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JPH11242893A - Non-volatile semiconductor storage device and its data write-in method - Google Patents

Non-volatile semiconductor storage device and its data write-in method

Info

Publication number
JPH11242893A
JPH11242893A JP14771098A JP14771098A JPH11242893A JP H11242893 A JPH11242893 A JP H11242893A JP 14771098 A JP14771098 A JP 14771098A JP 14771098 A JP14771098 A JP 14771098A JP H11242893 A JPH11242893 A JP H11242893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
voltage
writing
threshold voltage
memory cell
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
JP14771098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Nobukata
浩美 信方
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 JP14771098A priority Critical patent/JPH11242893A/en
Priority to US09/219,836 priority patent/US6058042A/en
Publication of JPH11242893A publication Critical patent/JPH11242893A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-volatile semiconductor storage device which can reduce write-in time, and the data write-in method for the device. SOLUTION: The device is provided with a latch circuit Q22, Q21 and with the write control circuit 12 which writes by charging the corresponding bit line to the ground voltage, if latch data is the data '00' that makes the threshold voltage of a storage cell a value most separated from the threshold voltage in the initial erase state, and by charging to a voltage VB higher than the ground voltage, if the latch data is the data that makes other threshold voltage. Concretely, in the case of quarternary value, the device is so constituted that the write-in of the data '10', '01' and that of the data '00' are carried out parallelly, and that the electric field is raised relating to the tunnel oxide film of the cell in which the data '00' is written.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリセルに少な
くとも3値以上のデータを記録する多値型の不揮発性半
導体記憶装置およびそのデータの書き込み方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-level nonvolatile semiconductor memory device for recording at least three-level data in a memory cell and a method of writing the data.

【0002】[0002]

【従来の技術】フラッシュメモリ等の不揮発性半導体記
憶装置においては、1個のメモリセルトランジスタに
「0」、「1」の2つの値をとるデータを記録する2値
型のメモリセル構造が通常である。また、最近の半導体
記憶装置の大容量化の要望に伴い、1個のメモリセルト
ランジスタに少なくとも3値以上のデータを記録する、
いわゆる多値型の不揮発性半導体記憶装置が提案されて
いる(たとえば、「A Multi−Level32M
b Flash Memory」’95 ISSCC
p132〜 参照)。
2. Description of the Related Art In a nonvolatile semiconductor memory device such as a flash memory, a binary memory cell structure in which data having two values "0" and "1" are recorded in one memory cell transistor is usually used. It is. Further, in response to recent demands for increasing the capacity of a semiconductor memory device, data of at least three values or more is recorded in one memory cell transistor.
A so-called multi-level nonvolatile semiconductor memory device has been proposed (for example, "A Multi-Level 32M").
b Flash Memory "'95 ISSCC
p. 132-).

【0003】図8はNAND型フラッシュメモリにおい
て、1個のメモリトランジスタに2ビットからなり4値
をとるデータを記録する場合の、しきい値電圧Vthレ
ベルとデータ内容との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the threshold voltage Vth level and the data contents when two-bit quaternary data is recorded in one memory transistor in a NAND flash memory. .

【0004】図8において、縦軸はメモリトランジスタ
のしきい値電圧Vthを、横軸はメモリトランジスタの
分布頻度をそれぞれ表している。また、1個のメモリト
ランジスタに記録するデータを構成する2ビットデータ
の内容は、〔IOn+1 ,IOn 〕で表され、〔I
n+1 ,IOn 〕=〔1,1〕,〔1,0〕,〔0,
1〕,〔0,0〕の4状態が存在する。すなわち、デー
タ「0」、データ「1」、データ「2」、データ「3」
の4状態が存在する。
In FIG. 8, the vertical axis represents the threshold voltage Vth of the memory transistor, and the horizontal axis represents the distribution frequency of the memory transistor. The contents of 2-bit data constituting data to be recorded in one memory transistor are represented by [IO n + 1 , IO n ] and [I n
O n + 1, IO n] = [1,1], [1,0], [0,
1] and [0, 0]. That is, data “0”, data “1”, data “2”, data “3”
There are four states:

【0005】そして、多値データの書き込みをページ単
位(ワード線単位)で行うNAND型フラッシュメモリ
が提案されている(たとえば、文献;1996 IEEE Intern
ational Solid-State Circuits Conference 、ISSCC96/
SESSION 2/FLASH MEMORY/PAPER TP 2.1:A 3.3V 128Mb M
ulti-Level NAND Flash Memory For Mass Storage Appl
ication.pp32-33 、参照)。
A NAND flash memory in which multi-level data is written in page units (word line units) has been proposed (for example, reference: 1996 IEEE Intern).
ational Solid-State Circuits Conference, ISSCC96 /
SESSION 2 / FLASH MEMORY / PAPER TP 2.1: A 3.3V 128Mb M
ulti-Level NAND Flash Memory For Mass Storage Appl
ication.pp32-33).

【0006】図9は、上記文献に開示されたページ単位
で書き込みを行うNAND型フラッシュメモリの要部構
成を示す回路図である。図9において、1はメモリセル
アレイ、2は書込/読出制御回路、BL2,BL1はビ
ット線をそれぞれ示している。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a main configuration of a NAND flash memory which performs writing in page units disclosed in the above document. In FIG. 9, 1 indicates a memory cell array, 2 indicates a write / read control circuit, and BL2 and BL1 indicate bit lines, respectively.

【0007】メモリセルアレイ1は、それぞれメモリセ
ルが共通のワード線WL0〜WL15に接続されたメモ
リストリングA0,A1により構成されている。そし
て、メモリストリングA0はビット線BL1に接続さ
れ、メモリストリングA1はビット線BL2に接続され
ている。メモリストリングA0は、フローティングゲー
トを有する不揮発性半導体記憶装置からなるメモリセル
トランジスタMT0A〜MT15Aが直列に接続された
NAND列を有しており、このNAND列のメモリセル
トランジスタMT0Aのドレインが選択ゲートSG1A
を介してビット線BL1に接続され、メモリセルトラン
ジスタMT15Aのソースが選択ゲートSG2Aを介し
て基準電位線VGLに接続されている。メモリストリン
グA1は、フローティングゲートを有する不揮発性半導
体記憶装置からなるメモリセルトランジスタMT0B〜
MT15Bが直列に接続されたNAND列を有してお
り、このNAND列のメモリセルトランジスタMT0B
のドレインが選択ゲートSG1Bを介してビット線BL
2に接続され、メモリセルトランジスタMT15Bのソ
ースが選択ゲートSG2Bを介して基準電位線VGLに
接続されている。
The memory cell array 1 is composed of memory strings A0 and A1 whose memory cells are connected to common word lines WL0 to WL15. The memory string A0 is connected to the bit line BL1, and the memory string A1 is connected to the bit line BL2. The memory string A0 has a NAND string in which memory cell transistors MT0A to MT15A each composed of a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate are connected in series, and the drain of the memory cell transistor MT0A in this NAND string has a selection gate SG1A.
Is connected to the bit line BL1, and the source of the memory cell transistor MT15A is connected to the reference potential line VGL via the selection gate SG2A. The memory string A1 includes memory cell transistors MT0B to MT0B, each of which is a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate.
MT15B has a NAND string connected in series, and the memory cell transistor MT0B of this NAND string
Of the bit line BL via the select gate SG1B.
2 and the source of the memory cell transistor MT15B is connected to the reference potential line VGL via the selection gate SG2B.

【0008】そして、選択ゲートSG1A,SG1Bの
ゲートが選択信号供給線SSLに共通に接続され、選択
ゲートSG2A,SG2Bのゲートが選択信号供給線G
SLに共通に接続されている。
Then, the gates of the selection gates SG1A and SG1B are commonly connected to the selection signal supply line SSL, and the gates of the selection gates SG2A and SG2B are connected to the selection signal supply line G.
It is commonly connected to SL.

【0009】書込/読出制御回路2は、nチャネルMO
S(NMOS)トランジスタNT1〜NT17、pチャ
ネルMOS(PMOS)トランジスタPT1、およびイ
ンバータの入出力同士を結合してなるラッチ回路Q1,
Q2により構成されている。
The write / read control circuit 2 has an n-channel MO
S (NMOS) transistors NT1 to NT17, p-channel MOS (PMOS) transistor PT1, and latch circuit Q1,
Q2.

【0010】NMOSトランジスタNT1は電源電圧V
CCの供給ラインとビット線BL1との間に接続され、ゲ
ートが禁止信号IHB1の供給ラインに接続されてい
る。NMOSトランジスタNT2は電源電圧VCCの供給
ラインとビット線BL2との間に接続され、ゲートが禁
止信号IHB2の供給ラインに接続されている。NMO
SトランジスタNT3およびNMOSトランジスタNT
1の接続点とメモリストリングA0およびビット線BL
1との接続点との間にはデプレッション型のNMOSト
ランジスタNT18が接続され、NMOSトランジスタ
NT4およびNMOSトランジスタNT2の接続点とメ
モリストリングA1およびビット線BL2との接続点と
の間にはデプレッション型のNMOSトランジスタNT
19が接続されている。そして、NMOSトランジスタ
NT18,19のゲートはデカップル信号供給線DCP
Lに接続されている。
The NMOS transistor NT1 has a power supply voltage V
The gate is connected between the supply line of CC and the bit line BL1, and the gate is connected to the supply line of the inhibit signal IHB1. The NMOS transistor NT2 is connected between the supply line of the power supply voltage V CC and the bit line BL2, and has a gate connected to the supply line of the inhibit signal IHB2. NMO
S transistor NT3 and NMOS transistor NT
1 and the memory string A0 and the bit line BL
1 is connected to a depletion-type NMOS transistor NT18. A depletion-type NMOS transistor NT18 is connected between a connection point between the NMOS transistors NT4 and NT2 and a connection point between the memory string A1 and the bit line BL2. NMOS transistor NT
19 are connected. The gates of the NMOS transistors NT18 and NT19 are connected to the decoupling signal supply line DCP.
L.

【0011】デプレッション型のNMOSトランジスタ
NT18およびNMOSトランジスタNT1の接続点と
バスラインIOiとの間にNMOSトランジスタNT
3,NT5,NT16が直列に接続され、デプレッショ
ン型のNMOSトランジスタNT19およびNMOSト
ランジスタNT2の接続点とバスラインIOi+1 との
間にNMOSトランジスタNT4,NT7,NT17が
直列に接続されている。また、NMOSトランジスタN
T3とNT5の接続点、NMOSトランジスタNT4と
NT7の接続点がNMOSトランジスタNT6を介して
接地されるとともに、PMOSトランジスタPT1のド
レイン、並びにNMOSトランジスタNT8,NT13
のゲートに接続されている。そして、NMOSトランジ
スタNT6のゲートがリセット信号RSTの供給ライン
に接続され、PMOSトランジスタPT1のソースが電
源電圧VCCの供給ラインに接続され、PMOSトランジ
スタPT1のゲートが信号Vref の供給ラインに接続さ
れている。
An NMOS transistor NT is provided between a connection point of the depletion type NMOS transistor NT18 and the NMOS transistor NT1 and the bus line IOi.
3, NT5 and NT16 are connected in series, and NMOS transistors NT4, NT7 and NT17 are connected in series between the connection point of the depletion type NMOS transistors NT19 and NT2 and the bus line IOi + 1. Also, the NMOS transistor N
The connection point between T3 and NT5 and the connection point between the NMOS transistors NT4 and NT7 are grounded via the NMOS transistor NT6, the drain of the PMOS transistor PT1, and the NMOS transistors NT8 and NT13.
Connected to the gate. The gate of the NMOS transistor NT6 is connected to the supply line of the reset signal RST, connected source of the PMOS transistor PT1 is the supply line of the power supply voltage V CC, is connected to the supply line of the gate signal Vref of the PMOS transistor PT1 I have.

