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JPH07334991A - Semiconductor non-volatile memory device - Google Patents

Semiconductor non-volatile memory device

Info

Publication number
JPH07334991A
JPH07334991A JP6124892A JP12489294A JPH07334991A JP H07334991 A JPH07334991 A JP H07334991A JP 6124892 A JP6124892 A JP 6124892A JP 12489294 A JP12489294 A JP 12489294A JP H07334991 A JPH07334991 A JP H07334991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
memory
information
bit line
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
JP6124892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenshirou Arase
謙士朗 荒瀬
Akira Nakagawara
明 中川原
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP6124892A priority Critical patent/JPH07334991A/en
Priority to US08/375,700 priority patent/US5561632A/en
Priority to KR1019950000995A priority patent/KR950034271A/en
Publication of JPH07334991A publication Critical patent/JPH07334991A/en
Priority to US08/661,351 priority patent/US5654922A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】ドレインディスターブを低減でき、また、マス
ク製作に要する時間の長時間化を抑制できる半導体不揮
発性記憶装置を実現する。 【構成】書き込み/読み出し回路6にて「1」データを
書き込むべきワード線数が全ワード線数Nの半分以下の
場合は、書き込みデータの位相を正転状態のままでデー
タの書き込みを行い、補助ワードメモリ部12に正転状
態で書き込んだ旨を記録し、「1」データを書き込むべ
きワード線数がN/2以上の場合は、書き込みデータの
位相を反転させてデータの書き込みを行い、補助ワード
メモリ部12に位相反転状態で書き込んだ旨を記録し、
データ読み出し時には、補助ワードメモリ部12に記録
されている書き込み時の位相情報を読み出した後に、正
規メモリ部11のメモリセルに対する読み出しを行い、
読み出した位相情報に基づいて読み出しデータが「1」
データであるか「0」データであるかを判定する。
(57) [Abstract] [Purpose] To realize a semiconductor non-volatile memory device capable of reducing the drain disturb and suppressing an increase in the time required for mask fabrication. [Structure] When the number of word lines for writing "1" data in the write / read circuit 6 is less than half of the total number N of word lines, data is written with the phase of the write data being in the normal state. The fact that the data was written in the normal state is recorded in the auxiliary word memory unit 12, and when the number of word lines in which “1” data should be written is N / 2 or more, the phase of the write data is inverted to write the data, The fact that it was written in the phase inversion state is recorded in the auxiliary word memory unit 12,
At the time of data reading, after reading the phase information at the time of writing recorded in the auxiliary word memory unit 12, the memory cells of the normal memory unit 11 are read,
The read data is "1" based on the read phase information.
It is determined whether it is data or "0" data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性メモリ、たと
えばフラッシュEEPROMなどの半導体不揮発性記憶
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile memory, for example, a semiconductor nonvolatile memory device such as a flash EEPROM.

【0002】[0002]

【従来の技術】不揮発性メモリとしては、紫外線を照射
することによりデータの消去が可能な紫外線消去型EP
ROM、あるいは書き込み動作はフローティングゲート
中にチャネルホットエレクトロン(CHE)を注入し、
消去動作はFN(Fowler-Nordheim) トンネリングにより
フローティングゲートからソースへ電子を引き抜くこと
により行う、電気的に書き換え可能なNOR型フラッシ
ュEEPROM等が知られている。
2. Description of the Related Art As a non-volatile memory, a UV erasable EP capable of erasing data by irradiating UV
For ROM or write operation, channel hot electrons (CHE) are injected into the floating gate,
An electrically rewritable NOR flash EEPROM is known in which an erasing operation is performed by extracting electrons from a floating gate to a source by FN (Fowler-Nordheim) tunneling.

【0003】図11は、NOR型フラッシュEEPRO
Mにおける書き込み動作のバイアス条件を示す回路図で
ある。図11において、WLn-1 ,WLn ,WLn+1
ワード線、CSLは共通ソース線、BLm-1 ,BLm
BLm+1 はビット線、MT(n-1,m-1) 〜MT(n+1,m+1 )
はメモリトランジスタ、CGはコントロールゲート、F
Gはフローティングゲートをそれぞれ示している。
FIG. 11 shows a NOR type flash EEPRO.
FIG. 6 is a circuit diagram showing bias conditions for a write operation in M. In FIG. 11, WL n-1 , WL n , and WL n + 1 are word lines, CSL is a common source line, and BL m-1 , BL m ,
BL m + 1 is a bit line, MT (n-1, m-1) to MT (n + 1, m + 1 )
Is a memory transistor, CG is a control gate, and F
G indicates each floating gate.

【0004】このメモリアレイにおける消去動作時に
は、図示しないが、選択されたワード線、たとえばWL
n がマイナス10V、非選択のワード線WLn-1 ,WL
n+1 が0V、共通ソース線CSLが6V、ビット線BL
m-1 ,BLm ,BLm+1 がフローティング状態にそれぞ
れ設定されて、フローティングゲート中の電子が引き抜
かれる。これにより、消去状態にあるメモリセルのしき
い値電圧VTHは1〜2V程度となる。
At the time of erase operation in this memory array, although not shown, a selected word line, for example, WL
n is -10 V, unselected word lines WL n-1 , WL
n + 1 is 0V, common source line CSL is 6V, bit line BL
m−1 , BL m , and BL m + 1 are set to the floating state, respectively, and the electrons in the floating gate are extracted. As a result, the threshold voltage V TH of the memory cell in the erased state becomes about 1 to 2V.

【0005】書き込み動作時には、図11に示すよう
に、選択されたワード線、たとえばWLn がプラス12
V、非選択のワード線WLn-1 ,WLn+1 が0V、共通
ソース線CSLが接地レベル(0V)、選択されたビッ
ト線BLm が7V、非選択のビット線BLm-1 ,BL
m+1 が0Vにそれぞれ設定されて、選択されたメモリト
ランジスタMT(n,m) のフローティングゲートFG中に
CHE(チャネルホットエレクトロン)が注入される。
これにより、選択されたメモリトランジスタMT(n,m)
のしきい値電圧VTHが5V以上となる。
At the time of write operation, as shown in FIG. 11, the selected word line, for example, WL n is positive 12
V, the unselected word lines WL n−1 and WL n + 1 are 0 V, the common source line CSL is at the ground level (0 V), the selected bit line BL m is 7 V, and the unselected bit line BL m−1 , BL
m + 1 is set to 0 V, respectively, and CHE (channel hot electrons) is injected into the floating gate FG of the selected memory transistor MT (n, m) .
As a result, the selected memory transistor MT (n, m)
Threshold voltage V TH of 5 V or more.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したメ
モリアレイにおいては、選択されたビット線BLm に接
続されている非選択のメモリセルMT(n-1,m) 、MT
(n+1,m) のデータが、いわゆるドレインディスターブ現
象により破壊されてしまうという問題がある。
However, in the memory array described above, unselected memory cells MT (n-1, m) , MT connected to the selected bit line BL m.
There is a problem that the data of (n + 1, m) is destroyed by the so-called drain disturb phenomenon.

【0007】このドレインディスターブ現象には、次の
2つが知られている。第1のドレインディスターブは、
「1」データ(しきい値電圧VTH>5V)が記憶された
非選択のメモリセルにおいて生じるドレインディスター
ブ現象である。第2のドレインディスターブは、「0」
データ(しきい値電圧VTH≒1〜2V)の非選択のメモ
リセルにおいて生じるドレインディスターブ現象であ
る。以下に、このドレインディスターブ現象について、
図11の構成を例に具体的に説明する。
The following two are known as the drain disturb phenomenon. The first drain disturb is
This is a drain disturb phenomenon that occurs in an unselected memory cell in which "1" data (threshold voltage V TH > 5V) is stored. The second drain disturb is "0"
This is a drain disturb phenomenon that occurs in an unselected memory cell of data (threshold voltage V TH ≈1 to 2 V). Below, about this drain disturb phenomenon,
The configuration of FIG. 11 will be specifically described as an example.

