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JPH065085A - 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

Publication number
JPH065085A
JPH065085A JP15783192A JP15783192A JPH065085A JP H065085 A JPH065085 A JP H065085A JP 15783192 A JP15783192 A JP 15783192A JP 15783192 A JP15783192 A JP 15783192A JP H065085 A JPH065085 A JP H065085A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
page
read operation
reading
read
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15783192A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Tanaka
義幸 田中
Tomoharu Tanaka
智晴 田中
Hiroshi Nakamura
寛 中村
Hideko Ohira
秀子 大平
Yutaka Okamoto
豊 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP15783192A priority Critical patent/JPH065085A/ja
Publication of JPH065085A publication Critical patent/JPH065085A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ページの切り替り点でのランダム
リード動作を不要として読み出しの高速化を図ることを
目的とする。 【構成】 メモリ手段1からのデータ読み出し時に所定
単位のデータをランダムリード動作によりラッチしてデ
ータ出力線に読み出すとともに複数の所定単位のデータ
の連続読み出しに際し一方がラッチされた先の所定単位
のデータをデータ出力線に読み出している間に他方が次
の所定単位のデータをランダムリード動作によりラッチ
する複数のラッチ手段2A,2Bを有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性半導体記憶装
置、特にNAND型EEPROMに関する。
【0002】
【従来の技術】EEPROMの一つとして、高集積化が
可能なNAND型EEPROMが知られている。これ
は、複数のメモリセルをそれらのソース、ドレインを隣
接するもの同士で共有する形で直列接続して一単位と
し、ビット線に接続するものである。メモリセルは通
常、電荷蓄積層と制御ゲートが積層されたFETMOS
構造を有する。メモリセルアレイは、p型基板、又はn
型基板に形成されたp型ウェル内に集積形成される。N
ANDセルのドレイン側は選択ゲートを介してビット線
に接続され、ソース側はやはり選択ゲートを介して、ソ
ース線(基準電位配線)に接続される。メモリセルの制
御ゲートは、行方向に連続的に接続されてワード線とな
る。通常同一ワード線につながるメモリセルの集合を1
ページと呼び、一組のドレイン側及びソース側の選択ゲ
ートに挟まれたページの集合を1NANDブロック又は
単に1ブロックと呼ぶ。通常1ブロックは独立に消去可
能な最小単位となる。
【0003】NAND型EEPROMの動作は次の通り
である。データの消去は1NANDブロック内のメモリ
セルに対して同時に行われる。即ち選択されたNAND
ブロックの全ての制御ゲートを基準電位VSSとし、p
型ウェル及びn型基板に高電圧VPP(例えば20V)
を印加する。これにより、全てのメモリセルにおいて浮
遊ゲートから基板に電子が放出され、しきい値は負の方
向にシフトする。通常この状態を”1”状態と定義す
る。またチップ消去は全NANDブロックを選択状態に
することによりなされる。
【0004】データの書き込み動作は、ビット線から最
も離れた位置のメモリセルから順に行われる。NAND
ブロック内の選択された制御ゲートには高電圧VPP
(例えば20V)を印加し、他の非選択ゲートには中間
電位VM(例えば10V)を与える。またビット線には
データに応じて、VSS又はVMを与える。ビット線に
VSSが与えられたとき(”0”書き込み)、その電位
は選択メモリセルに伝達され、浮遊ゲートに電子注入が
生ずる。これによりその選択メモリセルのしきい値は正
方向にシフトする。通常この状態を”0”状態と定義す
る。ビット線にVMが与えられた(”1”書き込み)メ
モリセルには電子注入は起らず、従ってしきい値は変化
せず負に留まる。データの読み出し動作はNANDブロ
ック内の選択されたメモリセルの制御ゲートをVSSと
して、それ以外の制御ゲート及び選択ゲートをVCCと
し選択メモリセルで電流が流れるか否かを検出すること
により行われる。NAND型EEPROMではメモリセ
ルを直列に接続しているためにセル電流が小さく、ビッ
ト線の放電には数μsの時間を要する。よってランダム
リードには約10μsかかる。データは1ページ分、セ
ンスアンプ兼データラッチ回路にラッチされる。ページ
リードは、このラッチデータを読み出すだけであるから
約100nsで読める。例えばページ長が256バイト
のもので、1ページのデータを読み出すには、ランダム
リード1回とページリード255回で(10+0.1×
255)μsで約35μsの時間を要する。よって複数
のページのデータを読み出す場合には、ページの切り替
え部で10μsのランダムリード動作を必要とする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来のN
AND型EEPROMにおいては、複数のページにわた
るデータを読み出す際に、ページの切り替わり部分で1
0μsのランダムリード動作を必要とするため、読み出
しに時間がかかるという問題があった。