【0012】ラッチ回路Q1の第1の記憶ノードN1a
がNMOSトランジスタNT5とNT16との接続点に
接続され、第2の記憶ノードN1bが直列に接続された
NMOSトランジスタNT8〜NT10を介して接地さ
れている。ラッチ回路Q2の第1の記憶ノードN2aが
NMOSトランジスタNT7とNT17との接続点に接
続され、第2の記憶ノードN2bが直列に接続されたN
MOSトランジスタNT13〜NT15を介して接地さ
れている。また、NMOSトランジスタNT8とNT9
の接続点が直列に接続されたNMOSトランジスタNT
11,NT12を介して接地されている。NMOSトラ
ンジスタNT9のゲートはラッチ回路Q2の第1の記憶
ノードN2aに接続され、NMOSトランジスタNT1
0のゲートは信号φLAT2の供給ラインに接続され、
NMOSトランジスタNT11のゲートが第2の記憶ノ
ードN2bに接続され、NMOSトランジスタNT12
のゲートが信号φLAT1の供給ラインに接続され、N
MOSトランジスタNT14,NT15のゲートが信号
φLAT3の供給ラインに接続されている。そして、カ
ラムゲートとしてのNMOSトランジスタNT16のゲ
ートが信号Yiの供給ラインに接続され、NMOSトラ
ンジスタNT17のゲートが信号Yi+1 の供給ライン
に接続されている。
First storage node N1a of latch circuit Q1
Is connected to a connection point between the NMOS transistors NT5 and NT16, and the second storage node N1b is grounded via NMOS transistors NT8 to NT10 connected in series. The first storage node N2a of the latch circuit Q2 is connected to a connection point between the NMOS transistors NT7 and NT17, and the second storage node N2b is connected in series.
It is grounded via MOS transistors NT13 to NT15. Also, the NMOS transistors NT8 and NT9
NMOS transistor NT whose connection point is connected in series
11, grounded via NT12. The gate of the NMOS transistor NT9 is connected to the first storage node N2a of the latch circuit Q2.
0 is connected to the supply line of the signal φLAT2,
The gate of the NMOS transistor NT11 is connected to the second storage node N2b, and the NMOS transistor NT12
Is connected to the supply line of the signal φLAT1,
The gates of the MOS transistors NT14 and NT15 are connected to a supply line for the signal φLAT3. The gate of the NMOS transistor NT16 as a column gate is connected to the supply line of the signal Yi, and the gate of the NMOS transistor NT17 is connected to the supply line of the signal Yi + 1.

【0013】また、図10(a)は読み出し時のタイミ
ングチャートを示し、図10(b)は書き込み(プログ
ラム)時のタイミングチャートを示している。図10
(b)からわかるように、4値の書き込みは3ステップ
で行い、本来は各ステップでページ単位に書き込みを行
うすべてのセルが書き込み十分と判断された段階で次の
ステップに移行する。
FIG. 10A shows a timing chart at the time of reading, and FIG. 10B shows a timing chart at the time of writing (program). FIG.
As can be seen from (b), the quaternary writing is performed in three steps, and the process proceeds to the next step when it is determined that all cells to be written in page units in each step are sufficiently written.

【0014】読み出し動作について説明する。まず、リ
セット信号RSTと信号PGM1,2がハイレベルに設
定される。これにより、ラッチ回路Q1,Q2の第1の
記憶ノードN1a,N2aが接地レベルに引き込まれ
る。その結果、ラッチ回路Q1,Q2がクリアされる。
次に、ワード線電圧を2.4Vとして読み出しが行われ
る。しきい値電圧Vthがワード線電圧(2.4V)よ
り高ければセル電流が流れないことによりビット線電圧
はプリチャージ電圧を保持し、ハイがセンスされる。一
方、しきい値電圧Vthがワード線電圧(2.4V)よ
り低ければセル電流が流れることによりビット線電圧は
降下し、ローがセンスされる。次に、ワード線電圧1.
2Vで読み出しが行われ、最後にワード線電圧0Vで読
み出しが行われる。
The read operation will be described. First, the reset signal RST and the signals PGM1 and PGM2 are set to a high level. As a result, the first storage nodes N1a and N2a of the latch circuits Q1 and Q2 are pulled to the ground level. As a result, the latch circuits Q1 and Q2 are cleared.
Next, reading is performed with the word line voltage set to 2.4V. If the threshold voltage Vth is higher than the word line voltage (2.4 V), the cell current does not flow, so that the bit line voltage holds the precharge voltage and high is sensed. On the other hand, if the threshold voltage Vth is lower than the word line voltage (2.4 V), the cell current flows to lower the bit line voltage and sense low. Next, the word line voltages 1.
Reading is performed at 2 V, and finally reading is performed at a word line voltage of 0 V.

【0015】具体的にはセルデータが“00”の場合、
全てのワード線で電流が流れないためバスIOi+1 ,
IOiには(1,1)が出力される。まず、ワード線電
圧を2.4Vにして読むとき、信号φLAT1がハイレ
ベルに設定される。このとき、セル電流が流れないこと
によりビット線はハイレベルに保たれるためNMOSト
ランジスタNT8が導通状態に保たれ、ラッチ回路Q2
がクリアされていることによりラッチ回路Q2の第2の
記憶ノードN2bはハイレベルに保たれるためNMOS
トランジスタNT11が導通状態に保たれる。したがっ
て、NMOSトランジスタNT8,NT11,NT12
が導通状態に保持され、ラッチ回路Q1の第2の記憶ノ
ードN1bが接地レベルに引き込まれ、ラッチ回路Q1
の第1の記憶ノードN1aはハイレベルに遷移する。次
にワード線電圧を1.2Vにして読むとき、信号φLA
T3をハイレベルに設定する。この時、セル電流が流れ
ないことによりビット線はハイレベルに保たれるためN
MOSトランジスタNT13が導通状態に保たれ、ラッ
チ回路Q2の第2の記憶ノードN2bが接地レベルに引
き込まれ、ラッチ回路Q2の第1の記憶ノードN2aは
ハイレベルに遷移する。最後にワード線電圧を0Vにし
て読むとき、信号φLAT1をハイレベルに設定する。
この時、セル電流が流れないことによりビット線はハイ
レベルに保たれるためNMOSトランジスタNT8が導
通状態に保たれるが、ラッチ回路Q2の第2の記憶ノー
ドN2bがローレベルのためNMOSトランジスタNT
11が非導通状態にとなり、ラッチ回路Q1の第1の記
憶ノードN1aはハイレベルを保持する。
Specifically, when the cell data is "00",
Since no current flows in all word lines, the bus IOi + 1,
(1, 1) is output to IOi. First, when reading with the word line voltage set to 2.4 V, the signal φLAT1 is set to a high level. At this time, since the cell current does not flow, the bit line is kept at a high level, so that the NMOS transistor NT8 is kept conductive, and the latch circuit Q2
Is kept high, the second storage node N2b of the latch circuit Q2 is kept at a high level.
Transistor NT11 is kept conductive. Therefore, the NMOS transistors NT8, NT11, NT12
Is held in a conductive state, the second storage node N1b of latch circuit Q1 is pulled to the ground level, and latch circuit Q1
Transitions to the high level. Next, when reading is performed by setting the word line voltage to 1.2 V, the signal φLA
Set T3 to high level. At this time, since the cell line does not flow, the bit line is kept at a high level,
MOS transistor NT13 is kept conductive, second storage node N2b of latch circuit Q2 is pulled to the ground level, and first storage node N2a of latch circuit Q2 transitions to the high level. Finally, when reading with the word line voltage set to 0 V, the signal φLAT1 is set to a high level.
At this time, since the cell current does not flow, the bit line is kept at a high level and the NMOS transistor NT8 is kept conductive, but the second storage node N2b of the latch circuit Q2 is at a low level and the NMOS transistor NT8
11 is turned off, and the first storage node N1a of the latch circuit Q1 holds the high level.

【0016】セルデータが“01”の場合、ワード線電
圧VWL00の場合のみ電流が流れ、バスIOi+1 ,
IOiには(0,1)が出力される。まず、ワード線電
圧を2.4Vにして読むとき、信号φLAT1がハイレ
ベルに設定される。このとき、セル電流が流れることに
よりビット線はローレベルとなるためNMOSトランジ
スタNT8が非導通状態に保たれ、ラッチ回路Q1の第
1の記憶ノードN1aはローレベルを保持する。次にワ
ード線電圧を1.2Vにして読むとき、信号φLAT3
をハイレベルに設定する。この時、セル電流が流れない
ことによりビット線はハイレベルに保たれるためNMO
SトランジスタNT13が導通状態に保たれ、ラッチ回
路Q2の第2の記憶ノードN2bが接地レベルに引き込
まれ、ラッチ回路Q2の第1の記憶ノードN2aはハイ
レベルに遷移する。最後にワード線電圧を0Vにして読
むとき、信号φLAT1をハイレベルに設定する。この
時、セル電流が流れないことによりビット線はハイレベ
ルに保たれるためNMOSトランジスタNT8が導通状
態に保たれるが、ラッチ回路Q2の第2の記憶ノードN
2bがローレベルのためNMOSトランジスタNT11
が非導通状態となり、ラッチ回路Q1の第1の記憶ノー
ドN1aはローレベルを保持する。セルデータが”1
0”、”11”の場合も同様にして各々IOi+1,I
Oiには(0,1)、(0,0)が読み出される。
When the cell data is "01", a current flows only when the word line voltage is VWL00, and buses IOi + 1,
(0, 1) is output to IOi. First, when reading with the word line voltage set to 2.4 V, the signal φLAT1 is set to a high level. At this time, the bit line goes low due to the flow of the cell current, so that the NMOS transistor NT8 is kept in a non-conductive state, and the first storage node N1a of the latch circuit Q1 holds the low level. Next, when reading is performed with the word line voltage set to 1.2 V, the signal φLAT3
Is set to high level. At this time, since the cell line does not flow, the bit line is kept at a high level.
S transistor NT13 is kept conductive, second storage node N2b of latch circuit Q2 is pulled to the ground level, and first storage node N2a of latch circuit Q2 transitions to the high level. Finally, when reading with the word line voltage set to 0 V, the signal φLAT1 is set to a high level. At this time, since the cell current does not flow, the bit line is kept at a high level and the NMOS transistor NT8 is kept in a conductive state. However, the second storage node N of the latch circuit Q2 is kept
NMOS transistor NT11 because 2b is at low level
Is turned off, and the first storage node N1a of the latch circuit Q1 holds the low level. Cell data is "1"
Similarly, in the case of “0” and “11”, IOi + 1 and I
(0, 1) and (0, 0) are read out to Oi.

【0017】次に、書き込み動作について説明する。図
9の回路においては、まず、ラッチ回路Q1に格納され
ているデータによって書き込みが行われ、次にラッチ回
路Q2、最後に再びラッチ回路Q1のデータによって書
き込みが行われる。ここで書き込みデータが(Q2,Q
1)=(1,0)の場合はラッチ回路Q1は書き込み十
分となると“0”から“1”に反転するが、(Q2,Q
1)=(0,0)の場合はラッチ回路Q1は3ステップ
目の書き込みデータとしても使用する必要があるため第
1ステップで書き込み十分となっても“0”から“1”
に反転しない(できない)。
Next, the write operation will be described. In the circuit of FIG. 9, first, writing is performed by using data stored in the latch circuit Q1, then writing is performed by using the latch circuit Q2, and finally by using data of the latch circuit Q1. Here, the write data is (Q2, Q
When 1) = (1, 0), the latch circuit Q1 inverts from “0” to “1” when writing is sufficient, but (Q2, Q
If 1) = (0,0), the latch circuit Q1 must be used as write data in the third step, so even if the write is sufficient in the first step, the latch circuit Q1 changes from "0" to "1".
Does not flip (cannot).

【0018】各ステップでの書き込み終了判定は、注目
するラッチデータ(Q2またはQ1)が全て“1”とな
った段階でそのステップの書き込み終了と判定する。書
き込みデータ(Q2,Q1)=(0,0)のセルは、第
1ステップでのラッチ回路Q1の反転は起こらないから
ワイヤードORによる終了判定は行われない。
In each step, the end of writing is determined when all the latched data (Q2 or Q1) of interest becomes "1". Since the inversion of the latch circuit Q1 in the first step does not occur in the cell where the write data (Q2, Q1) = (0, 0), the end determination by the wired OR is not performed.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した回
路では、図11に示すように、まずラッチ回路Q1のデ
ータに応じて書込データが“10”、“00”のセルの
書き込み(Step1)を行った後、ラッチ回路Q2の
データに応じて書込データが“01”、“00”のセル
の書込(Step2)を行い、最後に書込データが“0
0”のセルの書き込み(Step3)を行う。すなわ
ち、上述した従来回路では、書込データが“10”およ
び“01”の書込はStep1およびStep2でしか
なされていないため、“10”、“01”の書き込み時
間はそのままStep1およびStep2の書込時間に
相当する。そして、書込データが“00”のセルはSt
ep1〜Step3の全てのStepで行われている
が、Step2とStep3の間で過剰書込に備えてI
SPP電圧を下げてからStep3の書込を行ってい
る。
By the way, in the above-mentioned circuit, as shown in FIG. 11, first, writing of cells whose write data is "10" or "00" according to the data of the latch circuit Q1 (Step 1). Is performed, writing (Step 2) is performed on cells having write data “01” and “00” according to the data of the latch circuit Q2, and finally, the write data is “0”.
The write (Step 3) is performed on the cell of 0. That is, in the above-described conventional circuit, the write of the data "10" and "01" is performed only in Step 1 and Step 2, so that "10", " The write time of “01” corresponds to the write time of Step 1 and Step 2 as it is.
This is performed in all Steps ep1 to Step3, but between Step2 and Step3, I
The writing of Step 3 is performed after the SPP voltage is lowered.

