 2 extends.

このメモリセルの動作原理は次のとおりであ
る。まず書込みは、ドレイン2、ソース3を零電
位に保ち、制御ゲート7に高電圧を印加して容量
結合により浮遊ゲート5の電位を上昇させ、書替
え領域8において極薄酸化膜9を介してn+ドレ
イン2からの電子を浮遊ゲート5に注入する。消
去は、制御ゲート7を零電位に保ち、ドレイン2
に高電圧を印加して書込みの場合と逆に浮遊ゲー
ト5の電子を放出する。浮遊ゲート5に電子が注
入されている状態では、制御ゲート7に読出し電
圧として例えば5Vを印加してもメモリセルはし
きい値が高くなつているためオンしない。浮遊ゲ
ート5に電子が蓄積されていない状態では、制御
ゲート7に読出し電圧を印加するとメモリセルは
オンとなる。これによりメモリセルは、“1”、
“0”を記憶することになる。
The operating principle of this memory cell is as follows. First, in writing, the drain 2 and source 3 are kept at zero potential, a high voltage is applied to the control gate 7, and the potential of the floating gate 5 is increased by capacitive coupling. + Electrons from drain 2 are injected into floating gate 5. Erasing is performed by keeping the control gate 7 at zero potential and draining the drain 2.
A high voltage is applied to the floating gate 5 to emit electrons from the floating gate 5, contrary to the case of writing. In a state where electrons are injected into the floating gate 5, even if a read voltage of, for example, 5V is applied to the control gate 7, the memory cell will not turn on because its threshold voltage is high. In a state where no electrons are stored in the floating gate 5, when a read voltage is applied to the control gate 7, the memory cell is turned on. As a result, the memory cell becomes “1”,
“0” will be stored.

このようなメモリセルは行、列方向にマトリク
ス配列され、例えば制御ゲートは行方向に共通接
続し、ドレイン、ソースは列方向に共通接続して
メモリセルアレイを構成する。
Such memory cells are arranged in a matrix in the row and column directions, for example, control gates are commonly connected in the row direction, and drains and sources are commonly connected in the column direction to form a memory cell array.

チツプ内部で電源電圧を昇圧して書込み、消去
のための高電圧を得るためには、例えば第2図の
ような昇圧回路を用いる。この回路は、電源VCC
から負荷MOSFET―QRを介してキヤパシタC1
蓄積した電荷を、第3図に示すようなクロツク
φ1,φ2を印加することによつて、MOSFET―Q1
を介して次のキヤパシタC2へ転送し、このキヤ
パシタC2の電荷をMOSFET―Q2を介して次のキ
ヤパシタC3に転送する、という動作を順次繰返
すことにより、出力端に高電圧を得るものであ
る。
In order to boost the power supply voltage inside the chip to obtain a high voltage for writing and erasing, a booster circuit as shown in FIG. 2, for example, is used. This circuit uses the power supply V CC
By applying the clocks φ 1 and φ 2 as shown in FIG . 3, the charges accumulated in the capacitor C 1 from the load MOSFET- Q
A high voltage is obtained at the output terminal by sequentially repeating the following operations: transferring the charge in capacitor C 2 to the next capacitor C 2 via MOSFET- Q 2 . It is something.

