JPH05189984A - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
不揮発性半導体記憶装置Info
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- JPH05189984A JPH05189984A JP467892A JP467892A JPH05189984A JP H05189984 A JPH05189984 A JP H05189984A JP 467892 A JP467892 A JP 467892A JP 467892 A JP467892 A JP 467892A JP H05189984 A JPH05189984 A JP H05189984A
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- transistor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は電気的に書き換えや一括消去が可能
な不揮発性半導体記憶装置に関し、消去前の書き込みを
短時間で行なうことを目的とする。 【構成】 アドレスバッファ11及びデコーダ12は、
データ消去前の全トランジスタセルへの所定値のデータ
書き込み時に、4本すべてのビット線(又はワード線)
を2本同時に選択する。すなわち、パワーセーブ信号P
Dを“L”、信号XERNSを“L”とし、アドレスN
及びMが夫々“H”のときに,が“H”となり、こ
れらに接続されたビット線(又はワード線)が同時に選
択される。
な不揮発性半導体記憶装置に関し、消去前の書き込みを
短時間で行なうことを目的とする。 【構成】 アドレスバッファ11及びデコーダ12は、
データ消去前の全トランジスタセルへの所定値のデータ
書き込み時に、4本すべてのビット線(又はワード線)
を2本同時に選択する。すなわち、パワーセーブ信号P
Dを“L”、信号XERNSを“L”とし、アドレスN
及びMが夫々“H”のときに,が“H”となり、こ
れらに接続されたビット線(又はワード線)が同時に選
択される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は不揮発性半導体記憶装置
に係り、特に電気的に書き換えや一括消去が可能な不揮
発性半導体記憶装置に関する。
に係り、特に電気的に書き換えや一括消去が可能な不揮
発性半導体記憶装置に関する。
【0002】電気的に書き換えが可能な不揮発性半導体
記憶装置として、EEPROM(Electrically Erasabl
e Programable Read Only Memory) や一括で多数のセル
情報を消去する構成のフラッシュメモリが知られてい
る。この不揮発性半導体記憶装置は例えば図4に示す如
き全体構成とされている。同図中、複数個のトランジス
タセルからなるセルブロックが711 〜71N で示す如
くN個(例えば8個)並列に配設されており、各々のセ
ルブロック711 〜71N にはビット選択回路721 〜
72N とセンスアンプ及びライトバッファ731 〜73
N が別々に設けられている。
記憶装置として、EEPROM(Electrically Erasabl
e Programable Read Only Memory) や一括で多数のセル
情報を消去する構成のフラッシュメモリが知られてい
る。この不揮発性半導体記憶装置は例えば図4に示す如
き全体構成とされている。同図中、複数個のトランジス
タセルからなるセルブロックが711 〜71N で示す如
くN個(例えば8個)並列に配設されており、各々のセ
ルブロック711 〜71N にはビット選択回路721 〜
72N とセンスアンプ及びライトバッファ731 〜73
N が別々に設けられている。
【0003】また、セルブロック711 〜71N には共
通にロウアドレスバッファ74よりロウデコーダ75を
通して得られたロウアドレス信号が供給される。ビット
選択回路721 〜72N には共通にコラムアドレスバッ
ファ76よりコラムアドレスデコーダ77を通して得ら
れたコラムアドレス信号が供給される。更に、セルブロ
ック711 〜71N の各トランジスタセルのソース電極
にはソース電源回路78からの電圧VS が共通に印加さ
れる。
通にロウアドレスバッファ74よりロウデコーダ75を
通して得られたロウアドレス信号が供給される。ビット
選択回路721 〜72N には共通にコラムアドレスバッ
ファ76よりコラムアドレスデコーダ77を通して得ら
れたコラムアドレス信号が供給される。更に、セルブロ
ック711 〜71N の各トランジスタセルのソース電極
にはソース電源回路78からの電圧VS が共通に印加さ
れる。
【0004】図5は不揮発性半導体記憶装置の一つのセ
ルブロック71とその周辺の回路部を示す。同図中、図
4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。図5において、ビット選択回路72はNチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタQ1 〜Qn からなり、
各々のトランジスタQ1 〜Qn のゲートにはコラムデコ
ーダ77からのコラムアドレス信号Y1 〜Yn が印加さ
れる。
ルブロック71とその周辺の回路部を示す。同図中、図
4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。図5において、ビット選択回路72はNチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタQ1 〜Qn からなり、
各々のトランジスタQ1 〜Qn のゲートにはコラムデコ
ーダ77からのコラムアドレス信号Y1 〜Yn が印加さ
れる。
【0005】また、1つのセルブロック71はフローテ
ィングゲート及びコントロールゲートを有する全部でn
×n個の電界効果トランジスタQ11〜Qnnからなり、行
方向に配列されたn個のトランジスタQi1〜Qin(ただ
し、i=1,2…,n)の各ゲートにはロウデコーダ7
5からのロウアドレス信号Xi がワード線を介して印加
される。
ィングゲート及びコントロールゲートを有する全部でn
×n個の電界効果トランジスタQ11〜Qnnからなり、行
方向に配列されたn個のトランジスタQi1〜Qin(ただ
し、i=1,2…,n)の各ゲートにはロウデコーダ7
5からのロウアドレス信号Xi がワード線を介して印加
される。
【0006】また、列方向に配列されたn個のトランジ