【0020】このことから書込データが“00”のセル
の書き込み時間はStep3の書き込み時間とほぼ同じ
と推定される。このことより書き込みはシリアルに行わ
れ、このことが4値の書込時間が長くなる一因となって
いる。そして、図11からわかるように、データ“1
0”と“01”の書き込み時間の和とデータ“00”の
書き込み時間はほぼ同じ時間がかかっている。
From this, it is estimated that the write time of the cell whose write data is “00” is almost the same as the write time of Step 3. As a result, writing is performed serially, which contributes to an increase in the writing time of four values. Then, as can be seen from FIG.
The sum of the writing time of “0” and “01” and the writing time of data “00” take almost the same time.

【0021】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、書き込み時間を短縮できる不揮
発性半導体記憶装置およびそのデータ書き込み方法を提
供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of shortening a writing time and a data writing method thereof.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ワード線およびビット線への印加電圧に
応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量がトンネル絶縁膜
を介して変化し、その変化に応じてしきい値電圧が変化
し、しきい値電圧に応じた値のデータを記憶するメモリ
セルを有し、多ビットデータをページ単位でメモリセル
に書き込む不揮発性半導体記憶装置であって、書き込み
データが、書き込み対象のメモリセルのしきい値電圧が
初期消去状態のしきい値電圧と最も離れた値とするデー
タの場合、当該メモリセルにかかる電界を他の書き込み
データより高く設定して書き込みを行う手段を有する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, the amount of charge stored in a charge storage portion changes via a tunnel insulating film in accordance with a voltage applied to a word line and a bit line. A nonvolatile semiconductor memory device in which a threshold voltage changes in accordance with the change and has a memory cell for storing data of a value corresponding to the threshold voltage, and writes multi-bit data to the memory cell in page units. When the write data is data in which the threshold voltage of the memory cell to be written is the value farthest from the threshold voltage in the initial erase state, the electric field applied to the memory cell is higher than other write data. It has means for setting and writing.

【0023】本発明では、上記書き込み動作時に各書き
込みビット毎に書き込み十分であるか否かを判定するベ
リファイ読み出し回路を有する。
According to the present invention, there is provided a verify read circuit for determining whether or not the write operation is sufficient for each write bit during the write operation.

【0024】また、本発明は、ワード線およびビット線
への印加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量が
変化し、その変化に応じてしきい値電圧が変化し、しき
い値電圧に応じた値のデータを記憶するメモリセルを有
し、多ビットデータをページ単位でメモリセルに書き込
む不揮発性半導体記憶装置であって、ラッチ回路を有
し、ラッチデータがメモリセルのしきい値電圧を初期消
去状態のしきい値電圧と最も離れた値にするデータの場
合には対応するビット線を第1の電圧に充電し、ラッチ
データが他のしきい値電圧とするデータの場合には上記
第1の電圧より高い第2の電圧に充電して書き込みを行
う書込制御回路を有する。
Also, according to the present invention, the amount of charge stored in the charge storage portion changes according to the voltage applied to the word line and the bit line, and the threshold voltage changes according to the change. A nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell for storing data of a value corresponding to a voltage and writing multi-bit data to the memory cell in page units, comprising a latch circuit, wherein the latch data is a threshold of the memory cell. In the case of data which makes the value voltage farthest from the threshold voltage in the initial erase state, the corresponding bit line is charged to the first voltage, and the latch data is the data having another threshold voltage. Has a write control circuit that charges to a second voltage higher than the first voltage to perform writing.

【0025】本発明では、上記書込制御回路は、ビット
線毎に対応して1ビット分の上記ラッチ回路が設けられ
ている。
In the present invention, the write control circuit is provided with one bit of the latch circuit corresponding to each bit line.

【0026】また、本発明では、上記書き込み動作時に
各書き込みビット毎に書き込み十分であるか否かを判定
するベリファイ読み出し回路を有する。
Further, the present invention has a verify read circuit for determining whether or not the write operation is sufficient for each write bit during the write operation.

【0027】また、本発明では、上記第1の電圧は接地
電圧であり、上記第2の電圧は電源電圧と接地電圧との
中間電圧である。
In the present invention, the first voltage is a ground voltage, and the second voltage is an intermediate voltage between a power supply voltage and a ground voltage.

【0028】また、本発明では、外部入力された多ビッ
トデータを並べ替えて上記書込制御回路のラッチ回路に
転送する入力バッファを有する。
Further, the present invention has an input buffer for rearranging multi-bit data input from the outside and transferring the rearranged data to the latch circuit of the write control circuit.

【0029】本発明は、ワード線およびビット線への印
加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量がトンネ
ル絶縁膜を介して変化し、その変化に応じてしきい値電
圧が変化し、しきい値電圧に応じた値のデータを記憶す
るメモリセルを有し、多ビットデータをページ単位でメ
モリセルに書き込む不揮発性半導体記憶装置のデータ書
き込み方法であって、書き込みデータが、書き込み対象
のメモリセルのしきい値電圧が初期消去状態のしきい値
電圧と最も離れた値とするデータの場合、当該メモリセ
ルにかかる電界を他の書き込みデータより高く設定して
並列的に書き込みを行う。
According to the present invention, the amount of charge stored in the charge storage portion changes via the tunnel insulating film according to the voltage applied to the word line and the bit line, and the threshold voltage changes according to the change. A memory cell for storing data of a value corresponding to a threshold voltage, and a method for writing multi-bit data to a memory cell in page units, wherein the write data is a write target. In the case of data in which the threshold voltage of the memory cell is the most distant from the threshold voltage in the initial erase state, writing is performed in parallel by setting the electric field applied to the memory cell higher than other write data. .

【0030】また、本発明は、ワード線およびビット線
への印加電圧に応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量が
変化し、その変化に応じてしきい値電圧が変化し、しき
い値電圧に応じた値のデータを記憶するメモリセルを有
し、多ビットデータをページ単位でメモリセルに書き込
む不揮発性半導体記憶装置のデータ書き込み方法であっ
て、書き込みデータがメモリセルのしきい値電圧を初期
消去状態のしきい値電圧と最も離れた値にするデータの
場合には対応するビット線を第1の電圧に充電し、書き
込みデータが他のしきい値電圧とするデータの場合には
上記第1の電圧より高い第2の電圧に充電して書き込み
を行う。
Also, according to the present invention, the amount of charge stored in the charge storage portion changes according to the voltage applied to the word line and the bit line, and the threshold voltage changes according to the change. A data writing method for a non-volatile semiconductor memory device having a memory cell for storing data of a value corresponding to a voltage and writing multi-bit data to the memory cell in page units, wherein the write data is a threshold voltage of the memory cell Is charged to the first voltage in the case of the data which makes the value farthest from the threshold voltage in the initial erase state, and in the case where the write data is the data having another threshold voltage, Writing is performed by charging to a second voltage higher than the first voltage.

【0031】本発明によれば、書き込みデータが、書き
込み対象のメモリセルのしきい値電圧が初期消去状態の
しきい値電圧と最も離れた値とするデータの場合、当該
メモリセルにかかる電界を他の書き込みデータより高く
設定して並列的に書き込みが行われる。具体的には、書
き込みデータがメモリセルのしきい値電圧を初期消去状
態のしきい値電圧と最も離れた値にするデータの場合に
は対応するビット線が第1の電圧、たとえば接地電圧に
充電され、書き込みデータが他のしきい値電圧とするデ
ータの場合には上記第1の電圧より高い第2の電圧、た
とえば電源電圧と接地電圧との中間電圧に充電されて書
き込みが行われる。これにより、書き込みの最も遅いセ
ルの書き込みが速くなり、結果的に全体の書き込み時間
が短くなる。
According to the present invention, when the write data is data in which the threshold voltage of the memory cell to be written is the value farthest from the threshold voltage in the initial erase state, the electric field applied to the memory cell is changed. Writing is performed in parallel by setting higher than other writing data. Specifically, when the write data is data that sets the threshold voltage of the memory cell to a value farthest from the threshold voltage in the initial erase state, the corresponding bit line is set to the first voltage, for example, the ground voltage. When the data is charged and the write data is data having another threshold voltage, writing is performed by charging to a second voltage higher than the first voltage, for example, an intermediate voltage between a power supply voltage and a ground voltage. As a result, the writing of the slowest cell is faster, and as a result, the overall writing time is shorter.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】第1実施形態 図1は、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第1の
実施形態を示す回路図である。この不揮発性半導体記憶
装置10は、メモリアレイ11、書込/読出制御回路1
2、および判定回路20により構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. The nonvolatile semiconductor memory device 10 includes a memory array 11, a write / read control circuit 1
2 and a decision circuit 20.

【0033】メモリアレイ11は、図1に示すように、
それぞれメモリセルが共通のワード線WL0〜WL15
に接続されたメモリストリングA0,A1により構成さ
れている。そして、メモリストリングA0はビット線B
L1に接続され、メモリストリングA1はビット線BL
2に接続されている。メモリストリングA0は、フロー
ティングゲートを有する不揮発性半導体記憶装置からな
るメモリセルトランジスタMT0A〜MT15Aが直列
に接続されたNANDストリングからなり、このNAN
DストリングのメモリセルトランジスタMT0Aのドレ
インが選択ゲートSG1Aを介してビット線BL1に接
続され、メモリセルトランジスタMT15Aのソースが
選択ゲートSG2Aを介して基準電位線VGLに接続さ
れている。メモリストリングA1は、フローティングゲ
ートを有する不揮発性半導体記憶装置からなるメモリセ
ルトランジスタMT0B〜MT15Bが直列に接続され
たNANDストリングからなり、このNANDストリン
グのメモリセルトランジスタMT0Bのドレインが選択
ゲートSG1Bを介してビット線BL2に接続され、メ
モリセルトランジスタMT15Bのソースが選択ゲート
SG2Bを介して基準電位線VGLに接続されている。
The memory array 11, as shown in FIG.
Each memory cell has a common word line WL0-WL15
Are connected to memory strings A0 and A1. The memory string A0 is connected to the bit line B
L1 and the memory string A1 is connected to the bit line BL.
2 are connected. The memory string A0 is a NAND string in which memory cell transistors MT0A to MT15A each composed of a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate are connected in series.
The drain of the memory cell transistor MT0A of the D string is connected to the bit line BL1 via the selection gate SG1A, and the source of the memory cell transistor MT15A is connected to the reference potential line VGL via the selection gate SG2A. The memory string A1 is composed of a NAND string in which memory cell transistors MT0B to MT15B each composed of a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate are connected in series, and the drain of the memory cell transistor MT0B of this NAND string is connected via a selection gate SG1B. The memory cell transistor MT15B is connected to the bit line BL2, and the source of the memory cell transistor MT15B is connected to the reference potential line VGL via the selection gate SG2B.

【0034】そして、選択ゲートSG1A,SG1Bの
ゲートが選択信号供給線SSLに共通に接続され、選択
ゲートSG2A,SG2Bのゲートが選択信号供給線G
SLに共通に接続されている。
The gates of the selection gates SG1A and SG1B are commonly connected to the selection signal supply line SSL, and the gates of the selection gates SG2A and SG2B are connected to the selection signal supply line G.
It is commonly connected to SL.

【0035】書込/読出制御回路12は、NMOSトラ
ンジスタNT21〜NT45、PMOSトランジスタP
T21,PT22、インバータINV21、およびイン
バータの入出力同士を結合してなるラッチ回路Q21,
Q22により構成されている。
The write / read control circuit 12 includes NMOS transistors NT21 to NT45 and a PMOS transistor P
T21, PT22, inverter INV21, and latch circuit Q21,
Q22.