【0008】いま、データ「1」、「0」のしきい値の
「高(>5V)」、「低(≒1〜2V)」が対応してい
ることとし、図11のメモリセルMT(m,n) に着目す
る。このとき同一のビット線BLm に接続されているメ
モリセルMT(m,n) 以外のメモリセルMT(n-1,m) 、M
(n+1,m) の記憶データが全て「1」であると仮定する
と、メモリセルMT(n-1,m) あるいはMT(n+1,m) に書
き込む時に、メモリセルMT(m,n) のフローティングゲ
ートFGに蓄積された電子がドレインに引き抜かれ、あ
るいはメモリセルMT(m,n) のフローティングゲートF
Gにはホールが注入される。したがって、メモリセルM
(m,n) の記憶データが「1」である場合には、蓄積さ
れた電子が失われ、しきい値電圧VTHを5V以上に遷移
させたにもかかわらず、非選択のメモリセルMT
(n-1,m) あるいはMT(n+1,m) にデータを書き込むこと
により記憶データが失われてしまう。
Now, it is assumed that the thresholds of data "1" and "0" are "high (>5V)" and "low (≈1-2V)", and the memory cell MT ( Focus on m, n) . At this time, memory cells MT (n-1, m) , M other than the memory cells MT ( m, n) connected to the same bit line BL m
Assuming that the stored data of T (n + 1, m) are all "1", when writing to the memory cell MT (n-1, m) or MT (n + 1, m) , the memory cell MT (m , n) floating electrons FG accumulated in the floating gate FG of the memory cell MT (m, n).
Holes are injected into G. Therefore, the memory cell M
When the stored data of T (m, n) is "1", the accumulated electrons are lost and the threshold voltage V TH is changed to 5 V or more, but the non-selected memory cell is selected. MT
The stored data is lost by writing data to (n-1, m) or MT (n + 1, m) .

【0009】また、記憶データが「0」である場合に
は、逆にアバランシェホットホールが注入され、しきい
値電圧VTHが1〜2Vと低いにもかかわらず、さらに低
下する。そして、低下しすぎてしきい値が負になること
があり、この場合にはこのビット線BLm に接続される
全てのメモリセルMT(m,n) ,MT(n-1,m) ,MT(n+1
,m) がセルの選択の如何にかかわず、読み出し動作時に
ビット線BLm に電流が流れ、正しく読み出すことがで
きなくなる。
When the stored data is "0", conversely, avalanche hot holes are injected and the threshold voltage V TH is further lowered although it is as low as 1 to 2V. Then, the threshold value may become too low to become negative, and in this case, all the memory cells MT (m, n) , MT (n-1, m) , connected to this bit line BL m , MT (n + 1
, m) regardless of cell selection, a current flows through the bit line BL m during a read operation, and correct read cannot be performed.

【0010】以上のドレインディスターブ現象(電圧)
は、ワード線の本数をN本とした場合、最大限(N−
1)回印加され続ける。つまり、同一のビット線に接続
されている選択されたメモリセル以外のセルの記憶デー
タが全て「1」である場合に、(N−1)回のドレイン
ディスターブ電圧が印加される。
The above drain disturb phenomenon (voltage)
Is the maximum (N− when the number of word lines is N).
1) Continue to be applied once. That is, when the stored data of cells other than the selected memory cell connected to the same bit line are all “1”, the drain disturb voltage is applied (N−1) times.

【0011】また、読み出し専用のマスクROMにおい
ては、製造工程により記憶データを書き込む場合は、記
憶データの「1」、「0」に対応して記憶セルのしきい
値を「高」、「低」となるようにする。たとえば、記憶
セルがNチャネルMOSトランジスタであるとすると、
記憶データの「1」のセルに選択的にP型不純物、たと
えばボロンをイオン注入することによりデータの書き込
みを行う。しかし、データが全て「1」の場合、全ての
セルのイオン注入するマスクを作製する。この作業は、
通常コンピュータにより所定の「1」データが書き込ま
れる位置にイオン注入マスクの開口部が対応するように
データを作成し、このデータを基にマスクを作製するこ
とにより行われるが、この作業は、データ量が多いほど
その処理時間が長くなる。
In the read-only mask ROM, when the storage data is written in the manufacturing process, the threshold value of the storage cell is set to "high" or "low" corresponding to "1" or "0" of the storage data. ". For example, if the memory cell is an N-channel MOS transistor,
Data is written by selectively ion-implanting a P-type impurity, for example, boron into the cell "1" of the stored data. However, when the data are all "1", a mask for ion implantation of all cells is prepared. This work
Normally, a computer creates data so that the opening of the ion implantation mask corresponds to the position where predetermined “1” data is written, and the mask is created based on this data. The larger the amount, the longer the processing time.

【0012】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ドレインディスターブを低減で
き、また、マスク製作に要する時間の長時間化を抑制で
きる半導体不揮発性記憶装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor non-volatile memory device capable of reducing drain disturb and suppressing a long time required for mask fabrication. Especially.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体不揮発性記憶装置は、複数のワード
線とビット線とを備え、半導体不揮発性記憶素子が行列
状に配列された不揮発性記憶アレイと、上記不揮発性記
憶アレイのビット線毎に記憶情報の極性を記憶する補助
記憶手段とを有する。
In order to achieve the above object, a semiconductor nonvolatile memory device of the present invention comprises a plurality of word lines and bit lines, and the nonvolatile semiconductor memory elements are arranged in a matrix. Of the non-volatile storage array and auxiliary storage means for storing the polarity of the stored information for each bit line of the non-volatile storage array.

【0014】また、本発明の半導体不揮発性記憶装置
は、上記不揮発性記憶アレイが、上記ビット線を延在す
る方向に分割された複数のサブアレイに分割され、各サ
ブアレイは、副ビット線および当該副ビット線と上記ビ
ット線とを作動的に接続するためのスイッチング手段を
有し、上記補助記憶手段は、上記サブアレイの副ビット
線毎に記憶情報の極性を記憶する記憶手段を有する。
In the semiconductor non-volatile memory device of the present invention, the non-volatile memory array is divided into a plurality of sub-arrays divided in the direction in which the bit lines extend, each sub-array including a sub-bit line and the sub-bit line. The auxiliary storage means has a storage means for operatively connecting the sub-bit line and the bit line, and the auxiliary storage means has a storage means for storing the polarity of stored information for each sub-bit line of the sub-array.

【0015】また、本発明の半導体不揮発性記憶装置
は、上記半導体不揮発性記憶素子が電気的に書き換え可
能であり、上記半導体不揮発性記憶素子に記憶情報を書
き込む時に、記憶情報の極性を反転して書き込むか否か
に応じた2進情報を上記補助記憶手段に書き込み、上記
半導体不揮発性記憶素子の記憶情報を読み出し時に、記
憶情報を上記補助記憶手段の情報に応じて反転する回路
を有する。
Further, in the semiconductor nonvolatile memory device of the present invention, the semiconductor nonvolatile memory element is electrically rewritable, and the polarity of the memory information is reversed when the memory information is written in the semiconductor nonvolatile memory element. A binary information corresponding to whether or not to be written into the auxiliary storage means, and when the storage information of the semiconductor nonvolatile storage element is read out, the storage information is inverted according to the information of the auxiliary storage means.

