JPH08255495A - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents
Nonvolatile semiconductor memory deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リード・ディスターブ等の不都合を招くこと
なく、ランダムリードの高速化をはかること。
【構成】 複数個の不揮発性メモリセルを接続してな
り、一端側が選択トランジスタを介して第1の信号線1
1に接続され、他端側が選択トランジスタを介して第2
の信号線12に接続されたメモリセルユニット30を、
マトリクス状に配置してなるメモリセルアレイを有する
EEPROMにおいて、第1の信号線11を第1の読み
出し電位VA に設定すると共に、第2の信号線12を第
2の読み出し電位VB に設定した後、ワード線に読み出
し電圧を印加し、第1の信号線11に現れる電圧変化Δ
VA と第2の信号線12に現れる電圧変化ΔVB をセン
スアンプ40により検出すること。
(57) [Abstract] [Purpose] To increase the speed of random read without inconvenience such as read disturb. [Structure] A plurality of nonvolatile memory cells are connected to each other, and one end side of the first signal line 1 is provided with a selection transistor.
1 is connected to the other end, and the other end is connected to the second via the selection transistor.
The memory cell unit 30 connected to the signal line 12 of
In an EEPROM having a memory cell array arranged in a matrix, after the first signal line 11 is set to the first read potential VA and the second signal line 12 is set to the second read potential VB, When a read voltage is applied to the word line, the voltage change Δ appearing on the first signal line 11
The sense amplifier 40 detects the voltage change ΔVB appearing on VA and the second signal line 12.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性半導体記憶装
置に係わり、特にデータ読み出し方式の改良をはかった
不揮発性半導体記憶装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-volatile semiconductor memory device, and more particularly to a non-volatile semiconductor memory device with an improved data read method.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電気的書き替え可能とした不揮発
性半導体装置(EEPROM)の1つとして、NAND
セル型EEPROMが提案されている。このEEPRO
Mは、電荷蓄積層としての例えば浮遊ゲートと制御ゲー
トが積層されたnチャネルFET−MOS構造の複数の
メモリセルを、それらのソース,ドレインを隣接するも
の同士で共有する形で直列接続し、これを1単位として
ビット線に接続するものである。2. Description of the Related Art In recent years, NAND has been used as one of electrically rewritable non-volatile semiconductor devices (EEPROM).
A cell type EEPROM has been proposed. This EEPRO
M is, for example, a plurality of memory cells having an n-channel FET-MOS structure in which a floating gate and a control gate are stacked as a charge storage layer and are connected in series so that their sources and drains are shared by adjacent ones. This is used as one unit and connected to the bit line.
【0003】図27は、この種のメモリセルアレイの1
つのNANDセル部分の平面図と等価回路図である。図
28(a)(b)は、それぞれ図27(a)のA−A’
及びB−B’断面図である。FIG. 27 shows a memory cell array of this type.
It is the top view and equivalent circuit diagram of one NAND cell part. 28 (a) and 28 (b) are each AA 'of FIG. 27 (a).
It is a BB 'sectional view.
【0004】素子分離酸化膜72で囲まれたp型シリコ
ン基板(又はp型ウエル)71に、複数のNANDセル
からなるメモリセルアレイが形成されている。1つのN
ANDセルに着目して説明すると、この実施例では、8
個のメモリセルM1〜M8が直列接続されて1つのNA
NDセルを構成している。A memory cell array composed of a plurality of NAND cells is formed in a p-type silicon substrate (or p-type well) 71 surrounded by an element isolation oxide film 72. One N
Explaining by focusing on the AND cell, in this embodiment, 8
Memory cells M1 to M8 are connected in series to form one NA
It constitutes an ND cell.
【0005】メモリセルはそれぞれ、基板71にトンネ
ル絶縁膜73を介して浮遊ゲート74(741 ,7
42 ,…,748 )を形成し、さらにゲート絶縁膜75
を介して制御ゲート76(761 ,762 ,…,7
68 )を形成して、構成されている。これらのメモリセ
ルのソース,ドレインであるn型拡散層79は、隣接す
るもの同士共有する形で接続され、これによって複数の
メモリセルが直列接続されている。Each of the memory cells has a floating gate 74 (74 1 , 7 1) on a substrate 71 with a tunnel insulating film 73 interposed therebetween.
4 2 , ..., 74 8 ) is formed, and the gate insulating film 75 is further formed.
Through the control gate 76 (76 1 , 76 2 , ..., 7)
6 8 ) is formed. The n-type diffusion layers 79, which are the sources and drains of these memory cells, are connected in such a manner that adjacent ones are shared with each other, whereby a plurality of memory cells are connected in series.
【0006】NANDセルのドレイン側,ソース側には
各々、メモリセルの浮遊ゲート,制御ゲートと同時に形
成された第1の選択ゲート749 ,769 及び第2の選
択ゲート7410,7610が設けられている。素子形成さ
れた基板はCVD酸化膜77により覆われ、この上にビ
ット線78が配設されている。NANDセルの制御ゲー
ト76は、共通に制御ゲートCG1 ,CG2 ,…,CG
8 として配設されている。これら制御ゲート線は、ワー
ド線となる。選択ゲート749 ,769 及び7410,7
610もそれぞれ行方向に連続的に選択ゲートSG1 ,S
G2 として配設されている。First selection gates 74 9 and 76 9 and second selection gates 74 10 and 76 10 formed at the same time as the floating gate and control gate of the memory cell are provided on the drain side and the source side of the NAND cell, respectively. It is provided. The substrate on which the elements are formed is covered with a CVD oxide film 77, and a bit line 78 is arranged thereon. The control gates 76 of the NAND cells are commonly used as control gates CG1, CG2, ..., CG.
It is arranged as 8. These control gate lines become word lines. Select gate 74 9, 76 9 and 74 10, 7
6 10 are also select gates SG1 and S continuously in the row direction.
It is arranged as G2.
【0007】図29は、このようなNANDセルがマト
リクス状に配列されたメモリセルアレイの等価回路を示
している。ソース線は、例えば64本のビット線毎につ
き1箇所、コンタクトを介してAl,ポリSiなどの基
準電位配線に接続される。この基準電位配線は周辺回路
に接続される。メモリセルの制御ゲート及び第1,第2
の選択ゲートは、行方向に連続的に配設される。通常、
制御ゲートにつながるメモリセルの集合を1ページと呼
び、1組のドレイン側(第1の選択ゲート)及びソース
側(第2の選択ゲート)の選択ゲートによって挟まれた
ページの集合を1NANDブロック又は単に1ブロック
と呼ぶ。FIG. 29 shows an equivalent circuit of a memory cell array in which such NAND cells are arranged in a matrix. The source line is connected to a reference potential wiring of Al, poly-Si or the like via a contact at one location for every 64 bit lines, for example. This reference potential wiring is connected to the peripheral circuit. Control gate of memory cell and first and second
Selection gates are continuously arranged in the row direction. Normal,
A set of memory cells connected to the control gate is called one page, and a set of pages sandwiched by a set of drain side (first select gate) and source side (second select gate) select gates is one NAND block or It is simply called one block.
【0008】NANDセル型EEPROMの動作は、次
の通りである。The operation of the NAND cell type EEPROM is as follows.
【0009】データ書き込みは、ビット線から遠い方の
メモリセルから順に行う。選択されたメモリセルの制御
ゲートには昇圧された書き込み電圧Vpp(=20V程
度)を印加し、他の非選択メモリセルの制御ゲート及び
第1の選択ゲートには中間電位(=10V程度)を印加
し、ビット線にはデータに応じて0V(“0”書き込
み)又は中間電位(“1”書き込み)を印加する。この
とき、ビット線の電位は選択メモリセルに伝達される。
データ“0”の時は、選択メモリセルの浮遊ゲートと基
板間に高電圧がかかり、基板から浮遊ゲートに電子がト
ンネル注入されてしきい値電圧が正方向に移動する。デ
ータが“1”の時は、しきい値電圧は変化しない。Data writing is performed sequentially from the memory cell farther from the bit line. A boosted write voltage Vpp (= about 20V) is applied to the control gate of the selected memory cell, and an intermediate potential (about 10V) is applied to the control gates of the other non-selected memory cells and the first select gate. Then, 0 V (“0” write) or an intermediate potential (“1” write) is applied to the bit line according to the data. At this time, the potential of the bit line is transmitted to the selected memory cell.
When the data is "0", a high voltage is applied between the floating gate of the selected memory cell and the substrate, and electrons are tunnel-injected from the substrate to the floating gate to shift the threshold voltage in the positive direction. When the data is "1", the threshold voltage does not change.
【0010】データ消去は、ブロック単位でほぼ同時に
行われる。即ち、消去するブロックの全ての制御ゲー
ト,選択ゲートを0Vとし、p型ウエル及びn型基板に
昇圧された昇圧電位VppE (20V程度)を印加する。
消去を行わないブロックの制御ゲート,選択ゲートにも
VppE を印加する。これにより、消去するブロックのメ
モリセルにおいて浮遊ゲートの電子がウエルに放出さ
れ、しきい値電圧が負方向に移動する。Data erasing is performed in block units at substantially the same time. That is, all the control gates and select gates of the block to be erased are set to 0V, and the boosted potential VppE (about 20V) is applied to the p-type well and the n-type substrate.
VppE is also applied to the control gate and select gate of the block that is not erased. As a result, in the memory cell of the block to be erased, electrons in the floating gate are emitted to the well, and the threshold voltage moves in the negative direction.
【0011】データ読み出し動作は、ビット線をプリチ
ャージした後にフローティングにし、選択されたメモリ
セルの制御ゲートを0V、それ以外のメモリセルの制御
ゲート、選択ゲートを電源電圧Vcc(例えば3V)、ソ
ース線を0Vとして、選択メモリセルで電流が流れるか
否かをビット線に検出することにより行われる。即ち、
メモリセルに書き込まれたデータが“0”(メモリセル
のしきい値電圧Vth>0)ならばメモリセルはオフにな
るので、ビット線はプリチャージ電位を保つが、“1”
(メモリセルのしきい値電圧Vth<0)ならばメモリセ
ルはオンしてビット線はプリチャージ電位からΔVだけ
下がる。これらのビット線電位をセンスアンプで検出す
ることによって、メモリセルのデータが読み出される。In the data read operation, the bit lines are precharged and then floated, the control gates of the selected memory cells are set to 0V, the control gates and selection gates of the other memory cells are set to the power supply voltage Vcc (for example, 3V), and the source. This is performed by setting the line to 0 V and detecting in the bit line whether or not a current flows in the selected memory cell. That is,
If the data written in the memory cell is "0" (threshold voltage Vth> 0 of the memory cell), the memory cell is turned off, so that the bit line maintains the precharge potential, but "1".
If (threshold voltage Vth <0 of memory cell), the memory cell is turned on and the bit line drops from the precharge potential by ΔV. The data of the memory cell is read by detecting these bit line potentials with a sense amplifier.
【0012】図30(a)(b)は従来の読み出し方法
を模式的に表したものである。メモリセルユニットは、
メモリセル及び選択MOSトランジスタにより構成され
ている。信号線11はビット線、信号線12はソース線
に相当する。ビット線のセンス方式としては、図30
(a)のようにビット線電位と基準電位(例えばインバ
ータの回路しきい値や、トランジスタのしきい値)との
大小を比較するシングルエンド式のセンスアンプでもよ
いし、図30(b)のように参照線とビット線(信号線
11)の電位差を比較・増幅する差動センスアンプであ
ってもよい。いずれにせよこの方法では、ビット線(信
号線11)の電荷はソース線(信号線12)を通して接
地電位に放出される。30A and 30B schematically show a conventional reading method. The memory cell unit is
It is composed of a memory cell and a selection MOS transistor. The signal line 11 corresponds to a bit line, and the signal line 12 corresponds to a source line. The bit line sensing method is shown in FIG.
A single-ended sense amplifier that compares the bit line potential and the reference potential (for example, the circuit threshold value of the inverter or the threshold value of the transistor) as shown in FIG. As described above, the differential sense amplifier may compare and amplify the potential difference between the reference line and the bit line (signal line 11). In any case, in this method, the electric charge of the bit line (signal line 11) is discharged to the ground potential through the source line (signal line 12).
【0013】NANDセル型EEPROMでは、複数の
メモリセルが縦列接続されているため、読み出し時のセ
ル電流が小さい。また、メモリセルの制御ゲート及び第
1,第2の選択ゲートは、行方向に連続的に配設されて
いるので1ページ分のデータが同時にビット線に読み出
される。In the NAND cell type EEPROM, since a plurality of memory cells are connected in cascade, the cell current during reading is small. Further, since the control gate and the first and second selection gates of the memory cell are continuously arranged in the row direction, data for one page is simultaneously read out to the bit line.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】このように従来、NA
NDセル型EEPROM或いはNAND型マスクROM
では、メモリセルがソース,ドレインを共有して複数個
直列に接続されているために、読み出し時の抵抗が大き
く、その結果、読み出し時にメモリセルを流れるセル電
流Icellは小さい。ビット線の容量をCB 、メモリセル
が“1”であるとセンスアンプが読み出すために必要な
ビット線の電位変化をΔVとすると、ビット線をメモリ
セルで放電するのに要する時間Tは、T=CB ・ΔV/
Icellである。従って、セル電流Icellが小さいことに
より、ランダムリード時間も長くなる。As described above, the conventional NA
ND cell type EEPROM or NAND type mask ROM
Then, since a plurality of memory cells share the source and drain and are connected in series, the resistance at the time of reading is large, and as a result, the cell current Icell flowing through the memory cell at the time of reading is small. Assuming that the capacitance of the bit line is CB and the potential change of the bit line necessary for the sense amplifier to read when the memory cell is "1" is ΔV, the time T required to discharge the bit line in the memory cell is T = CB ・ ΔV /
Icell. Therefore, since the cell current Icell is small, the random read time also becomes long.
【0015】ランダムリードを高速化する方法として、
制御ゲートの電圧をVccよりも大きくする方法が考えら
れるが、この方法では制御ゲートの電圧が大きくなるた
めに、読み出しを繰り返す間に基板から浮遊ゲートに電
荷が注入され、メモリセルのしきい値が負の消去状態か
ら正の書き込み状態にシフトするという問題がある。こ
れをリード・ディスターブ(Read Disturb)と呼び、メ
モリセル読み出し時の制御ゲートの電圧を低くする程、
リード・ディスターブを低減化できる。As a method for speeding up random read,
A method of increasing the voltage of the control gate higher than Vcc is conceivable. However, in this method, the voltage of the control gate is increased, so that charges are injected from the substrate to the floating gate during repeated reading, and the threshold voltage of the memory cell is increased. Is shifted from the negative erased state to the positive written state. This is called read disturb, and the lower the voltage of the control gate when reading the memory cell,
Lead disturbance can be reduced.
【0016】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、リード・ディスターブ
等の不都合を招くことなく、ランダムリードの高速化を
はかり得る不揮発性半導体記憶装置を提供することにあ
る。The present invention has been made in consideration of the above circumstances. An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of increasing the speed of random read without inconvenience such as read disturb. To provide.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、次のような構成を採用している。In order to solve the above problems, the present invention employs the following configurations.
【0018】即ち、本発明(請求項1)は、一端側が直
接又は選択トランジスタを介して第1の信号線に接続さ
れ、他端側が直接又は選択トランジスタを介して第2の
信号線に接続され、ワード線により選択される不揮発性
メモリセルを、マトリクス状に配置してなるメモリセル
アレイを有する不揮発性半導体記憶装置において、第1
の信号線を第1の読み出し電位V1 に設定すると共に、
第2の信号線を第2の読み出し電位V2 に設定する手段
と、第1及び第2の信号線を前記各電位V1 ,V2 にそ
れぞれ設定した状態で、前記ワード線に所定の読み出し
電圧を印加する手段と、前記読み出し電圧の印加により
第1の信号線に現れる電圧変化ΔV1 と第2の信号線に
現れる電圧変化ΔV2 を検出する手段とを具備してなる
ことを特徴とする。That is, according to the present invention (Claim 1), one end side is connected directly or via the selection transistor to the first signal line, and the other end side is connected directly or via the selection transistor to the second signal line. A non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which non-volatile memory cells selected by word lines are arranged in a matrix.