スタQ1i〜Qniの各ドレインは、ビット線を介してビッ
ト選択回路72内のトランジスタQi のドレインに接続
されている。更にトランジスタQ11〜Qnnの各ソースに
はソース電源回路78からの電圧が印加される。また、
センスアンプ73a、ライトバック73bはトランジス
タQ1 〜Qn の各ソースに共通接続されている。
スタQ1i〜Qniの各ドレインは、ビット線を介してビッ
ト選択回路72内のトランジスタQi のドレインに接続
されている。更にトランジスタQ11〜Qnnの各ソースに
はソース電源回路78からの電圧が印加される。また、
センスアンプ73a、ライトバック73bはトランジス
タQ1 〜Qn の各ソースに共通接続されている。
【0007】このような半導体記憶装置において、書き
込み時にはロウアドレスXi とコラムアドレスYj を選
択することにより、セルブロック711 〜71N の各1
個のトランジスタQijにライトバッファ73からのデー
タが書き込まれる。すなわち、書き込みはロウアドレス
信号及びコラムアドレス信号で指定された各セルブロッ
ク711 〜71N について1ビット、全部でNビット同
時に行なわれる。一方、データの消去は全セルブロック
711 〜71N のすべてのトランジスタについて一括し
て行なわれる。
込み時にはロウアドレスXi とコラムアドレスYj を選
択することにより、セルブロック711 〜71N の各1
個のトランジスタQijにライトバッファ73からのデー
タが書き込まれる。すなわち、書き込みはロウアドレス
信号及びコラムアドレス信号で指定された各セルブロッ
ク711 〜71N について1ビット、全部でNビット同
時に行なわれる。一方、データの消去は全セルブロック
711 〜71N のすべてのトランジスタについて一括し
て行なわれる。
【0008】上記の一括消去型不揮発性半導体記憶装置
(フラッシュメモリ)の消去時には、メモリセルとなる
MOSFETがディプリーション化してしまう、いわゆ
る過剰消去を防止する意味で消去前に一旦、所定値のデ
ータを全セルブロック71 1 〜71N のすべてのトラン
ジスタについて書き込む必要があり、この書き込みをで
きるだけ短時間で行なうことが必要とされる。
(フラッシュメモリ)の消去時には、メモリセルとなる
MOSFETがディプリーション化してしまう、いわゆ
る過剰消去を防止する意味で消去前に一旦、所定値のデ
ータを全セルブロック71 1 〜71N のすべてのトラン
ジスタについて書き込む必要があり、この書き込みをで
きるだけ短時間で行なうことが必要とされる。
【0009】
【従来の技術】図4に示される不揮発性半導体記憶装置
の各々のセルブロック711 〜71N は前記したように
n×n個のトランジスタQ11〜Qnnからなり、それらは
n×n個のトランジスタセルを構成している。このトラ
ンジスタセル1個の構造は図6に示す如く、P型基板8
1にN型拡散領域82及び83が或る間隔をおいて形成
され、またフローティングゲート(FG)84とコント
ロールゲート(CG)85がP型基板81の上方に形成
され、更にこれらが酸化膜86で被覆形成された構造で
ある。また、N型拡散領域82,83にはソース電極8
7及びドレイン電極89が接続され、コントロールゲー
ト85にはゲート電極88が接続されている。
の各々のセルブロック711 〜71N は前記したように
n×n個のトランジスタQ11〜Qnnからなり、それらは
n×n個のトランジスタセルを構成している。このトラ
ンジスタセル1個の構造は図6に示す如く、P型基板8
1にN型拡散領域82及び83が或る間隔をおいて形成
され、またフローティングゲート(FG)84とコント
ロールゲート(CG)85がP型基板81の上方に形成
され、更にこれらが酸化膜86で被覆形成された構造で
ある。また、N型拡散領域82,83にはソース電極8
7及びドレイン電極89が接続され、コントロールゲー
ト85にはゲート電極88が接続されている。
【0010】このトランジスタセルに対して消去を行な
う(“1”を書き込む)には、ソース電極87に高電圧
を印加し、かつ、ゲート電極88にゼロVを印加すると
共にドレイン電極89をオープンとしてフローティング
ゲート84に蓄積されている電子を引き抜くことで行な
う。
う(“1”を書き込む)には、ソース電極87に高電圧
を印加し、かつ、ゲート電極88にゼロVを印加すると
共にドレイン電極89をオープンとしてフローティング
ゲート84に蓄積されている電子を引き抜くことで行な
う。
【0011】ここで、上記のトランジスタセルに“0”
が書き込まれている場合、すなわちフローティングゲー
ト84に電子が蓄積されている場合には、図7にIで示
す如くセルのしきい値が低下していき、消去時間Tでデ
ータ“1”判定しきい値レベル以下となり、消去が完了
する。
が書き込まれている場合、すなわちフローティングゲー
ト84に電子が蓄積されている場合には、図7にIで示
す如くセルのしきい値が低下していき、消去時間Tでデ
ータ“1”判定しきい値レベル以下となり、消去が完了
する。
【0012】これに対し、上記のトランジスタセルに
“1”が書き込まれている場合、すなわちフローティン
グゲート84に電子が蓄積されていない場合には、もと
もとしきい値レベルが低いために、上記の消去によって
図7にIIで示す如くセルのしきい値が低下していくこと
により、前記消去時間Tよりも短時間でしきい値レベル
が“0”となる。従って、“1”が書き込まれているト
ランジスタセルは上記の消去によって電子が引き抜かれ
過ぎ、ノーマリ−オン状態となってしまう。
“1”が書き込まれている場合、すなわちフローティン
グゲート84に電子が蓄積されていない場合には、もと
もとしきい値レベルが低いために、上記の消去によって
図7にIIで示す如くセルのしきい値が低下していくこと
により、前記消去時間Tよりも短時間でしきい値レベル
が“0”となる。従って、“1”が書き込まれているト
ランジスタセルは上記の消去によって電子が引き抜かれ
過ぎ、ノーマリ−オン状態となってしまう。
【0013】このような過剰消去を防止するため、一括
消去の際には消去前にすべてのセルブロック711 〜7
1N のトランジスタセルにデータ“0”を書き込む必要
がある。このデータ“0”の書き込みは、トランジスタ
セルに書き込まれているデータの値を判別することな
く、すべてのトランジスタセルについて行なわれる。す
なわち、図6に示すトランジスタセルのソース電極87
へのソース電圧VS を0Vとし、ゲート電極88へのゲ
ート電圧Vg を高電圧とし、更にドレイン電極89への
ドレイン電圧VD を高電圧とすることにより、このとき
のソース・ドレイン間の高電圧印加によって生じた高エ