【0016】また、本発明の半導体不揮発性記憶装置
は、上記半導体不揮発性記憶素子が半導体製造工程でマ
スクパターンにより記憶情報を書き込むことができ、上
記半導体不揮発性記憶素子に記憶情報を書き込む時に、
記憶情報の極性を反転して書き込むか否かに応じた2進
情報を上記補助記憶手段に書き込み、上記半導体不揮発
性記憶素子の記憶情報を読み出し時に、記憶情報を上記
補助記憶手段の情報に応じて反転する回路を有する。
Further, in the semiconductor nonvolatile memory device of the present invention, the semiconductor nonvolatile memory element can write the memory information by a mask pattern in a semiconductor manufacturing process, and when the memory information is written in the semiconductor nonvolatile memory element,
Binary information depending on whether to invert the polarity of the stored information is written in the auxiliary storage means, and when the stored information of the semiconductor nonvolatile storage element is read out, the stored information is stored according to the information of the auxiliary storage means. It has a circuit for inverting.

【0017】[0017]

【作用】本発明の半導体不揮発性記憶装置によれば、不
揮発性記憶アレイのビット線毎に、不揮発性記憶アレイ
の記憶情報の極性が補助記憶手段に記憶される。また、
不揮発性記憶アレイが、ビット線を延在する方向に分割
された複数のサブアレイに分割されている場合には、サ
ブアレイの副ビット線毎に記憶情報の極性が記憶手段に
記憶される。
According to the semiconductor nonvolatile memory device of the present invention, the polarity of the stored information of the nonvolatile memory array is stored in the auxiliary memory means for each bit line of the nonvolatile memory array. Also,
When the non-volatile storage array is divided into a plurality of sub-arrays divided in the direction in which the bit lines extend, the polarity of the stored information is stored in the storage means for each sub-bit line of the sub-array.

【0018】また、本発明の半導体不揮発性記憶装置に
よれば、半導体不揮発性記憶素子が電気的に書き換え可
能である場合、あるいは半導体不揮発性記憶素子が半導
体製造工程でマスクパターンにより記憶情報を書き込む
ことができる場合、半導体不揮発性記憶素子に記憶情報
を書き込む時に、記憶情報の極性を反転して書き込むか
否かに応じた2進情報が補助記憶手段に書き込まれる。
そして、半導体不揮発性記憶素子からの記憶情報の読み
出し時に、記憶情報が補助記憶手段の情報に応じて反転
される。
Further, according to the semiconductor non-volatile memory device of the present invention, when the semiconductor non-volatile memory element is electrically rewritable, or when the semiconductor non-volatile memory element writes memory information by a mask pattern in a semiconductor manufacturing process. When it is possible, when the storage information is written in the semiconductor nonvolatile storage element, the binary information according to whether or not the polarity of the storage information is written is written in the auxiliary storage means.
Then, when the stored information is read from the semiconductor nonvolatile storage element, the stored information is inverted according to the information in the auxiliary storage means.

【0019】[0019]

【実施例】図1は、本発明に係る半導体不揮発性記憶装
置としてのNOR型フラッシュEEPROMの第1の実
施例を示すブロック図である。図1において、1はメモ
リアレイ部、2はローデコーダ、3はカラムデコーダ、
4はメモリ回路、5はカウンタ回路、6は書き込み/読
み出し回路、WL1 〜WLN はワード線、BL1 〜BL
M はビット線、CWLは補助ワード線をそれぞれ示して
いる。
1 is a block diagram showing a first embodiment of a NOR flash EEPROM as a semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a memory array section, 2 is a row decoder, 3 is a column decoder,
4 is a memory circuit, 5 is a counter circuit, 6 is a write / read circuit, WL 1 to WL N are word lines, and BL 1 to BL
M indicates a bit line and CWL indicates an auxiliary word line.

【0020】メモリアレイ部1は、通常のデータの書き
込みおよび読み出しが行われる正規メモリ部11、並び
に各ビット線毎のデータ書き込み時の位相状態が記録さ
れる補助ワードメモリ部12により構成されている。
The memory array section 1 is composed of a normal memory section 11 in which normal data is written and read, and an auxiliary word memory section 12 in which a phase state at the time of writing data for each bit line is recorded. .

【0021】図2は、メモリアレイ部1の具体的な構成
例を示す図である。このメモリアレイ部1は、図2に示
すように、N本のワード線WL1 〜WLN、およびM本
のビット線BL1 〜BLM により構成される正規メモリ
部としての通常のメモリアレイに、1本の補助ワード線
CWLを付加して構成されている。図2において、一重
の丸印は通常ワード線におけるメモリセル、二重の丸印
はワード線セクタ毎の位相状態を記憶するための補助ワ
ードメモリをそれぞれ示している。
FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration example of the memory array section 1. The memory array unit 1, as shown in FIG. 2, N of word lines WL 1 to WL N, and the M bit lines BL 1 to BL M to the normal memory array as a regular memory unit configured It is configured by adding one auxiliary word line CWL. In FIG. 2, a single circle indicates a memory cell in a normal word line, and a double circle indicates an auxiliary word memory for storing the phase state of each word line sector.

【0022】ローデコーダ2は、ローアドレスX1 〜X
X で指定されたワード線を選択して動作モードに応じた
レベルの信号をワード線WL1 〜WLN に印加するとと
もに、アドレスXX+1 で指定された補助ワード線CWL
に書き込み/読み出し回路6の制御に基づく動作モード
に応じたレベルの信号を印加する。カラムデコーダ3
は、カラムアドレスY1 〜YY で指定されたビット線を
選択するための信号を書き込み/読み出し回路6に出力
する。
The row decoder 2 has row addresses X 1 to X 1.
A word line designated by X is selected, a signal of a level according to the operation mode is applied to the word lines WL 1 to WL N , and an auxiliary word line CWL designated by an address XX + 1.
A signal having a level corresponding to the operation mode based on the control of the write / read circuit 6 is applied to. Column decoder 3
Outputs a signal for selecting the bit line designated by the column addresses Y 1 to Y Y to the write / read circuit 6.

【0023】メモリ回路4は、たとえば、N×M個のS
RAMあるいはDRAMをN行M列のマトリクス状に配
列した構成を有し、書き込み時に正規メモリ部11のM
本のビット線BL1 〜BLM に対応して入力される入力
データDINをそれぞれ保持し、所定のクロック信号CL
Kに応じて、各ビット線毎に対応するN個(ワード線数
に相当)の保持データをカウンタ5に順次出力する。
The memory circuit 4 has, for example, N × M S
It has a configuration in which RAM or DRAM is arranged in a matrix of N rows and M columns, and M of the normal memory section 11 is used at the time of writing.
Book on the bit lines BL 1 to BL M input data D IN inputted correspondingly and respectively held, a predetermined clock signal CL
Depending on K, the N (corresponding to the number of word lines) held data corresponding to each bit line is sequentially output to the counter 5.

【0024】カウンタ回路5は、メモリ回路4から出力
されるN個の「0」および「1」データのうちデータ
「1」のみをカウントする。そして、たとえばMSB出
力が書き込み/読み出し回路6に接続されている。この
カウンタ回路5のMSBが論理「1」になるのは、一の
ビット線に接続されたメモリセルのうち、「1」データ
が書き込まれるメモリセル数(ワード線数に相当)が、
たとえばワード線数Nの1/2、すなわちN/2に達し
たときである。そして、この情報は、書き込み/読み出
し回路6の図示しないレジスタに保持され、書き込み動
作時に参照される。
The counter circuit 5 counts only the data "1" of the N pieces of "0" and "1" data output from the memory circuit 4. Then, for example, the MSB output is connected to the write / read circuit 6. The MSB of the counter circuit 5 becomes logic "1" because the number of memory cells (corresponding to the number of word lines) in which "1" data is written among the memory cells connected to one bit line is
For example, when the number of word lines N reaches 1/2, that is, N / 2. Then, this information is held in a register (not shown) of the write / read circuit 6 and is referred to during the write operation.