The signal line of is set to the first read potential V1 and
Means for setting the second signal line to the second read potential V2, and applying a predetermined read voltage to the word line with the first and second signal lines set to the potentials V1 and V2, respectively. And a means for detecting a voltage change ΔV1 appearing on the first signal line and a voltage change ΔV2 appearing on the second signal line by applying the read voltage.
【0019】また、本発明(請求項2)は、複数個の不
揮発性メモリセルを接続してなり、一端側が直接又は選
択トランジスタを介して第1の信号線に接続され、他端
側が直接又は選択トランジスタを介して第2の信号線に
接続されたメモリセルユニットを、マトリクス状に配置
してなるメモリセルアレイを有する不揮発性半導体記憶
装置において、第1の信号線を第1の読み出し電位V1
に設定すると共に、第2の信号線を第2の読み出し電位
V2 に設定する手段と、第1及び第2の信号線を前記各
電圧V1 ,V2 にそれぞれ設定した状態で、前記ワード
線に所定の読み出し電圧を印加する手段と、前記読み出
し電圧の印加により第1の信号線に現れる電圧変化ΔV
1 と第2の信号線に現れる電圧変化ΔV2 を検出する手
段とを具備してなることを特徴とする。According to the present invention (claim 2), a plurality of non-volatile memory cells are connected, one end side is directly connected to the first signal line via a selection transistor, and the other end side is directly or In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units connected to a second signal line via a selection transistor are arranged in a matrix, the first signal line is connected to a first read potential V1.
And a means for setting the second signal line to the second read potential V2 and a state in which the first and second signal lines are set to the voltages V1 and V2 respectively, and the word line is set to a predetermined value. And a voltage change ΔV appearing on the first signal line by applying the read voltage.
1 and means for detecting a voltage change .DELTA.V2 appearing on the second signal line.
【0020】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。 (1) 第1の信号線に第1のコンデンサを介して接続され
た第3の信号線と、第2の信号線に第2のコンデンサを
介して接続された第4の信号線と、第1の信号線を第1
の読み出し電位V1 に、第2の信号線を第2の読み出し
電位V2 に、第3の信号線を第3の読み出し電位V3
に、第4の信号線を第4の読み出し電位V4にそれぞれ
設定する手段と、第1〜第4の信号線を前記各電位V1
〜V4 にそれぞれ設定した状態で、ワード線に所定の読
み出し電圧を印加する手段と、読み出し電圧の印加によ
り第1の信号線に現れる電圧変化ΔV1 が転送された第
3の信号線の電圧変化ΔV3 と、第2の信号線に現れる
電圧変化ΔV2 が転送された第4の信号線の電圧変化Δ
V4 を検出する手段とを具備してなること。 (2) 第1のコンデンサと第2のコンデンサの容量がほぼ
等しいこと。 (3) 不揮発性メモリセルは、電気的書き替え可能な不揮
発性メモリセルで構成されること。 (4) 不揮発性メモリセルは、半導体層上に電荷蓄積層と
制御ゲートを積層して形成され、複数のメモリセルが隣
接するもの同士でソース,ドレインを共有する形で直列
接続されてメモリセルユニットを構成すること。 (5) 不揮発性メモリセルは、半導体層上に電荷蓄積層と
制御ゲートを積層して形成され、1個又は複製個のメモ
リセルが全てのソース,ドレインを共有する形で並列接
続されてメモリセルユニットを構成すること。The preferred embodiments of the present invention are as follows. (1) A third signal line connected to the first signal line via the first capacitor, a fourth signal line connected to the second signal line via the second capacitor, 1 signal line to 1st
Read potential V1, the second signal line to the second read potential V2, and the third signal line to the third read potential V3.
Means for setting the fourth signal line to the fourth read potential V4, and the first to fourth signal lines for each potential V1.
To V4, the means for applying a predetermined read voltage to the word line and the voltage change .DELTA.V3 on the third signal line to which the voltage change .DELTA.V1 appearing on the first signal line due to the read voltage application is transferred. And the voltage change ΔV2 appearing on the second signal line is transferred to the fourth signal line Δ
It must be equipped with a means for detecting V4. (2) The capacities of the first and second capacitors are almost equal. (3) Non-volatile memory cells shall be composed of electrically rewritable non-volatile memory cells. (4) A non-volatile memory cell is formed by stacking a charge storage layer and a control gate on a semiconductor layer, and a plurality of memory cells that are adjacent to each other are connected in series to share a source and drain. Constituting a unit. (5) A non-volatile memory cell is formed by stacking a charge storage layer and a control gate on a semiconductor layer, and one or a duplicate memory cell is connected in parallel so that all sources and drains are shared, and a memory is formed. Configure a cell unit.
【0021】また、本発明(請求項6)は、一端側が直
接又は選択トランジスタを介して第1の信号線に接続さ
れ、他端側が直接又は選択トランジスタを介して第2の
信号線に接続され、ワード線により選択される不揮発性
メモリセルを、マトリクス状に配置してなるメモリセル
アレイを有する不揮発性半導体記憶装置において、第1
の信号線と第1の参照線の電位差を増幅して第3の信号
線に出力する第1の信号増幅器と、第2の信号線と第2
の参照線の電位差を増幅して第4の信号線に出力する第
2の信号増幅器と、第1の信号線を第1の読み出し電位
V1'に、第2の信号線を第2の読み出し電位V2'に、第
3の信号線を第3の読み出し電位V3'に、第4の信号線
を第4の読み出し電位V4'にそれぞれ設定する手段と、
第1〜第4の信号線を前記各電位V1'〜V4'にそれぞれ
設定した状態で、前記ワード線に所定の読み出し電圧を
印加する手段と、前記読み出し電圧の印加により第1の
信号線に現れる電圧変化ΔV1'を第1の信号増幅器で増
幅して第3の信号線に出力される電圧変化ΔV3'と、第
2の信号線に現れる電圧変化ΔV2 を第2の信号増幅器
で増幅して第4の信号線に出力される電圧変化ΔV4'を
検出する手段とを具備してなることを特徴とする。According to the present invention (claim 6), one end side is connected directly or via the selection transistor to the first signal line, and the other end side is connected directly or via the selection transistor to the second signal line. A non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which non-volatile memory cells selected by word lines are arranged in a matrix.
A first signal amplifier that amplifies the potential difference between the signal line and the first reference line and outputs the amplified potential to the third signal line; the second signal line;
A second signal amplifier that amplifies the potential difference of the reference line and outputs it to the fourth signal line, the first signal line to the first read potential V1 ′, and the second signal line to the second read potential. V2 ', a means for setting the third signal line to a third read potential V3', and a fourth signal line to a fourth read potential V4 ',
Means for applying a predetermined read voltage to the word line with the first to fourth signal lines set to the respective potentials V1 'to V4', and to the first signal line by applying the read voltage. The voltage change ΔV1 ′ that appears is amplified by the first signal amplifier and the voltage change ΔV3 ′ that is output to the third signal line and the voltage change ΔV2 that appears on the second signal line are amplified by the second signal amplifier. And a means for detecting a voltage change ΔV4 ′ output to the fourth signal line.
【0022】また、本発明(請求項7)は、複数個の不
揮発性メモリセルを接続してなり、一端側が直接又は選
択トランジスタを介して第1の信号線に接続され、他端
側が直接又は選択トランジスタを介して第2の信号線に
接続されたメモリセルユニットを、マトリクス状に配置
してなるメモリセルアレイを有する不揮発性半導体記憶
装置において、第1の信号線と第1の参照線の電位差を
増幅して第3の信号線に出力する第1の信号増幅器と、
第2の信号線と第2の参照線の電位差を増幅して第4の
信号線に出力する第2の信号増幅器と、第1の信号線を
第1の読み出し電位V1'に、第2の信号線を第2の読み
出し電位V2'に、第3の信号線を第3の読み出し電位V
3'に、第4の信号線を第4の読み出し電位V4'にそれぞ
れ設定する手段と、第1〜第4の信号線を前記各電位V
1'〜V4'にそれぞれ設定した状態で、前記ワード線に所
定の読み出し電圧を印加する手段と、前記読み出し電圧
の印加により第1の信号線に現れる電圧変化ΔV1'を第
1の信号増幅器で増幅して第3の信号線に出力される電
圧変化ΔV3'と、第2の信号線に現れる電圧変化ΔV2
を第2の信号増幅器で増幅して第4の信号線に出力され
る電圧変化ΔV4'を検出する手段とを具備してなること
を特徴とする。According to the present invention (claim 7), a plurality of nonvolatile memory cells are connected to each other, one end side of which is directly connected to the first signal line through a selection transistor and the other end side of which is directly connected to the first signal line. In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units connected to a second signal line through a selection transistor are arranged in a matrix, a potential difference between a first signal line and a first reference line A first signal amplifier for amplifying and outputting to a third signal line,
A second signal amplifier that amplifies the potential difference between the second signal line and the second reference line and outputs the amplified signal to the fourth signal line, and the first signal line to the first read potential V1 ′ and the second signal amplifier The signal line is set to the second read potential V2 'and the third signal line is set to the third read potential V2'.
3 ', a means for setting the fourth signal line to the fourth read potential V4', and a means for setting the first to fourth signal lines to the respective potentials V.
A means for applying a predetermined read voltage to the word line and a voltage change ΔV1 'appearing on the first signal line due to the application of the read voltage in the first signal amplifier in a state where they are set to 1'-V4' respectively. The voltage change ΔV3 ′ that is amplified and output to the third signal line, and the voltage change ΔV2 that appears on the second signal line.
Is amplified by the second signal amplifier to detect the voltage change ΔV4 ′ output to the fourth signal line.
【0023】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。 (1) 第3の読み出し電位V3'と第4の読み出し電位V4'
がほぼ等しいこと。 (2) 不揮発性メモリセルは、電気的書き替え可能な不揮
発性メモリセルで構成されること。 (3) 不揮発性メモリセルは、半導体層上に電荷蓄積層と
制御ゲートを積層して形成され、複数のメモリセルが隣
接するもの同士でソース,ドレインを共有する形で直列
接続されてメモリセルユニットを構成すること。 (4) 不揮発性メモリセルは、半導体層上に電荷蓄積層と
制御ゲートを積層して形成され、1個又は複製個のメモ
リセルが全てのソース,ドレインを共有する形で並列接
続されてメモリセルユニットを構成すること。The preferred embodiments of the present invention are as follows. (1) Third read potential V3 'and fourth read potential V4'
Are almost equal. (2) The non-volatile memory cell shall be composed of electrically rewritable non-volatile memory cells. (3) A non-volatile memory cell is formed by stacking a charge storage layer and a control gate on a semiconductor layer, and a plurality of memory cells that are adjacent to each other are connected in series to share a source and drain. Constituting a unit. (4) A non-volatile memory cell is formed by stacking a charge storage layer and a control gate on a semiconductor layer, and one or a duplicate number of memory cells are connected in parallel so that all sources and drains are shared in parallel to form a memory. Configure a cell unit.
【0024】[0024]
【作用】本発明によれば、メモリセル又はメモリセルユ
ニットにつながる信号線の一方の電位を検出するのでは
なく、メモリセル又はメモリセルユニットにつながる信
号線の両方の電位を検出している。即ち、メモリセル又
はメモリセルユニットにつながる第1及び第2の信号線
を共にプリチャージ電位に保持した後に、ワード線の選
択により各々の信号線に現れる電圧をそれぞれ検出して
いる。従って、従来方式に比して読み出し信号量を約2
倍に増大させることができ、これによりランダムリード
の高速化をはかることが可能となる。また、読み出し時
の制御ゲートの電圧を高くするのではないので、リード
・ディスターブが生じることもない。According to the present invention, the potential of one of the signal lines connected to the memory cell or the memory cell unit is not detected, but the potential of both the signal lines connected to the memory cell or the memory cell unit is detected. That is, after the first and second signal lines connected to the memory cell or the memory cell unit are both held at the precharge potential, the voltage appearing on each signal line is detected by selecting the word line. Therefore, the read signal amount is about 2 compared with the conventional method.
It is possible to increase the number of times by a factor of two, which makes it possible to speed up random read. Further, since the voltage of the control gate at the time of reading is not increased, read disturb does not occur.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 (実施例1)図1は、本発明の第1の実施例に係わる不
揮発性半導体記憶装置を示す回路構成図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
【0026】メモリセルユニット30は1個又は複数個
のメモリセル、及び0個又は1個又は複数個の選択MO
Sトランジスタから構成されている。メモリセルユニッ
ト30は一端側が信号線11に接続され、他端側が信号
線12に接続されている。そして、信号線11,12は
センスアンプ40に接続されている。The memory cell unit 30 includes one or a plurality of memory cells and zero or one or a plurality of selection MOs.
It is composed of an S transistor. The memory cell unit 30 has one end connected to the signal line 11 and the other end connected to the signal line 12. The signal lines 11 and 12 are connected to the sense amplifier 40.
【0027】メモリセルユニットの例を幾つか図2〜図
5に示した。図2(a)はいわゆるNAND型EEPR
OM又はNAND型マスクROM、図2(b)は図2
(a)の選択MOSトランジスタのしきい値が異なる
(E−type、I−type)場合である。図2(c)は選択
MOSトランジスタを3個設けた場合のNAND型不揮
発性メモリの一例、図2(d)は選択MOSトランジス
タを4個設けた場合のNAND型不揮発性メモリの一例
である(図中E−type選択MOSトランジスタのしきい
値は正、D−type選択MOSトランジスタのしきい値は
負である)。Some examples of the memory cell unit are shown in FIGS. FIG. 2A shows a so-called NAND type EEPR.
OM or NAND type mask ROM, FIG.
This is the case where the threshold values of the selection MOS transistors in (a) are different (E-type, I-type). FIG. 2C is an example of a NAND-type non-volatile memory when three selection MOS transistors are provided, and FIG. 2D is an example of a NAND-type non-volatile memory when four selection MOS transistors are provided ( In the figure, the threshold of the E-type selection MOS transistor is positive, and the threshold of the D-type selection MOS transistor is negative).
【0028】図3(a)はNOR型EEPROM又はN
OR型マスクROMである。図3(b)、(c)はNO
R型不揮発性メモリに選択MOSトランジスタを1個或
いは2個設けた場合の一例である。図4(a)はソース
及びドレインを複数個のメモリセルで共有して、メモリ
セルが並列接続されたものである。図4(b)は複数個
のメモリセルを並列接続したものに、選択MOSトラン
ジスタを1個接続したもの(文献:Onoda,H.,et al.,IE
DM Tech.Dig,1992,p.599)である。図4(c)は複数個
のメモリセルを並列接続したものに、選択MOSトラン
ジスタを2個接続したもの(文献:Kume,H.,et al,.IED
M Tech.Dig, 1992,p991 ,Hisamune,Y.,et al.,IEDM Te
ch.Dig,1992,p19 )である。FIG. 3A shows a NOR type EEPROM or N
It is an OR type mask ROM. 3 (b) and 3 (c) show NO
This is an example of the case where one or two selection MOS transistors are provided in the R-type nonvolatile memory. In FIG. 4A, a source and a drain are shared by a plurality of memory cells, and the memory cells are connected in parallel. FIG. 4 (b) shows a configuration in which a plurality of memory cells are connected in parallel and one selection MOS transistor is coupled (reference: Onoda, H., et al., IE.