ところでこのような昇圧回路をアドレスデコー
ダと組合せてメモリセルアレイの選択された行に
高電圧を印加して書替えを行う場合、次のような
問題がある。アドレスデコーダの出力がHレベル
となつて選択された行の制御ゲートに昇圧した高
電圧を供給すること自体には何の支障もない。と
ころが、非選択の残りの行については、アドレス
デコーダ出力がLレベル、即ちその出力段はオン
状態であるから、昇圧回路からの電流流出が生じ
る。第2図の昇圧回路はキヤパシタに蓄えた電荷
を利用するものであるからその電流供給能力は極
めて小さい。従つて非選択の行について上述のよ
うな電流流出があると、選択された行に対して十
分な高電圧を印加することができなくなる。
However, when rewriting is performed by applying a high voltage to a selected row of a memory cell array by combining such a booster circuit with an address decoder, the following problem arises. There is no problem in itself when the output of the address decoder becomes H level and a boosted high voltage is supplied to the control gate of the selected row. However, for the remaining unselected rows, the address decoder output is at L level, that is, the output stage thereof is in the on state, so current flows out from the booster circuit. Since the booster circuit shown in FIG. 2 utilizes the charge stored in the capacitor, its current supply capacity is extremely small. Therefore, if there is current outflow as described above in unselected rows, it becomes impossible to apply a sufficiently high voltage to the selected rows.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、昇圧
回路からの電流流出をなくして十分な昇圧電圧を
メモリセルアレイに供給できるようにして信頼性
の向上を図つた不揮発性半導体メモリ装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a non-volatile semiconductor memory device that can eliminate current outflow from a booster circuit and supply a sufficient boosted voltage to a memory cell array, thereby improving reliability. The purpose is to

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、アドレスデコーダとメモリセルアレ
イの間に昇圧電圧切替え回路を設け、昇圧回路で
の昇圧電圧をメモリセルアレイの選択された行に
のみ供給すると共に、非選択の行については昇圧
電圧をしや断してアドレスデコーダの出力段への
電流流出を防止するようにしたことを特徴とす
る。
The present invention provides a boosted voltage switching circuit between an address decoder and a memory cell array, supplies boosted voltage from the booster circuit only to selected rows of the memory cell array, and switches the boosted voltage to unselected rows. The present invention is characterized in that the current leakage to the output stage of the address decoder is prevented by disconnecting the address decoder.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、電流供給能力の小さい内部昇
圧回路からの無用な電流流出をなくして、信頼性
の高い書替え動作を可能とした不揮発性半導体メ
モリ装置を実現することができる。
According to the present invention, it is possible to realize a nonvolatile semiconductor memory device that eliminates unnecessary current outflow from an internal booster circuit with a small current supply capability and enables highly reliable rewriting operations.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明の一実施例のメモリ構成を第4図に示
す。メモリセルアレイ11、アドレスバツフア1
2、アドレスデコーダ13、I/Oバツフアおよ
びセンスアンプを含む入出力回路14、書き替え
のための高電圧を発生し得る昇圧回路15、およ
びこれらを制御する制御回路16等からなる基本
構成は従来と同様である。メモリセルアレイ11
は第1図で説明したメモリセルを配列したもので
あり、昇圧回路15は第2図に示すような回路で
ある。従来と異なる点は、アドレスデコーダ13
の出力端に昇圧電圧切替え回路17を設けたこと
である。この昇圧電圧切替え回路17は、書替え
の際には電源電圧を昇圧した高電圧(例えばVH
=20V)、読出しの際にはほゞ電源電圧に近い読
出し電圧を、デコーダ13の出力が“1”である
メモリセルアレイ11の選択された行に供給し、
デコーダ13の出力が“0”である非選択の残り
の行には電流流出を伴うことなく零電圧を供給す
るように工夫された回路である。
FIG. 4 shows a memory configuration of an embodiment of the present invention. Memory cell array 11, address buffer 1
2. The basic configuration consisting of an address decoder 13, an input/output circuit 14 including an I/O buffer and a sense amplifier, a booster circuit 15 capable of generating a high voltage for rewriting, a control circuit 16 that controls these, etc. is conventional. It is similar to Memory cell array 11
is an arrangement of the memory cells described in FIG. 1, and the booster circuit 15 is a circuit as shown in FIG. The difference from the conventional one is that the address decoder 13
This is because a boost voltage switching circuit 17 is provided at the output end of the boost voltage switching circuit 17. This boosted voltage switching circuit 17 uses a high voltage (for example, V H
= 20 V), and during reading, a read voltage approximately close to the power supply voltage is supplied to the selected row of the memory cell array 11 where the output of the decoder 13 is "1",
This circuit is designed to supply zero voltage to the remaining unselected rows in which the output of the decoder 13 is "0" without causing any current to flow out.