【0025】書き込み/読み出し回路6は、書き込み命
令WRを受けると、上述した図示しないレジスタに保持
された情報が、カウンタ回路5のMSBの出力データが
「0」であることを示す場合には、通常のNOR型フラ
ッシュEEPROMと同相、すなわち正転状態でデータ
書き込みを行うとともに、その旨を示す制御信号CTL
を図示しないローデコーダ制御系に送出し、選択された
ビット線に対応して設けられた補助ワードメモリセルに
データを正転状態で記録したことを示す「1」データを
書き込む。これに対して、上述した図示しないレジスタ
に保持された情報が、カウンタ回路5のMSBの出力デ
ータが「1」であることを示す場合には、逆相の反転状
態でデータの書き込みを行うとともに、その旨を示す制
御信号CTLを図示しないローデコーダ制御系に送出
し、選択されたビット線に対応して設けられた補助ワー
ドメモリセルにデータを反転させて記録したことを示す
「0」データを書き込む。また、読み出し命令RDを受
けると、制御信号CTLを図示しないローデコーダ制御
系に出力して、補助ワードメモリ部12の補助メモリセ
ルに対する読み出し動作を行い、書き込みデータの位相
状態を確認した後に、アドレス指定された正規メモリ部
11のメモリセルに対する読み出し動作を行い、読み出
した位相情報に基づいてデータ「1」/「0」の判定を
行う。
When the write / read circuit 6 receives the write command WR, if the information held in the register (not shown) indicates that the output data of the MSB of the counter circuit 5 is "0", Data is written in the same phase as a normal NOR flash EEPROM, that is, in the normal rotation state, and a control signal CTL indicating that is performed.
Is sent to a row decoder control system (not shown), and "1" data indicating that the data is recorded in the normal state is written in the auxiliary word memory cell provided corresponding to the selected bit line. On the other hand, when the information held in the above-mentioned register (not shown) indicates that the output data of the MSB of the counter circuit 5 is "1", the data is written in the reverse phase and the inverted state. , A "0" data indicating that the control signal CTL indicating that is sent to a row decoder control system (not shown) and the data is inverted and recorded in the auxiliary word memory cell provided corresponding to the selected bit line. Write. When receiving the read command RD, the control signal CTL is output to a row decoder control system (not shown) to perform a read operation on the auxiliary memory cells of the auxiliary word memory unit 12 and to confirm the phase state of the write data. A read operation is performed on the designated memory cell of the normal memory section 11, and data “1” / “0” is determined based on the read phase information.

【0026】以下に、書き込み/読み出し回路6におけ
るデータ書き込み時および読み出し時の動作原理につい
て図3〜図5を用いて詳述する。
The operation principle of the write / read circuit 6 at the time of writing and reading data will be described in detail below with reference to FIGS.

【0027】本実施例においては、各ビット線毎のメモ
リセルに対して、データの位相という概念を導入して、
たとえば書き込み/読み出し回路6にて、図3に示すよ
うに、各ビット線毎に位相を決め、データの書き込みを
行っている。
In this embodiment, the concept of data phase is introduced to the memory cell for each bit line,
For example, as shown in FIG. 3, the write / read circuit 6 determines the phase for each bit line and writes data.

【0028】すなわち、位相が正転の場合には、通常の
NOR型フラッシュEEPROMと同相であり、メモリ
セルのしきい値電圧VTHが5V以上でオフ状態の場合に
データ「1」、しきい値電圧VTHが1〜2Vでオン状態
の場合にデータ「0」である。これに対して、位相が反
転の場合には、通常のNOR型フラッシュEEPROM
と逆相であり、メモリセルのしきい値電圧VTHが1〜2
Vでオン状態の場合にデータ「1」、しきい値電圧VTH
が5V以上でオフ状態の場合にデータ「0」である。そ
して、各ビット線毎のメモリセルデータの位相の正反
は、補助ビットメモリ部12内のメモリセルトランジス
タのしきい値電圧VTHが5V以上でオフ状態の場合に正
転、メモリセルトランジスタのしきい値電圧VTHが1〜
2Vでオン状態の場合に反転である。
That is, when the phase is the normal rotation, it is in the same phase as the normal NOR flash EEPROM, and when the threshold voltage V TH of the memory cell is 5 V or more and it is in the OFF state, the data "1", the threshold value. The data is "0" when the value voltage V TH is 1 to 2 V and in the ON state. On the other hand, when the phase is inverted, a normal NOR flash EEPROM is used.
And the threshold voltage V TH of the memory cell is 1 to 2
Data "1" when V is ON, threshold voltage V TH
Is "0" when the voltage is 5 V or more and is in the off state. The phase difference of the memory cell data for each bit line is normal when the threshold voltage V TH of the memory cell transistor in the auxiliary bit memory unit 12 is 5 V or more and is in the off state. Threshold voltage V TH is 1 to
It is inverted when it is in the ON state at 2V.

【0029】そして、データを書き込む場合には、ドレ
インディスターブ回数がより小さくなるように、各ビッ
ト線毎の位相状態を決めて、書き込み動作を行えばよ
い。これは、本実施例のように全ワード線の本数をN本
とすれば、しきい値電圧V THが5V以上でオフ状態にあ
るメモリセル数が、全体の半分、つまりN/2本以下に
なるように、各ビット線毎の位相を決めてやればよいこ
とになる。つまり、データ書き込み時に、CHE(チャ
ネルホットエレクトロン)によりフローティングゲート
中に電子を注入するメモリセル数を、全体の半分以下に
すればよい。したがって、各ビット線毎の位相の正反
は、通常のNOR型フラッシュEEPROMと同相の正
転状態で、しきい値電圧VTHが5V以上でデータ「1」
のメモリセル数をP、全ワード線本数をNとすれば、次
の関係をもって設定される。 P≧N/2 で位相反転 P<N/2 で位相正転
When writing data, the drain
Set each bit so that the number of indisturbs becomes smaller.
Select the phase condition for each line and perform the write operation.
Yes. This is because the number of all word lines is N as in this embodiment.
Then, the threshold voltage V THIs off at 5V or higher
The number of memory cells that can be used is half of the total, that is, N / 2 or less
The phase of each bit line should be determined so that
Becomes In other words, when writing data,
Floating gate by Nel Hot Electron
Reduce the number of memory cells that inject electrons into less than half of the total
do it. Therefore, the phase inversion of each bit line
Is the same phase as the normal NOR flash EEPROM.
Threshold voltage VTHIs "5" when 5V or more
Let P be the number of memory cells and N be the number of all word lines,
It is set with the relationship of. Phase inversion with P ≧ N / 2 Phase normal rotation with P <N / 2

【0030】このときのデータ書き込み動作時におけ
る、ローデコーダ2および書き込み/読み出し回路6に
よる選択されたワード線SWL、ビット線SBLへの印
加電圧は、図4に示すように設定される。すなわち、正
転、反転状態にかかわらず、選択ゲート線SWLは12
Vに設定される。そして、正転状態による書き込み時に
は、「1」データを書き込む場合は選択ビット線SBL
が7Vに設定され、また「0」データを書き込む場合は
選択ビット線BLが0Vに設定される。一方、反転状態
による書き込み時には、「1」データを書き込む場合は
選択ビット線BLが0Vに設定され、また「0」データ
を書き込む場合は選択ビット線BLが7Vに設定され
る。
The voltage applied to the word line SWL and the bit line SBL selected by the row decoder 2 and the write / read circuit 6 in the data write operation at this time is set as shown in FIG. That is, the selection gate line SWL is 12 regardless of the normal or inverted state.
Set to V. Then, at the time of writing in the normal rotation state, when writing "1" data, the selected bit line SBL
Is set to 7V, and when writing "0" data, the selected bit line BL is set to 0V. On the other hand, at the time of writing in the inverted state, the selected bit line BL is set to 0V when writing “1” data, and the selected bit line BL is set to 7V when writing “0” data.