DM Tech.Dig, 1992, p.599). FIG. 4 (c) shows a configuration in which a plurality of memory cells are connected in parallel and two selection MOS transistors are coupled (reference: Kume, H., et al ,. IED
M Tech.Dig, 1992, p991, Hisamune, Y., et al., IEDM Te
ch.Dig, 1992, p19).
【0029】また、図5は複数のメモリセルを並列に接
続した別の例である(文献:Bergemont,A.,et al,.IEDM
Tech.Dig,1993,p15)。FIG. 5 shows another example in which a plurality of memory cells are connected in parallel (reference: Bergemont, A., et al ,. IEDM).
Tech.Dig, 1993, p15).
【0030】図1を用いて本実施例の読み出し動作を説
明する。従来の不揮発性記憶装置の読み出し方式では図
30(a)(b)のように、メモリセルユニットの一端
が接続する信号線11をプリチャージし、他端が接続す
る信号線12を接地して、信号線11の電荷をメモリセ
ルユニットを通じて接地線に放電する。従って、センス
アンプ40で読み出す信号量はΔVA である。The read operation of this embodiment will be described with reference to FIG. In the conventional read method of the nonvolatile memory device, as shown in FIGS. 30A and 30B, the signal line 11 connected to one end of the memory cell unit is precharged and the signal line 12 connected to the other end is grounded. , The signal line 11 is discharged to the ground line through the memory cell unit. Therefore, the amount of signal read by the sense amplifier 40 is ΔVA.
【0031】これに対し本実施例では、まず信号線11
をVA に、信号線12をVB (VA>VB )にプリチャ
ージした後、信号線11も信号線12もフローティング
にする。その後、メモリセルユニット30内の選択ゲー
ト,制御ゲートに所望の読み出し電圧が印加される。メ
モリセルに書き込まれたデータが“0”ならばメモリセ
ルはオンしないので、信号線11,12はプリチャージ
電位を保つ。メモリセルに書き込まれたデータが“1”
ならばメモリセルはオンし、メモリセルを通じて信号線
11から信号線12に電荷が転送される。On the other hand, in this embodiment, first, the signal line 11
To VA and the signal line 12 to VB (VA> VB), both the signal line 11 and the signal line 12 are floated. After that, a desired read voltage is applied to the select gate and the control gate in the memory cell unit 30. If the data written in the memory cell is "0", the memory cell is not turned on, so that the signal lines 11 and 12 maintain the precharge potential. The data written in the memory cell is "1"
Then, the memory cell is turned on, and the charge is transferred from the signal line 11 to the signal line 12 through the memory cell.
【0032】その結果、ある放電時間内に信号線11は
プリチャージ電位VA からΔVA だけ低下し、信号線1
2はプリチャージ電位VB からΔVB だけ上昇する。本
実施例では信号線11の電位変化ΔVA と信号線12の
電位変化ΔVB の両方をセンスアンプ40によって検出
するので、信号量はΔVA +ΔVB となり、従来の読み
出し方式(信号量ΔVA )よりも増加する。As a result, the signal line 11 drops from the precharge potential VA by ΔVA within a certain discharge time, and the signal line 1
2 rises from the precharge potential VB by .DELTA.VB. In the present embodiment, since both the potential change ΔVA of the signal line 11 and the potential change ΔVB of the signal line 12 are detected by the sense amplifier 40, the signal amount becomes ΔVA + ΔVB, which is larger than that of the conventional reading method (signal amount ΔVA). .
【0033】センスアンプ40によって、信号線11に
読み出されたメモリセルのデータを読み出すために必要
な信号量をΔVSAとすると、読み出し時間Tは信号線1
1の容量CA 、メモリセルのセル電流Icellに対して、
T=CA ΔVSA/Icellである。Assuming that the signal amount required for reading the data of the memory cell read on the signal line 11 by the sense amplifier 40 is ΔVSA, the read time T is the signal line 1.
For the capacity CA of 1 and the cell current Icell of the memory cell,
T = CA ΔVSA / Icell.
【0034】本実施例の読み出し方法によると、信号線
のある(充)放電時間(つまり選択したメモリセルの選
択ゲート,制御ゲートに選択電圧を印加する時間)内
に、信号線に読み出される信号量は、従来の読み出し方
法の例えば(ΔVA =ΔVB とすると)2倍である。従
って、ΔVSAの信号量を読み出すために必要な時間は、
従来の読み出し方法の例えば1/2になる。つまり、デ
ータ読み出しが高速化される。According to the reading method of the present embodiment, the signal read on the signal line within a certain (charge) discharge time of the signal line (that is, the time for applying the selection voltage to the selection gate and control gate of the selected memory cell). The amount is, for example, twice that of the conventional reading method (assuming ΔVA = ΔVB). Therefore, the time required to read the signal amount of ΔVSA is
This is, for example, half that of the conventional reading method. That is, the data reading speed is increased.
【0035】信号線11,12のプリチャージ電位は例
えばVA =1.5V、VB =0Vとしてよい。VB =
0.5Vとしてもよい。信号線11の容量をCA 、信号
線12の容量をCB とすると、ΔVB =(CA /CB )
ΔVA である。The precharge potentials of the signal lines 11 and 12 may be VA = 1.5V and VB = 0V, for example. VB =
It may be 0.5V. If the capacity of the signal line 11 is CA and the capacity of the signal line 12 is CB, then ΔVB = (CA / CB)
ΔVA.
【0036】従って、信号線11の容量CA と信号線1
2の容量CB がほぼ等しければ、信号線11の信号量Δ
VA と信号線12の信号量ΔVB が等しくなり、信号量
は2ΔVA となるので、従来の読み出し方法の2倍にな
る。 (実施例2)次に、本発明の第2の実施例を説明する。
この実施例は、前記センスアンプ40の一例を示すもの
で、図6(a)(b)のように構成されている。図6
(a)はメモリセルのデータが“0”である場合、図6
(b)はメモリセルのデータが“1”である場合であ
る。Therefore, the capacitance CA of the signal line 11 and the signal line 1
If the capacitances CB of 2 are almost equal, the signal amount Δ of the signal line 11
Since VA and the signal amount ΔVB of the signal line 12 become equal to each other and the signal amount becomes 2ΔVA, it is twice as large as the conventional reading method. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
This embodiment shows an example of the sense amplifier 40, which is constructed as shown in FIGS. Figure 6
FIG. 6A shows a case where the data of the memory cell is “0”.
(B) is a case where the data of the memory cell is "1".
【0037】信号線11は容量C1 を通じて信号線13
に、信号線12は容量C2 を通じて信号線14に接続さ
れ、信号線13,14間の電位差を差動アンプDAによ
って差動増幅する。図7〜図10に差動アンプDAの具
体的構成例を示した。図7はフリップフロップ型のセン
スアンプ、図8(a)〜(d)はカレントミラー型のセ
ンスアンプ、図9(a)(b)はクロスカップル型のセ
ンスアンプ、図10(a)(b)は複数個の差動アンプ
を組み合わせて構成される差動アンプである。ここで、
図7〜図10のVin1 を信号線13に、Vin2 を信号線
14に接続すればよい。The signal line 11 is connected to the signal line 13 through the capacitor C1.
Further, the signal line 12 is connected to the signal line 14 through the capacitor C2, and the potential difference between the signal lines 13 and 14 is differentially amplified by the differential amplifier DA. 7 to 10 show specific configuration examples of the differential amplifier DA. 7 is a flip-flop type sense amplifier, FIGS. 8A to 8D are current mirror type sense amplifiers, FIGS. 9A and 9B are cross-couple type sense amplifiers, and FIGS. ) Is a differential amplifier configured by combining a plurality of differential amplifiers. here,
Vin1 in FIGS. 7 to 10 may be connected to the signal line 13, and Vin2 may be connected to the signal line 14.
【0038】差動アンプDAの動作タイミングを、以下
で説明する。差動アンプDAは、まず信号線11,12
をVA ,VB (VA >VB )に、信号線13,14をV
preA,VpreB(VpreA>VpreB)に充電する。プリチャ
ージ後、信号線11〜14をフローティングにする。そ
の後、信号線11,12間につながるメモリセルユニッ
ト内の選択ゲート,制御ゲートに所定の読み出し電圧を
印加する。The operation timing of the differential amplifier DA will be described below. First, the differential amplifier DA includes the signal lines 11 and 12.
To VA and VB (VA> VB), and the signal lines 13 and 14 to V
Charge to preA and VpreB (VpreA> VpreB). After precharging, the signal lines 11 to 14 are floated. After that, a predetermined read voltage is applied to the select gate and the control gate in the memory cell unit connected between the signal lines 11 and 12.
【0039】メモリセルに書き込まれたデータが“0”
ならば、メモリセルはオフするので信号線11〜14は
プリチャージ電位に保たれる(図6(a))。その後、
差動アンプDAによって信号線13,14の電位差が増
幅される。例えば、差動アンプDAが図7のフリップフ
ロップ型のセンスアンプで構成される場合には、ノード
N1が電源電圧(例えば3V)、ノードN2が0Vにな
る。The data written in the memory cell is "0".
Then, since the memory cell is turned off, the signal lines 11 to 14 are maintained at the precharge potential (FIG. 6A). afterwards,
The potential difference between the signal lines 13 and 14 is amplified by the differential amplifier DA. For example, when the differential amplifier DA is composed of the flip-flop type sense amplifier shown in FIG. 7, the node N1 has a power supply voltage (for example, 3V) and the node N2 has 0V.
【0040】一方、メモリセルに書き込まれたデータが
“1”ならば、メモリセルはオンし、信号線11はプリ
チャージ電位からΔVA だけ減少し、信号線12はプリ
チャージ電位からΔVB だけ増加する(図6(b))。
信号線11,12の電位変化に対応して信号線13,1
4の電位がそれぞれΔVA ’,−ΔVB ’に変化する。
信号線13の容量をC3 とすると、ΔVA ’〜ΔVA ×
C1 /(C1 +C3 )であるから、C1 をC3 よりも十
分大きくなるように設計すればΔVA ’〜ΔVA とな
る。信号線14の電位変化についても、C2 を信号線1
4の容量C4 よりも大きくすれば、信号線14の電位変
化ΔVB ’は信号線12の電位変化ΔVBとほぼ同様で
ある。On the other hand, if the data written in the memory cell is "1", the memory cell is turned on, the signal line 11 decreases from the precharge potential by .DELTA.VA, and the signal line 12 increases from the precharge potential by .DELTA.VB. (FIG.6 (b)).
Corresponding to the potential changes of the signal lines 11 and 12, the signal lines 13 and 1
The potential of 4 changes to .DELTA.VA 'and -.DELTA.VB', respectively.
Assuming that the capacity of the signal line 13 is C3, ΔVA 'to ΔVA ×
Since it is C1 / (C1 + C3), if C1 is designed to be sufficiently larger than C3, .DELTA.VA'.about..DELTA.VA. Regarding the potential change of the signal line 14, the signal line 1
4 is larger than the capacitance C4 of 4, the potential change ΔVB ′ of the signal line 14 is substantially the same as the potential change ΔVB of the signal line 12.
【0041】本実施例による信号量はΔVA ’+ΔVB
’なので、ΔVA ’+ΔVB ’>ΔVA である限り本
実施例による読み出し方式では従来の読み出し方式(信
号量ΔVA )よりも、信号量が大きい。その結果、読み
出しが高速化される。The signal amount according to this embodiment is ΔVA '+ ΔVB
Therefore, as long as ΔVA '+ ΔVB'> ΔVA, the read method according to this embodiment has a larger signal amount than the conventional read method (signal amount ΔVA). As a result, the reading speed is increased.
【0042】メモリセルのデータを読み出した結果、信
号線13,14の電位V3 ,V4 の大小関係はプリチャ
ージ時の逆(つまりV3 <V4 )になる。信号線13,
14の電位の大小関係が決定した後、信号線13,14
の電位差を差動アンプで増幅する。差動アンプとして、
例えば図7のようなフリップフロップ型センスアンプを
用いた場合には、ノードN1は0V、ノードN2は電源
電圧(例えば3V)になる。As a result of reading the data of the memory cell, the magnitude relationship between the potentials V3 and V4 of the signal lines 13 and 14 is opposite to that at the time of precharge (that is, V3 <V4). Signal line 13,
After the magnitude relation of the potentials of 14 is determined, the signal lines 13 and 14
The potential difference is amplified by a differential amplifier. As a differential amplifier,
For example, when the flip-flop type sense amplifier as shown in FIG. 7 is used, the node N1 becomes 0V and the node N2 becomes the power supply voltage (for example, 3V).
【0043】信号線11〜14のプリチャージ電位は、
例えば信号線11のプリチャージ電位VA =1.8V、
信号線12のプリチャージ電位VB =0.1V、信号線
13のプリチャージ電位VpreA=1.8V、信号線14
のプリチャージ電位VpreB=1.5Vとすればよい。ま
た、VA =1.8V,VB =0V,VpreA=1.5V,
VpreB=1.3Vとしてもよいし、VA =3.5V,V
B =−0.2V,VpreA=1.2V,VpreB=0.9V
としてもよい。The precharge potentials of the signal lines 11 to 14 are
For example, the precharge potential VA of the signal line 11 = 1.8V,
Precharge potential VB of signal line 12 = 0.1V, precharge potential VpreA of signal line 13 = 1.8V, signal line 14
The precharge potential VpreB may be set to 1.5V. Also, VA = 1.8V, VB = 0V, VpreA = 1.5V,
VpreB = 1.3V may be used, or VA = 3.5V, V
B = -0.2V, VpreA = 1.2V, VpreB = 0.9V
It may be.
【0044】センスアンプ回路内に図11のようにフィ
ードバック型ビット線バイアス回路(FB)を設けても
よい。図11中のトランジスタTr1,Tr2は負荷ト
ランジスタである。これによりセンスアンプの感度が向
上する。 (実施例3)次に、本発明の第3の実施例を説明する。
この実施例は、前記センスアンプの別の例を示すもの
で、図12(a)(b)のように構成されている。図1
2(a)は“1”読み出しの場合、図12(b)は
“0”読み出しの場合である。A feedback type bit line bias circuit (FB) may be provided in the sense amplifier circuit as shown in FIG. Transistors Tr1 and Tr2 in FIG. 11 are load transistors. This improves the sensitivity of the sense amplifier. (Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described.
This embodiment shows another example of the sense amplifier, which is constructed as shown in FIGS. FIG.
2A shows the case of "1" read, and FIG. 12B shows the case of "0" read.
【0045】本実施例によるセンスアンプは、信号線1
1の電位と参照線21の電位差を増幅する差動アンプ
(第1の信号増幅器)DA1、信号線12の電位と参照
線22の電位差を増幅する差動アンプ(第2の信号増幅
器)DA2、差動アンプDA1と差動アンプDA2の出
力差を増幅する差動アンプDA3から成り立っている。
また、図12(a)では制御信号φE により、信号線1
3の電位V3 と信号線14の電位V4 がVHFにイコライ
ズされる。The sense amplifier according to the present embodiment includes the signal line 1
A differential amplifier (first signal amplifier) DA1 that amplifies the potential difference between the potential of 1 and the reference line 21, a differential amplifier (second signal amplifier) DA2 that amplifies the potential difference between the potential of the signal line 12 and the reference line 22, It is composed of a differential amplifier DA1 and a differential amplifier DA3 that amplifies the output difference between the differential amplifier DA2.
Further, in FIG. 12A, the signal line 1 is changed by the control signal φE.
The potential V3 of 3 and the potential V4 of the signal line 14 are equalized to VHF.