この昇圧電圧切替え回路17の具体的構成例を
第5図に示す。第5図は、デコーダ13の一つの
出力端に接続される単位回路部分を示しており、
同様の回路がデコーダ13の各出力端に設けられ
ることになる。即ち入力端INはデコーダ13の
一つの出力端に接続される端子であり、出力端
OUTはメモリセルアレイ11の選択された行の
制御ゲートに選択信号電圧を供給する端子であ
る。この入力端INと出力端OUTの間には、読出
し/書込み制御信号R/により制御されるnチ
ヤネル、Dタイプの第1MOSFET―Qn1がトラン
スフアゲートとして設けられている。Hは昇圧回
路15の出力電圧が供給される端子であり、選択
信号電圧の出力端OUTとこの昇圧電圧供給端子
Hの間に、pチヤネル、Eタイプの第
2MOSFET―Qp1とnチヤネル、Dタイプの第
3MOSFET―Qo2が直列接続されている。第
2MOSFET―Qp1の基板はこれらMOSFET―
Qp1,Qo2の接続ノードN1に接続され、また第
3MOSFET―Qo2のゲートは出力端OUTの電位に
より制御されるようになつている。一方、選択信
号電圧の出力端OUTはnチヤネル、Eタイプの
MOSFET―Qo3とpチヤネル、Eタイプの
MOSFET―Qp2からなるCMOSインバータの入
力端に接続され、このCMOSインバータの出力
ノードN2の電位により前記第2MOSFET―Qp1
ゲートが制御されるようになつている。この
CMOSインバータの接地側には、直列にnチヤ
ネル、Eタイプの第4MOSFET―Qo4が設けら
れ、また電源Vcc側には並列にpチヤネル、Eタ
イプの第5MOSFET―Pp3が設けられていて、こ
れら第4、第5MOSFET―Qo4,Qp3のゲートは
読出し/書込み制御信号R/の補信号/Wに
より制御されるようになつている。
A specific example of the configuration of this boosted voltage switching circuit 17 is shown in FIG. FIG. 5 shows a unit circuit portion connected to one output terminal of the decoder 13,
A similar circuit will be provided at each output of the decoder 13. That is, the input terminal IN is a terminal connected to one output terminal of the decoder 13, and the output terminal
OUT is a terminal that supplies a selection signal voltage to the control gate of a selected row of the memory cell array 11. Between the input terminal IN and the output terminal OUT, an n-channel, D-type first MOSFET-Q n1 controlled by a read/write control signal R/ is provided as a transfer gate. H is a terminal to which the output voltage of the booster circuit 15 is supplied, and between the output terminal OUT of the selection signal voltage and this boosted voltage supply terminal H, there is a p-channel, E-type
2MOSFET - Q p1 and n channel, D type
3 MOSFET-Q o2 are connected in series. No.
The substrate of 2MOSFET-Q p1 is these MOSFET-
It is connected to the connection node N 1 of Q p1 and Q o2 , and the
The gate of 3MOSFET-Q o2 is controlled by the potential of the output terminal OUT. On the other hand, the output terminal OUT of the selection signal voltage is n-channel, E type.
MOSFET-Q o3 and p channel, E type
It is connected to the input end of a CMOS inverter consisting of MOSFET-Q p2 , and the gate of the second MOSFET-Q p1 is controlled by the potential of the output node N2 of this CMOS inverter. this
On the ground side of the CMOS inverter, an n-channel, E-type fourth MOSFET-Q o4 is installed in series, and on the power supply Vcc side, a p-channel, E-type fifth MOSFET-P p3 is installed in parallel. The gates of these fourth and fifth MOSFETs Q o4 and Q p3 are controlled by a complementary signal /W of the read/write control signal R/.