【0036】NMOSトランジスタNT21は電源電圧
CCの供給ラインとビット線BL1との間に接続され、
ゲート電極が禁止信号IHB1の供給ラインに接続され
ている。NMOSトランジスタNT22は電源電圧VCC
の供給ラインとビット線BL2との間に接続され、ゲー
ト電極が禁止信号IHB2の供給ラインに接続されてい
る。NMOSトランジスタNT21のソースとメモリス
トリングA0およびビット線BL1との接続点との間に
はデプレッション型のNMOSトランジスタNT44が
接続され、NMOSトランジスタNT22のソースとメ
モリストリングA1およびビット線BL2との接続点と
の間にはデプレッション型のNMOSトランジスタNT
45が接続されている。そして、NMOSトランジスタ
NT44,NT45のゲートはデカップル信号供給線D
CPLに接続されている。
The NMOS transistor NT21 is connected between the supply line of the power supply voltage V CC and the bit line BL1,
The gate electrode is connected to the supply line of the inhibit signal IHB1. The NMOS transistor NT22 is connected to the power supply voltage V CC
, And the gate electrode is connected to the supply line of the inhibit signal IHB2. A depletion type NMOS transistor NT44 is connected between the source of the NMOS transistor NT21 and a connection point between the memory string A0 and the bit line BL1, and a connection point between the source of the NMOS transistor NT22 and the memory string A1 and the bit line BL2. Is a depletion type NMOS transistor NT
45 are connected. The gates of the NMOS transistors NT44 and NT45 are connected to the decoupling signal supply line D.
Connected to CPL.

【0037】NMOSトランジスタNT44とNT21
の接続点とノードSA21との間にNMOSトランジス
タNT23が接続され、NMOSトランジスタNT45
とNT22の接続点とノードSA21との間にNMOS
トランジスタNT24が接続されている。そして、NM
OSトランジスタNT23のゲート電極に信号Aiが供
給され、NMOSトランジスタNT24のゲート電極に
信号/Ai(/は反転を示す)が供給される。
NMOS transistors NT44 and NT21
The NMOS transistor NT23 is connected between the node SA21 and the node SA21.
Between the node between the node and NT22 and the node SA21
The transistor NT24 is connected. And NM
The signal Ai is supplied to the gate electrode of the OS transistor NT23, and the signal / Ai (/ indicates inversion) is supplied to the gate electrode of the NMOS transistor NT24.

【0038】ノードSA21と接地ラインGNDとの間
にNMOSトランジスタNT26が接続され、ノードS
A21と電源電圧VCCの供給ラインとの間にPMOSト
ランジスタPT21が接続されている。また、PMOS
トランジスタPT21のドレインとノードSA21との
接続点は、NMOSトランジスタNT30およびNT3
5のゲート電極に接続されている。NMOSトランジス
タNT26のゲート電極に信号DIS1が供給され、P
MOSトランジスタPT21のゲート電極に信号Vre
fが供給される。
An NMOS transistor NT26 is connected between the node SA21 and the ground line GND.
A PMOS transistor PT21 is connected between A21 and a supply line of the power supply voltage V CC . Also, PMOS
The connection point between the drain of the transistor PT21 and the node SA21 is connected to the NMOS transistors NT30 and NT3.
5 gate electrodes. The signal DIS1 is supplied to the gate electrode of the NMOS transistor NT26.
The signal Vre is applied to the gate electrode of the MOS transistor PT21.
f is supplied.

【0039】また、ノードSA21とラッチ回路Q21
の第1の記憶ノードN21aとの間にNMOSトランジ
スタNT25,NT27が直列に接続され、NMOSト
ランジスタNT25およびNMOSトランジスタNT2
7の接続点と電圧VB(0<VB<VCC−Vth)の供
給ラインとの間にPMOSトランジスタPT22が接続
されている。NMOSトランジスタNT27のゲート電
極およびPMOSトランジスタPT22のゲート電極が
ラッチ回路Q22の第1の記憶ノードN22aに接続さ
れているとともに、NMOSトランジスタNT28を介
して接地ラインGNDに作動的に接続される。そして、
NMOSトランジスタNT25のゲート電極に信号PG
Mが供給され、NMOSトランジスタNT28のゲート
電極に信号DIS2が供給される。
The node SA21 and the latch circuit Q21
NMOS transistors NT25 and NT27 are connected in series between the first storage node N21a and the NMOS transistor NT25 and the NMOS transistor NT2.
PMOS transistor PT22 is connected between the supply line of the seventh connection point and the voltage VB (0 <VB <V CC -Vth). The gate electrode of the NMOS transistor NT27 and the gate electrode of the PMOS transistor PT22 are connected to the first storage node N22a of the latch circuit Q22, and are operatively connected to the ground line GND via the NMOS transistor NT28. And
The signal PG is applied to the gate electrode of the NMOS transistor NT25.
M is supplied, and the signal DIS2 is supplied to the gate electrode of the NMOS transistor NT28.

【0040】ラッチ回路Q21の第1の記憶ノードN2
1aとバスラインIOiとの間にNMOSトランジスタ
NT40が接続され、ラッチ回路Q22の第1の記憶ノ
ードN22aとバスラインIOi+1 との間にNMOS
トランジスタNT41が接続されている。ラッチ回路Q
21の第1の記憶ノードN21aおよびNMOSトラン
ジスタNT36のゲート電極がNMOSトランジスタN
T29を介して接地ラインに作動的に接続される。ま
た、ラッチ回路Q21の第2の記憶ノードN21bがN
MOSトランジスタNT38のゲート電極に接続され、
NMOSトランジスタNT29のゲート電極に信号DI
S3が供給される。
First storage node N2 of latch circuit Q21
An NMOS transistor NT40 is connected between the first storage node N22a of the latch circuit Q22 and the bus line IOi + 1.
The transistor NT41 is connected. Latch circuit Q
21 and a gate electrode of the NMOS transistor NT36 are connected to the NMOS transistor N21.
It is operatively connected to a ground line via T29. The second storage node N21b of the latch circuit Q21 is N
Connected to the gate electrode of the MOS transistor NT38,
The signal DI is applied to the gate electrode of the NMOS transistor NT29.
S3 is supplied.

【0041】さらに、ラッチ回路Q21の第2の記憶ノ
ードN21bと接地ラインGNDとの間にNMOSトラ
ンジスタNT30,NT31,NT32が直列に接続さ
れ、NMOSトランジスタNT30とNT31の接続点
と接地ラインとの間にNMOSトランジスタNT33,
NT34が直列に接続されている。そして、ラッチ回路
Q22の第1の記憶ノードN22aがNMOSトランジ
スタNT31のゲート電極に接続され、第2の記憶ノー
ドN22bがNMOSトランジスタNT33のゲート電
極に接続されている。NMOSトランジスタNT32の
ゲート電極に信号φLAT3が供給され、NMOSトラ
ンジスタNT34のゲート電極に信号φLAT2が供給
される。
Further, NMOS transistors NT30, NT31 and NT32 are connected in series between the second storage node N21b of the latch circuit Q21 and the ground line GND, and are connected between the ground point and the connection point between the NMOS transistors NT30 and NT31. The NMOS transistor NT33,
NT34 is connected in series. The first storage node N22a of the latch circuit Q22 is connected to the gate electrode of the NMOS transistor NT31, and the second storage node N22b is connected to the gate electrode of the NMOS transistor NT33. The signal φLAT3 is supplied to the gate electrode of the NMOS transistor NT32, and the signal φLAT2 is supplied to the gate electrode of the NMOS transistor NT34.

【0042】ラッチ回路Q22の第2の記憶ノードN2
2bと接地ラインGNDとの間にNMOSトランジスタ
NT35,NT36,NT37が直列に接続され、NM
OSトランジスタNT35とNT36の接続点と接地ラ
インとの間にNMOSトランジスタNT38,NT39
が直列に接続されている。そして、NMOSトランジス
タNT37のゲート電極に信号φLAT1が供給され、
NMOSトランジスタNT39のゲート電極に信号φL
AT0が供給される。また、カラムゲートとしてのNM
OSトランジスタNT40のゲートが信号Yiの供給ラ
インに接続され、NMOSトランジスタNT41のゲー
トが信号Yi+1 の供給ラインに接続されている。
Second storage node N2 of latch circuit Q22
NMOS transistors NT35, NT36, NT37 are connected in series between 2b and ground line GND.
NMOS transistors NT38 and NT39 are provided between the connection point between OS transistors NT35 and NT36 and the ground line.
Are connected in series. Then, the signal φLAT1 is supplied to the gate electrode of the NMOS transistor NT37,
The signal φL is applied to the gate electrode of the NMOS transistor NT39.
AT0 is supplied. In addition, NM as a column gate
The gate of the OS transistor NT40 is connected to the supply line of the signal Yi, and the gate of the NMOS transistor NT41 is connected to the supply line of the signal Yi + 1.

【0043】さらに、インバータINV21の入力端子
が接地され、出力端子が判定回路20に接続されてい
る。また、インバータINV21の出力端子と接地ライ
ンとの間にNMOSトランジスタNT42およびNT4
3が並列に接続されている。そして、NMOSトランジ
スタNT42のゲート電極が第1のラッチ回路Q21の
第2の記憶ノードN21bに接続され、NMOSトラン
ジスタNT43のゲート電極が第2のラッチ回路Q22
の第2の記憶ノードN22bに接続されている。
Further, the input terminal of the inverter INV 21 is grounded, and the output terminal is connected to the judgment circuit 20. The NMOS transistors NT42 and NT4 are connected between the output terminal of the inverter INV21 and the ground line.
3 are connected in parallel. The gate electrode of the NMOS transistor NT42 is connected to the second storage node N21b of the first latch circuit Q21, and the gate electrode of the NMOS transistor NT43 is connected to the second latch circuit Q22.
Is connected to the second storage node N22b.

【0044】判定回路20は、書き込み動作時に、全て
のメモリセルトランジスタに対して書き込みが終了した
か否かを、インバータINV21の出力ラインの電位で
判定する。具体的には、書き込みが完了すると各ラッチ
回路Q21,Q22の第1の記憶ノードN21a,22
aが電源電圧VCCレベルになり、第2の記憶ノードN2
1b,22bが接地レベルになる。その結果、NMOS
トランジスタNT42,NT43が非導通状態に保持さ
れてインバータINV21の出力ラインの電位が電源電
圧VCCレベルになり、これにより書き込みが終了したも
のと判定する。一方、書き込みが十分でないセルがある
場合には、各ラッチ回路Q21,Q22の第1の記憶ノ
ードN21a,22aのいずれか、あるいは全てが接地
レベルになり、第2の記憶ノードN21b,22bが電
源電圧VCCレベルになる。その結果、NMOSトランジ
スタNT42またはNT43、あるいは両トランジスタ
が導通状態に保持されてインバータINV21の出力ラ
インの電位が接地レベルになり、これにより書き込みが
不十分なセルがあるものと判定する。
At the time of the write operation, the determination circuit 20 determines whether or not the writing has been completed for all the memory cell transistors based on the potential of the output line of the inverter INV21. Specifically, when the writing is completed, the first storage nodes N21a, N21 of the respective latch circuits Q21, Q22
a attains the power supply voltage V cc level, and the second storage node N2
1b and 22b become the ground level. As a result, NMOS
Transistors NT42, NT43 becomes potential supply voltage V CC level of the output lines of being held in the nonconductive state inverter INV21, it determined thereby as the writing is completed. On the other hand, if there is a cell in which writing is not sufficient, one or all of the first storage nodes N21a and 22a of each of the latch circuits Q21 and Q22 are set to the ground level, and the second storage nodes N21b and 22b are connected to the power supply. It goes to the voltage V CC level. As a result, the NMOS transistor NT42 or NT43 or both transistors are kept conductive, and the potential of the output line of the inverter INV21 becomes the ground level, thereby determining that there is a cell in which writing is insufficient.

【0045】次に、上記構成による、書き込み、ベリフ
ァイ読み出し、および読み出し動作について図面に関連
付けて順を追って説明する。
Next, write, verify read, and read operations according to the above configuration will be described in order with reference to the drawings.