【0046】差動アンプ回路は(実施例2)と同様に例
えば図7〜図10であればよい。センスアンプ回路の具
体的構成の一例が図13(a)(b)である。差動アン
プ回路DA1,DA2の入力信号に関しては、信号線1
1,12を図7〜図10のVin1 に入力し、参照線2
1,22は図7〜図10のVin2 に入力すればよい。ま
た、差動アンプDA1,DA2の出力は図7の場合なら
ば例えばノードN1を出力、図8〜図10の場合ならば
例えばVout を出力とすればよい。差動アンプ回路DA
3に関しては、信号線13は図7〜図10のVin1 、信
号線14は図7〜図10のVin2 に入力すればよい。The differential amplifier circuit may be, for example, as shown in FIGS. 7 to 10 as in the second embodiment. 13A and 13B show an example of a specific configuration of the sense amplifier circuit. Regarding the input signals of the differential amplifier circuits DA1 and DA2, the signal line 1
1 and 12 are input to Vin1 of FIGS. 7 to 10, and the reference line 2
1 and 22 may be input to Vin2 in FIGS. The outputs of the differential amplifiers DA1 and DA2 may be the node N1 in the case of FIG. 7, and Vout may be the output in the cases of FIGS. Differential amplifier circuit DA
Regarding No. 3, the signal line 13 may be input to Vin1 of FIGS. 7 to 10, and the signal line 14 may be input to Vin2 of FIGS. 7 to 10.
【0047】図12(a)(b)を用いて本実施例の読
み出し動作を説明する。まず、信号線11,12をVA
,VB にプリチャージする。VA ,VB は例えばVA
>VrefA(VrefA;参照線21の電位)、VB <VrefB
(VrefB;参照線22の電位)と設定すればよい。ま
た、イコライズ信号φE をオンすることにより、信号線
13と信号線14を等電位にする(イコライズする)。
プリチャージ及びイコライズ後、信号線11〜14をフ
ローティングにする。その後、メモリセルユニット内の
選択ゲート,制御ゲートに読み出し電圧を印加する。The read operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, connect the signal lines 11 and 12 to VA
, Precharge to VB. VA and VB are, for example, VA
> VrefA (VrefA; potential of the reference line 21), VB <VrefB
(VrefB; potential of the reference line 22) may be set. Further, by turning on the equalize signal φE, the signal lines 13 and 14 are made to have the same potential (equalize).
After precharging and equalization, the signal lines 11 to 14 are made floating. After that, a read voltage is applied to the select gate and the control gate in the memory cell unit.
【0048】メモリセルに書き込まれたデータが“1”
ならば(図12(a))、メモリセルはオンするので信
号線11はプリチャージ電位VA から下がり、VA −Δ
VA(<VrefA)になる。信号線12はプリチャージ電
位VB から上がり、VB +ΔVB (>VrefB)になる。
つまり、メモリセルのデータを読み出した結果、信号線
11と参照線21の大小関係はプリチャージ時の逆にな
る。更に信号線12と参照線22の大小関係もプリチャ
ージ時の逆になる。The data written in the memory cell is "1".
If so (FIG. 12A), since the memory cell is turned on, the signal line 11 drops from the precharge potential VA, and VA-Δ
It becomes VA (<VrefA). The signal line 12 rises from the precharge potential VB to VB + ΔVB (> VrefB).
That is, as a result of reading the data of the memory cell, the magnitude relationship between the signal line 11 and the reference line 21 is opposite to that during precharge. Furthermore, the magnitude relationship between the signal line 12 and the reference line 22 is also opposite to that during precharge.
【0049】差動アンプDA1,DA2を活性化する
と、参照線21の電位VrefA、信号線11の電位VA の
電位差は差動アンプDA1によって増幅され、その結
果、信号線13の電位がイコライズ電位VHFから下が
り、VHF−ΔVHFA になる。参照線22の電位VrefB、
信号線12の電位VB の電位差は差動アンプDA2によ
って増幅され、その結果、信号線14の電位がイコライ
ズ電位VHFから上がり、VHF+ΔVHFB になる。When the differential amplifiers DA1 and DA2 are activated, the potential difference between the potential VrefA of the reference line 21 and the potential VA of the signal line 11 is amplified by the differential amplifier DA1, and as a result, the potential of the signal line 13 is equalized potential VHF. To VHF-ΔVHFA. The potential VrefB of the reference line 22,
The potential difference of the potential VB of the signal line 12 is amplified by the differential amplifier DA2, and as a result, the potential of the signal line 14 rises from the equalizing potential VHF to VHF + ΔVHFB.
【0050】次に、信号線13,14の電位差が差動ア
ンプDA3で増幅される。例えば、差動アンプが図8
(c)のカレントミラー型のセンスアンプで構成される
場合には、差動アンプDA3の出力Vout は低下するこ
とになる。Next, the potential difference between the signal lines 13 and 14 is amplified by the differential amplifier DA3. For example, the differential amplifier is shown in FIG.
In the case of the current mirror type sense amplifier of (c), the output Vout of the differential amplifier DA3 is lowered.
【0051】メモリセルに書き込まれたデータが“0”
ならば(図12(b))、メモリセルはオフするので、
信号線11,12はプリチャージ電位に保たれる。その
後、差動アンプDA1,DA2を活性化すると、参照線
21の電位VrefA、信号線11の電位VA の電位差は差
動アンプDA1によって増幅され、その結果、信号線1
3の電位がイコライズ電位VHFから上がり、VHF+ΔV
HFA ’になる。参照線22の電位VrefB、信号線12の
電位VB の電位差は差動アンプDA2によって増幅さ
れ、その結果、信号線14の電位がイコライズ電位VHF
から下がり、VHF−ΔVHFB ’になる。The data written in the memory cell is "0".
If so (FIG. 12B), the memory cell is turned off.
The signal lines 11 and 12 are kept at the precharge potential. After that, when the differential amplifiers DA1 and DA2 are activated, the potential difference between the potential VrefA of the reference line 21 and the potential VA of the signal line 11 is amplified by the differential amplifier DA1, and as a result, the signal line 1
The potential of 3 rises from the equalizing potential VHF, and VHF + ΔV
Become HFA '. The potential difference between the potential VrefB of the reference line 22 and the potential VB of the signal line 12 is amplified by the differential amplifier DA2, and as a result, the potential of the signal line 14 is equalized potential VHF.
To VHF-ΔVHFB '.
【0052】次に、信号線13,14の電位差が差動ア
ンプDA3で増幅される。例えば、差動アンプが図8
(c)のカレントミラー型のセンスアンプで構成される
場合には、差動アンプDA3の出力Vout は上昇するこ
とになる。Next, the potential difference between the signal lines 13 and 14 is amplified by the differential amplifier DA3. For example, the differential amplifier is shown in FIG.
In the case of the current mirror type sense amplifier of (c), the output Vout of the differential amplifier DA3 increases.
【0053】信号線11,12のプリチャージ電位、参
照線21,22の電位は、例えば信号線11のプリチャ
ージ電位VA =1.7V、信号線12のプリチャージ電
位VB =0V、参照線21の電位VrefA=1.6V、参
照線22の電位VrefB=0.1Vとすればよい。また、
信号線11のプリチャージ電位VA =1.6V、信号線
12のプリチャージ電位VB =0.2V、参照線21の
電位VrefA=1.4V、参照線22の電位VrefB=0.
4Vとしてもよい。The precharge potentials of the signal lines 11 and 12 and the reference lines 21 and 22 are, for example, the precharge potential VA of the signal line 11 = 1.7V, the precharge potential VB of the signal line 12 = 0V, and the reference line 21. VrefA = 1.6V and the reference line 22 potential VrefB = 0.1V. Also,
Precharge potential VA = 1.6V of signal line 11, precharge potential VB = 0.2V of signal line 12, potential VrefA of reference line 21 = 1.4V, potential VrefB of reference line 22 = 0.
It may be 4V.
【0054】信号線11と参照線21の容量もほぼ等し
い方がよい。信号線12と参照線22の容量もほぼ等し
い方がよい。従って、参照線21,22をダミービット
線としてもよい。信号線13と信号線14の容量もほぼ
等しい方がよい。It is preferable that the capacitances of the signal line 11 and the reference line 21 are substantially equal. It is preferable that the signal line 12 and the reference line 22 have substantially the same capacitance. Therefore, the reference lines 21 and 22 may be dummy bit lines. It is preferable that the signal lines 13 and 14 have substantially the same capacitance.
【0055】センスアンプ回路内に図14のようにフィ
ードバック型ビット線バイアス回路(FB)を設けても
よい。図14中のトランジスタTr1,Tr2は負荷ト
ランジスタである。これによりセンスアンプの感度が向
上する。A feedback type bit line bias circuit (FB) may be provided in the sense amplifier circuit as shown in FIG. Transistors Tr1 and Tr2 in FIG. 14 are load transistors. This improves the sensitivity of the sense amplifier.
【0056】差動アンプDA1、DA2の入力信号は図
15(a)(b)のようにしてもよい。つまり信号線1
1,12を図7〜図10のVin2 に入力し、参照線2
1,22は図7〜図10のVin1 に入力すればよい。 (実施例4)次に、実施例2で記した読み出し方式をN
AND型EEPROMに適用する場合の実施例を、以下
で説明する。The input signals of the differential amplifiers DA1 and DA2 may be as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b). That is, signal line 1
1 and 12 are input to Vin2 of FIGS. 7 to 10, and the reference line 2
1 and 22 may be input to Vin1 in FIGS. (Embodiment 4) Next, the read method described in Embodiment 2 is changed to N.
An example of application to an AND type EEPROM will be described below.
【0057】図16は本実施例に係わるNAND型EE
PROMの構成を示すブロック図である。同図中、51
(51A,51B)はメモリ手段としてのメモリセルア
レイである。52はデータ書き込み、読み出しを行うた
めのラッチ手段としてのセンスアンプ回路である。53
(53A,53B)はワード線選択を行うロウデコー
ダ、54はビット線選択を行うカラムデコーダ、55は
アドレスバッファ、56はI/Oセンスアンプ、57は
データ入出力バッファ、58は基板電位制御回路であ
る。FIG. 16 shows a NAND type EE according to this embodiment.
It is a block diagram which shows the structure of PROM. In the figure, 51
(51A, 51B) is a memory cell array as a memory means. Reference numeral 52 is a sense amplifier circuit as a latch means for writing and reading data. 53
(53A, 53B) are row decoders for selecting word lines, 54 is a column decoder for selecting bit lines, 55 is an address buffer, 56 is an I / O sense amplifier, 57 is a data input / output buffer, and 58 is a substrate potential control circuit. Is.
【0058】図17はメモリセルアレイである。本実施
例によるメモリセルアレイは、従来のメモリセルアレイ
(図27、図29)のようにソース側の選択ゲートがn
型拡散層のソース線に接続されておらず、ビット線にコ
ンタクトされている。また、1つのビット線コンタクト
は従来のメモリセルアレイでは2つのNAND列で共有
していたが、本実施例のメモリセルアレイでは4つのN
ANDセル列で共有しているので、メモリセルアレイ全
体でのビット線コンタクトの数は従来のメモリセルアレ
イから増加することはない。FIG. 17 shows a memory cell array. In the memory cell array according to the present embodiment, the selection gate on the source side is n like the conventional memory cell array (FIGS. 27 and 29).
It is not connected to the source line of the type diffusion layer but is in contact with the bit line. Further, one bit line contact is shared by two NAND strings in the conventional memory cell array, but four N columns are shared in the memory cell array of this embodiment.
Since they are shared by the AND cell columns, the number of bit line contacts in the entire memory cell array does not increase from the conventional memory cell array.
【0059】また、本実施例のメモリセルアレイでは1
つのNANDセル列とビット線を接続する2つの選択M
OSトランジスタのしきい値をVth1 ,Vth2 (Vth1
>Vth2 )の2種類設けている。高いしきい値Vth1
(例えば2V)を持つ選択MOSトランジスタをE−ty
pe、低いしきい値Vth2 (例えば0.5V)を持つ選択
MOSトランジスタをI−typeと記す。選択ゲートに印
加する電圧はI−typeトランジスタもE−typeトランジ
スタも両方オンする電圧Vsgh (例えば3V)(Vsgh
>Vt1、Vt2)、及びI−typeトランジスタはオンする
が、E−typeトランジスタはオフする電圧Vsgl (例え
ば1.5V)(Vt1>Vsgl >Vt2)である。In the memory cell array of this embodiment, 1
Two selections M to connect one NAND cell string and bit line
The thresholds of the OS transistors are set to Vth1, Vth2 (Vth1
> Vth2). High threshold Vth1
Select MOS transistor having (for example, 2V) E-ty
A selection MOS transistor having pe and a low threshold value Vth2 (for example, 0.5 V) is referred to as I-type. The voltage applied to the select gate is a voltage Vsgh (for example, 3V) (Vsgh) that turns on both the I-type transistor and the E-type transistor.
> Vt1, Vt2), and the voltage at which the I-type transistor turns on but the E-type transistor turns off (for example, 1.5 V) (Vt1>Vsgl> Vt2).
【0060】このように選択MOSトランジスタのしき
い値を2種類設け、選択ゲートに印加する電圧を2種類
にすることによって書き込みや読み出しに際して、隣接
するNANDセル列の一方をビット線と導通、他方を非
導通にすることができる。例えば選択ゲートSG1をV
sgh 、SG2をVsgl にすると、図17のメモリセルユ
ニット2は両端のビット線に接続されるが、メモリセル
ユニット1は一端側のビット線には接続されるが、他端
側のビット線とは非導通になる。選択ゲートSG1をV
sgl 、SG2をVsgh にすると、図17のメモリセルユ
ニット1は両端のビット線に接続されるが、メモリセル
ユニット2は一端側のビット線には接続されるが、他端
側のビット線とは非導通になる。As described above, by providing two types of threshold values for the selection MOS transistors and setting two types of voltages to be applied to the selection gates, one of the adjacent NAND cell columns is electrically connected to the bit line and the other is connected to the other at the time of writing or reading. Can be made non-conductive. For example, select gate SG1 to V
When sgh and SG2 are set to Vsgl, the memory cell unit 2 in FIG. 17 is connected to the bit lines on both ends, but the memory cell unit 1 is connected to the bit line on one end side, but is connected to the bit lines on the other end side. Becomes non-conducting. Select gate SG1 to V
When sgl and SG2 are set to Vsgh, the memory cell unit 1 in FIG. 17 is connected to the bit lines on both ends, but the memory cell unit 2 is connected to the bit lines on one end side, but to the bit lines on the other end side. Becomes non-conducting.
【0061】本実施例のセンスアンプ回路の一例を図1
8に示す。図18では図17のメモリセルアレイのビッ
ト線BL1とBL2が接続している。An example of the sense amplifier circuit of this embodiment is shown in FIG.
8 shows. In FIG. 18, the bit lines BL1 and BL2 of the memory cell array of FIG. 17 are connected.
【0062】以下では、図17のメモリセルユニット1
内のメモリセル、例えばメモリセルMC11を読み出す場
合を例に取って本実施例の読み出し動作を説明する。In the following, the memory cell unit 1 of FIG.
The read operation of this embodiment will be described by taking as an example the case of reading a memory cell in the memory cell, for example, the memory cell MC11.
【0063】図19は“1”読み出しの場合のタイミン
グチャートである。まず、時刻t0にプリチャージ信号
PRA1,PRB1,PREA,PREBがVssからVccに
なり、ビット線BL1が0V、BL2が1.7V、信号
線13が1.7V、信号線14が1.5Vにプリチャー
ジされる(時刻t1 )。FIG. 19 is a timing chart when "1" is read. First, at time t0, the precharge signals PRA1, PRB1, PREA, and PREB are changed from Vss to Vcc, the bit line BL1 is 0V, BL2 is 1.7V, the signal line 13 is 1.7V, and the signal line 14 is 1.5V. It is precharged (time t1).
【0064】プリチャージが終わるとPRA1,PRB1,
PREA,PREBがVssとなり、ビット線BL1,B
L2、信号線13,14はフローティング状態になる。
この後、ロウデコーダ53から選択ゲート,制御ゲート
に所望の電圧が印加される(時刻t2 )。制御ゲートC
G1が0V、CG2〜CG8はVcc(例えば3V)、S
G2は3V(Vsgh )、SG1は1.5V(Vsgl )と
なる。When the precharge is completed, PRA1, PRB1,
PREA and PREB become Vss, and bit lines BL1 and B
L2 and the signal lines 13 and 14 are in a floating state.