この切替え回路の動作は次のとおりである。な
お、nチヤネル、DタイプMOSFET―Qo1,Qo2
のしきい値は−3V、nチヤネル、Eタイプ
MOSFET―Qo3,Qo4のしきい値は1V、Pチヤネ
ル、EタイプMOSFET―Qp1,Qp2,Qp3のしき
い値は−1Vとする。
The operation of this switching circuit is as follows. In addition, n-channel, D type MOSFET-Q o1 , Q o2
Threshold is -3V, n channel, E type
The threshold values for MOSFETs Q o3 and Q o4 are 1V, and the threshold values for P channel and E type MOSFETs Q p1 , Q p2 and Q p3 are -1 V.

まず、書込みモードについて説明すると、この
とき/W=5V、R/=0Vが印加され、端子
Hには昇圧回路15から昇圧電圧VH=20Vが供
給される。いま、入力端子1Nが5V、即ちデコ
ーダ出力が“1”であるとすると、出力端OUT
にはMOSFET―Qo1のゲート電位よりそのしき
い値分だけ低い電位約3Vが現われる。これによ
り、MOSFET―Qo2がバイアスされてノードN1
には約6Vが現われる。一方、/W=5Vであつ
てMOSFET―Qo4がオン、Qp3がオフであるから
CMOSインバータが働き、出力端OUTの電位は
このCMOSインバータで反転されてその出力ノ
ードN2は零電位となり、これにより
MOSFETQp1がオンになる。この結果、ノード
N1の電位が出力端OUTに現われる。出力端
OUTの電位は更にMOSFET―Qo2およびQp1のオ
ン状態を深くする方向に変化するから、この帰還
動作によつて出力端OUTにはVH=20Vが得られ
ることになる。MOSFET―Qo1は出力端OUTの
電位が3V以上に上がるとオフになるから、上昇
した出力端OUTから入力端IN側へ電流が流れる
ことはない。
First, the write mode will be explained. At this time, /W=5V and R/=0V are applied, and the boosted voltage V H =20V is supplied to the terminal H from the booster circuit 15. Now, if the input terminal 1N is 5V, that is, the decoder output is "1", the output terminal OUT
A potential of approximately 3V lower than the gate potential of MOSFET-Q o1 by its threshold value appears. This biases MOSFET Q o2 to node N 1
Approximately 6V appears. On the other hand, since /W=5V and MOSFET-Q o4 is on and Q p3 is off,
The CMOS inverter works, and the potential of the output terminal OUT is inverted by this CMOS inverter, and its output node N2 becomes zero potential, which causes
MOSFETQ p1 turns on. This results in a node
The potential of N 1 appears at the output terminal OUT. Output end
Since the potential of OUT further changes in the direction of deepening the ON state of MOSFETs Q o2 and Q p1 , V H =20V is obtained at the output terminal OUT due to this feedback operation. MOSFET-Q o1 turns off when the potential at the output terminal OUT rises to 3V or higher, so no current flows from the increased output terminal OUT to the input terminal IN.

こうして、出力端OUTの電圧VH=20Vがメモ
リセルアレイ1の選択された行の制御ゲートに印
加され、入出力回路14からのデータ入力に応じ
て書込みが行われる。
In this way, the voltage V H =20V at the output terminal OUT is applied to the control gate of the selected row of the memory cell array 1, and writing is performed in response to data input from the input/output circuit 14.

次にデコーダ出力が“0”、即ち入力端INが
0Vの場合には、R/=0Vであるから出力端
OUTは上昇せず、CMOSインバータの出力ノー
ドN2が5VであつてMOSFET―Qp1はオフ状態に
保たれ、昇圧電圧VHは出力端OUTまで伝達され
ない。従つて昇圧回路15から出力“0”のデコ
ーダ出力段に電流が流出することもない。
Next, the decoder output is “0”, that is, the input terminal IN is
In the case of 0V, since R/=0V, the output terminal
OUT does not rise, the output node N 2 of the CMOS inverter is 5V, the MOSFET-Q p1 is kept off, and the boosted voltage V H is not transmitted to the output terminal OUT. Therefore, no current flows from the booster circuit 15 to the decoder output stage with the output "0".