ネルギーの電子が酸化膜86を通してフローティングゲ
ート84に到達して蓄積される。このようにして、トラ
ンジスタセルにデータ“0”が書き込まれる。
消去の際には消去前にすべてのセルブロック711 〜7
1N のトランジスタセルにデータ“0”を書き込む必要
がある。このデータ“0”の書き込みは、トランジスタ
セルに書き込まれているデータの値を判別することな
く、すべてのトランジスタセルについて行なわれる。す
なわち、図6に示すトランジスタセルのソース電極87
へのソース電圧VS を0Vとし、ゲート電極88へのゲ
ート電圧Vg を高電圧とし、更にドレイン電極89への
ドレイン電圧VD を高電圧とすることにより、このとき
のソース・ドレイン間の高電圧印加によって生じた高エ
ネルギーの電子が酸化膜86を通してフローティングゲ
ート84に到達して蓄積される。このようにして、トラ
ンジスタセルにデータ“0”が書き込まれる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来は上記
の消去前の書き込みは前記した通常のデータ“0”の書
き込み時と同様に各セルブロック711 〜71N の夫々
について1ビットずつ順番に行なっているために、N=
8の場合、1メガビットメモリの全ビット書き込みに約
1.2秒程度必要となる。これに対し、一括消去に要す
る時間が約1秒であることを考えると、データ消去時間
全体に対する書き込み時間が長く、消去が効率的に行な
えないという問題がある。
の消去前の書き込みは前記した通常のデータ“0”の書
き込み時と同様に各セルブロック711 〜71N の夫々
について1ビットずつ順番に行なっているために、N=
8の場合、1メガビットメモリの全ビット書き込みに約
1.2秒程度必要となる。これに対し、一括消去に要す
る時間が約1秒であることを考えると、データ消去時間
全体に対する書き込み時間が長く、消去が効率的に行な
えないという問題がある。
【0015】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
消去前の書き込みを短時間で行ない得る不揮発性半導体
記憶装置を提供することを目的とする。
消去前の書き込みを短時間で行ない得る不揮発性半導体
記憶装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、データ消去前の全トランジスタセルへの所定値のデ
ータ書き込み時に、すべてのビット線及びすべてのワー
ド線のうち少なくとも一方の線を複数本同時に選択する
多重選択回路を有する。
は、データ消去前の全トランジスタセルへの所定値のデ
ータ書き込み時に、すべてのビット線及びすべてのワー
ド線のうち少なくとも一方の線を複数本同時に選択する
多重選択回路を有する。
【0017】請求項2記載の発明では、アドレス信号が
共通に入力される複数の分割セルブロックと、複数の分
割セルブロックの各々に対応して設けられ、動作時に対
応する分割セルブロックにデータを書き込む複数の書き
込み回路と、データ消去前の全トランジスタセルへの所
定値のデータ書き込み時は複数の書き込み回路すべてを
夫々動作状態とする書き込み制御回路を設けたものであ
る。
共通に入力される複数の分割セルブロックと、複数の分
割セルブロックの各々に対応して設けられ、動作時に対
応する分割セルブロックにデータを書き込む複数の書き
込み回路と、データ消去前の全トランジスタセルへの所
定値のデータ書き込み時は複数の書き込み回路すべてを
夫々動作状態とする書き込み制御回路を設けたものであ
る。
【0018】請求項3記載の発明では、スペアセルブロ
ックとスペア用書き込み回路とを請求項2記載の発明に
更に付加すると共に、前記書き込み制御回路を、不良ト
ランジスタセルに接続されたビット線の各トランジスタ
セルへの書き込みを禁止し、前記スペア用書き込み回路
を動作状態としてスペアセルブロック内のトランジスタ
セルに書き込みを行なうよう制御する。
ックとスペア用書き込み回路とを請求項2記載の発明に
更に付加すると共に、前記書き込み制御回路を、不良ト
ランジスタセルに接続されたビット線の各トランジスタ
セルへの書き込みを禁止し、前記スペア用書き込み回路
を動作状態としてスペアセルブロック内のトランジスタ
セルに書き込みを行なうよう制御する。
【0019】
【作用】請求項1記載の発明では、消去前の書き込み時
には、多重選択された複数本のビット線又はワード線に
接続された複数値のトランジスタセルに夫々所定値のデ
ータを同時に書き込むことができる。
には、多重選択された複数本のビット線又はワード線に
接続された複数値のトランジスタセルに夫々所定値のデ
ータを同時に書き込むことができる。
【0020】請求項2記載の発明では、消去前の書き込
み時には複数の分割セルブロックの各ビット線が同時に
選択されるため、複数のトランジスタセルへの所定値の
データ書き込みが同時にできる。更に請求項3記載の発
明では、不良トランジスタセルへの書き込みが禁止さ
れ、不良トランジスタセルの代りにスペアセルブロック
内のトランジスタセルにデータを書き込むことができ
る。
み時には複数の分割セルブロックの各ビット線が同時に
選択されるため、複数のトランジスタセルへの所定値の
データ書き込みが同時にできる。更に請求項3記載の発
明では、不良トランジスタセルへの書き込みが禁止さ
れ、不良トランジスタセルの代りにスペアセルブロック
内のトランジスタセルにデータを書き込むことができ
る。
【0021】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の回路図を示す。
同図中、11はアドレスバッファ、12はデコーダであ
る。デコーダ12は前記したロウデコーダ75又はコラ
ムデコーダ77であり、同様にアドレスバッファ11は
前記したロウアドレスバッファ74又はコラムアドレス
バッファ76に相当する。ここでは、説明の簡単のた
め、選択するワード線(又はビット線)は4本とする。
同図中、11はアドレスバッファ、12はデコーダであ
る。デコーダ12は前記したロウデコーダ75又はコラ
ムデコーダ77であり、同様にアドレスバッファ11は
前記したロウアドレスバッファ74又はコラムアドレス
バッファ76に相当する。ここでは、説明の簡単のた
め、選択するワード線(又はビット線)は4本とする。
【0022】アドレスバッファ11はアドレス信号N,
Mとパワーセーブ信号PDとが入力される2入力NOR
回路111,112と、それらの出力信号を反転するイ
ンバータ113,114と、インバータ115、2入力