After that, a desired voltage is applied from the row decoder 53 to the selection gate and the control gate (time t2). Control gate C
G1 is 0V, CG2 to CG8 are Vcc (eg 3V), S
G2 is 3V (Vsgh) and SG1 is 1.5V (Vsgl).
【0065】メモリセルユニット1内のメモリセルに書
き込まれたデータが“1”の場合には、メモリセルのし
きい値が負なのでメモリセルトランジスタがオンしてセ
ル電流がビット線BL2からBL1に流れる。その結
果、例えばビット線BL2は1.7Vから1.5Vに、
ビット線BL1は0Vから0.2Vになる。キャパシタ
C1 の容量が信号線13の容量よりも十分大きければ、
ビット線BL2の電位変化が信号線13に転送されてV
3が1.7Vから1.5Vになる。同様に、キャパシタ
C2 の容量が信号線14の容量よりも十分大きければ、
ビット線BL1の電位変化が信号線14に転送されてV
4が1.5Vから1.7Vになる。When the data written in the memory cell in the memory cell unit 1 is "1", the memory cell transistor is turned on because the threshold value of the memory cell is negative, and the cell current is changed from the bit line BL2 to BL1. Flowing. As a result, for example, the bit line BL2 changes from 1.7V to 1.5V,
The bit line BL1 goes from 0V to 0.2V. If the capacitance of the capacitor C1 is sufficiently larger than the capacitance of the signal line 13,
The potential change of the bit line BL2 is transferred to the signal line 13 and V
3 goes from 1.7V to 1.5V. Similarly, if the capacitance of the capacitor C2 is sufficiently larger than the capacitance of the signal line 14,
The potential change of the bit line BL1 is transferred to the signal line 14 and V
4 goes from 1.5V to 1.7V.
【0066】その後、時刻t3 にφP が3V、φN が0
Vとなり、CMOSフリップフロップが不活性化され、
時刻t4 にφE が3Vになることによりセンスアンプの
CMOSフリップフロップがイコライズされてノードN
1、N2がVHF1 (例えばVcc/2)になる。時刻t5
にSS1が3Vになり、ビット線とセンスアンプが接続
された後、φN が0Vから3V、φP が3Vから0Vに
なり、信号線13,14の電位差が増幅される(時刻t
6 )。つまり、ノードN1は0V、ノードN2は3Vに
なる。その後、カラム選択信号CSLが0Vから3Vに
なると、CMOSフリップフロップにラッチされていた
データがI/O,I/O’に出力される(時刻t7 )。After that, at time t3, φP is 3V and φN is 0V.
V, the CMOS flip-flop is deactivated,
At time t4, φE becomes 3V, so that the CMOS flip-flop of the sense amplifier is equalized and the node N
1, N2 becomes VHF1 (for example, Vcc / 2). Time t5
After SS1 becomes 3V and the bit line and the sense amplifier are connected, φN becomes 0V to 3V and φP becomes 3V to 0V, and the potential difference between the signal lines 13 and 14 is amplified (time t
6). That is, the node N1 becomes 0V and the node N2 becomes 3V. After that, when the column selection signal CSL changes from 0V to 3V, the data latched by the CMOS flip-flop is output to I / O and I / O '(time t7).
【0067】図20は“0”読み出しの場合のタイミン
グチャートである。まず、時刻t0にプリチャージ信号
PRA1,PRB1,PREA,PREBがVssからVccに
なり、ビット線BL1が0V、BL2が1.7V、信号
線13が1.7V、信号線14が1.5Vにプリチャー
ジされる(時刻t1 )。FIG. 20 is a timing chart when "0" is read. First, at time t0, the precharge signals PRA1, PRB1, PREA, and PREB are changed from Vss to Vcc, the bit line BL1 is 0V, BL2 is 1.7V, the signal line 13 is 1.7V, and the signal line 14 is 1.5V. It is precharged (time t1).
【0068】プリチャージが終わるとPRA1,PRB1,
PREA,PREBがVssとなり、ビット線BL1,B
L2、信号線13,14はフローティング状態になる。
この後、ロウデコーダ53から選択ゲート,制御ゲート
に所望の電圧が印加される(時刻t2 )。制御ゲートC
G1が0V、CG2〜CG8はVcc(例えば3V)、S
G2は3V(Vsgh )、SG1は1.5V(Vsgl )と
なる。メモリセルユニット1内のメモリセルに書き込ま
れたデータが“0”の場合には、メモリセルのしきい値
が正なのでメモリセルトランジスタがオフしてセル電流
が流れず、ビット線BL2,BL1、信号線13,14
はプリチャージ電位を保つ。When precharging is completed, PRA1, PRB1,
PREA and PREB become Vss, and bit lines BL1 and B
L2 and the signal lines 13 and 14 are in a floating state.
After that, a desired voltage is applied from the row decoder 53 to the selection gate and the control gate (time t2). Control gate C
G1 is 0V, CG2 to CG8 are Vcc (eg 3V), S
G2 is 3V (Vsgh) and SG1 is 1.5V (Vsgl). When the data written in the memory cell in the memory cell unit 1 is “0”, the threshold value of the memory cell is positive, the memory cell transistor is turned off and the cell current does not flow, and the bit lines BL2, BL1, Signal lines 13 and 14
Keeps the precharge potential.
【0069】その後、時刻t3 にφP が3V、φN が0
Vとなり、CMOSフリップフロップが不活性化され、
時刻t4 にφE が3Vになることによりセンスアンプの
CMOSフリップフロップがイコライズされてノードN
1,N2がVHF1 (例えばVcc/2)になる。時刻t5
にSS1が3Vになり、ビット線とセンスアンプが接続
された後、φN が0Vから3V、φP が3Vから0Vに
なり、信号線13,14の電位差が増幅される(時刻t
6 )。つまり、ノードN1は3V、ノードN2は0Vに
なる。その後、カラム選択信号CSLが0Vから3Vに
なると、CMOSフリップフロップにラッチされていた
データがI/O,I/O’に出力される(時刻t7 )。After that, at time t3, φP is 3 V and φN is 0V.
V, the CMOS flip-flop is deactivated,
At time t4, φE becomes 3V, so that the CMOS flip-flop of the sense amplifier is equalized and the node N
1, N2 becomes VHF1 (for example, Vcc / 2). Time t5
After SS1 becomes 3V and the bit line and the sense amplifier are connected, φN becomes 0V to 3V and φP becomes 3V to 0V, and the potential difference between the signal lines 13 and 14 is amplified (time t
6). That is, the node N1 becomes 3V and the node N2 becomes 0V. After that, when the column selection signal CSL changes from 0V to 3V, the data latched by the CMOS flip-flop is output to I / O and I / O '(time t7).
【0070】上記実施例ではビット線BL1を0V、B
L2が1.7V、信号線13を1.7V、信号線14を
1.5Vにプリチャージしたが、BL2を0V、BL1
を1.7V、信号線14を1.7V、信号線3を1.5
Vにプリチャージして読み出しを行ってもよい。In the above embodiment, the bit line BL1 is set to 0V, B
L2 was 1.7V, signal line 13 was 1.7V, and signal line 14 was precharged to 1.5V, but BL2 was 0V, BL1
Is 1.7 V, signal line 14 is 1.7 V, and signal line 3 is 1.5 V.
Reading may be performed by precharging to V.
【0071】本実施例の読み出し方式の適用できるメモ
リセルアレイは、例えば図21であってもよい。図21
のメモリセルアレイでは1NANDセル列につき、3個
の選択MOSトランジスタを設けて、1メモリセルユニ
ットを構成している。直列接続される2つの選択MOS
トランジスタはE−type(しきい値Vth1 >0)、D−
type(しきい値Vth2 <0)の2種類である。メモリセ
ルユニット1を読み出す場合にはSG1をVsgh1(Vsg
h1>Vth3 、Vth3 ;E’−typeトランジスタのしきい
値)、SG2を0V、SG3をVsgh2(Vsgh2>Vth1
)にすればよい。メモリセルユニット2を読み出す場
合にはSG1をVsgh1(Vsgh1>Vth3 、Vth3 ;E’
−typeトランジスタのしきい値)、SG3を0V、SG
2をVsgh2(Vsgh2>Vth1 )にすればよい。 (実施例5)実施例3で記した読み出し方式をNAND
型EEPROMに適用する場合の実施例を以下で説明す
る。The memory cell array to which the read method of this embodiment can be applied may be, for example, that shown in FIG. Figure 21
In this memory cell array, three selection MOS transistors are provided for each NAND cell column to form one memory cell unit. Two selection MOSs connected in series
Transistors are E-type (threshold Vth1> 0), D-
type (threshold value Vth2 <0). When reading the memory cell unit 1, SG1 is set to Vsgh1 (Vsg1
h1> Vth3, Vth3; threshold of E'-type transistor), SG2 is 0V, SG3 is Vsgh2 (Vsgh2> Vth1)
). When reading the memory cell unit 2, SG1 is set to Vsgh1 (Vsgh1> Vth3, Vth3; E ′).
-Type transistor threshold), SG3 to 0V, SG
2 may be set to Vsgh2 (Vsgh2> Vth1). (Fifth Embodiment) The read method described in the third embodiment is NAND.
An example in the case of being applied to a type EEPROM will be described below.
【0072】ここで、本実施例に係わるNAND型EE
PROMの基本構成は前記図16と同じであり、本実施
例のメモリセルアレイは前記図17と同じである。従っ
て、これらの説明は省略する。Here, the NAND type EE according to this embodiment is
The basic structure of the PROM is the same as that shown in FIG. 16, and the memory cell array of this embodiment is the same as that shown in FIG. Therefore, these explanations are omitted.
【0073】本実施例のセンスアンプ回路の一例を、図
22に示す。図22では、図17のメモリセルアレイの
ビット線BL1とBL2が接続している。また図22で
は、前記図12の参照線21,22としてダミービット
線(図22のDBL1、DBL2)を用いている。FIG. 22 shows an example of the sense amplifier circuit of this embodiment. In FIG. 22, bit lines BL1 and BL2 of the memory cell array of FIG. 17 are connected. Further, in FIG. 22, dummy bit lines (DBL1, DBL2 in FIG. 22) are used as the reference lines 21 and 22 in FIG.
【0074】以下では図17のメモリセルユニット1内
のメモリセル、例えばメモリセルMC11を読み出す場合
を例に取って、本実施例の読み出し動作を説明する。The read operation of this embodiment will be described below by taking the case of reading the memory cell in the memory cell unit 1 of FIG. 17, for example, the memory cell MC11 as an example.
【0075】図23は“1”読み出しの場合のタイミン
グチャートである。まず、時刻t0にプリチャージ信号
PRA1,PRB1,DPRA1,DPRB1がVssからVccに
なり、ビット線BL1が0V、BL2が1.7V、DB
L1が0.1V、DBL2が1.6Vにプリチャージさ
れる(時刻t1 )。FIG. 23 is a timing chart when "1" is read. First, at time t0, the precharge signals PRA1, PRB1, DPRA1, DPRB1 change from Vss to Vcc, the bit line BL1 is 0V, BL2 is 1.7V, and DB is DB.
L1 is precharged to 0.1V and DBL2 is precharged to 1.6V (time t1).
【0076】プリチャージが終わるとPRA1,PRB1,
DPRA1,DPRB1がVssとなり、ビット線BL1,B
L2はフローティング状態になる。DBL1,DBL2
はフローティング状態でもよいし、定電位(VpreA、V
preB)に固定してもよい。この後、ロウデコーダ53か
ら選択ゲート,制御ゲートに所望の電圧が印加される
(時刻t2 )。制御ゲートCG1が0V、CG2〜CG
8はVcc(例えば3V)、SG2は3V(Vsgh )、S
G1は1.5V(Vsgl )となる。When precharging is completed, PRA1, PRB1,
DPRA1 and DPRB1 become Vss, and bit lines BL1 and B
L2 is in a floating state. DBL1, DBL2
May be in a floating state or at a constant potential (VpreA, V
It may be fixed to preB). After that, a desired voltage is applied from the row decoder 53 to the selection gate and the control gate (time t2). Control gate CG1 is 0V, CG2-CG
8 is Vcc (for example, 3V), SG2 is 3V (Vsgh), S
G1 becomes 1.5V (Vsgl).
【0077】メモリセルユニット1内のメモリセルに書
き込まれたデータが“1”の場合には、メモリセルのし
きい値が負なのでメモリセルトランジスタがオンしてセ
ル電流がビット線BL2からBL1に流れる。その結
果、例えばビット線BL2は1.7Vから1.5Vに、
ビット線BL1は0Vから0.2Vになる。When the data written in the memory cell in the memory cell unit 1 is "1", the memory cell transistor is turned on and the cell current is changed from the bit line BL2 to BL1 because the threshold value of the memory cell is negative. Flowing. As a result, for example, the bit line BL2 changes from 1.7V to 1.5V,
The bit line BL1 goes from 0V to 0.2V.
【0078】その後、時刻t3 にφP が3Vになりセン
スアンプが不活性化され、時刻t4にφEQが3Vになる
ことにより、信号線13と信号線14がイコライズされ
て等電位になる。時刻t5 にSS1が3Vになり、ビッ
ト線とセンスアンプが接続された後、φP が3Vから0
Vになり、差動アンプDA1ではビット線BL2と参照
線DBL2の電位差が増幅されて信号線13に出力され
る(時刻t6 )。差動アンプDA2ではビット線BL1
と参照線DBL1の電位差が増幅されて信号線14に出
力される。After that, at time t3, φP becomes 3V and the sense amplifier is inactivated, and at time t4 φEQ becomes 3V, the signal lines 13 and 14 are equalized and become equal in potential. At time t5, SS1 becomes 3V, and after the bit line and the sense amplifier are connected, φP changes from 3V to 0.
Then, the differential amplifier DA1 amplifies the potential difference between the bit line BL2 and the reference line DBL2 and outputs it to the signal line 13 (time t6). In the differential amplifier DA2, the bit line BL1
And the potential difference between the reference line DBL1 and the reference line DBL1 is amplified and output to the signal line 14.
【0079】そして、時刻t7 に差動アンプDA3が活
性化され、信号線13,14間の電位差が増幅されてV
out ,DVout にデータが出力される。At time t7, the differential amplifier DA3 is activated and the potential difference between the signal lines 13 and 14 is amplified to V
Data is output to out and DVout.
【0080】図24は“0”読み出しの場合のタイミン
グチャートである。まず、時刻t0にプリチャージ信号
PRA1,PRB1,DPRA1,DPRB1がVssからVccに
なり、ビット線BL1が0V、BL2が1.7V、DB
L1が0.1V、DBL2が1.6Vにプリチャージさ
れる(時刻t1 )。FIG. 24 is a timing chart when "0" is read. First, at time t0, the precharge signals PRA1, PRB1, DPRA1, DPRB1 change from Vss to Vcc, the bit line BL1 is 0V, BL2 is 1.7V, and DB is DB.
L1 is precharged to 0.1V and DBL2 is precharged to 1.6V (time t1).