【0006】本発明は以上のような問題に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、ページの切り替わり
点でのランダムリード動作が不要で読み出しの高速化を
図ることができる不揮発性半導体記憶装置を提供するこ
とにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、所定単位に分割されたデータ書き込み領域
を備えたメモリ手段と、該メモリ手段からのデータ読み
出し時に所定単位のデータをランダムリード動作により
ラッチしてデータ出力線に読み出すとともに複数の所定
単位のデータの連続読み出しに際し一方がラッチされた
先の所定単位のデータをデータ出力線に読み出している
間に他方が次の所定単位のデータをランダムリード動作
によりラッチする複数のラッチ手段とを有することを要
旨とする。
【0008】
【作用】上記構成において、複数の所定単位、例えば複
数ページ分のデータの連続読み出しに際し、ページの切
り替りでのランダムリード動作が不要となる。これによ
り、最初のランダムリード動作を除けば、見かけ上ペー
ジリードのサイクルで複数ページのデータを読み出すこ
とが可能となり、高速読み出しが実現される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0010】図1は、本実施例に係るNAND型EEP
ROMを用いた不揮発性半導体記憶装置の構成を示すブ
ロック図である。同図中、1はメモリ手段としてのメモ
リセルアレイであり、所定単位のデータ書き込み領域で
あるページの集合からなるブロックに分割され、このブ
ロックを最小消去単位として構成されている。このメモ
リセルアレイ1に対し、データ書き込み、読み出しを行
うためのラッチ手段としてのセンスアンプ兼ラッチ回路
2が設けられている。このセンスアンプ兼ラッチ回路2
は、2A,2Bに2分割されている。本実施例では、1
ページを256ビットとしたとき、センスアンプ兼ラッ
チ回路2は128ビットずつに分割されているとする。
センスアンプ兼ラッチ回路2はデータ入出力バッファ6
につながり、アドレスバッファ4からのアドレス信号を
うけるカラムデコーダ3の出力を入力として受けるよう
になっている。またメモリセルアレイ1に対して、制御
ゲート及び選択ゲートを制御するためにロウデコーダ5
が設けられ、メモリセルアレイ1が形成されるp型基板
(またはp型ウェル)の電位を制御するための基板電位
制御回路7が設けられている。
【0011】図2は、センスアンプ兼ラッチ回路2Aと
メモリセルアレイ1との接続を示している。C2 MOS
フリップフロップからなるセンスアンプ兼データラッチ
回路FFAがあり、その第1の出力がΦFAにより制御
されるEタイプnチャネルMOSトランジスタQn7を
介して、ビット線BLiに接続されている。またビット
線をプリチャージするEタイプpチャネルMOSトラン
ジスタQp5とビット線を放電するEタイプnチャネル
MOSトランジスタQn10が接続されている。FFA
の2個の出力ノードはカラム選択信号CSLiにより制
御されるEタイプnチャネルMOSトランジスタQn
1,Qn2を介してデータ入出力線I/O’,I/Oに
接続されている。I/O’,I/Oは各センスアンプ兼
ラッチ回路に共通に接続され、I/Oセンスアンプに入
力されている。センスアンプ兼ラッチ回路2Aとセンス
アンプ兼ラッチ回路2Bではその回路構成は同じであ
る。FFの活性化信号ΦSP,ΦSN,ΦRP,ΦRN
及びΦFの活性化のタイミングが異なる。
【0012】ここで2ページに書き込まれたデータを読
み出す場合を例にとり、図4のタイミングチャートを用
いて、本実施例の読み出し動作を説明する。
【0013】まず1ページ目はセンスアンプ兼ラッチ回
路2A,2Bとも同時に動作する。ΦFA,ΦFBを”
H”とし、ΦSPA,ΦSPBを”H”、ΦSNA,Φ
SNBを”L”、ΦRPA,ΦRPBを”H”、ΦRN
A,ΦRNBを”L”としてC2 MOSフリップフロッ
プFFA,FFBを非活性としたのち、ΦP’を”L”
としてビット線をVCCにプリチャージする。次に選択
された制御ゲートをVSSに非選択の制御ゲートをVC
Cに、選択された選択ゲートをVCCにする。ここで、
選択されたメモリセルが消去されており、負のしきい値
を持っていれば、セル電流が流れビット線はVSSに放
電される。またメモリセルが正のしきい値を持っていれ
ばセル電流は流れずビット線はVCCレベルを維持す
る。次いで、ΦSPA,ΦSPBを”L”、ΦSNA,
ΦSNBを”H”としてビット線電位を検知し、ΦRP
A,ΦRPBを”L”、ΦRNA,ΦRNBを”H”と
することによってデータをラッチする。そのあと、ΦF
A,ΦFBを”L”とする。
【0014】次に、カラムゲートCSLiが開き、セン
スアンプ兼ラッチ回路2Aの最下位アドレスから1ペー
ジ目のページ読み出しを行う。128アドレス分(カラ
ムアドレス0〜127)読み出したところで、センスア
ンプ兼ラッチ回路2A側のメモリセルに対し、2ページ
目のロウアドレスに対するランダムリード動作を行う。
これはアドレスが128であることを検知して行われ
る。ΦFAを”H”とし、ΦSPAを”H”、ΦSNA
を”L”、ΦRPAを”H”、ΦRNAを”L”、ΦR
PAを”H”、ΦRNAを”L”としてC2 MOSフリ
ップフロップFFAを非活性としたのち、ΦP’を”
L”としてビット線をVCCにプリチャージする。次に
選択された制御ゲートをVSSに、非選択の制御ゲート
をVCCに、選択された選択ゲートをVCCにする。次
にΦSPAを”L”、ΦSNAを”H”としてビット線
電位を検知し、ΦRPAを”L”、ΦRNAを”H”と
することによってデータをラッチする。そのあとΦFA
を”L”とする。1ページ目のページ読み出しが256
アドレス分進んだところでは既に次の2ページ目の12
8カラムアドレス分はセンスアンプ兼ラッチ回路2Aに
データがラッチされているので、ランダムリード動作を
する必要はない。ここで、センスアンプ兼ラッチ回路2
Aから2ページ目のカラムアドレス0〜127までをペ
ージリードしている間に、センスアンプ兼ラッチ回路2
B側のメモリセルに対し、2ページ目の残りのアドレス