NAND回路116及び117と、インバータ118と
よりなる。パワーセーブ信号PDは不揮発性半導体記憶
装置(ここではフラッシュメモリ)をスタンバイモード
とするときのみ、“H”とされ、動作時は“L”とされ
る。また、NAND回路116及び117の各一方の入
力端子に入力される信号XERSは、一括消去前の書き
込み時のときにのみ“L”とされる信号である。
Mとパワーセーブ信号PDとが入力される2入力NOR
回路111,112と、それらの出力信号を反転するイ
ンバータ113,114と、インバータ115、2入力
NAND回路116及び117と、インバータ118と
よりなる。パワーセーブ信号PDは不揮発性半導体記憶
装置(ここではフラッシュメモリ)をスタンバイモード
とするときのみ、“H”とされ、動作時は“L”とされ
る。また、NAND回路116及び117の各一方の入
力端子に入力される信号XERSは、一括消去前の書き
込み時のときにのみ“L”とされる信号である。
【0023】デコーダ12は2入力NAND回路121
〜124と、インバータ125〜128とからなる。N
AND回路121及び122にはNAND回路116の
出力信号S11が共通に入力され、NAND回路123
及び124にはNAND回路117の出力信号S12が
共通に入力される。またNAND回路121及び123
にはインバータ114の出力信号S21が共通に入力さ
れ、NAND回路122及び124にはインバータ11
8の出力信号S22が共通に入力される。上記のアドレ
スバッファ11とデコーダ12は多重選択回路を構成す
る。
〜124と、インバータ125〜128とからなる。N
AND回路121及び122にはNAND回路116の
出力信号S11が共通に入力され、NAND回路123
及び124にはNAND回路117の出力信号S12が
共通に入力される。またNAND回路121及び123
にはインバータ114の出力信号S21が共通に入力さ
れ、NAND回路122及び124にはインバータ11
8の出力信号S22が共通に入力される。上記のアドレ
スバッファ11とデコーダ12は多重選択回路を構成す
る。
【0024】本実施例の動作について説明する。一括消
去前の書き込み時にはパワーセーブ信号PDが“L”、
アドレス信号N及びMが共に“H”、信号XERSが
“L”とされる。これにより、NAND回路116及び
117の各出力信号S11及びS12が共に“H”とな
り、インバータ114の出力信号S21が“H”、イン
バータ118の出力信号S22が“L”となる。
去前の書き込み時にはパワーセーブ信号PDが“L”、
アドレス信号N及びMが共に“H”、信号XERSが
“L”とされる。これにより、NAND回路116及び
117の各出力信号S11及びS12が共に“H”とな
り、インバータ114の出力信号S21が“H”、イン
バータ118の出力信号S22が“L”となる。
【0025】従って、インバータ125と127の各出
力信号が“H”、インバータ126と128の各出力信
号が“L”となり、インバータ125及び127の各出
力端子に接続されている2本のワード線(又はビット
線)が同時に選択される。
力信号が“H”、インバータ126と128の各出力信
号が“L”となり、インバータ125及び127の各出
力端子に接続されている2本のワード線(又はビット
線)が同時に選択される。
【0026】例えば、選択された2本のワード線が図5
のロウアドレスX1 ,X3 が伝送されるワード線である
ものとすると、この時点でコラムデコーダ77から取り
出されてコラムアドレスにより選択されたビット線が、
例えばY1 により選択されたビット線であるものとする
と、トランジスタ(セル)Q11及びQ31の夫々に同時に
データ“0”を書き込むことができる。
のロウアドレスX1 ,X3 が伝送されるワード線である
ものとすると、この時点でコラムデコーダ77から取り
出されてコラムアドレスにより選択されたビット線が、
例えばY1 により選択されたビット線であるものとする
と、トランジスタ(セル)Q11及びQ31の夫々に同時に
データ“0”を書き込むことができる。
【0027】他方、選択された2本がビット線であり、
図5のコラムアドレスY1 ,Y3 (図示せず)であるも
のとすると、その時点でロウアドレスにより選択された
ワード線が例えばX1 により選択されたワード線である
ものとすると、トランジスタ(セル)Q11とQ13の夫々
に同時にデータ“0”を書き込むことができる。
図5のコラムアドレスY1 ,Y3 (図示せず)であるも
のとすると、その時点でロウアドレスにより選択された
ワード線が例えばX1 により選択されたワード線である
ものとすると、トランジスタ(セル)Q11とQ13の夫々
に同時にデータ“0”を書き込むことができる。
【0028】以下、上記と同様にして2本のワード線
(又はビット線)を同時に選択した状態でコラムアドレ
ス(又はロウアドレス)を順次変化させて2本のワード
線に接続されている各4個、計8個のトランジスタセル
にデータを書き込んだ後、続いて、アドレス信号N及び
Mを例えば共に“L”に切換える。すると、今度はイン
バータ125と127の各出力信号が“L”、インバー
タ126と128の各出力信号が“H”となり、インバ
ータ126及び128の各出力端子に接続されているも
う一組の2本のワード線(又はビット数)が同時に選択
される。
(又はビット線)を同時に選択した状態でコラムアドレ
ス(又はロウアドレス)を順次変化させて2本のワード
線に接続されている各4個、計8個のトランジスタセル
にデータを書き込んだ後、続いて、アドレス信号N及び
Mを例えば共に“L”に切換える。すると、今度はイン
バータ125と127の各出力信号が“L”、インバー
タ126と128の各出力信号が“H”となり、インバ
ータ126及び128の各出力端子に接続されているも
う一組の2本のワード線(又はビット数)が同時に選択
される。
【0029】この状態で上記と同様にしてコラムアドレ
ス(又はロウアドレス)を順次変化させることにより、
残りの計8個のトランジスタセルにデータを書き込むこ
とができる。このようにして、本実施例によれば、従来
の1/2倍の時間で消去前の書き込みができる。
ス(又はロウアドレス)を順次変化させることにより、
残りの計8個のトランジスタセルにデータを書き込むこ
とができる。このようにして、本実施例によれば、従来
の1/2倍の時間で消去前の書き込みができる。
【0030】なお、図1の回路をロウアドレスバッファ
74及びロウデコーダ75と、コラムアドレスバッファ
76とコラムデコーダ77の両方に設けるようにしても
よいことは勿論である。この場合には更に消去前の書き