【0081】プリチャージが終わるとPRA1,PRB1,
DPRA1,DPRB1がVssとなり、ビット線BL1,B
L2はフローティング状態になる。DBL1,DBL2
はフローティング状態でもよいし、定電位(VpreA、V
preB)に固定してもよい。この後、ロウデコーダ53か
ら選択ゲート,制御ゲートに所望の電圧が印加される
(時刻t2 )。制御ゲートCG1が0V、CG2〜CG
8はVcc(例えば3V)、SG2は3V(Vsgh )、S
G1は1.5V(Vsgl )となる。メモリセルユニット
1内のメモリセルに書き込まれたデータが“0”の場合
には、メモリセルのしきい値が正なのでメモリセルトラ
ンジスタがオフしてセル電流が流れず、ビット線BL
2、BL1はプリチャージレベルを保つ。When precharging is completed, PRA1, PRB1,
DPRA1 and DPRB1 become Vss, and bit lines BL1 and B
L2 is in a floating state. DBL1, DBL2
May be in a floating state or at a constant potential (VpreA, V
It may be fixed to preB). After that, a desired voltage is applied from the row decoder 53 to the selection gate and the control gate (time t2). Control gate CG1 is 0V, CG2-CG
8 is Vcc (for example, 3V), SG2 is 3V (Vsgh), S
G1 becomes 1.5V (Vsgl). When the data written in the memory cell in the memory cell unit 1 is “0”, the memory cell transistor is turned off and the cell current does not flow because the threshold value of the memory cell is positive.
2, BL1 keeps the precharge level.
【0082】その後、時刻t3 にφP が3Vになりセン
スアンプが不活性化され、時刻t4にφEQが3Vになる
ことにより、信号線13と信号線14がイコライズされ
て等電位になる。時刻t5 にSS1が3Vになり、ビッ
ト線とセンスアンプが接続された後、φP が3Vから0
Vになり、差動アンプDA1ではビット線BL2と参照
線DBL2の電位差が増幅されて信号線13に出力され
る(時刻t6 )。差動アンプDA2ではビット線BL1
と参照線DBL1の電位差が増幅されて信号線14に出
力される。Thereafter, at time t3, φP becomes 3V to inactivate the sense amplifier, and at time t4 φEQ becomes 3V, so that the signal lines 13 and 14 are equalized and become equal in potential. At time t5, SS1 becomes 3V, and after the bit line and the sense amplifier are connected, φP changes from 3V to 0.
Then, the differential amplifier DA1 amplifies the potential difference between the bit line BL2 and the reference line DBL2 and outputs it to the signal line 13 (time t6). In the differential amplifier DA2, the bit line BL1
And the potential difference between the reference line DBL1 and the reference line DBL1 is amplified and output to the signal line 14.
【0083】そして、時刻t7 に差動アンプDA3が活
性化され、信号線13,14間の電位差が増幅されてV
out ,DVout にデータが出力される。At time t7, the differential amplifier DA3 is activated and the potential difference between the signal lines 13 and 14 is amplified to V
Data is output to out and DVout.
【0084】上記実施例では、ビット線BL1が0V、
BL2が1.7V、DBL1が0.1V、DBL2が
1.6Vにプリチャージされているが、BL2を0V、
BL1を1.7V、DBL2を0.1V、DBL1を
1.6Vにプリチャージしてもよい。In the above embodiment, the bit line BL1 is 0V,
BL2 is 1.7V, DBL1 is 0.1V, DBL2 is precharged to 1.6V, but BL2 is 0V,
BL1 may be precharged to 1.7V, DBL2 to 0.1V, and DBL1 to 1.6V.
【0085】なお、本実施例の読み出し方式を適用でき
るメモリセルアレイとしても、前記図21に示す構成を
用いることができる。 (実施例6)これまでの実施例では、読み出しの場合を
例にとって本発明の読み出し動作を説明したが、書き込
み(又は消去)後に書き込み(又は消去)が充分に行わ
れたか調べるベリファイ読み出しの場合にも本発明は有
効である。The structure shown in FIG. 21 can be used also as a memory cell array to which the read method of this embodiment can be applied. (Embodiment 6) In the embodiments so far, the read operation of the present invention has been described by taking the case of read as an example. In the case of verify read for checking whether write (or erase) is sufficiently performed after write (or erase) Also, the present invention is effective.
【0086】書き込み時にメモリセルのソース,ドレイ
ンに所定の電圧を印加する際には、図25に示すよう
に、センスアンプと信号線間を接続するトランスファゲ
ートTRP1,TRP2を導通させ、センスアンプから
信号線に所定の書き込み電圧を印加すればよい。読み出
し、書き込みベリファイリード時には、TR1,TR2
を非導通にし、上記の読み出し手順により読み出しを行
えばよい。When a predetermined voltage is applied to the source and drain of the memory cell at the time of writing, as shown in FIG. 25, the transfer gates TRP1 and TRP2 for connecting the sense amplifier and the signal line are made conductive so that the sense amplifier is turned off. A predetermined write voltage may be applied to the signal line. Read, write verify Read, TR1, TR2
Is made non-conductive, and the reading may be performed by the above reading procedure.
【0087】ここで、本発明をNAND型EEPROM
に適用した場合の書き込み、書き込みベリファイリード
について説明する。Here, the present invention is applied to a NAND type EEPROM.
Write and write verify read in the case of being applied to the above will be described.
【0088】NAND型EEPROMのブロック図は前
記図16と同じで、メモリセルアレイは前記図17と同
じであり、センスアンプ回路の一例が図26である。図
26では図18に加えて、ビット毎ベリファイ回路(T.
Tanaka, et al., IEEE J.Solid-State Circuit, vol.2
9, pp.1366-1373, 1994)が付加されている。図26で
は、図17のメモリセルアレイのビット線BL1とBL
2が接続している。 <読み出し>図17のメモリセルユニット1内のメモリ
セルMC11,MC31,MC51…を読み出す場合を説明す
る。The block diagram of the NAND type EEPROM is the same as that of FIG. 16, the memory cell array is the same as that of FIG. 17, and an example of the sense amplifier circuit is FIG. In addition to FIG. 18, in FIG. 26, a verify circuit (T.
Tanaka, et al., IEEE J. Solid-State Circuit, vol.2
9, pp.1366-1373, 1994) is added. In FIG. 26, bit lines BL1 and BL of the memory cell array of FIG.
2 are connected. <Read> A case of reading the memory cells MC11, MC31, MC51 ... In the memory cell unit 1 of FIG. 17 will be described.
【0089】読み出しでは、図26のProgram1,Progra
m2を0VにしてトランスファゲートTRP1,TRP2
を非導通にし、更にVRFY1 ,VRFY2 を0V、SA ,SB
をVccにし、(実施例4)で記したのと同様の手順で読
み出しを行う。For reading, Program1, Progra in FIG.
Set m2 to 0V and transfer gates TRP1, TRP2
Is made non-conductive, and VRFY1 and VRFY2 are set to 0V, SA and SB.
Is set to Vcc, and reading is performed in the same procedure as described in (Example 4).
【0090】まず、時刻t0 にプリチャージ信号PRA
1,PRB1,PREA,PREBがVssからVccにな
り、ビット線BL2が0V、BL1が1.7V、信号線
14が1.7V、信号線13が1.5Vにプリチャージ
される(時刻t1 )。First, at time t0, the precharge signal PRA
1, PRB1, PREA, PREB are changed from Vss to Vcc, bit line BL2 is precharged to 0V, BL1 is 1.7V, signal line 14 is 1.7V, and signal line 13 is precharged to 1.5V (time t1). .
【0091】プリチャージが終わるとPRA1,PRB1,
PREA,PREBがVssとなり、ビット線BL1,B
L2、信号線13,14はフローティング状態になる。
この後、ロウデコーダ53から選択ゲート,制御ゲート
に所望の電圧が印加される(時刻t2 )。制御ゲートC
G1が0.5V(ベリファイ電圧)、CG2〜CG8は
Vcc(例えば3V)、SG2は3V(Vsgh )、SG1
は1.5V(Vsgl )となる。After precharging is completed, PRA1, PRB1,
PREA and PREB become Vss, and bit lines BL1 and B
L2 and the signal lines 13 and 14 are in a floating state.
After that, a desired voltage is applied from the row decoder 53 to the selection gate and the control gate (time t2). Control gate C
G1 is 0.5 V (verify voltage), CG2 to CG8 are Vcc (for example, 3 V), SG2 is 3 V (Vsgh), SG1
Is 1.5 V (Vsgl).
【0092】メモリセルユニット1内のメモリセルに書
き込まれたデータが“1”の場合には、メモリセルのし
きい値が負なのでメモリセルトランジスタがオンしてセ
ル電流がビット線BL1からBL2に流れる。その結
果、例えばビット線BL1は1.7Vから1.5Vに、
ビット線BL2は0Vから0.2Vになる。キャパシタ
C1 の容量が信号線13の容量よりも十分大きければ、
ビット線BL2の電位変化が信号線13に転送されてV
3が1.5Vから1.7Vになる。同様に、キャパシタ
C2 の容量が信号線14の容量よりも十分大きければ、
ビット線BL1の電位変化が信号線14に転送されてV
4が1.7Vから1.5Vになる。When the data written in the memory cell in the memory cell unit 1 is "1", the memory cell transistor is turned on because the threshold value of the memory cell is negative, and the cell current is changed from the bit line BL1 to BL2. Flowing. As a result, for example, the bit line BL1 changes from 1.7V to 1.5V,
Bit line BL2 goes from 0V to 0.2V. If the capacitance of the capacitor C1 is sufficiently larger than the capacitance of the signal line 13,
The potential change of the bit line BL2 is transferred to the signal line 13 and V
3 goes from 1.5V to 1.7V. Similarly, if the capacitance of the capacitor C2 is sufficiently larger than the capacitance of the signal line 14,
The potential change of the bit line BL1 is transferred to the signal line 14 and V
4 goes from 1.7V to 1.5V.
【0093】その後、時刻t3 にφP が3V、φN が0
Vとなり、CMOSフリップフロップが不活性化され、
時刻t4 にφE が3Vになることによりセンスアンプの
CMOSフリップフロップがイコライズされてノードN
1,N2がVHF1 (例えばVcc/2)になる。時刻t5
にSS1が3Vになり、ビット線とセンスアンプが接続
された後、φN が0Vから3V、φP が3Vから0Vに
なり、信号線13,14の電位差が増幅される(時刻t
6 )。つまり、ノードN1は3V、ノードN2は0Vに
なる。その後カラム選択信号CSLが0Vから3Vにな
ると、CMOSフリップフロップにラッチされていたデ
ータがI/O,I/O’に出力される(時刻t7 )。After that, at time t3, φP is 3 V and φN is 0.
V, the CMOS flip-flop is deactivated,
At time t4, φE becomes 3V, so that the CMOS flip-flop of the sense amplifier is equalized and the node N
1, N2 becomes VHF1 (for example, Vcc / 2). Time t5
After SS1 becomes 3V and the bit line and the sense amplifier are connected, φN becomes 0V to 3V and φP becomes 3V to 0V, and the potential difference between the signal lines 13 and 14 is amplified (time t
6). That is, the node N1 becomes 3V and the node N2 becomes 0V. Thereafter, when the column selection signal CSL changes from 0V to 3V, the data latched by the CMOS flip-flop is output to I / O and I / O '(time t7).
【0094】“0”読み出しの場合には、メモリセルの
しきい値が正なのでメモリセルトランジスタがオフして
セル電流が流れず、ビット線BL2,BL1、信号線1
3,14はプリチャージ電位を保ち、センス後N1は0
V、N2は3Vになる。 <書き込み>図17のメモリセルMC11,MC31,MC
51…に書き込みを行う場合の書き込み手順を、以下で説
明する。When "0" is read, the memory cell transistor is turned off and the cell current does not flow because the threshold value of the memory cell is positive, and the bit lines BL2, BL1 and the signal line 1
3, 14 keep the precharge potential, and N1 is 0 after sensing
V and N2 become 3V. <Write> Memory cells MC11, MC31, MC in FIG.
The writing procedure when writing to 51 ... Will be described below.
【0095】メモリセルユニット1内のメモリセルMC
11,MC31,MC51…に書き込むデータはセンスアンプ
回路にラッチされている。つまり、“1”書き込みの場
合にはノードN1は0V、N2は3V、“0”書き込み
の場合にはノードN1は3V、N2は0Vになる。Memory cell MC in memory cell unit 1
The data to be written in 11, MC31, MC51 ... Is latched in the sense amplifier circuit. In other words, when "1" is written, the node N1 is 0V, N2 is 3V, and when "0" is written, the node N1 is 3V and N2 is 0V.
【0096】書き込み動作に入ると、まず時刻t1 にS
G1,SG2をVsgl (Iタイプ選択ゲートは導通し、
Eタイプ選択ゲートは非導通する電圧)、CG1〜CG
8をVccにする。本実施例では、メモリセルユニット1
内のメモリセルMC11,MC31,MC51…に書き込みを
行う際には、メモリセルユニット2内のメモリセルMC
01,MC21,MC41…には書き込みを行わない。そのた
めには、メモリセルMC01,MC21,MC41…のチャネ
ルをビット線BL0,BL2,BL4…から充電する必
要がある。When the write operation is started, first at time t1, S
G1 and SG2 are connected to Vsgl (I type selection gate is conductive,
E type select gate is non-conducting voltage), CG1 to CG
Set 8 to Vcc. In this embodiment, the memory cell unit 1
When writing data to the memory cells MC11, MC31, MC51 ... In the memory cell MC in the memory cell unit 2
Do not write to 01, MC21, MC41 .... For that purpose, it is necessary to charge the channels of the memory cells MC01, MC21, MC41 ... From the bit lines BL0, BL2, BL4.
【0097】本実施例では、ビット線BL0,BL2,
BL4…をセンスアンプのVpreAからVccに充電する。
つまり、Program1,PREA,SS1をVcc(又はしき
い値落ちを防ぐために、Vcc+Vth)、SA をVssにす
ることにより、ビット線BL0,BL2…はラッチから
切り離され、VpreAから書き込み防止電圧(Vcc又はV
cc−Vth)がビット線BL0,BL2…を通じてメモリ
セルユニット2のメモリセルのチャネルに転送され、そ
の結果メモリセルMC01,MC21,MC41…のチャネル
はVcc−Vthに充電される。In this embodiment, the bit lines BL0, BL2,
BL4 ... is charged from VpreA of the sense amplifier to Vcc.
That is, by setting Program1, PREA, SS1 to Vcc (or Vcc + Vth to prevent threshold drop) and SA to Vss, the bit lines BL0, BL2 ... Are disconnected from the latch, and the write protection voltage (Vcc or V
cc-Vth) are transferred to the channels of the memory cells of the memory cell unit 2 through the bit lines BL0, BL2 ... As a result, the channels of the memory cells MC01, MC21, MC41 ... Are charged to Vcc-Vth.
【0098】一方、ビット線BL1,BL3,BL5…
に対しては、SS1,SB ,Program2をVcc(又はVcc
+Vth)、PREB,VRFY2をVssにすることによ
り、センスアンプ回路にラッチされたデータに応じて、
VccかVss(0V)の電位を与える。これによって、例
えばメモリセルMC11に“0”書き込みを行う場合に
は、ビット線BL1を0VにしてメモリセルMC11のチ
ャネルを0Vにすることになる。メモリセルMC11に
“1”書き込みを行う場合にはビット線BL1をVcc
(例えば3V)又はVcc−VthにしてメモリセルMC11
のチャネルをVcc−Vthに充電することになる。On the other hand, bit lines BL1, BL3, BL5 ...
For SS1, SB, Program2, Vcc (or Vcc
+ Vth), PREB, and VRFY2 are set to Vss, depending on the data latched in the sense amplifier circuit,
A potential of Vcc or Vss (0V) is applied. Thus, for example, when "0" is written in the memory cell MC11, the bit line BL1 is set to 0V and the channel of the memory cell MC11 is set to 0V. When writing "1" to the memory cell MC11, the bit line BL1 is set to Vcc.
(For example, 3 V) or Vcc-Vth to set the memory cell MC11.
Will be charged to Vcc-Vth.
【0099】書き込みを行わないメモリセルユニット2
内の選択ゲートST01,ST21,ST41…はE−typeな
のでオフし、メモリセルMC01,MC21,MC41…のチ
ャネルはVcc−Vthでフローティングになる。Memory cell unit 2 in which writing is not performed
Since the select gates ST01, ST21, ST41 ... Of them are E-type, they are turned off, and the channels of the memory cells MC01, MC21, MC41 ... Float at Vcc-Vth.