【0046】まず、書き込み動作について説明する。な
お、本装置による書き込みは、外部入力されたデータを
図示しない入力バッファでデータの並べ替えを行った
後、各ラッチ回路Q21,Q22に格納して、その格納
データで書込を行う。図2に外部入力されたデータとラ
ッチ回路に格納されたデータとの関係を示す。また、本
例では、しきい値電圧Vth分布と書き込みデータとは
図3に示すような対応関係があるものとする。図に示す
ように、本実施形態では、ラッチ回路Q21のラッチデ
ータが“0”で、ラッチ回路Q22のラッチデータが
“1”のときはデータ“00”の書き込みがなされ、ラ
ッチ回路Q22のラッチデータが“0”の場合にはデー
タ“10”または“01”の書き込みがなされる。ま
た、書き込みデータが“00”の場合にはビット線電圧
およびチャネル電圧0Vで書き込みがなされ、書き込み
データが“10”または“01”の場合にはビット線電
圧およびチャネル電圧をある電圧“VB”(たとえば1
V)にして書込が行われる。さらに、書き込みデータが
“11”の場合にはビット線電圧がVcc−Vthとな
り、セルフ−ブーストによりチャネル電圧は禁止電圧に
なり書込が阻止される。
First, the write operation will be described. In the writing by the present apparatus, after externally input data is rearranged in an input buffer (not shown), the data is stored in each of the latch circuits Q21 and Q22, and writing is performed using the stored data. FIG. 2 shows the relationship between externally input data and data stored in the latch circuit. In this example, it is assumed that the threshold voltage Vth distribution and the write data have a correspondence relationship as shown in FIG. As shown in the figure, in the present embodiment, when the latch data of the latch circuit Q21 is "0" and the latch data of the latch circuit Q22 is "1", data "00" is written, and the latch circuit Q22 latches. When the data is "0", data "10" or "01" is written. When the write data is “00”, writing is performed at the bit line voltage and the channel voltage of 0 V. When the write data is “10” or “01”, the bit line voltage and the channel voltage are changed to a certain voltage “VB”. (For example, 1
V) and writing is performed. Further, when the write data is "11", the bit line voltage becomes Vcc-Vth, and the channel voltage becomes the prohibition voltage due to the self-boost, thereby preventing the writing.

【0047】以下、図2、図3および図4のタイミング
チャートを参照して書き込み動作を具体的に説明する。
Hereinafter, the write operation will be described in detail with reference to the timing charts of FIG. 2, FIG. 3, and FIG.

【0048】書き込み動作時にはまず、図4(d)に示
すように、信号PGMがハイレベルに設定される。これ
により、NMOSトランジスタNT25が導通状態の保
持される。
At the time of the write operation, first, as shown in FIG. 4D, the signal PGM is set to the high level. As a result, the NMOS transistor NT25 is kept conductive.

【0049】ここで、書き込みデータが“00”、“1
1”の場合、ラッチ回路Q21,Q22のラッチデータ
は、図2に示すように、各々{Q22、Q21}=
{H, L}、{H, H}となる。ラッチ回路Q22のラ
ッチデータがハイレベルであることにより、PMOSト
ランジスタPT22は非導通状態に保持され、NMOS
トランジスタNT27が導通状態に保持される。NMO
SトランジスタNT27が導通状態になったことによ
り、ラッチ回路Q21の出力(第1の記憶ノードN21
aの出力)で、NMOSトランジスタNT27,NT2
5を通してビット線が充電される。このとき、書き込み
データが“00”の場合はラッチ回路Q21の出力はロ
ーレベル(0V)であるため、ビット線は“0V”に充
電される。書き込みデータが“11”の場合は、ラッチ
回路Q21の出力はハイレベルであるため、NMOSト
ランジスタNT27,NT25のしきい値電圧Vth分
だけレベル落ちした電圧(Vcc−Vth)にビット線
が充電される。
Here, the write data is "00", "1".
In the case of "1", the latch data of the latch circuits Q21 and Q22 are, as shown in FIG.
{H, L} and {H, H}. Since the latch data of the latch circuit Q22 is at a high level, the PMOS transistor PT22 is held in a non-conductive state,
Transistor NT27 is kept conductive. NMO
Since the S transistor NT27 is turned on, the output of the latch circuit Q21 (the first storage node N21
a), the NMOS transistors NT27 and NT2
Through 5, the bit line is charged. At this time, when the write data is "00", the output of the latch circuit Q21 is at a low level (0 V), and the bit line is charged to "0 V". When the write data is "11", since the output of the latch circuit Q21 is at a high level, the bit line is charged to a voltage (Vcc-Vth) that has dropped by the threshold voltage Vth of the NMOS transistors NT27 and NT25. You.

【0050】一方、書き込みデータが“01”、“1
0”の場合、ラッチ回路Q21,Q22のラッチデータ
は、図2に示すように、各々{Q22、Q21}=
{L, L}、{L, H}となる。この場合、ラッチ回路
Q22のラッチデータがローレベルであることにより、
PMOSトランジスタPT22が導通状態に保持され、
NMOSトランジスタNT27が非導通状態に保持され
る。PMOSトランジスタPT22が導通状態になった
ことにより、図4(f)に示すように、0<VB<VCC
−Vthの間の値、たとえば1Vに設定されたある電源
回路の出力“VB”にビット線が充電される。
On the other hand, if the write data is "01", "1"
In the case of "0", the latch data of the latch circuits Q21 and Q22 are, as shown in FIG.
{L, L} and {L, H}. In this case, since the latch data of the latch circuit Q22 is at a low level,
PMOS transistor PT22 is kept conductive,
NMOS transistor NT27 is kept in a non-conductive state. Since the PMOS transistor PT22 is turned on, 0 <VB <V CC as shown in FIG.
The bit line is charged to a value between -Vth, for example, the output "VB" of a certain power supply circuit set to 1V.

【0051】そして、図4(a)に示すように、ワード
線電圧WLをVWLとすると、書き込みデータが“0
0”の場合にはワード線WL−チャネル間の電圧は“V
WL”であるのに対して、書き込みデータが“01”、
“10”のセルのワード線WL−チャネル間の電圧は
“VWL−VB”となる。
As shown in FIG. 4A, when the word line voltage WL is set to VWL, the write data becomes "0".
In the case of "0", the voltage between the word line WL and the channel is "V
WL ", the write data is" 01 ",
The voltage between the word line WL and the channel of the cell “10” becomes “VWL-VB”.

【0052】書き込み時間を考察すると、書き込みのし
きい値電圧Vthが紫外線照射レベル(UVレベル)か
ら離れるにしたがって指数関数的に長くなる。ISPP
書込は、書き込み時のワード線電圧を書込ステップ毎に
ΔVWLずつ上げることによりしきい値電圧Vthのシ
フト量と書き込み時間の関係をリニアにしている。しか
し、同じワード線電圧、同じチャネル電圧で書き込みを
開始するとUVレベルから最も離れたレベルの書き込み
が全体の書き込み時間を規定する。本実施形態では、書
き込みデータ(“00”)がUV照射状態から最も離れ
たセルの書き込み時のトンネル酸化膜にかかる電界を他
の書込データ“01”、“10”より高く設定させてい
ることから、書き込みデータ“00”の書き込み時間が
短くなり、結果的に全体の書き込み時間が短くなってい
る。
Considering the writing time, the threshold voltage Vth of writing becomes exponentially longer as the distance from the ultraviolet irradiation level (UV level) increases. ISPP
In writing, the relationship between the shift amount of the threshold voltage Vth and the writing time is made linear by increasing the word line voltage at the time of writing by ΔVWL for each writing step. However, when writing is started with the same word line voltage and the same channel voltage, writing at a level farthest from the UV level defines the entire writing time. In the present embodiment, the electric field applied to the tunnel oxide film at the time of writing in the cell where the write data (“00”) is farthest from the UV irradiation state is set higher than the other write data “01” and “10”. Therefore, the write time of the write data “00” is shortened, and as a result, the entire write time is shortened.

【0053】以上のように、書き込みデータが“00”
の場合には、ビット線電圧は0V、チャネル電圧は0
V;書き込みデータが“01”の場合には、ビット線電
圧は“VB”、チャネル電圧は“VB”;書き込みデー
タが“10”の場合には、ビット線電圧は“VB”、チ
ャネル電圧は“VB”;書込データが“11”の場合に
は、ビット線電圧は(Vcc−Vth)、チャネル電圧
は禁止電圧;となり、すべてのデータが同時に書き込み
込され、なおかつ、書き込みデータが“00”のセルの
書き込みが高速化される。
As described above, the write data is "00".
, The bit line voltage is 0 V and the channel voltage is 0
V; if the write data is "01", the bit line voltage is "VB"; the channel voltage is "VB"; if the write data is "10", the bit line voltage is "VB" and the channel voltage is "VB"; When the write data is "11", the bit line voltage becomes (Vcc-Vth), the channel voltage becomes the inhibit voltage, and all data is written at the same time, and the write data becomes "00". The writing speed of the cell "" is increased.

【0054】次に、ベリファイ読み出し動作について、
図3および図5のタイミングチャートを参照しながら説
明する。
Next, regarding the verify read operation,
This will be described with reference to the timing charts of FIGS.

【0055】ベリファイ動作では、1回の書き込みが終
了する毎に“00”、“01”、“10”の書き込みチ
ェックが行われる。ベリファイ動作は、通常の読み出し
動作と同様に、信号Vrefをある電圧に設定して、P
MOTトランジスタPT21で一定値の充電電流(Ir
ef)をビット線に供給すると同時に、ワード線が立ち
上げられる。このとき、メモリセルのしきい値電圧Vt
hがワード線電圧より高ければセル電流は流れないた
め、ビット線電圧はIref・t/CBLで充電されて上
昇していく。一方、メモリセルのしきい値電圧Vthが
ワード線電圧より低ければ、充電電流Irefはそのま
まセルに流れて、ビット線電圧はメモリセルに充電電流
Irefが流れたときの、ドレイン−ソース間電圧VD
S(0. 4V程度)以上には上昇しない。そして一定時
間経過後、ノードSA21のレベルが高いか低いかで判
定が行われる。
In the verify operation, a write check of "00", "01", and "10" is performed each time one write is completed. In the verify operation, the signal Vref is set to a certain voltage and the P
A constant value of charging current (Ir
At the same time as supplying ef) to the bit line, the word line is activated. At this time, the threshold voltage Vt of the memory cell
If h is higher than the word line voltage, no cell current flows, and the bit line voltage is charged at Iref · t / CBL and rises. On the other hand, if the threshold voltage Vth of the memory cell is lower than the word line voltage, the charging current Iref flows through the cell as it is, and the bit line voltage becomes the drain-source voltage VD when the charging current Iref flows through the memory cell.
It does not rise above S (about 0.4 V). After a lapse of a certain time, a determination is made as to whether the level of the node SA21 is high or low.

【0056】具体的には、まずワード線電圧がVVF2
(図3参照)に設定されて読み出しが行われる。このと
き、メモリセルのしきい値電圧Vthがワード線電圧V
VF2 より高い場合にはセル電流が流れない。これによ
り、ノードSA21は電源電圧VCCに近い電圧に持ち上
がる。一方、メモリセルのしきい値電圧Vthがワード
線電圧VVF2 より低い場合には、メモリセルのドレイン
−ソース間電圧VDS程度の低電圧になる。ここで、信
号φLAT3がハイレベルに設定されると、NMOSト
ランジスタNT32が導通状態に保持される。このと
き、ラッチ回路Q22のラッチデータがハイレベル、す
なわち書き込みデータが“00”の場合であって、メモ
リセルのしきい値電圧VthがVVF2 より高い場合、N
MOSトランジスタNT30,NT31が導通状態に保
持されることから、ラッチ回路Q21の第2の記憶ノー
ドN21bが接地レベルに引き込まれる。その結果、ラ
ッチ回路Q21のラッチデータ(第1の記憶ノードN2
1aのレベル)がローレベルからハイレベルに切り換わ
る。すなわち、ラッチ回路Q22,Q21のラッチデー
タは、{Q22, Q21}={H, H}になる。
Specifically, first, when the word line voltage is VVF2
(See FIG. 3), and reading is performed. At this time, the threshold voltage Vth of the memory cell is
When the voltage is higher than VF2, no cell current flows. As a result, the node SA21 rises to a voltage close to the power supply voltage V CC . On the other hand, when the threshold voltage Vth of the memory cell is lower than the word line voltage VVF2, the voltage becomes as low as the drain-source voltage VDS of the memory cell. Here, when the signal φLAT3 is set to a high level, the NMOS transistor NT32 is maintained in a conductive state. At this time, when the latch data of the latch circuit Q22 is at a high level, that is, when the write data is "00" and the threshold voltage Vth of the memory cell is higher than VVF2, N
Since MOS transistors NT30 and NT31 are kept conductive, second storage node N21b of latch circuit Q21 is pulled to the ground level. As a result, the latch data of the latch circuit Q21 (the first storage node N2
1a) is switched from a low level to a high level. That is, the latch data of the latch circuits Q22 and Q21 becomes {Q22, Q21} = {H, H}.