込み時間を短縮することができる。なお、図1の回路に
おいて、通常の書き込み時には信号XERSが“H”と
されるため、インバータ125〜128のうち、いずれ
か一つのインバータの出力信号のみが“H”であり、1
本のワード線(ビット線)のみが選択される。次に本発
明の第2実施例について説明する。図2は本発明の要部
の第2実施例の構成図を示す。図2において、分割セル
ブロック211 及び212 は夫々1つのセルブロック
(図4の71i )を2分割して得たブロックで、夫々同
一のロウアドレスと同一のコラムアドレスとが入力され
る。また、スペアセルブロック22は不良ビット(トラ
ンジスタセル)救済用に冗長に設けられた複数個のトラ
ンジスタセルからなる。スペアセルブロック22には分
割セルブロック211 及び212 の入力ロウアドレスと
同一のロウアドレスとコラムアドレスの一部が入力され
る。
74及びロウデコーダ75と、コラムアドレスバッファ
76とコラムデコーダ77の両方に設けるようにしても
よいことは勿論である。この場合には更に消去前の書き
込み時間を短縮することができる。なお、図1の回路に
おいて、通常の書き込み時には信号XERSが“H”と
されるため、インバータ125〜128のうち、いずれ
か一つのインバータの出力信号のみが“H”であり、1
本のワード線(ビット線)のみが選択される。次に本発
明の第2実施例について説明する。図2は本発明の要部
の第2実施例の構成図を示す。図2において、分割セル
ブロック211 及び212 は夫々1つのセルブロック
(図4の71i )を2分割して得たブロックで、夫々同
一のロウアドレスと同一のコラムアドレスとが入力され
る。また、スペアセルブロック22は不良ビット(トラ
ンジスタセル)救済用に冗長に設けられた複数個のトラ
ンジスタセルからなる。スペアセルブロック22には分
割セルブロック211 及び212 の入力ロウアドレスと
同一のロウアドレスとコラムアドレスの一部が入力され
る。
【0031】分割セルブロック211 及び212 に夫々
1対1に対応して書き込み回路23 1 、及び232 が設
けられ、またスペアセルブロック22に対応してスペア
用書き込み回路24が設けられている。書き込み回路2
31 及び232 、スペア用書き込み回路24は前記した
ライトバッファ73bに相当する。更に、書き込み制御
回路25は書き込み回路231 及び232 とスペア用書
き込み回路24の動作を制御する回路で、書き込み回路
231 及び232 へ夫々書き込み禁止信号WD1,XW
D1を供給すると共に、スペア用書き込み回路24とN
チャンネルMOS型電界効果トランジスタQ13のゲート
へ夫々動作制御信号REDを供給する。また、信号AD
n 及びXADn は、例えば図1のアドレスバッファ11
からの信号S11及びS12を用い得る。上記の信号A
Dn は書き込み回路231 及びNチャンネルMOS型電
界効果トランジスタQ11のゲートに夫々供給され、また
上記の選択信号XADnは書き込み回路232 及びNチ
ャンネルMOS型電界効果トランジスタQ12のゲートに
夫々供給される。
1対1に対応して書き込み回路23 1 、及び232 が設
けられ、またスペアセルブロック22に対応してスペア
用書き込み回路24が設けられている。書き込み回路2
31 及び232 、スペア用書き込み回路24は前記した
ライトバッファ73bに相当する。更に、書き込み制御
回路25は書き込み回路231 及び232 とスペア用書
き込み回路24の動作を制御する回路で、書き込み回路
231 及び232 へ夫々書き込み禁止信号WD1,XW
D1を供給すると共に、スペア用書き込み回路24とN
チャンネルMOS型電界効果トランジスタQ13のゲート
へ夫々動作制御信号REDを供給する。また、信号AD
n 及びXADn は、例えば図1のアドレスバッファ11
からの信号S11及びS12を用い得る。上記の信号A
Dn は書き込み回路231 及びNチャンネルMOS型電
界効果トランジスタQ11のゲートに夫々供給され、また
上記の選択信号XADnは書き込み回路232 及びNチ
ャンネルMOS型電界効果トランジスタQ12のゲートに
夫々供給される。
【0032】トランジスタQ11,Q12及びQ13の各ドレ
インは分割セルブロック211 ,212 、スペアセルブ
ロック22に夫々接続され、一方それらの各ソースはセ
ンスアンプ26に共通接続されている。
インは分割セルブロック211 ,212 、スペアセルブ
ロック22に夫々接続され、一方それらの各ソースはセ
ンスアンプ26に共通接続されている。
【0033】上記の書き込み制御回路25は例えば図3
に示す如き回路構成とされている。同図中、不良アドレ
ス記憶装置31は分割セルブロック211 及び212 を
構成している多数のトランジスタセルの中で、予め検査
して判別されている不良トランジスタセル(不良ビット
線)の位置を示すアドレス(すなわち不良アドレス)を
予め記憶している。
に示す如き回路構成とされている。同図中、不良アドレ
ス記憶装置31は分割セルブロック211 及び212 を
構成している多数のトランジスタセルの中で、予め検査
して判別されている不良トランジスタセル(不良ビット
線)の位置を示すアドレス(すなわち不良アドレス)を
予め記憶している。
【0034】この不良アドレス記憶装置31の出力が不
良アドレスが(n+1)ビットであるものとすると、不
良アドレスの各ビット出力RA0 〜RAn が2入力排他
的否定論理和(EX−NOR)回路320 〜32n の各
一方の入力端子に印加され、ここでアドレス信号AD0
〜ADn と排他的否定論理和をとられる。EX−NOR
回路32n の出力信号はインバータ33を介して2入力
NAND回路34で信号XERSと否定論理積をとられ
た後、(n+1)入力NAND回路35へ前記EX−N
OR回路320 〜32n-1 の出力信号と共に入力され
る。
良アドレスが(n+1)ビットであるものとすると、不
良アドレスの各ビット出力RA0 〜RAn が2入力排他
的否定論理和(EX−NOR)回路320 〜32n の各
一方の入力端子に印加され、ここでアドレス信号AD0
〜ADn と排他的否定論理和をとられる。EX−NOR
回路32n の出力信号はインバータ33を介して2入力
NAND回路34で信号XERSと否定論理積をとられ
た後、(n+1)入力NAND回路35へ前記EX−N
OR回路320 〜32n-1 の出力信号と共に入力され
る。
【0035】NAND回路35の出力信号はインバータ
36を通して動作制御信号REDとして出力される一
方、NAND回路38及び39に入力され、ここで不良