【0100】“1”書き込みを行うメモリセルMC11,
MC31,MC51…の選択MOSトランジスタST11,S
T31,ST51…のメモリセル側のドレインはVcc−Vth
(例えばI-typetトランジスタのしきい値電圧を0.8
Vとすると、3−0.8=2.2V)、ビット線コンタ
クト側のソースはVcc(例えば3V)、選択ゲートSG
1はVsgl (例えば1.5V)なので、選択MOSトラ
ンジスタST11,ST31,ST51…はオフする。その結
果、書き込み非選択セルと同様に、メモリセルMC11,
MC31,MC51…のチャネルはフローティングになる。Memory cell MC11 for writing "1",
MC31, MC51 ... Select MOS transistors ST11, S
The drains on the memory cell side of T31, ST51 ... Are Vcc-Vth
(For example, the threshold voltage of the I-type transistor is 0.8
V is 3-0.8 = 2.2V), the source on the bit line contact side is Vcc (for example, 3V), and the select gate SG
Since 1 is Vsgl (for example, 1.5 V), the selection MOS transistors ST11, ST31, ST51, ... Are turned off. As a result, the memory cells MC11,
The channels of MC31, MC51 ... Become floating.
【0101】メモリセルMC11,MC31,MC51…に
“0”書き込みを行う場合には、選択MOSトランジス
タST11,ST31,ST51…の選択ゲートSG1はVsg
l (例えば1.5V)、ソース,ドレインは0Vなの
で、選択MOSトランジスタST11,ST31,ST51…
はオンして、メモリセルのチャネルは0Vが保たれる。When "0" is written in the memory cells MC11, MC31, MC51 ..., The selection gate SG1 of the selection MOS transistors ST11, ST31, ST51 ... Is Vsg.
l (for example, 1.5V), and the source and drain are 0V, so that the selection MOS transistors ST11, ST31, ST51 ...
Is turned on, and the channel of the memory cell is kept at 0V.
【0102】その後、時刻t2 に制御ゲートCG1〜C
G8をVccから中間電位VM (10V程度)にする。そ
うすると、書き込まないメモリセルMC01,MC21,M
C41…及び“1”書き込みを行うメモリセルMC11,M
C31,MC51…のチャネルはフローティング状態なの
で、制御ゲート−チャネル間の容量結合によって、Vcc
−Vthから中間電位(10V程度)に上昇する。“0”
書き込みを行うメモリセルMC11,MC31,MC51…の
チャネルはビット線が0Vなので0Vである。After that, at time t2, the control gates CG1 to CG are
G8 is changed from Vcc to the intermediate potential VM (about 10V). Then, the memory cells MC01, MC21, M which are not written
C41 ... and memory cells MC11, M for writing "1"
Since the channels of C31, MC51 ... Are in a floating state, Vcc is generated by capacitive coupling between the control gate and the channel.
It rises from -Vth to an intermediate potential (about 10V). "0"
The channels of the memory cells MC11, MC31, MC51, ... To be written are 0V because the bit line is 0V.
【0103】書き込み非選択及び“1”書き込みを行う
メモリセルのチャネルがVcc−Vthから中間電位に昇圧
した後に、時刻t3 に制御ゲートCG1を中間電位VM
から書き込み電圧Vpp(20V)に昇圧する。そうする
と、書き込まないメモリセルMC01,MC21,MC41
…、及び“1”書き込みを行うメモリセルMC11,MC
31,MC51…のチャネルは中間電位(10V程度)、制
御ゲートCG1はVpp(20V程度)なのでこれらのメ
モリセルは書き込まれないが、“0”書き込みを行うメ
モリセルMC11,MC31,MC51…のチャネルは0V、
制御ゲートはVpp(20V程度)なので基板から浮遊ゲ
ートに電子が注入されて“0”書き込みが行われる。After the channel of the memory cell in which write unselection and "1" write are performed is boosted from Vcc-Vth to the intermediate potential, the control gate CG1 is set to the intermediate potential VM at time t3.
To write voltage Vpp (20V). Then, the memory cells MC01, MC21, MC41 which are not written
... and memory cells MC11 and MC for writing "1"
Since the channels of 31, MC51 ... Have an intermediate potential (about 10V) and the control gate CG1 is of Vpp (about 20V), these memory cells are not written, but the channels of the memory cells MC11, MC31, MC51 ... Is 0V,
Since the control gate is Vpp (about 20 V), electrons are injected from the substrate into the floating gate to perform "0" writing.
【0104】書き込み終了後、制御ゲート,選択ゲー
ト,ビット線が順次放電されて書き込み動作は終了す
る。 <書き込みベリファイリード>書き込み終了後は書き込
みが十分に行われたかを調べる書き込みベリファイ動作
が行われる。ベリファイリード時は、リード時と同様
に、Program1,Program2はVssになり、TRP1,TR
P2は非導通になる。ベリファイリードの前半は通常読
み出しと同様に行われる。After the writing is completed, the control gate, the selection gate and the bit line are sequentially discharged to complete the writing operation. <Write-verify read> After the write is completed, a write-verify operation is performed to check whether the write has been sufficiently performed. At the time of verify read, as in the case of read, Program1 and Program2 become Vss, and TRP1 and TR
P2 becomes non-conductive. The first half of the verify read is performed similarly to the normal read.
【0105】時刻t0 にプリチャージ信号PRA1,PR
B1,PREA,PREBがVssからVccになり、ビット
線BL1が1.7V、BL2が0V、信号線13が1.
5V、信号線14が1.7Vにプリチャージされる(時
刻t1 )。At time t0, precharge signals PRA1, PRA
B1, PREA, and PREB are changed from Vss to Vcc, bit line BL1 is 1.7V, BL2 is 0V, and signal line 13 is 1.V.
The signal line 14 is precharged to 5V and 1.7V (time t1).
【0106】プリチャージが終わるとPRA1,PRB1,
PREA,PREBがVssとなり、ビット線BL1,B
L2,信号線13,14はフローティング状態になる。
この後、ロウデコーダ53から選択ゲート,制御ゲート
に所望の電圧が印加される(時刻t2 )。制御ゲートC
G1が0V、CG2〜CG8はVcc(例えば3V)、S
G2は3V(Vsgh )、SG1は1.5V(Vsgl )と
なる。When precharging is completed, PRA1, PRB1,
PREA and PREB become Vss, and bit lines BL1 and B
L2 and the signal lines 13 and 14 are in a floating state.
After that, a desired voltage is applied from the row decoder 53 to the selection gate and the control gate (time t2). Control gate C
G1 is 0V, CG2 to CG8 are Vcc (eg 3V), S
G2 is 3V (Vsgh) and SG1 is 1.5V (Vsgl).
【0107】メモリセルユニット1内のメモリセルが
“1”書き込みが行われた、又は“0”書き込み不十分
の場合には、メモリセルのしきい値が負なのでメモリセ
ルトランジスタがオンしてセル電流がビット線BL1か
らBL2に流れる。その結果、例えばビット線BL1は
1.7Vから1.5Vに、ビット線BL2は0Vから
0.2Vになる。キャパシタC2の容量が信号線14の
容量よりも十分大きければ、ビット線BL1の電位変化
が信号線14に転送されてV4が1.7Vから1.5V
になる。同様に、キャパシタC1の容量が信号線13の
容量よりも十分大きければ、ビット線BL2の電位変化
が信号線13に転送されてV3が1.5Vから1.7V
になる。When the memory cell in the memory cell unit 1 is written with "1" or is insufficiently written with "0", the threshold voltage of the memory cell is negative and the memory cell transistor is turned on. Current flows from bit line BL1 to BL2. As a result, for example, the bit line BL1 changes from 1.7V to 1.5V, and the bit line BL2 changes from 0V to 0.2V. If the capacitance of the capacitor C2 is sufficiently larger than the capacitance of the signal line 14, the potential change of the bit line BL1 is transferred to the signal line 14 and V4 changes from 1.7V to 1.5V.
become. Similarly, if the capacitance of the capacitor C1 is sufficiently larger than the capacitance of the signal line 13, the potential change of the bit line BL2 is transferred to the signal line 13 and V3 is changed from 1.5V to 1.7V.
become.
【0108】“0”書き込みが十分に行われた場合に
は、メモリセルのしきい値が正なので、メモリセルトラ
ンジスタは導通せず、ビット線BL1,BL2,V3,
V4はプリチャージ電位を保つ。つまり、V4は1.7
V、V3は1.5Vである。When "0" is written sufficiently, the threshold voltage of the memory cell is positive, so that the memory cell transistor does not conduct, and the bit lines BL1, BL2, V3.
V4 maintains the precharge potential. That is, V4 is 1.7.
V and V3 are 1.5V.
【0109】ビット線放電後、ベリファイ信号VRFY
2が3Vになり、メモリセルMC11,MC31,MC51…
に書き込まれるデータが“1”の場合にはノードV4
は、3V近くに充電される。ここで、ベリファイ信号に
よって行われる充電の電圧レベルはV3の電圧1.7V
より大きければよい。After bit line discharge, verify signal VRFY
2 becomes 3V, and memory cells MC11, MC31, MC51 ...
If the data written to the node is "1", the node V4
Is charged to near 3V. Here, the voltage level of the charging performed by the verify signal is the voltage V3 of 1.7V.
It should be larger.
【0110】その後、φP が3V、φN が0Vとなり、
CMOSフリップフロップFFが不活性化され、φE が
3VになることによりCMOSフリップフロップFFが
イコライズされてノードN1,N2がVcc/2(例えば
1.5V)になる。その後、SA ,SB が3Vになり、
信号線13,14とセンスアンプが接続された後、φN
が0Vから3V、φP が3Vから0Vになり信号線13
と信号線14の電位差が増幅され、再書き込みのデータ
がセンスアンプにラッチされる。After that, φP becomes 3V and φN becomes 0V,
The CMOS flip-flop FF is inactivated and .phi.E becomes 3V, so that the CMOS flip-flop FF is equalized and the nodes N1 and N2 become Vcc / 2 (for example, 1.5V). After that, SA and SB become 3V,
After the signal lines 13 and 14 and the sense amplifier are connected, φN
Changes from 0V to 3V, φP changes from 3V to 0V, and signal line 13
And the potential difference of the signal line 14 is amplified, and the rewritten data is latched by the sense amplifier.
【0111】なお、(実施例4)と同様に、本発明は図
21のメモリセルアレイでも有効である。The present invention is also effective in the memory cell array of FIG. 21 as in the case of the fourth embodiment.
【0112】[0112]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、メ
モリセル又はメモリセルユニットにつながる信号線の一
方の電位を検出するのではなく、メモリセル又はメモリ
セルユニットにつながる信号線の両方の電位を検出する
構成を採用しているので、従来方式に比して読み出し信
号量を約2倍に増大させることができ、これによりリー
ド・ディスターブ等の不都合を招くことなくランダムリ
ードの高速化をはかることが可能となる。As described in detail above, according to the present invention, the potential of one of the signal lines connected to the memory cell or the memory cell unit is not detected, but both of the signal lines connected to the memory cell or the memory cell unit are detected. Since the configuration for detecting the potential of is adopted, the read signal amount can be increased to about twice as much as that of the conventional method, thereby increasing the speed of random read without inconvenience such as read disturb. It becomes possible to measure.
【図1】第1の実施例に係わる不揮発性半導体記憶装置
の基本構成を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment.
【図2】NAND型のメモリセルユニットの一例を示す
回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a NAND type memory cell unit.
【図3】NOR型のメモリセルユニットの一例を示す回
路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a NOR type memory cell unit.
【図4】メモリセルを並列接続したメモリセルユニット
の一例を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a memory cell unit in which memory cells are connected in parallel.
【図5】メモリセルを並列接続したメモリセルユニット
の別の例を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of a memory cell unit in which memory cells are connected in parallel.
【図6】第2の実施例で“0”読み出し及び“1”読み
出しをする場合の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram when “0” reading and “1” reading are performed in the second embodiment.
【図7】差動アンプの一例としてフリップフロップ型の
センスアンプを示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing a flip-flop type sense amplifier as an example of a differential amplifier.
【図8】差動アンプの一例としてカレントミラー型のセ
ンスアンプを示す回路図。FIG. 8 is a circuit diagram showing a current mirror type sense amplifier as an example of a differential amplifier.
【図9】差動アンプの一例としてクロスカップル型のセ
ンスアンプを示す回路図。FIG. 9 is a circuit diagram showing a cross-couple type sense amplifier as an example of a differential amplifier.
【図10】複数個の差動アンプを組み合わせて構成され
る差動アンプを示す回路図。FIG. 10 is a circuit diagram showing a differential amplifier configured by combining a plurality of differential amplifiers.
【図11】センスアンプの別の例を示す回路図。FIG. 11 is a circuit diagram showing another example of a sense amplifier.
【図12】第3の実施例で“1”読み出し及び“0”読
み出しをする場合の回路図。FIG. 12 is a circuit diagram when “1” reading and “0” reading are performed in the third embodiment.
【図13】第3の実施例で”0”読み出し及び“1”読
み出しをする場合のセンスアンプの具体的構成例を示す
回路図。FIG. 13 is a circuit diagram showing a specific configuration example of a sense amplifier when performing “0” read and “1” read in the third embodiment.
【図14】第3の実施例のセンスアンプの別の例を示す
回路図。FIG. 14 is a circuit diagram showing another example of the sense amplifier of the third embodiment.
【図15】第3の実施例で“1”読み出し及び“0”読
み出しを場合の別の例を示す回路図。FIG. 15 is a circuit diagram showing another example in which “1” read and “0” read are performed in the third embodiment.
【図16】第4〜第6の実施例に係わるNAND型EE
PROMの基本構成を示すブロック図。FIG. 16 is a NAND type EE according to fourth to sixth embodiments.
The block diagram which shows the basic composition of PROM.
【図17】第4〜第6の実施例のメモリセルアレイの構
成を示す回路図。FIG. 17 is a circuit diagram showing a configuration of a memory cell array according to fourth to sixth embodiments.
【図18】第4の実施例のセンスアンプを示す回路図。FIG. 18 is a circuit diagram showing a sense amplifier according to a fourth embodiment.
【図19】第4の実施例の“1”読み出し動作を説明す
るための動作タイミング図。FIG. 19 is an operation timing chart for explaining a “1” read operation of the fourth embodiment.
【図20】第4の実施例の”0”読み出し動作を説明す
るための動作タイミング図。FIG. 20 is an operation timing chart for explaining a “0” read operation of the fourth embodiment.
【図21】第4〜第6の実施例のメモリセルアレイの別
の構成例を示す図。FIG. 21 is a diagram showing another configuration example of the memory cell array according to the fourth to sixth embodiments.
【図22】第5の実施例のセンスアンプを示す回路図。FIG. 22 is a circuit diagram showing a sense amplifier of a fifth embodiment.
【図23】第5の実施例の“1”読み出し動作を説明す
るための動作タイミング図。FIG. 23 is an operation timing chart for explaining a “1” read operation of the fifth embodiment.
【図24】第5の実施例の“0”読み出し動作を説明す
るための動作タイミング図。FIG. 24 is an operation timing chart for explaining a “0” read operation of the fifth embodiment.
【図25】第6の実施例のセンスアンプを示す回路図。FIG. 25 is a circuit diagram showing a sense amplifier of a sixth embodiment.
【図26】第6の実施例のセンスアンプを示す回路図。FIG. 26 is a circuit diagram showing a sense amplifier according to a sixth embodiment.
【図27】従来のNAND型EEPROMのセル構成を
示す平面図と等価回路図。FIG. 27 is a plan view and an equivalent circuit diagram showing a cell configuration of a conventional NAND type EEPROM.