次に読出しモードについて説明する。このと
き、入力端INの5V、0Vに応じてこれを出力端
OUTに出す必要がある。読出しモードでは、昇
圧回路15は昇圧回路としては働かず、端子Hに
は、電圧から第2図のMOSFET―QR,Q1,Q2
…Qnによる電圧電源降下分を引いた電圧が供給
される。またこのときR/=5Vとなるから、
入力端INが5Vであれば、MOSFET―Qo1で電圧
降下なくこれが出力端OUTに現われ、また入力
端INが0Vのときこれが出力端OUTに現われる。
R/W=5VによつてMOSFET―Qo4がオン、Qp3
がオフであるから、CMOSインバータの出力ノ
ードN2は出力端OUTの電位のいかんに拘らず5V
であり、これによりMOSFET―Qp1はオフ状態
となつて、端子Hの電圧が出力端OUTに現われ
ることはない。
Next, the read mode will be explained. At this time, change this to the output terminal depending on the 5V and 0V at the input terminal IN.
It is necessary to send it to OUT. In the read mode, the booster circuit 15 does not work as a booster circuit, and the voltage is connected to the terminal H by the MOSFETs shown in FIG. 2 - Q R , Q 1 , Q 2 ,
...The voltage minus the voltage drop due to Qn is supplied. Also, at this time, R/=5V, so
If the input terminal IN is 5V, this will appear at the output terminal OUT without voltage drop across MOSFET-Q o1 , and if the input terminal IN is 0V, this will appear at the output terminal OUT.
R/W=5V turns on MOSFET-Q o4 , Q p3
is off, the output node N2 of the CMOS inverter is 5V regardless of the potential of the output terminal OUT.
As a result, the MOSFET-Q p1 is turned off, and the voltage at the terminal H does not appear at the output terminal OUT.

これにより、デコーダ13で選択された行につ
いて制御ゲートに5Vが供給され、情報読出しが
行われることになる。
As a result, 5V is supplied to the control gate of the row selected by the decoder 13, and information reading is performed.

第6図は、第5図の切替え回路の過渡状態での
安定化を図つた実施例である。第5図と異なる点
は、ノードN1とMOSFET―Qp1の間にnチヤネ
ル、DタイプのMOSFET―Qo5を介挿すると共
に、ノードN1と電源VCCの間にnチヤネル、Dタ
イプのMOSFET―Qo6を介挿したことである。
FIG. 6 shows an embodiment in which the switching circuit of FIG. 5 is stabilized in a transient state. The difference from Fig. 5 is that an n-channel, D-type MOSFET-Q o5 is inserted between the node N 1 and the MOSFET-Q p1 , and an n-channel, D-type MOSFET is inserted between the node N 1 and the power supply V CC . This is because MOSFET-Q o6 was inserted.

この回路の基本動作は第5図と変らないので、
MOSFET―Qo5,Qo6の働きなついてのみ説明す
る。読出しモードから書込みモードに変る際、端
子Hが昇圧電圧VH=20Vとなり、入力端INが5V
から0Vに変化したときに、一瞬MOSFET―Qo1
がオン状態となると、端子Hから入力端IN側へ
直流電流が流れる。MOSFET―Qo5はこの過渡
状態での直流電流の流出を抑制する。これによ
り、入力端1Nが5Vとなつたところでの出力端
OUTに供給される昇圧電圧VHの低下を防止する
ことができる。
The basic operation of this circuit is the same as in Figure 5, so
Only the functions of MOSFETs Q o5 and Q o6 will be explained. When changing from read mode to write mode, terminal H becomes a boosted voltage V H = 20V, and input terminal IN becomes 5V.
When the voltage changes from to 0V, the MOSFET-Q o1
When is turned on, DC current flows from terminal H to input terminal IN. MOSFET-Q o5 suppresses the outflow of DC current during this transient state. As a result, when the input terminal 1N becomes 5V, the output terminal
It is possible to prevent the boosted voltage V H supplied to OUT from decreasing.

また、書込みモードから読出しモードに変つた
ときに、端子Hの電位が十分に下がらず例えば
10V程度にあつた場合、これが出力端OUTに出
ることは誤動作の原因となる。このとき
MOSFET―Qo6は、CMOSインバータの出力ノ
ードN2により制御されてオン状態となつて、端
子Hの電位が高くてもノードN1の電位を電源VCC
にクランプすることにより、高電位を出力端
OUTに出さないように働く。
Also, when changing from write mode to read mode, the potential of terminal H does not drop sufficiently, for example.
If the voltage is around 10V, it will appear at the output terminal OUT and cause malfunction. At this time
MOSFET-Q o6 is controlled by the output node N 2 of the CMOS inverter to be in the on state, and even if the potential of terminal H is high, the potential of node N 1 is controlled by the power supply V CC
By clamping the high potential to the output terminal
Work so as not to let it go out.

なお、VH=20Vの書込みモードにおいては、
CMOSインバータの出力ノードN2が0V、従つて
MOSFET―Qo6はオフ状態であるから、端子H
からこのMOSFET―Qo6を通つて電源VCCへ電流
が流出することはない。また第5図、第6図の実
施例では、切替え回路の入力端IN即ちデコーダ
の出力端と選択信号電圧の出力端OUTとの間に
トランスフアゲートとしてのMOSFET―Qo1
設けているが、これは省いても差支えない。何故
なら、デコーダ出力が“1”で選択信号電圧出力
端OUTに昇圧電位が出力される場合、これが直
接デコーダ出力段に供給されても、通常のデコー
ダ出力段構成では電流流出はなく、またデコーダ
出力が“0”のときはMOSFET―Qp1により昇
圧電位の選択信号電圧出力端OUTへの供給が阻
止されるからである。
In addition, in the write mode when V H = 20V,
The output node N2 of the CMOS inverter is 0V, therefore
Since MOSFET-Q o6 is in the off state, the terminal H
No current flows from the MOSFET to the power supply V CC through this MOSFET-Q o6 . Furthermore, in the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, a MOSFET-Q o1 as a transfer gate is provided between the input terminal IN of the switching circuit, that is, the output terminal of the decoder and the output terminal OUT of the selection signal voltage. This can be omitted. This is because when the decoder output is "1" and a boosted potential is output to the selection signal voltage output terminal OUT, even if this is directly supplied to the decoder output stage, there will be no current outflow in the normal decoder output stage configuration, and the decoder This is because when the output is "0", MOSFET-Q p1 blocks the supply of the boosted potential to the selection signal voltage output terminal OUT.

以上説明したように、本発明によれば、昇圧回
路からの電流流出を防止して、内部昇圧回路を備
えたE2PROMの信頼性向上を図ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent current outflow from the booster circuit and improve the reliability of an E 2 PROM equipped with an internal booster circuit.