【0031】以上のような書き込み動作を行うことによ
り、CHEによりフローティングゲート中に電子を注入
するメモリセル数が、最悪の場合でも、全体の半分以下
になる。つまり、最悪時におけるデータ書き込み時のド
レインディスターブ回数を半分に低減でき、通常のNO
R型フラッシュEEPROMと比較すると、最大負荷が
半分になる。
By performing the write operation as described above, the number of memory cells for injecting electrons into the floating gate by CHE becomes half or less of the whole even in the worst case. That is, the number of drain disturbs at the time of writing data in the worst case can be reduced to half, and the normal NO
The maximum load is halved as compared with the R-type flash EEPROM.

【0032】また、データ読み出し動作においては、上
述したように、メモリセルに対する読み出し動作前に、
補助メモリセルに対する読み出し動作を行い、位相状態
を確認した後に、図5に示すように、通常の読み出し動
作を行われ、メモリセルからの読み出しデータの「1」
/「0」の判定が行われる。すなわち、補助メモリセル
のしきい値電圧VTHが5V以上でビット線BLに電流が
流れない場合には、正転状態であると判定される。そし
て、その後の読み出し動作で、読み出しセルのしきい値
電圧VTHが5V以上で読み出しセルが接続されているビ
ット線に電流が流れない場合には、読み出しデータは
「1」と判定される。補助メモリセルのしきい値電圧V
THが5V以上でビット線BLに電流が流れず、正転状態
であると判定された後の読み出し動作で、読み出しセル
のしきい値電圧VTHが1〜2Vで読み出しセルが接続さ
れているビット線に電流が流れた場合には、読み出しデ
ータは「0」と判定される。また、補助メモリセルのし
きい値電圧VTHが1〜2Vでビット線BLに電流が流れ
た場合には、反転状態であると判定される。そして、そ
の後の読み出し動作で、読み出しセルのしきい値電圧V
THが5V以上で読み出しセルが接続されているビット線
に電流が流れない場合には、読み出しデータは「0」と
判定される。補助メモリセルのしきい値電圧VTHが1〜
2Vでビット線BLに電流が流れ、反転状態であると判
定された後の読み出し動作で、読み出しセルのしきい値
電圧VTHが1〜2Vで読み出しセルが接続されているビ
ット線に電流が流れた場合には、読み出しデータは
「1」と判定される。
In the data read operation, as described above, before the read operation for the memory cell,
After performing the read operation on the auxiliary memory cell and confirming the phase state, the normal read operation is performed as shown in FIG. 5, and the read data “1” from the memory cell is performed.
/ "0" is determined. That is, when the threshold voltage V TH of the auxiliary memory cell is 5 V or more and no current flows in the bit line BL, it is determined to be in the normal rotation state. Then, in the subsequent read operation, when the threshold voltage V TH of the read cell is 5 V or more and no current flows in the bit line connected to the read cell, the read data is determined to be “1”. Threshold voltage V of auxiliary memory cell
In the read operation after TH is 5 V or more and no current flows in the bit line BL and it is determined that the bit line BL is in the normal rotation state, the read cell is connected with the threshold voltage V TH of 1 to 2 V. When the current flows through the bit line, the read data is determined to be "0". Further, when the threshold voltage V TH of the auxiliary memory cell is 1 to 2 V and a current flows through the bit line BL, it is determined to be in the inverted state. Then, in the subsequent read operation, the threshold voltage V of the read cell is
When TH is 5 V or more and no current flows through the bit line to which the read cell is connected, the read data is determined to be “0”. The threshold voltage V TH of the auxiliary memory cell is 1 to
A current flows through the bit line BL at 2V, and in the read operation after it is determined that the read cell is in the inverted state, the threshold voltage V TH of the read cell is 1 to 2V, and the current is supplied to the bit line to which the read cell is connected. When the data flow, the read data is determined to be "1".

【0033】次に、上記構成による動作を説明する。書
き込み時には、書き込み/読み出し回路6に書き込み命
令WRが入力され、M個のデータDINが順次メモリ回路
4に入力され、保持される。メモリ回路4にはクロック
信号CLKが入力にされ、このクロック信号CLKの入
力に応じてビット線毎に対応した保持データがカウンタ
回路5に順次出力される。カウンタ回路5では、メモリ
回路4の出力のうち「1」データの数がカウントされ
る。その結果、「1」データの数がワード線総数Nの1
/2より少ないときにはMSBは論理「1」とならず、
論理「0」で書き込み/読み出し回路6に入力される。
このデータは図示しないレジスタに保持される。
Next, the operation of the above configuration will be described. At the time of writing, a write command WR is input to the write / read circuit 6, and M pieces of data D IN are sequentially input to and held in the memory circuit 4. The clock signal CLK is input to the memory circuit 4, and the held data corresponding to each bit line is sequentially output to the counter circuit 5 in response to the input of the clock signal CLK. The counter circuit 5 counts the number of “1” data in the output of the memory circuit 4. As a result, the number of “1” data is 1 of the total number N of word lines.
When it is less than / 2, the MSB does not become a logical "1",
The logic “0” is input to the write / read circuit 6.
This data is held in a register (not shown).

【0034】この場合、書き込み/読み出し回路6にお
いて、正転状態の書き込み動作と判断され、通常のNO
R型の場合と同相でメモリ回路4に保持された所定のデ
ータの書き込みが行われるとともに、補助ワードメモリ
セルには正転を示す「1」データの書き込みが行われ
る。このときは、ローデコーダ2により選択されたワー
ド線WLおよび補助ワード線CWLが12Vに設定さ
れ、書き込み/読み出し回路6により、「1」データを
書き込む場合は所定のビット線BL1 (〜BLM )が7
Vに設定され、また「0」データを書き込む場合は所定
のビット線BL1 (〜BLM )が0Vに設定される。
In this case, the write / read circuit 6 determines that the write operation is in the normal state, and the normal NO operation is performed.
Predetermined data held in the memory circuit 4 is written in the same phase as in the R type, and "1" data indicating normal rotation is written in the auxiliary word memory cell. At this time, the word line WL and the auxiliary word line CWL selected by the row decoder 2 are set to 12V, and when writing "1" data by the write / read circuit 6, a predetermined bit line BL 1 (to BL M ) Is 7
Is set to V, also "0" predetermined bit line BL 1 is to write data (to BL M) is set to 0V.

【0035】「1」データが書き込まれたメモリセルの
しきい値電圧VTHは5V以上の値に保持され、「0」デ
ータが書き込まれたメモリセルのしきい値電圧VTHは1
〜2Vの値に保持される。同様に、補助ワードメモリセ
ルのしきい値電圧VTHは5V以上の値に保持される。
The threshold voltage V TH of the memory cell written with “1” data is held at a value of 5 V or more, and the threshold voltage V TH of the memory cell written with “0” data is 1.
It is held at a value of ~ 2V. Similarly, the threshold voltage V TH of the auxiliary word memory cell is held at a value of 5 V or higher.