【図28】図27(a)のA−A’及びB−B’断面
図。28 is a sectional view taken along the line AA ′ and BB ′ of FIG.
【図29】従来のNAND型EEPROMのメモリセル
アレイの等価回路図。FIG. 29 is an equivalent circuit diagram of a memory cell array of a conventional NAND type EEPROM.
【図30】従来の不揮発性半導体記憶装置の読み出し方
法を説明するための回路図。FIG. 30 is a circuit diagram for explaining a reading method of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.
11…第1の信号線 12…第2の信号線 13…第3の信号線 14…第4の信号線 21…第1の参照線 22…第2の参照線 30…メモリセルユニット 40…センスアンプ C1 ,C2 …コンデンサ DA1 …第1の信号増幅器 DA2 …第2の信号増幅器 11 ... 1st signal line 12 ... 2nd signal line 13 ... 3rd signal line 14 ... 4th signal line 21 ... 1st reference line 22 ... 2nd reference line 30 ... Memory cell unit 40 ... Sense Amplifier C1, C2 ... Capacitor DA1 ... First signal amplifier DA2 ... Second signal amplifier
Claims (11)
て第1の信号線に接続され、他端側が直接又は選択トラ
ンジスタを介して第2の信号線に接続され、ワード線に
より選択される不揮発性メモリセルを、マトリクス状に
配置してなるメモリセルアレイを有する不揮発性半導体
記憶装置において、 第1の信号線を第1の読み出し電位V1 に設定すると共
に、第2の信号線を第2の読み出し電位V2 に設定する
手段と、第1及び第2の信号線を前記各電位V1 ,V2
にそれぞれ設定した状態で、前記ワード線に所定の読み
出し電圧を印加する手段と、前記読み出し電圧の印加に
より第1の信号線に現れる電圧変化ΔV1 と第2の信号
線に現れる電圧変化ΔV2 を検出する手段とを具備して
なることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。1. A non-volatile memory having one end connected to a first signal line directly or via a selection transistor and the other end connected to a second signal line directly or via a selection transistor and selected by a word line. In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cells are arranged in a matrix, a first signal line is set to a first read potential V1 and a second signal line is set to a second read potential. V2 and means for setting the first and second signal lines to the respective potentials V1 and V2
Means for applying a predetermined read voltage to the word line and a voltage change ΔV1 appearing on the first signal line and a voltage change ΔV2 appearing on the second signal line when the read voltage is applied. A non-volatile semiconductor memory device comprising:
り、一端側が直接又は選択トランジスタを介して第1の
信号線に接続され、他端側が直接又は選択トランジスタ
を介して第2の信号線に接続されたメモリセルユニット
を、マトリクス状に配置してなるメモリセルアレイを有
する不揮発性半導体記憶装置において、 第1の信号線を第1の読み出し電位V1 に設定すると共
に、第2の信号線を第2の読み出し電位V2 に設定する
手段と、第1及び第2の信号線を前記各電圧V1 ,V2
にそれぞれ設定した状態で、前記ワード線に所定の読み
出し電圧を印加する手段と、前記読み出し電圧の印加に
より第1の信号線に現れる電圧変化ΔV1 と第2の信号
線に現れる電圧変化ΔV2 を検出する手段とを具備して
なることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。2. A plurality of nonvolatile memory cells are connected to each other, one end side of which is directly connected to the first signal line via a selection transistor and the other end side of which is directly connected to the second signal line via a selection transistor. In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units connected to lines are arranged in a matrix, a first signal line is set to a first read potential V1 and a second signal line is set. To a second read potential V2 and the first and second signal lines are connected to the respective voltages V1 and V2.
Means for applying a predetermined read voltage to the word line and a voltage change ΔV1 appearing on the first signal line and a voltage change ΔV2 appearing on the second signal line by the application of the read voltage are detected. A non-volatile semiconductor memory device comprising:
て第1の信号線に接続され、他端側が直接又は選択トラ
ンジスタを介して第2の信号線に接続され、ワード線に
より選択される不揮発性メモリセルを、マトリクス状に
配置してなるメモリセルアレイを有する不揮発性半導体
記憶装置において、 第1の信号線に第1のコンデンサを介して接続された第
3の信号線と、 第2の信号線に第2のコンデンサを介して接続された第
4の信号線と、 第1の信号線を第1の読み出し電位V1 に、第2の信号
線を第2の読み出し電位V2 に、第3の信号線を第3の
読み出し電位V3 に、第4の信号線を第4の読み出し電
位V4 にそれぞれ設定する手段と、 第1〜第4の信号線を前記各電位V1 〜V4 にそれぞれ
設定した状態で、前記ワード線に所定の読み出し電圧を
印加する手段と、 前記読み出し電圧の印加により第1の信号線に現れる電
圧変化ΔV1 が転送された第3の信号線の電圧変化ΔV
3 と、第2の信号線に現れる電圧変化ΔV2 が転送され
た第4の信号線の電圧変化ΔV4 を検出する手段とを具
備してなることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。3. A non-volatile memory having one end connected to a first signal line directly or via a selection transistor and the other end connected to a second signal line directly or via a selection transistor and selected by a word line. In a non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cells are arranged in a matrix, a third signal line connected to a first signal line via a first capacitor, and a second signal line. A fourth signal line connected to the second signal line via a second capacitor, the first signal line to the first read potential V1, the second signal line to the second read potential V2, and the third signal line. Means for setting the line to the third read potential V3 and the fourth signal line to the fourth read potential V4, and with the first to fourth signal lines set to the potentials V1 to V4, respectively. , A predetermined reading on the word line Means for applying an output voltage, and a voltage change ΔV of the third signal line to which the voltage change ΔV1 appearing on the first signal line due to the application of the read voltage is transferred.
And a means for detecting a voltage change ΔV4 of the fourth signal line to which the voltage change ΔV2 appearing on the second signal line has been transferred.
り、一端側が直接又は選択トランジスタを介して第1の
信号線に接続され、他端側が直接又は選択トランジスタ
を介して第2の信号線に接続されたメモリセルユニット
を、マトリクス状に配置してなるメモリセルアレイを有
する不揮発性半導体記憶装置において、 第1の信号線に第1のコンデンサを介して接続された第
3の信号線と、 第2の信号線に第2のコンデンサを介して接続された第
4の信号線と、 第1の信号線を第1の読み出し電位V1 に、第2の信号
線を第2の読み出し電位V2 に、第3の信号線を第3の
読み出し電位V3 に、第4の信号線を第4の読み出し電
位V4 にそれぞれ設定する手段と、 第1〜第4の信号線を前記各電位V1 〜V4 にそれぞれ
設定した状態で、前記ワード線に所定の読み出し電圧を
印加する手段と、 前記読み出し電圧の印加により第1の信号線に現れる電
圧変化ΔV1 が転送された第3の信号線の電圧変化ΔV
3 と、第2の信号線に現れる電圧変化ΔV2 が転送され
た第4の信号線の電圧変化ΔV4 を検出する手段とを具
備してなることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。4. A plurality of non-volatile memory cells are connected, one end side is connected directly or via a selection transistor to a first signal line, and the other end side is connected directly or via a selection transistor to a second signal line. In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units connected to a line are arranged in a matrix, a third signal line connected to a first signal line via a first capacitor , A fourth signal line connected to the second signal line via a second capacitor, the first signal line to a first read potential V1, and the second signal line to a second read potential V2. Means for setting the third signal line to the third read potential V3 and the fourth signal line to the fourth read potential V4, and the first to fourth signal lines for the respective potentials V1 to V4. With each set to Means for applying a predetermined read voltage to the voltage line, and a voltage change .DELTA.V of the third signal line to which the voltage change .DELTA.V1 appearing on the first signal line due to the application of the read voltage is transferred.
And a means for detecting a voltage change ΔV4 of the fourth signal line to which the voltage change ΔV2 appearing on the second signal line has been transferred.
量がほぼ等しいことを特徴とする請求項3又は4記載の
不揮発性半導体記憶装置。5. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein the first capacitor and the second capacitor have substantially the same capacitance.
て第1の信号線に接続され、他端側が直接又は選択トラ
ンジスタを介して第2の信号線に接続され、ワード線に
より選択される不揮発性メモリセルを、マトリクス状に
配置してなるメモリセルアレイを有する不揮発性半導体
記憶装置において、 第1の信号線と第1の参照線の電位差を増幅して第3の
信号線に出力する第1の信号増幅器と、 第2の信号線と第2の参照線の電位差を増幅して第4の
信号線に出力する第2の信号増幅器と、 第1の信号線を第1の読み出し電位V1'に、第2の信号
線を第2の読み出し電位V2'に、第3の信号線を第3の
読み出し電位V3'に、第4の信号線を第4の読み出し電
位V4'にそれぞれ設定する手段と、 第1〜第4の信号線を前記各電位V1'〜V4'にそれぞれ
設定した状態で、前記ワード線に所定の読み出し電圧を
印加する手段と、 前記読み出し電圧の印加により第1の信号線に現れる電
圧変化ΔV1'を第1の信号増幅器で増幅して第3の信号
線に出力される電圧変化ΔV3'と、第2の信号線に現れ
る電圧変化ΔV2 を第2の信号増幅器で増幅して第4の
信号線に出力される電圧変化ΔV4'を検出する手段とを
具備してなることを特徴とする不揮発性半導体記憶装
置。6. A non-volatile memory having one end directly connected to a first signal line via a selection transistor and the other end directly connected to a second signal line via a selection transistor and selected by a word line. In a non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cells are arranged in a matrix, a first potential that amplifies a potential difference between a first signal line and a first reference line and outputs the amplified potential to a third signal line. The signal amplifier, the second signal amplifier that amplifies the potential difference between the second signal line and the second reference line and outputs the amplified signal to the fourth signal line, and the first signal line to the first read potential V1 '. , Means for setting the second signal line to the second read potential V2 ', the third signal line to the third read potential V3', and the fourth signal line to the fourth read potential V4 '. , The first to fourth signal lines are connected to the respective potentials V1 'to V4'. A means for applying a predetermined read voltage to the word line in each set state, and a voltage change ΔV1 ′ appearing on the first signal line due to the application of the read voltage is amplified by a first signal amplifier to generate a third voltage. Means for amplifying the voltage change ΔV3 ′ output to the second signal line and the voltage change ΔV2 appearing on the second signal line by the second signal amplifier to detect the voltage change ΔV4 ′ output to the fourth signal line. A non-volatile semiconductor memory device comprising:
り、一端側が直接又は選択トランジスタを介して第1の
信号線に接続され、他端側が直接又は選択トランジスタ
を介して第2の信号線に接続されたメモリセルユニット
を、マトリクス状に配置してなるメモリセルアレイを有
する不揮発性半導体記憶装置において、 第1の信号線と第1の参照線の電位差を増幅して第3の
信号線に出力する第1の信号増幅器と、 第2の信号線と第2の参照線の電位差を増幅して第4の
信号線に出力する第2の信号増幅器と、 第1の信号線を第1の読み出し電位V1'に、第2の信号
線を第2の読み出し電位V2'に、第3の信号線を第3の
読み出し電位V3'に、第4の信号線を第4の読み出し電
位V4'にそれぞれ設定する手段と、 第1〜第4の信号線を前記各電位V1'〜V4'にそれぞれ
設定した状態で、前記ワード線に所定の読み出し電圧を
印加する手段と、 前記読み出し電圧の印加により第1の信号線に現れる電
圧変化ΔV1'を第1の信号増幅器で増幅して第3の信号
線に出力される電圧変化ΔV3'と、第2の信号線に現れ
る電圧変化ΔV2 を第2の信号増幅器で増幅して第4の
信号線に出力される電圧変化ΔV4'を検出する手段とを
具備してなることを特徴とする不揮発性半導体記憶装
置。7. A plurality of nonvolatile memory cells are connected to each other, one end side of which is directly connected to the first signal line via a selection transistor and the other end side of which is directly connected to the second signal line via a selection transistor. In a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units connected to lines are arranged in a matrix, a third signal line is amplified by amplifying a potential difference between the first signal line and the first reference line. A first signal amplifier for outputting to the first signal line, a second signal amplifier for amplifying a potential difference between the second signal line and the second reference line and outputting the amplified signal to the fourth signal line, and a first signal line for the first signal line. Read potential V1 ', the second signal line to the second read potential V2', the third signal line to the third read potential V3 ', and the fourth signal line to the fourth read potential V4'. And a first to a fourth signal line for each of the above Means for applying a predetermined read voltage to the word line and the voltage change ΔV1 'appearing on the first signal line due to the application of the read voltage in the first signal amplifier in a state where the read voltage is set to V1' to V4 'respectively. The voltage change ΔV3 ′ that is amplified by and is output to the third signal line and the voltage change ΔV2 that appears on the second signal line is amplified by the second signal amplifier and is output to the fourth signal line. A nonvolatile semiconductor memory device comprising: means for detecting ΔV4 ′.
電位V4'がほぼ等しいことを特徴とする請求項6又は7
記載の不揮発性半導体記憶装置。8. The sixth read potential V3 ′ and the fourth read potential V4 ′ are substantially equal to each other, as claimed in claim 6 or 7.
The nonvolatile semiconductor memory device described.
え可能な不揮発性メモリセルで構成されることを特徴と
する請求項1,2,3,4,6,又は7に記載の不揮発
性半導体記憶装置。9. The nonvolatile memory cell according to claim 1, wherein the nonvolatile memory cell is an electrically rewritable nonvolatile memory cell. Semiconductor memory device.
に電荷蓄積層と制御ゲートを積層して形成され、複数の
メモリセルが隣接するもの同士でソース,ドレインを共
有する形で直列接続されて前記メモリセルユニットを構
成することを特徴とする請求項9記載の不揮発性半導体
記憶装置。10. The non-volatile memory cell is formed by stacking a charge storage layer and a control gate on a semiconductor layer, and a plurality of memory cells adjacent to each other are connected in series so as to share a source and a drain. 10. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 9, wherein the memory cell unit is configured as a memory cell unit.
に電荷蓄積層と制御ゲートを積層して形成され、1個又
は複製個のメモリセルが全てのソース,ドレインを共有
する形で並列接続されて前記メモリセルユニットを構成
することを特徴とする請求項9記載に不揮発性半導体記
憶装置。11. The non-volatile memory cell is formed by stacking a charge storage layer and a control gate on a semiconductor layer, and one or duplicate memory cells are connected in parallel so that all sources and drains are shared. 10. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 9, wherein the memory cell unit is configured to be formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8345795A JPH08255495A (en) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Nonvolatile semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8345795A JPH08255495A (en) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Nonvolatile semiconductor memory device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255495A true JPH08255495A (en) | 1996-10-01 |
Family
ID=13802997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8345795A Pending JPH08255495A (en) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Nonvolatile semiconductor memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08255495A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6483350B2 (en) | 1998-09-11 | 2002-11-19 | International Business Machines Corporation | Sense-amplifying circuit |
| KR100542688B1 (en) * | 1998-12-30 | 2006-04-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | Read disturbance detection circuit of repair register cell and its erasing method |
| JP2007141399A (en) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Renesas Technology Corp | Semiconductor device |
| JP2009129472A (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
| WO2009122560A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device |
-
1995
- 1995-03-16 JP JP8345795A patent/JPH08255495A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6483350B2 (en) | 1998-09-11 | 2002-11-19 | International Business Machines Corporation | Sense-amplifying circuit |
| KR100542688B1 (en) * | 1998-12-30 | 2006-04-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | Read disturbance detection circuit of repair register cell and its erasing method |
| JP2007141399A (en) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Renesas Technology Corp | Semiconductor device |
| JP2009129472A (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
| WO2009122560A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device |
| US8014204B2 (en) | 2008-03-31 | 2011-09-06 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device |
| JP5316532B2 (en) * | 2008-03-31 | 2013-10-16 | 富士通セミコンダクター株式会社 | Semiconductor device |
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