アドレス記憶装置31からの不良アドレスの最上位ビッ
トRAn 及びそれをインバータ37で反転した値XRA
n と夫々否定論理積をとられる。NAND回路38,3
9の各出力信号はインバータ40,41を通して前記書
き込み禁止信号WD1,XWD1として出力される。
36を通して動作制御信号REDとして出力される一
方、NAND回路38及び39に入力され、ここで不良
アドレス記憶装置31からの不良アドレスの最上位ビッ
トRAn 及びそれをインバータ37で反転した値XRA
n と夫々否定論理積をとられる。NAND回路38,3
9の各出力信号はインバータ40,41を通して前記書
き込み禁止信号WD1,XWD1として出力される。
【0036】次に図2及び図3の実施例の動作について
説明する。一括消去前の書き込み時には信号XERSは
“L”とされる。また入力アドレス信号(ロウアドレス
及びコラムアドレス)AD0 〜ADn が不良アドレスと
不一致のときの正常なトランジスタセルへの書き込み時
には、図3のインバータ36の出力動作制御信号RED
は“L”とされ、よってインバータ40から取り出され
る書き込み禁止信号WD1及びインバータ41から取り
出される書き込み禁止信号XWD1はいずれも“L”で
ある。
説明する。一括消去前の書き込み時には信号XERSは
“L”とされる。また入力アドレス信号(ロウアドレス
及びコラムアドレス)AD0 〜ADn が不良アドレスと
不一致のときの正常なトランジスタセルへの書き込み時
には、図3のインバータ36の出力動作制御信号RED
は“L”とされ、よってインバータ40から取り出され
る書き込み禁止信号WD1及びインバータ41から取り
出される書き込み禁止信号XWD1はいずれも“L”で
ある。
【0037】これにより、図2に示すスペア用書き込み
回路24は動作禁止状態とされ、更にトランジスタQ13
はオフとされる。また、一括消去前の書き込み時は信号
AD n 及びXADn がいずれも“H”とされ、その結
果、書き込み回路231 及び232 はいずれも動作状態
とされる。
回路24は動作禁止状態とされ、更にトランジスタQ13
はオフとされる。また、一括消去前の書き込み時は信号
AD n 及びXADn がいずれも“H”とされ、その結
果、書き込み回路231 及び232 はいずれも動作状態
とされる。
【0038】分割セルブロック211 及び212 には同
一のアドレス信号(ロウアドレス及びコラムアドレス)
が入力されるから、そのアドレス信号によって指示され
た分割セルブロック211 及び212 内の両トランジス
タセルに、書き込み回路23 1 及び232 からのデータ
が同時に書き込まれる。このようにして、分割セルブロ
ック211 及び212 の夫々のトランジスタセルに同時
に、かつ、順次にデータ書き込みが行なわれる。
一のアドレス信号(ロウアドレス及びコラムアドレス)
が入力されるから、そのアドレス信号によって指示され
た分割セルブロック211 及び212 内の両トランジス
タセルに、書き込み回路23 1 及び232 からのデータ
が同時に書き込まれる。このようにして、分割セルブロ
ック211 及び212 の夫々のトランジスタセルに同時
に、かつ、順次にデータ書き込みが行なわれる。
【0039】ところで、以上は入力されたアドレスが不
良アドレスと不一致な正常時の動作であるが、入力アド
レスが不良アドレスと一致する場合は、図3に示したN
AND回路35の出力信号が“L”となるから、インバ
ータ36から取り出される動作制御信号REDが“H”
とされ、これによりインバータ40,41の出力信号W
D1及びXWD1のいずれか一方が“H”とされる。
良アドレスと不一致な正常時の動作であるが、入力アド
レスが不良アドレスと一致する場合は、図3に示したN
AND回路35の出力信号が“L”となるから、インバ
ータ36から取り出される動作制御信号REDが“H”
とされ、これによりインバータ40,41の出力信号W
D1及びXWD1のいずれか一方が“H”とされる。
【0040】ここで、前記した不良アドレスの最上位ビ
ットRAn が“H”のときは分割セルブロック211 内
のトランジスタセルが不良であり、RAn が“L”のと
きは分割セルブロック212 内のトランジスタセルが不
良であるようにされている。従って、例えば分割セルブ
ロック211 内のトランジスタセルに不良がある場合に
は、不良アドレスの最上位ビットRAn が“H”であ
り、よって図3に示したインバータ40及び41の出力
信号WD1及びXWD1のうちWD1が“H”とされ
る。
ットRAn が“H”のときは分割セルブロック211 内
のトランジスタセルが不良であり、RAn が“L”のと
きは分割セルブロック212 内のトランジスタセルが不
良であるようにされている。従って、例えば分割セルブ
ロック211 内のトランジスタセルに不良がある場合に
は、不良アドレスの最上位ビットRAn が“H”であ
り、よって図3に示したインバータ40及び41の出力
信号WD1及びXWD1のうちWD1が“H”とされ
る。
【0041】信号WD1が“H”になることにより、書
き込み回路231 の動作が禁止される。また、動作制御
信号REDが“H”になることにより、スペア用書き込
み回路24が動作状態とされ、かつ、トランジスタQ13
がオンとされる。
き込み回路231 の動作が禁止される。また、動作制御
信号REDが“H”になることにより、スペア用書き込
み回路24が動作状態とされ、かつ、トランジスタQ13
がオンとされる。
【0042】これにより、不良アドレスが指定されたと
きは上記の場合、分割セルブロック211 内の不良アド
レストランジスタセルに代えてスペアセルブロック22
内のトランジスタセルに、分割セルブロック212 のト
ランジスタセルと共に、同一の所定データが同時に書き
込まれることとなる。
きは上記の場合、分割セルブロック211 内の不良アド
レストランジスタセルに代えてスペアセルブロック22
内のトランジスタセルに、分割セルブロック212 のト
ランジスタセルと共に、同一の所定データが同時に書き
込まれることとなる。
【0043】なお、通常の書き込み時には信号ADn 及
びXADn のうちいずれか一方のみが“H”とされ、ま
た不良アドレスに不一致のときには信号REDが“L”
とされるため、書き込み回路231 及び232 のうちの
いずれか一方のみが動作状態とされ、分割セルブロック
211 及び212 のうちの一方のみにデータが書き込ま
れる。
びXADn のうちいずれか一方のみが“H”とされ、ま
た不良アドレスに不一致のときには信号REDが“L”
とされるため、書き込み回路231 及び232 のうちの