に対するランダムリード動作を行う。ΦFBを”H”と
し、ΦSPBを”L”、ΦRPBを”H”、ΦRNB
を”L”としてC2 MOSフリップフロップFFBを非
活性としたのち、ΦP’を”L”としてビット線をVC
Cにプリチャージする。次に選択された制御ゲートをV
SSに、非選択の制御ゲートをVCCに、選択された選
択ゲートをVCCにする。次にΦSPBを”L”、ΦS
NBを”H”としてビット線電位を検知し、ΦRPB
を”L”、ΦRNBを”H”とすることによってデータ
をラッチする。そのあとΦFBを”L”とする。
【0015】以上のように、1ページを128ビットず
つに分割したメモリセルの一方をページ読み出ししてい
る間に、他方のランダムリード動作を行うことによっ
て、ページの切り替り点でもランダムリード動作を挟む
ことなくページリードのタイミングを保ったまま複数の
ページにわたるデータの読み出しが可能となる。
【0016】本発明は上記実施例に限られない。上記実
施例では、各ページ、即ちメモリセルアレイを2分割し
たが、例えば4分割にしてもかまわないし、任意の数に
分割してよい。また4分割したうちの2個のみが交互に
読み出しを行なうようにしてもよく、分割したもの全て
が順に動作する必要もない。またこれらの分割はメモリ
セルアレイ上の物理的に連続のものを1つの分割単位と
しなくてもよい。例えば1バイトが8ビット線からなる
場合に、ビット線8本ごとに、第1の分割単位に属する
もの、第2の分割単位に属するものと交互に分割を行な
ってもよい。また図4のタイミングチャートは一例を示
したにすぎない。例えば、図4ではカラムアドレスが1
28になったら、次にランダムリードを始めているが、
このランダムリードの開始のタイミングは大きな任意性
を有する。アドレスの128の入力を検知してもよい
し、アドレス127の読み出し終了を検知してもよい
し、アドレス128以降の任意のアドレスを検知しても
よい。チップ内部にアドレスを自動発生する手段をもっ
て、タイミングを決定してもよい。またカラムアドレス
は最下位から順に読む必要もない。またビット線のプリ
チャージ信号は共通になっているが、別々にしてもよ
い。その他本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て利用することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の所定単位のデータの連続読み出しに際し、一方が
ラッチされた先の所定単位のデータをデータ出力線に読
み出している間に他方が次の所定単位のデータをランダ
ムリード動作によりラッチする複数のラッチ手段を具備
させたため、複数の所定単位、例えば複数のページ分の
データの連続読み出しに際し、ページの切り替りでのラ
ンダムリード動作が不要となり、見かけ上ページリード
のサイクルで複数ページのデータを読み出すことが可能
となって読み出しの高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の実施例
を示すブロック図である。
【図2】本実施例における一方のセンスアンプ兼ラッチ
回路の回路図である。
【図3】本実施例における他方のセンスアンプ兼ラッチ
回路の回路図である。
【図4】本実施例のデータ読み出し動作を説明するため
のタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 メモリセルアレイ(メモリ手段) 2A,2B センスアンプ兼ラッチ回路(ラッチ手段) 6 データ入出力バッファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大平 秀子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝総合研究所内 (72)発明者 岡本 豊 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝総合研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定単位に分割されたデータ書き込み領
    域を備えたメモリ手段と、該メモリ手段からのデータ読
    み出し時に所定単位のデータをランダムリード動作によ
    りラッチしてデータ出力線に読み出すとともに複数の所
    定単位のデータの連続読み出しに際し一方がラッチされ
    た先の所定単位のデータをデータ出力線に読み出してい
    る間に他方が次の所定単位のデータをランダムリード動
    作によりラッチする複数のラッチ手段とを有することを
    特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
JP15783192A 1992-06-17 1992-06-17 不揮発性半導体記憶装置 Pending JPH065085A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15783192A JPH065085A (ja) 1992-06-17 1992-06-17 不揮発性半導体記憶装置

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JP15783192A JPH065085A (ja) 1992-06-17 1992-06-17 不揮発性半導体記憶装置

Publications (1)

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JPH065085A true JPH065085A (ja) 1994-01-14

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ID=15658287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15783192A Pending JPH065085A (ja) 1992-06-17 1992-06-17 不揮発性半導体記憶装置

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