【0036】これに対して、カウンタ回路5のカウント
の結果、「1」データの数がワード線総数Nの1/2以
上でMSBが論理「1」となり、書き込み/読み出し回
路6に入力され、その情報が図示しないレジスタに保持
されている場合においては、反転状態の書き込み動作と
判断され、通常のNOR型の場合と逆相でメモリ回路4
に保持された所定のデータの書き込みが行われるととも
に、補助ワードメモリセルには反転を示す「0」データ
の書き込みが行われる。このときは、ローデコーダ2に
より選択されたワード線WLおよび補助ワード線CWL
が12Vに設定され、書き込み/読み出し回路6によ
り、「1」データを書き込む場合は所定のビット線BL
1 (〜BLM )が0Vに設定され、また「0」データを
書き込む場合は所定のビット線BL1 (〜BLM )が7
Vに設定される。
On the other hand, as a result of counting by the counter circuit 5, when the number of "1" data is 1/2 or more of the total number N of word lines, the MSB becomes a logic "1" and is input to the write / read circuit 6. When the information is held in the register (not shown), it is determined that the write operation is in the inverted state, and the memory circuit 4 is in the opposite phase to the normal NOR type.
The predetermined data held in the memory is written, and at the same time, "0" data indicating inversion is written in the auxiliary word memory cell. At this time, the word line WL and the auxiliary word line CWL selected by the row decoder 2
Is set to 12 V and the write / read circuit 6 writes "1" data, a predetermined bit line BL
1 (to BL M) is set to 0V, also "0" of a given case of writing data bit lines BL 1 (~BL M) is 7
Set to V.

【0037】この場合、「1」データが書き込まれたメ
モリセルのしきい値電圧VTHは1〜2Vの値に保持さ
れ、「0」データが書き込まれたメモリセルのしきい値
電圧V THは5V以上の値に保持される。また、補助ワー
ドメモリセルのしきい値電圧VTHは1〜2Vの値に保持
される。
In this case, the data in which the "1" data is written is
Molycell threshold voltage VTHIs held at a value of 1-2V
And the threshold value of the memory cell in which "0" data is written
Voltage V THIs held at a value of 5 V or higher. Also, the auxiliary work
Memory cell threshold voltage VTHHolds at a value of 1-2V
To be done.

【0038】読み出し時には、書き込み/読み出し回路
6に読み出し命令RDが入力されると、正規メモリ部1
1のメモリセルに対する読み出し動作前に、補助ワード
メモリ部12の補助メモリセルに対する読み出し動作が
行われ、位相状態を確認した後に、通常の読み出し動作
が行われ、読み出した位相情報に基づいてメモリセルか
らの読み出しデータの「1」/「0」の判定が行われ
る。補助メモリセルに接続されたビット線BLに電流が
流れない場合には正転状態により書き込まれたものとし
て判断されてデータの判定が行われ、ビット線BLに電
流が十分流れた場合には反転状態により書き込まれたも
のとして判断されてデータの判定が行われる。
At the time of reading, when the read command RD is input to the write / read circuit 6, the normal memory section 1
Before the read operation for the first memory cell, the read operation for the auxiliary memory cell of the auxiliary word memory unit 12 is performed, and after confirming the phase state, the normal read operation is performed, and the memory cell is read based on the read phase information. The determination of "1" / "0" of the read data from is performed. When no current flows in the bit line BL connected to the auxiliary memory cell, it is determined that the data has been written in the normal state, and data determination is performed. When sufficient current flows in the bit line BL, inversion occurs. Depending on the state, it is judged that the data has been written, and the data is judged.

【0039】具体的には、正転状態により書き込まれた
ものと判断した場合には、読み出しセルが接続されてい
るビット線に電流が流れなければ読み出しデータは
「1」と判定され、ビット線に電流が十分流れれば読み
出しデータは「0」と判定される。これに対して、反転
状態により書き込まれたものと判断した場合には、読み
出しセルが接続されているビット線に電流が十分流れれ
ば読み出しデータは「1」と判定され、ビット線に電流
が流れなければ読み出しデータは「0」と判定される。
Specifically, when it is determined that the data has been written in the normal state, the read data is determined to be "1" if no current flows through the bit line to which the read cell is connected, and the bit line is determined. If a sufficient amount of current flows, the read data is determined to be "0". On the other hand, when it is determined that the data has been written due to the inverted state, the read data is determined to be “1” if a sufficient current flows through the bit line to which the read cell is connected, and the current flows through the bit line. If it does not flow, the read data is determined to be "0".

【0040】以上説明したように、本実施例によれば、
データ書き込み時においては、書き込み/読み出し回路
6にて「1」データを書き込むべきワード線数が、全ワ
ード線数Nの半分以下の場合は、書き込みデータの位相
を正転状態に保持したままでデータの書き込みを行い、
かつ、記録部としての補助ワードメモリ部12に正転状
態で書き込みが行われた旨を記録し、「1」データを書
き込むべきワード線数がN/2以上の場合は、書き込み
データの位相を反転させてデータの書き込みを行い、補
助ワードメモリ部12に位相反転状態で書き込みが行わ
れた旨を記録し、また、データ読み出し時においては、
まず、補助ワードメモリ部12に記録されているこのメ
モリセルへの書き込み時の位相情報を読み出した後に、
正規メモリ部11のメモリセルに対する読み出しを行
い、読み出した位相情報に基づいて読み出しデータが
「1」データであるか「0」データであるかを判定する
ようにしたので、データ書き込み時のドレインディスタ
ーブの回数を半分以下と大幅に低減でき、ドレインディ
スターブ耐性の大幅な向上を図れ、データ破壊を防止で
きる利点がある。
As described above, according to this embodiment,
At the time of data writing, when the number of word lines for writing "1" data in the write / read circuit 6 is less than half of the total number N of word lines, the phase of the write data is kept in the normal state. Write data,
In addition, the fact that writing is performed in the normal rotation state is recorded in the auxiliary word memory unit 12 as a recording unit, and when the number of word lines for writing "1" data is N / 2 or more, the phase of the write data is set. The data is written by reversing the data, the fact that the writing is performed in the phase inversion state is recorded in the auxiliary word memory unit 12, and when the data is read,
First, after reading the phase information at the time of writing to this memory cell recorded in the auxiliary word memory unit 12,
Since the memory cell of the normal memory unit 11 is read and whether the read data is "1" data or "0" data is determined based on the read phase information, the drain disturb at the time of writing data is performed. The number of times can be greatly reduced to less than half, the drain disturb resistance can be greatly improved, and data destruction can be prevented.

【0041】図6は、本発明に係る半導体不揮発性記憶
装置としてのNOR型フラッシュEEPROMの第2の
実施例の要部を示すブロック図である。本実施例が上述
した第1の実施例と異なる点は、メモリアレイ部1の正
規メモリ部を、1または複数のワード線を1群とするn
個のワード線群からなる正規メモリアレイ11−1〜1
1−nに分割し、かつ、各ワード線群11−1〜11−
nに対応してn本の補助ワード線CWL1 〜CWLnを
有する補助メモリアレイ12aを設けたことにある。
FIG. 6 is a block diagram showing a main part of a second embodiment of a NOR flash EEPROM as a semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention. The present embodiment is different from the above-described first embodiment in that the normal memory section of the memory array section 1 has one or a plurality of word lines as one group n.
Regular memory arrays 11-1 to 11-1 each including a group of word lines
1-n and each word line group 11-1 to 11-
corresponding to n in the provision of the auxiliary memory array 12a having n number of auxiliary word line CWL 1 ~CWLn.

【0042】このような構成において、各正規メモリア
レイ11−1〜11−nは、それぞれに対応して設けら
れたブロック選択ゲート11−11〜11−n1により
各ビット線BL1 〜BLM と作動的に接続される。ま
た、正規メモリアレイ11−nとカラムデコーダ3a、
カラムデコーダ3aと補助メモリアレイ12aとの間に
は、それぞれ第1のカラム選択ゲート7−1および第2
のカラム選択ゲート7−2が設けられ、正規メモリアレ
イ11−nとカラムデコーダ3a、カラムデコーダ3a
と補助メモリアレイ12aとは作動的に接続される。
In such a configuration, the normal memory arrays 11-1 to 11-n are connected to the bit lines BL 1 to BL M by the block selection gates 11-11 to 11-n1 provided corresponding to the normal memory arrays 11-1 to 11-n. Operatively connected. In addition, the normal memory array 11-n and the column decoder 3a,
A first column select gate 7-1 and a second column select gate 7-1 are provided between the column decoder 3a and the auxiliary memory array 12a, respectively.
Column select gate 7-2 is provided for the normal memory array 11-n, the column decoder 3a, and the column decoder 3a.
And the auxiliary memory array 12a are operatively connected.

【0043】図7は、これらカラム選択ゲートの構成例
を示す回路図である。この選択ゲートは、各ビット線B
1 〜BLM にNチャネルMOSトランジスタNT1
NTM を挿入接続して構成され、各NチャネルMOSト
ランジスタNT1 〜NTM のゲートは制御信号S1 〜S
M の入力ラインにそれぞれ接続されている。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of these column selection gates. This select gate is for each bit line B
L N-channel MOS transistor NT 1 ~ to 1 ~BL M
It is configured to NT M insertion connection to the gate of each N-channel MOS transistor NT 1 ~NT M control signals S 1 to S
Each is connected to the M input line.

【0044】本構成においては、各正規メモリアレイ1
1−1〜11−n(ワード線群)11−1〜11−n毎
に上述した補助メモリアレイの各対応する補助ワード線
CWL1 〜CWLn に接続された所定の補助メモリセル
にに対する正転および反転を示す「0」または「1」の
位相情報の書き込みが行われる。
In this configuration, each regular memory array 1
1-1~11-n positive for a predetermined supplementary memory cells connected to each corresponding auxiliary word line CWL 1 ~CWL n auxiliary memory array described above in (word line group) per 11-1 to 11-n The writing of the phase information of "0" or "1" indicating the inversion and the inversion is performed.

【0045】本実施例によれば、効率よく、的確にドレ
インディスターブを低減できる利点がある。なお、本実
施例においては、正規メモリアレイ11−1〜11−n
毎に対応するn本の補助ワード線CWL1 〜CWLnを
一括的に補助メモリアレイ12aに設ける構成例を説明
したが、これに限定されるものではなく、たとえば各正
規メモリアレイ11−1〜11−n毎に隣接させて各補
助ワード線CWL1 〜CWLnを設けるなど、種々の態
様が可能である。
According to this embodiment, there is an advantage that the drain disturb can be reduced efficiently and accurately. In this embodiment, the regular memory arrays 11-1 to 11-n are used.
Although a configuration example in which the corresponding n auxiliary word lines CWL 1 to CWLn are collectively provided in the auxiliary memory array 12a has been described, the present invention is not limited to this, and each normal memory array 11-1 to 11-11, for example. Various modes are possible, such as providing the auxiliary word lines CWL 1 to CWLn adjacent to each other for each −n.

【0046】また、以上の各実施例のおいては、NOR
型フラッシュEEPROMを例に説明したが、通常のD
INOR型フラッシュEEPROMやNAND型フラッ
シュEEPROMなどに本発明が適用できることはいう
までもない。
In each of the above embodiments, the NOR
Type flash EEPROM was explained as an example, but a normal D
It goes without saying that the present invention can be applied to an INOR type flash EEPROM, a NAND type flash EEPROM, and the like.

【0047】図8は、DINOR型フラッシュEEPR
OMを本発明に適用した場合の図6の正規メモリアレイ
11−1、11−2の構成例を示す回路図であり、図9
はその場合の補助メモリアレイの構成例を示す回路図で
ある。図中、MTはメモリトランジスタ、GTはゲート
トランジスタをそれぞれ示している。本例は、ワード線
を4本ずつに分割した例で、2本の副ビット線SBL11
とSBL12、SBL21とSBL22に対して1本のビット
線BL1 、BL2 が対応するようにして、ビット線の本
数を減らした構成となっている。このような構成によれ
ば、パターンの欠陥密度を減少させることができるとと
もに、寄生容量を減少できる。
FIG. 8 shows a DINOR type flash EEPR.
9 is a circuit diagram showing a configuration example of the normal memory arrays 11-1 and 11-2 of FIG. 6 when the OM is applied to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of an auxiliary memory array in that case. In the figure, MT is a memory transistor, and GT is a gate transistor. In this example, the word line is divided into four lines, and two sub bit lines SBL 11
And SBL 12 , SBL 21 and SBL 22 are made to correspond to one bit line BL 1 and BL 2 , respectively, so that the number of bit lines is reduced. With such a configuration, the defect density of the pattern can be reduced and the parasitic capacitance can be reduced.

【0048】また、図10は、NAND型フラッシュE
EPROMを本発明に適用した場合の図6の正規メモリ
アレイ11−1、11−2の構成例を示す回路図であ
る。DINOR型フラッシュEEPROMのメモリセル
アレイと異なる点は、副ビット線がなく、メモリアレイ
のブロック選択ゲート11−11、11−21の対向す
る側にゲートが選択ゲート信号SG1 ,SG2 の入力ラ
インに接続されたNチャネルMOSトランジスタからな
るゲートをGT1 ,GT2 が設けられていることにあ
る。
FIG. 10 shows a NAND flash E
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of the normal memory arrays 11-1 and 11-2 in FIG. 6 when the EPROM is applied to the present invention. The difference from the memory cell array of the DINOR type flash EEPROM is that there is no sub-bit line and the gates are provided on the opposite sides of the block select gates 11-11 and 11-21 of the memory array to the input lines of the select gate signals SG 1 and SG 2. The gates of the connected N-channel MOS transistors are provided with GT 1 and GT 2 .

【0049】以上のDINOR型フラッシュEPROM
およびNAND型フラッシュEEPROMを用いた場合
も、上述したNOR型フラッシュEEPROMの場合と
同様の効果を得ることができる。
The above DINOR type flash EPROM
Also, when the NAND flash EEPROM is used, the same effect as that of the NOR flash EEPROM described above can be obtained.

【0050】また、上述した第1および第2の実施例で
は、電気的に書き換え可能な半導体不揮発性記憶素子を
本発明に適用した場合を例に説明したが、たとえば半導
体製造工程でマスクパターンにより記憶情報を書き込
む、マスクプログラマブルROMを適用することも可能
である。この場合、同一のビット線に接続されるメモリ
セルのうち、データ「1」として記憶されるセルの数
が、データ「0」として記憶されるセルの数よりも多い
場合には、同一のビット線に接続されたセルに関して
は、データの極性を反転させてマスクデータを作成し、
読み出すときには、読み出されたデータを反転させて出
力することにより行われる。これにより、何の対策をし
ない場合に比べて、発生するデータ量を最大で半分にま
で減少でき、マスク作成に要する処理時間を低減でき
る。この処理時間は、データの量に比例するのではな
く、発生したデータを電子ビーム描画用のラスタスキャ
ンデータに変換することを考慮すると、データ量に関
し、指数関数的に増大するため、データ量の削減の効果
はその削減の量以上に大きい。
In the above-described first and second embodiments, the case where the electrically rewritable semiconductor nonvolatile memory element is applied to the present invention has been described as an example. However, for example, a mask pattern is used in the semiconductor manufacturing process. It is also possible to apply a mask programmable ROM that writes stored information. In this case, if the number of cells stored as data “1” is larger than the number of cells stored as data “0” among the memory cells connected to the same bit line, the same bit is stored. For cells connected to the line, reverse the polarity of the data to create mask data,
At the time of reading, the read data is inverted and output. As a result, the amount of generated data can be reduced to a maximum of half as compared with the case where no measures are taken, and the processing time required for mask creation can be reduced. This processing time is not proportional to the amount of data, but considering that the generated data is converted to raster scan data for electron beam writing, the amount of data increases exponentially. The effect of reduction is greater than the amount of reduction.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データ書き込み時のドレインディスターブの回数を半分
以下と大幅に低減でき、ドレインディスターブ耐性の大
幅な向上を図れ、データ破壊を防止できる利点がある。
また、マスクプログラマブルROM等に適用した場合、
発生するデータ量を最大で半分にまで減少でき、マスク
作成に要する処理時間を低減できる。
As described above, according to the present invention,
The number of drain disturbs at the time of data writing can be significantly reduced to less than half, the drain disturb resistance can be greatly improved, and data destruction can be prevented.
When applied to mask programmable ROM etc.,
The amount of generated data can be reduced to a maximum of half, and the processing time required for mask creation can be reduced.

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

【図1】本発明に係る半導体不揮発性記憶装置の一実施
例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention.

【図2】図1のメモリアレイ部の構成例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a memory array section of FIG.

【図3】図1の回路のデータの位相正転および反転書き
込み時のメモリセルおよび補助メモリセルのしきい値電
圧を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining threshold voltages of a memory cell and an auxiliary memory cell at the time of phase normal rotation and reverse writing of data in the circuit of FIG.

【図4】図1の回路のデータ書き込み時の設定電圧を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a set voltage when writing data in the circuit of FIG. 1.

【図5】図1の回路の読み出し動作時のデータ判定動作
を説明するための図である。
5 is a diagram for explaining a data determination operation during a read operation of the circuit of FIG.

【図6】本発明に係る半導体不揮発性記憶装置の第2の
実施例の要部を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a main part of a second embodiment of the semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention.

【図7】図6に示すカラム選択ゲートの具体的な構成例
を示す回路図である。
7 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the column selection gate shown in FIG.

【図8】DINOR型フラッシュEEPROMを本発明
に適用した場合の図6の正規メモリアレイの構成例を示
す回路図である。
8 is a circuit diagram showing a configuration example of the normal memory array of FIG. 6 when the DINOR type flash EEPROM is applied to the present invention.

【図9】図8の回路の場合の補助メモリアレイの構成例
を示す回路図である。
9 is a circuit diagram showing a configuration example of an auxiliary memory array in the case of the circuit of FIG.

【図10】NAND型フラッシュEEPROMを本発明
に適用した場合の図6の正規メモリアレイの構成例を示
す回路図である。
10 is a circuit diagram showing a configuration example of the normal memory array of FIG. 6 when a NAND flash EEPROM is applied to the present invention.

【図11】一般的なNOR型フラッシュEEPROMの
書き込み動作時のバイアス条件を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing bias conditions during a write operation of a general NOR flash EEPROM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…メモリアレイ部 11…正規メモリ部 11−1〜11−n…正規メモリアレイ 12…補助メモリ部 12a…補助メモリアレイ 2…ローデコーダ 3…カラムデコーダ 4…メモリ回路 5…カウンタ回路 6…書き込み/読み出し回路 7−1,7−2…カラム選択ゲート WL1 〜WLN …ワード線 BL1 〜BLM …ビット線 CWL1 〜CWLn…補助ワード線1 ... Memory array section 11 ... Regular memory section 11-1 to 11-n ... Regular memory array 12 ... Auxiliary memory section 12a ... Auxiliary memory array 2 ... Row decoder 3 ... Column decoder 4 ... Memory circuit 5 ... Counter circuit 6 ... Write / read circuit 7-1, 7-2 ... the column selection gate WL 1 to WL N ... word lines BL 1 to BL M ... bit lines CWL 1 ~CWLn ... auxiliary word line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11C 16/06 G11C 17/00 510 A 520 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G11C 16/06 G11C 17/00 510 A 520 Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のワード線とビット線とを備え、半
導体不揮発性記憶素子が行列状に配列された不揮発性記
憶アレイと、 上記不揮発性記憶アレイのビット線毎に記憶情報の極性
を記憶する補助記憶手段とを有する半導体不揮発性記憶
装置。
1. A non-volatile memory array comprising a plurality of word lines and bit lines, in which semiconductor non-volatile memory elements are arranged in a matrix, and a polarity of memory information is stored for each bit line of the non-volatile memory array. Non-volatile memory device having auxiliary storage means for performing.
【請求項2】 上記不揮発性記憶アレイが、上記ビット
線を延在する方向に分割された複数のサブアレイに分割
され、 各サブアレイは、副ビット線および当該副ビット線と上
記ビット線とを作動的に接続するためのスイッチング手
段を有し、 上記補助記憶手段は、上記サブアレイの副ビット線毎に
記憶情報の極性を記憶する記憶手段を有する請求項1記
載の半導体不揮発性記憶装置。
2. The non-volatile storage array is divided into a plurality of sub-arrays divided in the direction in which the bit lines extend, each sub-array operating a sub-bit line and the sub-bit line and the bit line. 2. The semiconductor non-volatile memory device according to claim 1, further comprising switching means for electrically connecting the auxiliary storage means, and said auxiliary storage means has storage means for storing a polarity of stored information for each sub-bit line of the sub-array.
【請求項3】 上記半導体不揮発性記憶素子が電気的に
書き換え可能であり、 上記半導体不揮発性記憶素子に記憶情報を書き込む時
に、記憶情報の極性を反転して書き込むか否かに応じた
2進情報を上記補助記憶手段に書き込み、上記半導体不
揮発性記憶素子の記憶情報を読み出し時に、記憶情報を
上記補助記憶手段の情報に応じて反転する回路を有する
請求項1または請求項2記載の半導体不揮発性記憶装
置。
3. The semiconductor non-volatile memory element is electrically rewritable, and when the memory information is written in the semiconductor non-volatile memory element, the binary depending on whether to invert the polarity of the memory information or not. 3. The semiconductor non-volatile according to claim 1 or 2, further comprising a circuit that writes information in the auxiliary storage means and inverts the stored information in accordance with the information in the auxiliary storage means when the storage information in the semiconductor non-volatile storage element is read out. Sex memory device.
【請求項4】 上記半導体不揮発性記憶素子が半導体製
造工程でマスクパターンにより記憶情報を書き込むこと
ができ、 上記半導体不揮発性記憶素子に記憶情報を書き込む時
に、記憶情報の極性を反転して書き込むか否かに応じた
2進情報を上記補助記憶手段に書き込み、上記半導体不
揮発性記憶素子の記憶情報を読み出し時に、記憶情報を
上記補助記憶手段の情報に応じて反転する回路を有する
請求項1または請求項2記載の半導体不揮発性記憶装
置。
4. The semiconductor non-volatile memory element can write memory information by a mask pattern in a semiconductor manufacturing process, and when the memory information is written in the semiconductor non-volatile memory element, whether the polarity of the memory information is inverted or not. 2. A circuit having a circuit for writing binary information according to whether or not the auxiliary information is stored in the auxiliary storage means, and inverting the stored information according to the information in the auxiliary storage means when reading the stored information in the semiconductor nonvolatile storage element. The semiconductor nonvolatile memory device according to claim 2.
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