【0057】これにより、再書き込み時には、ラッチ回
路Q22のラッチデータがハイレベル(第1の記憶ノー
ドN22aのレベルがハイレベル)であるため、PMO
SトランジスタPT22が非導通状態に保持され、NM
OSトランジスタNT27が導通状態に保持される。そ
して、上述したようにラッチ回路Q21のラッチデータ
(第1の記憶ノードN21aのレベル)がローレベルか
らハイレベルに切り換わっていることから、ビット線が
電圧(VCC−Vth)に充電され、チャネルはセルフ−
ブーストにより禁止電圧になり書き込みは阻止される。
一方、メモリセルのしきい値電圧Vthがワード線電圧
VVF2 より低い場合には、NMOSトランジスタNT3
0が非導通状態に保持されるため、ラッチ回路Q21の
ラッチデータは変化せず、再書き込み時に書き込みがな
される。
Thus, at the time of rewriting, the latch data of the latch circuit Q22 is at the high level (the level of the first storage node N22a is at the high level).
S transistor PT22 is held in a non-conductive state, and NM
OS transistor NT27 is kept conductive. Then, charged from the latch data of the latch circuit Q21 as described above (the level of the first storage node N21a) is switched from low level to high level, the bit line voltage (V CC -Vth), Channel is self-
The boost causes a forbidden voltage and prevents writing.
On the other hand, when the threshold voltage Vth of the memory cell is lower than the word line voltage VVF2, the NMOS transistor NT3
Since 0 is held in the non-conductive state, the latch data of the latch circuit Q21 does not change, and writing is performed at the time of rewriting.

【0058】次に、ワード線電圧がVVF1 (図3参照)
に設定されて読み出しが行われる。このとき、メモリセ
ルのしきい値電圧Vthがワード線電圧VVF1 より高い
場合にはセル電流が流れない。これにより、ノードSA
21のレベルは電源電圧VCCに近い電圧に持ち上がる。
一方、メモリセルのしきい値電圧Vthがワード線電圧
VVF1 より低い場合には、メモリセルのドレイン−ソー
ス間電圧VDS程度(0. 4V程度)の低電圧になる。
ここで、信号φLAT2がハイレベルに設定されると、
NMOSトランジスタNT34が導通状態に保持され
る。
Next, when the word line voltage is VVF1 (see FIG. 3)
And the reading is performed. At this time, if the threshold voltage Vth of the memory cell is higher than the word line voltage VVF1, no cell current flows. Thereby, the node SA
The level of 21 rises to a voltage close to the power supply voltage V CC .
On the other hand, when the threshold voltage Vth of the memory cell is lower than the word line voltage VVF1, the voltage becomes as low as about the drain-source voltage VDS (about 0.4 V) of the memory cell.
Here, when the signal φLAT2 is set to a high level,
NMOS transistor NT34 is kept conductive.

【0059】このとき、ラッチ回路Q22のラッチデー
タがローレベル、すなわち第1の記憶ノードN22aが
ローレベルで第2の記憶ノードN22bがハイレベルで
あって、メモリセルのしきい値電圧VthがVVF1 より
高い場合、NMOSトランジスタNT30,NT33が
導通状態に保持されることから、ラッチ回路Q21の第
2の記憶ノードN21bが接地レベルに引き込まれる。
その結果、ラッチ回路Q21のラッチデータ(第1の記
憶ノードN21aのレベル)がローレベルからハイレベ
ルに切り換わる(書き込みデータが“01”の場合)。
すなわち、ラッチ回路Q22,Q21のラッチデータ
は、{Q22, Q21}は{L, L}から{L, H}に
なる。
At this time, the latch data of the latch circuit Q22 is at the low level, that is, the first storage node N22a is at the low level, the second storage node N22b is at the high level, and the threshold voltage Vth of the memory cell is VVF1. If it is higher, the NMOS transistors NT30 and NT33 are kept conductive, so that the second storage node N21b of the latch circuit Q21 is pulled to the ground level.
As a result, the latch data of the latch circuit Q21 (the level of the first storage node N21a) switches from the low level to the high level (when the write data is "01").
That is, in the latch data of the latch circuits Q22 and Q21, {Q22, Q21} changes from {L, L} to {L, H}.

【0060】そして、この直後に今度は信号φLAT1
がハイレベルに設定されると、ラッチ回路Q21の第1
の記憶ノードN21aのレベルがローレベルからハイレ
ベルに反転していることから、MMOSトランジスタN
T36が導通状態に保持される。このとき、NMOSト
ランジスタNT35,NT37も導通状態に保持されて
いることから、ラッチ回路Q22の第2の記憶ノードN
22bが接地レベルに引き込まれる。その結果、ラッチ
回路Q22のラッチデータ(第1の記憶ノードN22a
のレベル)がローレベルからハイレベルに切り換わる。
このとき、ラッチ回路Q22,Q21のラッチデータ
{Q22, Q21}は{L, H}から{H, H}にな
る。ラッチ回路Q22,Q21のラッチデータ{Q2
2, Q21}が{H, H}になるため、再書き込み時に
書き込みは阻止される。
Immediately after this, the signal φLAT1
Is set to a high level, the first
Of the storage node N21a is inverted from the low level to the high level.
T36 is kept conductive. At this time, since the NMOS transistors NT35 and NT37 are also kept in the conductive state, the second storage node N of the latch circuit Q22 is held.
22b is pulled to the ground level. As a result, the latch data of the latch circuit Q22 (the first storage node N22a
Is switched from a low level to a high level.
At this time, the latch data {Q22, Q21} of the latch circuits Q22, Q21 changes from {L, H} to {H, H}. Latch data of latch circuits Q22 and Q21 $ Q2
2, Q21} becomes {H, H}, so that writing is prevented during rewriting.

【0061】一方、メモリセルのしきい値電圧Vthが
ワード線電圧VVF1 より低い場合にはノードSA21の
電位は低いため、信号φLAT2がハイレベルに設定さ
れたとしても、信号φLAT1をハイレベルに設定され
たとしても、ゲート電極がノードSA21に接続されて
いるNMOSトランジスタNT30,NT35は非導通
状態に保持されるため、ラッチデータに変化はない。
On the other hand, when the threshold voltage Vth of the memory cell is lower than the word line voltage VVF1, the potential of the node SA21 is low. Therefore, even if the signal φLAT2 is set to the high level, the signal φLAT1 is set to the high level. Even if this is done, since the NMOS transistors NT30 and NT35 whose gate electrodes are connected to the node SA21 are kept in a non-conductive state, the latch data does not change.

【0062】ここで、メモリセルのしきい値電圧Vth
がワード線電圧VVF1 より高い場合、信号φLAT2が
ハイレベルに設定されて読み出しを行った後の、ラッチ
回路Q22,Q21のラッチデータは、{Q22, Q2
1}={L, H}になっている。これは書き込みデータ
が“10”の場合のラッチデータと同じである。信号φ
LAT1をハイレベルに設定してセンスする段階では元
々のラッチデータが{Q22, Q21}={L, H}
(=書き込みデータが“10”)なのか、元々の書き込
みデータは“01”で直前の信号φLAT2をハイレベ
ルに設定して、ベリファイ読み出しを行ってラッチデー
タが{Q22, Q21}が{L, L}から{L, H}に
変化したものなのかの判断はできない。
Here, the threshold voltage Vth of the memory cell
Is higher than the word line voltage VVF1, the latch data of the latch circuits Q22 and Q21 after the signal φLAT2 is set to the high level and the reading is performed is expressed by {Q22, Q2
1} = {L, H}. This is the same as the latch data when the write data is "10". Signal φ
At the stage where LAT1 is set to the high level and sensed, the original latch data is {Q22, Q21} = {L, H}
(= Write data is “10”), the original write data is “01”, the immediately preceding signal φLAT2 is set to a high level, verify reading is performed, and the latch data is {Q22, Q21} is {L, It cannot be determined whether the change has occurred from L} to {L, H}.

【0063】しかし、本実施形態によるベリファイでし
きい値電圧Vthがワード線電圧VVF1 以上になってい
るのであれば、前回のベリファイ時には少なくともワー
ド線電圧VVF0 以上になっているはずであるため、前回
のワード線電圧をVVF0 に設定してのベリファイ(以下
に説明)時に書き込み十分と判定されてラッチデータ
{Q22, Q21}は{H, H}に反転されているはず
である。したがってこの場合、ラッチ回路Q22,Q2
1のラッチデータ{Q22, Q21}={L, H}であ
れば、これは元々の書き込みデータが“01”で信号φ
LAT2をハイレベルに設定してベリファイでラッチ回
路Q21のラッチデータが反転したものと考えてよい。
However, if the threshold voltage Vth is equal to or higher than the word line voltage VVF1 in the verification according to the present embodiment, it must be at least equal to or higher than the word line voltage VVF0 during the previous verification. In this case, it is determined that the write operation is sufficient at the time of verifying (described below) with the word line voltage set to VVF0, and the latch data {Q22, Q21} is inverted to {H, H}. Therefore, in this case, the latch circuits Q22 and Q2
1 latch data {Q22, Q21} = {L, H}, this means that the original write data is "01" and the signal φ
It may be considered that LAT2 is set to the high level and the latch data of the latch circuit Q21 is inverted by the verification.

【0064】最後に、ワード線電圧がVVF0 (図3参
照)に設定されて読み出しが行われる。このとき、メモ
リセルのしきい値電圧Vthがワード線電圧VVF0 より
高い場合にはセル電流が流れない。これにより、ノード
SA21は電源電圧VCCに近い電圧に持ち上がる。一
方、メモリセルのしきい値電圧Vthがワード線電圧V
VF0 より低い場合には、メモリセルのドレイン−ソース
間電圧VDS程度の低電圧になる。ここで、信号φLA
T1がハイレベルに設定されると、NMOSトランジス
タNT37が導通状態に保持される。このとき、ラッチ
回路Q21のラッチデータがハイレベル、すなわち書き
込みデータが“10”の場合であって、メモリセルのし
きい値電圧VthがVVF0 より高い場合、NMOSトラ
ンジスタNT35,NT37が導通状態に保持されるこ
とから、ラッチ回路Q22の第2の記憶ノードN22b
が接地レベルに引き込まれる。その結果、ラッチ回路Q
22のラッチデータ(第1の記憶ノードN22aのレベ
ル)がローレベルからハイレベルに切り換わる。すなわ
ち、ラッチ回路Q22,Q21のラッチデータは、{Q
22, Q21}={H, H}になる。これにより、再書
き込み時に書き込みが阻止される。
Finally, the word line voltage is set to VVF0 (see FIG. 3) and reading is performed. At this time, if the threshold voltage Vth of the memory cell is higher than the word line voltage VVF0, no cell current flows. As a result, the node SA21 rises to a voltage close to the power supply voltage V CC . On the other hand, the threshold voltage Vth of the memory cell is
When the voltage is lower than VF0, the voltage is as low as the drain-source voltage VDS of the memory cell. Here, the signal φLA
When T1 is set to the high level, the NMOS transistor NT37 is kept conductive. At this time, when the latch data of the latch circuit Q21 is at a high level, that is, when the write data is "10" and the threshold voltage Vth of the memory cell is higher than VVF0, the NMOS transistors NT35 and NT37 are kept conductive. Therefore, the second storage node N22b of the latch circuit Q22
Is pulled to the ground level. As a result, the latch circuit Q
22 latch data (the level of the first storage node N22a) switches from low level to high level. That is, the latch data of the latch circuits Q22 and Q21 is {Q
22, Q21} = {H, H}. This prevents writing during rewriting.