いずれか一方のみが動作状態とされ、分割セルブロック
211 及び212 のうちの一方のみにデータが書き込ま
れる。
【0044】このようにして、一括消去前の書き込み時
に例えば4ワードを同時に書き込みを行なうことによ
り、通常の書き込み時の1/4倍の時間で全セルに書き
込みができる。
に例えば4ワードを同時に書き込みを行なうことによ
り、通常の書き込み時の1/4倍の時間で全セルに書き
込みができる。
【0045】
【発明の効果】上述の如く、請求項1及び2記載の発明
によれば、多重選択された複数本のビット線又はワード
線に接続された複数個のトランジスタセルに夫々所定値
のデータを同時に書き込むとができるため、従来に比べ
て一括消去前の全ビット書き込み時間を短縮することが
でき、また請求項3記載の発明によれば、一括消去前の
全ビット書き込み時に不良ビットがある場合には、冗長
に設けたスペアセルブロックへ不良ビットに代えて書き
込むことができる等の特長を有するものである。
によれば、多重選択された複数本のビット線又はワード
線に接続された複数個のトランジスタセルに夫々所定値
のデータを同時に書き込むとができるため、従来に比べ
て一括消去前の全ビット書き込み時間を短縮することが
でき、また請求項3記載の発明によれば、一括消去前の
全ビット書き込み時に不良ビットがある場合には、冗長
に設けたスペアセルブロックへ不良ビットに代えて書き
込むことができる等の特長を有するものである。
【図1】本発明の要部の第1実施例の回路図である。
【図2】本発明の要部の第2実施例の構成図である。
【図3】図2中の書き込み制御回路の一実施例の回路図
である。
である。
【図4】本発明が適用される半導体記憶装置の全体構成
図である。
図である。
【図5】図4の要部の回路図である。
【図6】トランジスタセルの構造図である。
【図7】過剰消去の説明図である。
11 アドレスバッファ 12 デコーダ 211 212 分割セルブロック 22 スペアセルブロック 231 ,232 書き込み回路 24 スペア用書き込み回路 25 書き込み制御回路 31 不良アドレス記憶装置 711 〜71N セルブロック Q11〜Qnn フローティングゲート付電界効果トランジ
スタ(トランジスタセル)
スタ(トランジスタセル)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/792 H01L 29/78 371
Claims (3)
- 【請求項1】 複数本のワード線の各々が行方向に配列
された複数個のトランジスタセル(Qi1〜Qin)のゲー
トに共通に夫々接続され、かつ、複数本のビット線の各
々が列方向に配列された複数個のトランジスタセル(Q
1j〜Qnj)のドレインに共通に夫々接続され、任意のト
ランジスタセルへの電気的書き込み及び全トランジスタ
セルのデータの電気的一括消去可能な不揮発性半導体記
憶装置において、 データ消去前の全トランジスタセルへの所定値のデータ
書き込み時に、すべての前記ビット線及びすべての前記
ワード線のうちの少なくとも一方の線を複数本単位で同
時に選択して、該多重選択された複数本のビット線又は
ワード線に接続された複数個のトランジスタセルに夫々
前記所定値のデータを同時に書き込むことを特徴とする
不揮発性半導体記憶装置。 - 【請求項2】 すべての前記トランジスタセル(Q11〜
Qnn)を分割して得た複数個ずつのトランジスタセルか
らなり、アドレス信号が共通に入力される複数の分割セ
ルブロック(211 ,222 )と、該分割セルブロック
(211 ,212 )の各々に対応して設けられ、動作時
に対応する分割セルブロックにデータを書き込む複数の
書き込み回路(231 ,232 )と、該複数の書き込み
回路(231 ,232 )を通常の書き込み時は一回路の
み動作状態とし、前記データ消去前の全トランジスタセ
ルへの所定値のデータ書き込み時は該複数の書き込み回
路(231 ,232 )を夫々動作状態とする書き込み制
御回路(25)とを設けたことを特徴とする請求項1記
載の不揮発性半導体記憶装置。 - 【請求項3】 前記複数の分割セルブロック(211 ,
212 )内の不良トランジスタセルに代えて使用するト
ランジスタセルからなるスペアセルブロック(22)
と、該スペアセルブロック(22)に対応して設けられ
たスペア用書き込み回路(24)とを更に設け、前記書
き込み制御回路(25)は前記複数の書き込み回路(2
31 ,232 )を動作状態としたとき、前記不良トラン
ジスタセルに接続されたビット線の各トランジスタセル
への書き込みを禁止し、前記スペア用書き込み回路(2
4)を動作状態として前記スペアセルブロック(22)
内のトランジスタセルに書き込みを行なうよう制御する
ことを特徴とする請求項2記載の不揮発性半導体記憶装
置。
Priority Applications (21)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP467892A JPH05189984A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 不揮発性半導体記憶装置 |
EP99115180A EP0961290B1 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Flash memory with improved erasability and its circuitry |
KR1019930702211A KR970003809B1 (ko) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | 소거특성을 개량한 플래쉬메모리 및 그것에 대한 회로 |
DE69232211T DE69232211T2 (de) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Flash-Speicher mit besserer Löschbarkeit und dessen Schaltung |
EP99115179A EP0961289B1 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Flash memory with improved erasability and its circuitry |
EP01117838A EP1168365A3 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Negative-voltage bias circuit |