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

第1図a〜dは電気的書替え可能な不揮発性半
導体メモリセルの一例の構造を示す図、第2図は
電気的書替え可能な不揮発性メモリの内部昇圧回
路の一例を示す図、第3図はそのクロツク波形を
示す図、第4図は本発明の一実施例のメモリ構成
を示す図、第5図は第4図の昇圧電圧切替え回路
の具体的構成例を示す図、第6図はその変形例を
示す図である。 11…メモリセルアレイ、12…アドレスバツ
フア、13…アドレスデコーダ、14…入出力回
路、15…昇圧回路、16…制御回路、17…昇
圧電圧切替え回路、Qo1…第1MOSFET、Qp1
第2MOSFET、Qo2…第3MOSFET、Qo3,Qp2
CMOSインバータ、Qo4…第4MOSFET、Qp3
第5MOSFET。
1A to 1D are diagrams showing the structure of an example of an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory cell, FIG. 2 is a diagram showing an example of an internal booster circuit of an electrically rewritable nonvolatile memory, and FIG. 4 is a diagram showing the memory configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing a specific configuration example of the boost voltage switching circuit of FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram showing the clock waveform. It is a figure which shows the modification. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Memory cell array, 12... Address buffer, 13... Address decoder, 14... Input/output circuit, 15... Boost circuit, 16... Control circuit, 17... Boost voltage switching circuit, Q o1 ... First MOSFET, Q p1 ...
2nd MOSFET, Q o2 … 3rd MOSFET, Q o3 , Q p2
CMOS inverter, Q o4 … 4th MOSFET, Q p3
5th MOSFET.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 浮遊ゲートと制御ゲートをもつ電気的書替え
可能な不揮発性半導体メモリセルを配列形成した
メモリセルアレイ、アドレスデコーダ、入出力回
路、書替えのための高電圧を発生し得る昇圧回
路、およびこの昇圧回路の出力を前記アドレスデ
コーダの出力に応じて選択して前記メモリセルア
レイに供給する切替え回路を少くとも集積形成し
てなるメモリ装置であつて、前記切替え回路は、
前記アドレスデコーダの出力端に直接接続される
かまたはゲートに読出し/書込み制御信号が与え
られる第1導電チヤネル、Dタイプの第
1MOSFETを介して接続される選択信号電圧の
出力端と、この選択信号電圧の出力端と前記昇圧
回路の出力端との間に直列接続された第2導電チ
ヤネル、Eタイプの第2MOSFETおよび前記選
択信号電圧によりゲートが制御される第1導電チ
ヤネル、Dタイプの第3MOSFETと、前記選択
信号電圧を入力としその反転出力により前記第
2MOSFETのゲートを制御するCMOSインバー
タと、このCMOSインバータの接地端側
MOSFETと直列接続され前記読出し/書込み制
御信号の補信号により制御される第1導電チヤネ
ル、Eタイプの第4MOSFETと、前記CMOSイ
ンバータの電源側MOSFETと並列接続され前記
読出し/書込み制御信号の補信号によりゲートが
制御される第2導電チヤネル、Eタイプの第
5MOSFETとを備えた単位回路を、前記アドレ
スデコーダの各出力端に設けて構成したことを特
徴とする不揮発性半導体メモリ装置。
1. A memory cell array in which electrically rewritable non-volatile semiconductor memory cells with floating gates and control gates are arranged, an address decoder, an input/output circuit, a booster circuit capable of generating a high voltage for rewriting, and a booster circuit of this booster circuit. A memory device comprising at least an integrated switching circuit which selects an output according to the output of the address decoder and supplies the output to the memory cell array, the switching circuit comprising:
a first conductive channel, a D-type first conductive channel, which is directly connected to the output end of the address decoder or whose gate is provided with a read/write control signal;
a second conductive channel connected in series between an output terminal of a selection signal voltage connected via one MOSFET and an output terminal of the selection signal voltage and the output terminal of the booster circuit, a second E-type MOSFET, and the selection signal voltage; A first conductive channel whose gate is controlled by a signal voltage, a third D-type MOSFET, and a first conductive channel whose gate is controlled by a signal voltage;
CMOS inverter that controls the gate of 2MOSFET and the ground end side of this CMOS inverter
A first conductive channel connected in series with the MOSFET and controlled by a complementary signal of the read/write control signal; a fourth E-type MOSFET connected in parallel with the MOSFET on the power supply side of the CMOS inverter and controlled by a complementary signal of the read/write control signal; a second conductive channel gated by a second conductive channel of type E;
1. A nonvolatile semiconductor memory device, characterized in that a unit circuit including 5 MOSFETs is provided at each output terminal of the address decoder.
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JPS57200997A (en) * 1981-06-03 1982-12-09 Toshiba Corp Non-volatile semiconductor memory

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