【0065】書き込みデータが“01”、すなわちラッ
チ回路Q22,Q21のラッチデータ{Q22, Q2
1}={L, L}の場合には、ラッチ回路Q21の第1
の記憶ノードN21aがローレベルであることから、信
号φLAT1がハイレベルに設定され、NMOSトラン
ジスタNT37が導通状態に保持されても、NMOSト
ランジスタNT36が非導通状態に保持されることか
ら、ラッチ回路Q22のラッチデータは変化しない(反
転しない)。一方、メモリセルのしきい値電圧Vthが
ワード線電圧VVF0 より低い場合には、NMOSトラン
ジスタNT35が非導通状態に保持されるため、ラッチ
回路Q22のラッチデータは変化せず、再書き込み時に
書き込みがなされる。
The write data is "01", that is, the latch data # Q22, Q2 of the latch circuits Q22, Q21.
1} = {L, L}, the first circuit of the latch circuit Q21
Is low, the signal φLAT1 is set to a high level, and even if the NMOS transistor NT37 is held in a conductive state, the NMOS transistor NT36 is held in a non-conductive state. Does not change (does not reverse). On the other hand, when the threshold voltage Vth of the memory cell is lower than the word line voltage VVF0, the NMOS transistor NT35 is kept in a non-conductive state, so that the latch data of the latch circuit Q22 does not change, and the write operation is performed at the time of rewriting. Done.

【0066】以上のようにして、ベリファイ読み出しで
書き込み“OK”と判定されたメモリセルのラッチデー
タは、すべて{Q22, Q21}={H, H}に変換さ
れている。ベリファイ読み出し終了後、すべてのセルが
書込十分となっていればラッチ回路Q22,Q21の各
第2の記憶ノードN21b,N22bが接地レベルにな
る。その結果、NMOSトランジスタNT42,NT4
3が非導通状態に保持されてインバータINV21の出
力ラインの電位が電源電圧VCCレベルになり、これによ
り書き込みが終了したものと判定される。一方、書き込
みが十分でないセルがある場合には、各ラッチ回路Q2
1,Q22の第1の記憶ノードN21a,22aのいず
れか、あるいは全てが接地レベルになり、第2の記憶ノ
ードN21b,22bが電源電圧VCCレベルになる。そ
の結果、NMOSトランジスタNT42またはNT4
3、あるいは両トランジスタが導通状態に保持されてイ
ンバータINV21の出力ラインの電位が接地レベルに
なり、これにより書き込みが不十分なセルがあるものと
判定される。
As described above, all the latch data of the memory cells determined to be "OK" in the verify read are converted to {Q22, Q21} = {H, H}. After the end of the verify read, if all the cells are sufficiently written, the second storage nodes N21b and N22b of the latch circuits Q22 and Q21 are set to the ground level. As a result, the NMOS transistors NT42 and NT4
3 is the potential of the output line of which is held in a non-conductive state inverter INV21 becomes the power supply voltage V CC level, thereby it is determined that writing has been completed. On the other hand, if there is a cell for which writing is not sufficient, each latch circuit Q2
1, the first memory node N21a of Q22, 22a either, or all set to the ground level, the second memory node N21b, 22b becomes the power supply voltage V CC level. As a result, the NMOS transistor NT42 or NT4
3, or both transistors are kept conductive, and the potential of the output line of the inverter INV21 becomes the ground level, whereby it is determined that there is a cell in which writing is insufficient.

【0067】次に、読み出し動作について、図3および
図6のタイミングチャートを参照しながら説明する。
Next, the read operation will be described with reference to the timing charts of FIGS.

【0068】スタンバイ時には、信号DIS1,DIS
2,DIS3が電源電圧VCCレベルに設定されて、ビッ
ト線は接地レベルに、ラッチ回路Q22,Q21のラッ
チデータはローレベルにリセットされている。
At the time of standby, signals DIS1, DIS
2, DIS3 are set to the power supply voltage V CC level, the bit line is reset to the ground level, and the latch data of the latch circuits Q22, Q21 is reset to the low level.

【0069】まず、“00”の読み出しが行われる。こ
のとき、信号Vrefが“ある電圧”に設定されてPM
OSトランジスタPT21のゲート電極に供給され、参
照電流Irefが流され、ワード線電圧がVRD2に設
定される。このとき、メモリセルのしきい値電圧Vth
がワード線電圧VRD2以上(分布3)であればセル電
流が流れないことからビット線電圧は高くなり、VRD
2以下(分布2〜0)であれば、ドレイン−ソース間電
圧VDS(約0. 4V程度)程度を保持する。
First, "00" is read. At this time, the signal Vref is set to “a certain voltage” and PM
The reference current Iref is supplied to the gate electrode of the OS transistor PT21, and the word line voltage is set to VRD2. At this time, the threshold voltage Vth of the memory cell
Is higher than the word line voltage VRD2 (distribution 3), the cell current does not flow, so the bit line voltage increases, and VRD
If it is 2 or less (distribution 2 to 0), the drain-source voltage VDS (about 0.4 V) is maintained.

【0070】ここで、信号φLAT2がハイレベルに設
定されるとNMOSトランジスタNT34が導通状態に
保持され、また、ラッチ回路Q22のラッチデータがロ
ーレベルであることこから、その第2の記憶ノードN2
2bがハイレベルである。したがって、NMOSトラン
ジスタNT33も導通状態に保持され、また、メモリセ
ルのしきい値電圧が分布3にあれば、NMOSトランジ
スタNT30も導通状態に保持される。その結果、ラッ
チ回路Q21の第2の記憶ノードN21bが接地レベル
に引き込まれる。その結果、ラッチ回路Q21のラッチ
データ(第1の記憶ノードN21aのレベル)がローレ
ベルからハイレベルに切り換わる。また、メモリセルの
しきい値電圧が分布2〜0の場合は、ノードSA21は
低電圧であるため、NMOSトランジスタNT30は非
導通状態に保持される。したがって、ラッチ回路Q21
のラッチデータ(第1の記憶ノードN21aのレベル)
がローレベルのままである。すなわち、ワード線電圧V
RD2での読み出し後のラッチデータは、次のようにな
る。 分布3 :{Q22, Q21}={L, H} 分布2〜0:{Q22, Q21}={L, L}
Here, when signal φLAT2 is set to a high level, NMOS transistor NT34 is kept conductive, and since the latch data of latch circuit Q22 is at a low level, the second storage node N2
2b is at a high level. Therefore, the NMOS transistor NT33 is also kept conductive, and if the threshold voltage of the memory cell is in distribution 3, the NMOS transistor NT30 is also kept conductive. As a result, the second storage node N21b of latch circuit Q21 is pulled to the ground level. As a result, the latch data of the latch circuit Q21 (the level of the first storage node N21a) switches from a low level to a high level. When the threshold voltage of the memory cell has a distribution of 2 to 0, the node SA21 is at a low voltage, so that the NMOS transistor NT30 is kept in a non-conductive state. Therefore, the latch circuit Q21
Latch data (level of the first storage node N21a)
Remains low level. That is, the word line voltage V
The latch data after reading in RD2 is as follows. Distribution 3: {Q22, Q21} = {L, H} Distribution 2-0: {Q22, Q21} = {L, L}

【0071】次に、ワード線電圧がVRD1に設定され
て読み出しが行われる。このとき、しきい値電圧が分布
3、2のメモリセルはセル電流が流れないことによりノ
ードSA21は電源電圧VCCに近い電圧となり、分布
1、0のセルはセル電流が流れることによりノードSA
21はメモリセルのドレイン−ソース間電圧VDS程度
の低電圧となる。
Next, reading is performed with the word line voltage set to VRD1. At this time, the node SA21 has a voltage close to the power supply voltage V cc because the cell current does not flow through the memory cells having the threshold voltage distributions 3 and 2, and the cell having the distribution 1 and 0 has the node SA flowing through the cell current.
Reference numeral 21 denotes a low voltage of about the drain-source voltage VDS of the memory cell.

【0072】ここで、信号φLAT0、φLAT1がハ
イレベルに設定され、NMOSトランジスタNT39,
NT37が導通状態に保持される。このとき、しきい値
電圧が分布1、0のメモリセルは、NMOSトランジス
タNT30,NT35がともに非導通状態に保持されて
いることから、ラッチ回路Q21,Q22のラッチデー
タは変化しない。一方、しきい値電圧が分布3のメモリ
セルは、ラッチ回路Q21のラッチデータ(第1の記憶
ノードN21aのレベル)がハイレベルであることか
ら、NMOSトランジスタNT35,NT36,NT3
7が導通状態に保持される。その結果、ラッチ回路Q2
2の第2の記憶ノードN22bが接地レベルに引き込ま
れ、ラッチ回路Q22のラッチデータ(第1の記憶ノー
ドN22aのレベル)がローレベルからハイレベルに切
り換わる。しきい値電圧が分布2のメモリセルも、ラッ
チ回路Q21の第2の記憶ノードN21bがハイレベル
であることから、NMOSトランジスタNT35,NT
38,NT39が導通状態に保持される。その結果、ラ
ッチ回路Q22の第2の記憶ノードN22bが接地レベ
ルに引き込まれ、ラッチ回路Q22のラッチデータ(第
1の記憶ノードN22aのレベル)がローレベルからハ
イレベルに切り換わる。すなわち、ワード線電圧VRD
1での読み出し後のラッチデータは、次のようになる。 分布3 :{Q22, Q21}={H, H} 分布2 :{Q22, Q21}={H, L} 分布1〜0:{Q22, Q21}={L, L}
Here, the signals φLAT0, φLAT1 are set to the high level, and the NMOS transistors NT39, NT39,
NT37 is kept conductive. At this time, in the memory cells whose threshold voltages are distributions 1 and 0, the latch data of the latch circuits Q21 and Q22 does not change because both the NMOS transistors NT30 and NT35 are kept in a non-conductive state. On the other hand, in the memory cell having the threshold voltage distribution 3, since the latch data of the latch circuit Q21 (the level of the first storage node N21a) is at a high level, the NMOS transistors NT35, NT36, and NT3
7 is kept conductive. As a result, the latch circuit Q2
2, the second storage node N22b is pulled to the ground level, and the latch data of the latch circuit Q22 (the level of the first storage node N22a) switches from the low level to the high level. Since the second storage node N21b of the latch circuit Q21 is at a high level also in the memory cell having the threshold voltage distribution 2, the NMOS transistors NT35 and NT35
38 and NT39 are kept conductive. As a result, the second storage node N22b of the latch circuit Q22 is pulled to the ground level, and the latch data (the level of the first storage node N22a) of the latch circuit Q22 switches from low level to high level. That is, the word line voltage VRD
The latch data after reading at 1 is as follows. Distribution 3: {Q22, Q21} = {H, H} Distribution 2: {Q22, Q21} = {H, L} Distributions 1-0: {Q22, Q21} = {L, L}

【0073】最後に、ワード線電圧がVRD0に設定さ
れて読み出しが行われる。このとき、しきい値電圧が分
布3〜1のセルはセル電流が流れないことによりSA2
1は電源電圧VCCに近い電圧、分布0のメモリセルはセ
ル電圧が流れないことによりドレイン−ソース間電圧V
DS程度の電圧となる。
Finally, the word line voltage is set to VRD0 and reading is performed. At this time, the cells having the threshold voltage distributions 3 to 1 do not allow the cell current to flow, so that SA2
1 is a voltage close to the power supply voltage V cc, and the memory cell having distribution 0 has no drain voltage so that the drain-source voltage V
The voltage is about DS.

【0074】ここで、信号φLAT2がハイレベルに設
定され、NMOSトランジスタNT34が導通状態に保
持される。このとき、しきい値電圧が分布3〜1のメモ
リセルは、NMOSトランジスタNT30,NT35が
ともに導通状態に保持されるが、この中でラッチ回路Q
22の第2の記憶ノードN22bは、分布1のみがハイ
レベルであることから、分布1のみNMOSトランジス
タNT33が導通状態に保持される。その結果、分布1
のみラッチ回路Q21の第2の記憶ノードN21bが接
地レベルに引き込まれ、ラッチ回路Q21のラッチデー
タ(第1の記憶ノードN21aのレベル)がローレベル
からハイレベルに切り換わる。分布0に関しては、ノー
ドSA21の電位がドレイン−ソース間電圧VDS程度
であるため、NMOSトランジスタNT30が非導通状
態に保持され、ラッチ回路Q21のラッチデータは変化
しない。すなわち、ワード線電圧VRD0での読み出し
後のラッチデータは、次のようになる。 分布3 :{Q22, Q21}={H, H} 分布2 :{Q22, Q21}={H, L} 分布1 :{Q22, Q21}={L, H} 分布0 :{Q22, Q21}={L, L} これらの反転信号が図示しないIOバッファ通して外部
に出力される。
Here, signal φLAT2 is set to the high level, and NMOS transistor NT34 is kept conductive. At this time, in the memory cells having the threshold voltage distributions 3 to 1, the NMOS transistors NT30 and NT35 are both kept conductive, and the latch circuit Q
In the second storage node N22b, only the distribution 1 is at the high level, so that only the distribution 1 holds the NMOS transistor NT33 in the conductive state. As a result, distribution 1
Only the second storage node N21b of the latch circuit Q21 is pulled to the ground level, and the latch data (the level of the first storage node N21a) of the latch circuit Q21 switches from a low level to a high level. Regarding the distribution 0, since the potential of the node SA21 is about the drain-source voltage VDS, the NMOS transistor NT30 is kept in a non-conductive state, and the latch data of the latch circuit Q21 does not change. That is, the latch data after reading with the word line voltage VRD0 is as follows. Distribution 3: {Q22, Q21} = {H, H} Distribution 2: {Q22, Q21} = {H, L} Distribution 1: {Q22, Q21} = {L, H} Distribution 0: {Q22, Q21} = {L, L} These inverted signals are output to the outside through an IO buffer (not shown).

【0075】以上説明したように、本第1の実施形態に
よれば、データ“10”、“01”の書き込みとデータ
“00”の書き込みを並列に進め、なおかつ、データ
“00”を書き込むセルのトンネル酸化膜にかかる電界
を高くするように構成したので、書き込み時間の短縮を
図れる利点がある。
As described above, according to the first embodiment, the writing of data "10" and "01" and the writing of data "00" proceed in parallel, and the cell to which data "00" is written is written. Since the configuration is such that the electric field applied to the tunnel oxide film is increased, there is an advantage that the writing time can be reduced.

【0076】回路規模としては、図9に示す従来回路に
比べて多少のトランジスタの増えただけで、書き込み時
間が半減される。
As for the circuit scale, the write time is reduced by half with only a slight increase in the number of transistors as compared with the conventional circuit shown in FIG.

【0077】第2実施形態 図7は、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第2の
実施形態を示す回路図である。本第2の実施形態では、
図1に示す回路のNMOSトランジスタNT38を取り
去り、NMOSトランジスタNT39のドレイン・ソー
スを、NMOSトランジスタNT36のドレイン・ソー
スと接続した構成としている。その他の構成は図1の回
路と同様であり、動作も同様に行われる。
Second Embodiment FIG. 7 is a circuit diagram showing a second embodiment of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. In the second embodiment,
The NMOS transistor NT38 of the circuit shown in FIG. 1 is removed, and the drain and source of the NMOS transistor NT39 are connected to the drain and source of the NMOS transistor NT36. Other configurations are the same as those of the circuit of FIG. 1, and the operation is performed in the same manner.

【0078】本第2の実施形態によれば、上述した第1
の実施形態の効果に加えて、回路をさらに簡単化できる
利点がある。
According to the second embodiment, the first
In addition to the effects of the embodiment, there is an advantage that the circuit can be further simplified.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の不揮発性
半導体記憶装置によれば、従来回路に比べて素子数は若
干増える程度で書き込みを半分程度に短縮できる利点が
ある。また、すべての書込みステップにおいて高速に書
き込み不十分セルの検出が可能となる。
As described above, according to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, there is an advantage that the number of elements can be slightly increased and the writing can be reduced to about half as compared with the conventional circuit. In addition, in all writing steps, it becomes possible to detect insufficiently written cells at high speed.

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

【図1】本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第1の
実施形態を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.

【図2】外部入力されたデータとラッチ回路に格納され
たデータとの関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between externally input data and data stored in a latch circuit.

【図3】しきい値電圧Vth分布と書き込みデータとの
対応関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a correspondence relationship between a threshold voltage Vth distribution and write data.

【図4】図1の回路の書き込み動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining a write operation of the circuit of FIG. 1;

【図5】図1の回路のベリファイ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。
FIG. 5 is a timing chart for explaining a verify read operation of the circuit of FIG. 1;

【図6】図1の回路の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。
FIG. 6 is a timing chart for explaining a read operation of the circuit of FIG. 1;

【図7】本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第2の
実施形態を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a second embodiment of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.

【図8】NAND型フラッシュメモリにおいて、1個の
メモリトランジスタに2ビットからなり4値をとるデー
タを記録する場合の、しきい値電圧Vthレベルとデー
タ内容との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a threshold voltage Vth level and data contents when data of two bits and having four values is recorded in one memory transistor in a NAND flash memory.

【図9】従来のNAND型フラッシュメモリの要部構成
を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a main configuration of a conventional NAND flash memory.

【図10】図9の回路の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 9;

【図11】従来の課題を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…不揮発性半導体記憶装置、11…メモリアレイ、
A0,A1…メモリストリング、WL0〜WL15…ワ
ード線、BL1,BL2…ビット線、12…書込/読出
制御回路、20…判定回路、NT21〜NT45…NM
OSトランジスタ、PT21,PT22…PMOSトラ
ンジスタ、INV21…インバータ、Q21,Q22…
ラッチ回路。
10: nonvolatile semiconductor memory device, 11: memory array,
A0, A1 memory strings, WL0 to WL15 word lines, BL1, BL2 bit lines, 12 write / read control circuits, 20 determination circuits, NT21 to NT45 NM
OS transistor, PT21, PT22 ... PMOS transistor, INV21 ... inverter, Q21, Q22 ...
Latch circuit.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/788 H01L 29/78 371 29/792 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 29/788 H01L 29/78 371 29/792

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワード線およびビット線への印加電圧に
応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量がトンネル絶縁膜
を介して変化し、その変化に応じてしきい値電圧が変化
し、しきい値電圧に応じた値のデータを記憶するメモリ
セルを有し、多ビットデータをページ単位でメモリセル
に書き込む不揮発性半導体記憶装置であって、 書き込みデータが、書き込み対象のメモリセルのしきい
値電圧が初期消去状態のしきい値電圧と最も離れた値と
するデータの場合、当該メモリセルにかかる電界を他の
書き込みデータより高く設定して書き込みを行う手段を
有する不揮発性半導体記憶装置。
An amount of charge stored in a charge storage portion changes via a tunnel insulating film in accordance with a voltage applied to a word line and a bit line, and a threshold voltage changes in accordance with the change. A nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell for storing data of a value corresponding to a threshold voltage and writing multi-bit data to a memory cell in page units, wherein the write data is a threshold of a memory cell to be written. A nonvolatile semiconductor memory device having means for performing writing by setting an electric field applied to the memory cell higher than other write data when the value voltage is data having a value farthest from a threshold voltage in an initial erase state.
【請求項2】 上記書き込み動作時に各書き込みビット
毎に書き込み十分であるか否かを判定するベリファイ読
み出し回路を有する請求項1記載の不揮発性半導体記憶
装置。
2. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a verify read circuit for determining whether or not writing is sufficient for each write bit at the time of said writing operation.
【請求項3】 ワード線およびビット線への印加電圧に
応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量が変化し、その変
化に応じてしきい値電圧が変化し、しきい値電圧に応じ
た値のデータを記憶するメモリセルを有し、多ビットデ
ータをページ単位でメモリセルに書き込む不揮発性半導
体記憶装置であって、 ラッチ回路を有し、ラッチデータがメモリセルのしきい
値電圧を初期消去状態のしきい値電圧と最も離れた値に
するデータの場合には対応するビット線を第1の電圧に
充電し、ラッチデータが他のしきい値電圧とするデータ
の場合には上記第1の電圧より高い第2の電圧に充電し
て書き込みを行う書込制御回路を有する不揮発性半導体
記憶装置。
3. The amount of charge stored in the charge storage unit changes according to the voltage applied to the word line and the bit line, and the threshold voltage changes according to the change. A nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell for storing value data and writing multi-bit data to the memory cell in page units, comprising a latch circuit, wherein the latch data initializes a threshold voltage of the memory cell. The corresponding bit line is charged to the first voltage in the case of data having a value farthest from the threshold voltage in the erased state, and the above-described data is stored in the case of latch data having another threshold voltage. A nonvolatile semiconductor memory device having a write control circuit for performing writing by charging to a second voltage higher than the first voltage.
【請求項4】 上記書込制御回路は、ビット線毎に対応
して1ビット分の上記ラッチ回路が設けられている請求
項3記載の不揮発性半導体記憶装置。
4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein said write control circuit includes one bit of said latch circuit corresponding to each bit line.
【請求項5】 上記書き込み動作時に各書き込みビット
毎に書き込み十分であるか否かを判定するベリファイ読
み出し回路を有する請求項3記載の不揮発性半導体記憶
装置。
5. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 3, further comprising a verify read circuit for determining whether or not writing is sufficient for each write bit in said writing operation.
【請求項6】 上記第1の電圧は接地電圧であり、上記
第2の電圧は電源電圧と接地電圧との中間電圧である請
求項4記載の不揮発性半導体記憶装置。
6. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, wherein said first voltage is a ground voltage, and said second voltage is an intermediate voltage between a power supply voltage and a ground voltage.
【請求項7】 外部入力された多ビットデータを並べ替
えて上記書込制御回路のラッチ回路に転送する入力バッ
ファを有する請求項2記載の不揮発性半導体記憶装置。
7. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, further comprising an input buffer for rearranging externally input multi-bit data and transferring the rearranged data to a latch circuit of said write control circuit.
【請求項8】 ワード線およびビット線への印加電圧に
応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量がトンネル絶縁膜
を介して変化し、その変化に応じてしきい値電圧が変化
し、しきい値電圧に応じた値のデータを記憶するメモリ
セルを有し、多ビットデータをページ単位でメモリセル
に書き込む不揮発性半導体記憶装置のデータ書き込み方
法であって、 書き込みデータが、書き込み対象のメモリセルのしきい
値電圧が初期消去状態のしきい値電圧と最も離れた値と
するデータの場合、当該メモリセルにかかる電界を他の
書き込みデータより高く設定して並列的に書き込みを行
う不揮発性半導体記憶装置のデータ書き込み方法。
8. The amount of charge stored in a charge storage portion changes via a tunnel insulating film according to a voltage applied to a word line and a bit line, and a threshold voltage changes according to the change. A data writing method for a non-volatile semiconductor memory device having a memory cell for storing data of a value corresponding to a threshold voltage and writing multi-bit data to a memory cell in page units, wherein the write data is a memory to be written. In the case of data in which the threshold voltage of the cell is the most distant from the threshold voltage in the initial erase state, the electric field applied to the memory cell is set higher than other write data, and non-volatile data is written in parallel. A data writing method for a semiconductor memory device.
【請求項9】 ワード線およびビット線への印加電圧に
応じて電荷蓄積部に蓄積された電荷量が変化し、その変
化に応じてしきい値電圧が変化し、しきい値電圧に応じ
た値のデータを記憶するメモリセルを有し、多ビットデ
ータをページ単位でメモリセルに書き込む不揮発性半導
体記憶装置のデータ書き込み方法であって、 書き込みデータがメモリセルのしきい値電圧を初期消去
状態のしきい値電圧と最も離れた値にするデータの場合
には対応するビット線を第1の電圧に充電し、書き込み
データが他のしきい値電圧とするデータの場合には上記
第1の電圧より高い第2の電圧に充電して書き込みを行
う不揮発性半導体記憶装置のデータ書き込み方法。
9. A charge amount stored in a charge storage portion changes according to a voltage applied to a word line and a bit line, and a threshold voltage changes according to the change. What is claimed is: 1. A data writing method for a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell for storing value data and writing multi-bit data to the memory cell in page units, wherein the write data sets a threshold voltage of the memory cell in an initial erase state. In the case of data having a value farthest from the threshold voltage, the corresponding bit line is charged to the first voltage, and in the case where the write data is data having another threshold voltage, the first bit is charged. A data writing method for a nonvolatile semiconductor memory device in which writing is performed by charging to a second voltage higher than a voltage.
【請求項10】 上記第1の電圧は接地電圧であり、上
記第2の電圧は電源電圧と接地電圧との中間電圧である
請求項9記載の不揮発性半導体記憶装置。
10. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 9, wherein said first voltage is a ground voltage, and said second voltage is an intermediate voltage between a power supply voltage and a ground voltage.
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