EP99110956A EP0944094B1 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Power switching circuit |
EP01121238A EP1168362A3 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Flash memory with improved erasability and its circuitry |
DE69900372T DE69900372T2 (de) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Versorgungsspannungsschalter |
EP92924898A EP0570597B1 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Flash memory improved in erasing characteristic, and circuit therefor |
DE69232807T DE69232807T2 (de) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Flash-Speicher mit besserer Löschbarkeit und dessen Schaltung |
EP99114223A EP0954102A1 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Exclusive or/nor circuits |
PCT/JP1992/001608 WO1993012525A1 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Flash memory improved in erasing characteristic, and circuit therefor |
DE69231751T DE69231751T2 (de) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Flash-speicher mit verbesserten löscheigenschaften und schaltung dafür |
US08/436,699 US5770963A (en) | 1991-12-09 | 1995-05-08 | Flash memory with improved erasability and its circuitry |
US08/436,721 US5608670A (en) | 1991-12-09 | 1995-05-08 | Flash memory with improved erasability and its circuitry |
US08/440,843 US5619450A (en) | 1991-12-09 | 1995-05-15 | Drive circuit for flash memory with improved erasability |
US08/441,460 US5576637A (en) | 1991-12-09 | 1995-05-15 | XOR CMOS logic gate |
US08/441,598 US5592419A (en) | 1991-12-09 | 1995-05-15 | Flash memory with improved erasability and its circuitry |
US08/445,103 US5631597A (en) | 1991-12-09 | 1995-05-19 | Negative voltage circuit for a flash memory |
US08/449,001 US5640123A (en) | 1991-12-09 | 1995-05-24 | Substrate voltage control circuit for a flash memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP467892A JPH05189984A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 不揮発性半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05189984A true JPH05189984A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11590557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP467892A Withdrawn JPH05189984A (ja) | 1991-12-09 | 1992-01-14 | 不揮発性半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05189984A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8629490B2 (en) | 2006-03-31 | 2014-01-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Nonvolatile semiconductor storage device with floating gate electrode and control gate electrode |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP467892A patent/JPH05189984A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8629490B2 (en) | 2006-03-31 | 2014-01-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Nonvolatile semiconductor storage device with floating gate electrode and control gate electrode |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |