JP2000057791A - 昇圧比を変更するメモリデバイス - Google Patents

昇圧比を変更するメモリデバイス

Info

Publication number
JP2000057791A
JP2000057791A JP22396898A JP22396898A JP2000057791A JP 2000057791 A JP2000057791 A JP 2000057791A JP 22396898 A JP22396898 A JP 22396898A JP 22396898 A JP22396898 A JP 22396898A JP 2000057791 A JP2000057791 A JP 2000057791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
memory cell
power supply
transistor
supply voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22396898A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3693505B2 (ja
Inventor
Kazuhide Kurosaki
一秀 黒崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP22396898A priority Critical patent/JP3693505B2/ja
Priority to US09/245,716 priority patent/US6160736A/en
Priority to KR1019990005499A priority patent/KR100323256B1/ko
Publication of JP2000057791A publication Critical patent/JP2000057791A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3693505B2 publication Critical patent/JP3693505B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/08Address circuits; Decoders; Word-line control circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/145Applications of charge pumps; Boosted voltage circuits; Clamp circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/08Word line control circuits, e.g. drivers, boosters, pull-up circuits, pull-down circuits, precharging circuits, for word lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】より広い電源電圧、或いはより低い電源電圧に
対しても、ワード線駆動用の昇圧電圧を適正な範囲に維
持して、読み出し動作を保証する。 【解決手段】フローティングゲート型のメモリセルアレ
イトランジスタを有するメモリデバイスにおいて、電源
電圧のレベルに応じて読み出し時のワード線駆動用の昇
圧電圧値が一定になるように、昇圧電圧発生回路の昇圧
比を可変設定する。即ち、電源電圧が低下すると昇圧比
を高くし、電源電圧が低下すると昇圧比を低くする。そ
れにより、読み出し時のワード線駆動用の昇圧電圧を、
所定の範囲内に維持することができ、正常な読み出し動
作を保証することができる。本発明は、より具体的に
は、上記の昇圧電圧が印加される読み出し用の基準トラ
ンジスタの電流が、許容されているメモリセルトランジ
スタからのビット線上のリーク電流よりも高く維持され
る様に、昇圧電圧回路の昇圧比が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラッシュメモリ
等の不揮発性メモリを有するメモリデバイスに関し、特
に電源電圧を所定比昇圧した昇圧電圧にワード線を駆動
する時に、昇圧電圧を最適レベルにすることができるメ
モリデバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】不揮発性メモリの一種であるフラッシュ
メモリやEEPROM等のメモリデバイスは、フローテ
ィングゲートを有するMOSトランジスタをメモリセル
に利用する。フローティングゲート内に電子を注入する
書き込み(プログラム)によりデータ0の記憶状態と
し、フローティングゲートから電子を引き抜く消去によ
りデータ1の記憶状態とする。そして、ワード線に接続
されたコントロールゲートを所定の高い電圧に駆動し
て、記憶状態に応じて異なるメモリセルトランジスタの
閾値の違いを、電流の有無により読み出す。
【0003】近年における低電圧化の要求により、電源
電圧が例えば2.7〜3.6Vと低くなる傾向にある。
一方で、メモリセルを構成するフローティングゲート型
のMOSトランジスタに対しては、読み出し時にその閾
値の違いを検出するために、ワード線を電源電圧よりも
高い例えば5.5Vに駆動する必要がある。従って、内
部に、電源電圧Vccを昇圧して読み出し時のワード線駆
動レベルの昇圧電圧VPWを生成する昇圧電圧生成回路
が設けられる。この昇圧電圧生成回路により、電源電圧
Vccに対して所定比の昇圧動作が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、読み出
し時におけるワード線の電圧は、以下の理由から上限と
下限を有する。ワード線には、複数のメモリセルトラン
ジスタのコントロールゲートが接続されている。従っ
て、読み出しのために選択されたメモリセルに対してワ
ード線を昇圧電圧まで駆動し、その昇圧電圧が高すぎる
と、選択のメモリセルトランジスタのコントロールゲー
トとドレインとの間に過大な電圧が印加され、フローテ
ィングゲートへの電子の注入を招き、軽度の書き込み動
作が行われることになる。従って、昇圧電圧の上限は、
かかる選択メモリセルトランジスタへの書き込み動作を
ある程度以下にすることで設定される。
【0005】一方、昇圧電圧の下限は、プログラムされ
たメモリセルトランジスタを確実に読み出すことができ
る程度に設定される。フローティングゲート型のトラン
ジスタの消去動作は、フローティングゲートから電子を
引き抜くことで、その閾値電圧を低下させる。但し、消
去単位である所定のブロック内でのバラツキから、一部
のメモリセルトランジスタは、過度に電子が引き抜か
れ、その閾値電圧が負になる。かかるトランジスタに
は、ワード線をグランドに維持しても多少のリーク電流
が流れる。従って、この様な過消去されたメモリセルト
ランジスタと同じビット線上にあるプログラム状態(デ
ータ0)のメモリセルトランジスタが選択された場合、
そのビット線には本来なら電流が流れないはずである
が、上記の過消去されたトランジスタからのリーク電流
が発生する。
【0006】一方、読み出し動作において、読み出し用
の基準メモリセルトランジスタを設け、この基準メモリ
セルトランジスタに昇圧電圧を印加して流れる電流を読
み出し用の基準電流として利用する。従って、この基準
電流は、プログラム状態のセルトランジスタを選択した
場合のビット線の電流(許容リーク電流)よりも大き
く、消去状態のセルトランジスタを選択した場合のビッ
ト線の電流よりも小さくなるように設定される。
【0007】従って、昇圧電圧が低下して基準メモリセ
ルトランジスタの基準電流が、許容されているリーク電
流値よりも少なくなると、プログラム状態のメモリセル
トランジスタを正常に読み出すことができなくなる。こ
れが、昇圧電圧の下限になる。
【0008】近年の電源電圧の低下の要求と共に、より
広い範囲の電源電圧に対応することが求められており、
かかる電源電圧に対して、内部で生成され昇圧電圧のレ
ベルは、上記した上限値と下限値の間に生成される必要
がある。
【0009】そこで、本発明の目的は、より広い電源電
圧に対しても正常な読み出し動作を保証する昇圧電圧を
生成する不揮発性のメモリデバイスを提供することにあ
る。
【0010】更に、本発明の目的は、より低い電源電圧
に対しても正常な読み出し動作を保証するワード線駆動
用の昇圧電圧を生成する不揮発性のメモリデバイスを提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に、本発明は、フローティングゲート型のメモリセルア
レイトランジスタを有するメモリデバイスにおいて、電
源電圧のレベルに応じて読み出し時のワード線駆動用の
昇圧電圧値が一定になるように、昇圧電圧発生回路の昇
圧比を可変設定する。即ち、電源電圧が低下すると昇圧
比を高くし、電源電圧が上昇すると昇圧比を低くする。
それにより、読み出し時のワード線駆動用の昇圧電圧
を、所定の範囲内に維持することができ、正常な読み出
し動作を保証することができる。
【0012】本発明は、より具体的には、上記の昇圧電
圧が印加される読み出し用の基準トランジスタの電流
が、許容されているメモリセルトランジスタからのビッ
ト線上のリーク電流よりも高く維持される様に、昇圧電
圧回路の昇圧比が制御される。その結果、基準トランジ
スタの電流とビット線の電流との関係から読み出し動作
を行う場合、正常な読み出し動作が保証される。また、
ワード線に印加される昇圧電圧が、選択されたメモリセ
ルトランジスタへの所定の書き込み動作を行わない程度
に低く維持されるように、昇圧電圧回路の昇圧比が制御
される。
【0013】上記の目的を達成する為に、本発明は、不
揮発性メモリを有するメモリデバイスにおいて、複数の
ワード線および複数のビット線と、それらの交差位置に
配置される不揮発性メモリとを有するメモリセルアレイ
と、読み出し時に前記ワード線を昇圧電圧レベルまで駆
動するロウデコーダ回路と、電源電圧を所定比昇圧して
前記昇圧電圧を生成する昇圧回路とを有し、前記昇圧回
路は、前記電源電圧のレベルに応じて前記所定比を変更
することを特徴とする。
【0014】上記の目的を達成する為に、本発明は、不
揮発性メモリを有するメモリデバイスにおいて、複数の
ワード線および複数のビット線と、それらの交差位置に
配置される不揮発性メモリセルトランジスタとを有する
メモリセルアレイと、読み出し時に前記ワード線を昇圧
電圧レベルまで駆動するロウデコーダ回路と、前記不揮
発性メモリセルトランジスタを有し、そのゲートが前記
昇圧電圧に駆動される基準メモリセルトランジスタと、
読み出し時に、前記メモリセルアレイ内のメモリセルト
ランジスタと前記基準メモリセルトランジスタの電流に
応じて前記メモリセルトランジスタのデータを検出する
センスアンプと、電源電圧を所定比昇圧して前記昇圧電
圧を生成する昇圧回路とを有し、前記昇圧回路は、前記
電源電圧のレベルに応じて前記所定比を変更することを
特徴とする。
【0015】更に、本発明は、上記の発明において、前
記昇圧比は、前記メモリセルトランジスタのリーク電流
よりも前記基準メモリセルトランジスタの導通電流が大
きくなる程度に前記昇圧電圧レベルが制御されるように
変更されることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。しかしながら、本発明の技
術的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。
本発明は、フローティングゲートを有するメモリセルト
ランジスタを有する不揮発性のメモリデバイスに広く適
用できるが、以下の実施の形態例は、不揮発性メモリの
一つであるフラッシュメモリを例にして説明する。
【0017】図1は、フラッシュメモリの全体構成図で
ある。メモリセルアレイMCA内には、複数のワード線
WL及び複数のビット線BLが配置され、その交差位置
にフローティングゲート型のNチャネルのMOSトラン
ジスタからなるメモリセルMC00〜MC11が設けられ
る。各メモリセルトランジスタのソース端子は、ソース
線SLに接続され、ソース線制御回路30により制御さ
れる。ワード線WLは、ロウデコーダ10により選択さ
れ、所定の電圧に駆動される。また、ビット線BLは、
コラムデコーダ20により選択されたコラム選択トラン
ジスタ21,22を介して、ノードn23に接続され
る。ノードn23は、PチャネルMOSトランジスタ2
3を介して電源Vccに接続される。このPチャネルトラ
ンジスタ23は、そのゲートがグランドに接続され、負
荷トランジスタとして機能する。
【0018】また、読み出し用の基準トランジスタ25
が、読み出し時に導通する選択トランジスタ29を介し
てノードn24に接続される。このノードn24も、負
荷トランジスタであるPチャネルトランジスタ24を介
して電源Vccに接続される。ノードn23とノードn2
4がセンスアンプ28に入力され、両者の電位の差に従
って、センスアンプ8がメモリセルトランジスタ内の記
憶データを検出する。
【0019】フローティングゲート型のメモリセルトラ
ンジスタに対し、そのコントロールゲート、ドレイン、
ソースに、それぞれ対応する電圧が印加され、書き込み
(プログラム)、消去、そして読み出しが行われる。即
ち、メモリセルトランジスタへの書き込み(プログラ
ム)動作は、ワード線WLを介してコントロールゲート
に書き込み用の高い電圧Vppを印加し、ビット線BLを
介してドレインに書き込み用の比較的高い電圧Vprog
印加し、ソース線SLを介してソースをグランド電位に
する。その結果、電子がフローティングゲート内に注入
され、トランジスタの閾値電圧が上昇する。これでデー
タ0が記憶される。
【0020】メモリセルトランジスタの消去動作は、ワ
ード線WLを介してコントロールゲートに負の電圧Vng
を印加し、ドレインをフローティング状態にし、ソース
線SLを介して比較的高い消去電圧Verを印加し、フロ
ーティングゲート内の電子をソース側に引き抜く。その
結果、メモリセルトランジスタの閾値電圧が低下し、デ
ータ1が記憶された状態となる。
【0021】そして、読み出し動作は、ワード線WLに
読み出し用の昇圧電圧VPWを印加し、メモリセルトラ
ンジスタの閾値電圧の違いに伴い、非導通(閾値電圧高
い)あるいは導通(閾値電圧低い)することにより、ビ
ット線に電流を発生させる。この電流の違いにより、ノ
ードn23の電位が異なり、センスアンプ28により検
出される。
【0022】それぞれの動作で利用される電圧VPW、
PP、Vng、Ver、Vprogは、それぞれの電圧発生回路
32〜42により生成される。昇圧電圧VPWは、VP
W発生回路である昇圧回路32により電源電圧Vccを所
定比分だけ昇圧して生成される。
【0023】図2は、メモリセルトランジスタの電流・
電圧特性の関係を示す図である。縦軸が電流であり、横
軸がコントロールゲートの電圧VG である。従って、電
流が流れ始めるコントロールゲートの電圧VG が、閾値
電圧Vthp 、Vthe である。即ち、破線で示される通
り、プログラム状態(データ0)では、トランジスタの
閾値電圧Vthp は高くなり、消去状態(データ1)で
は、トランジスタの閾値電圧Vthe は低くなる。
【0024】書き込み(プログラム)を行う場合、十分
に電子がフローティングゲート内に注入されたか否かの
プログラムベリファイが行われる。即ち、プログラムベ
リファイでは、上記の書き込み用の電圧をメモリセルト
ランジスタに印加した後、その特性曲線がプログラムベ
リファイレベルIPGMVより右側に位置したか否かをチェ
ックする。
【0025】また、消去を行う場合、十分に電子がフロ
ーティングゲートから引き抜かれたか否かのイレーズベ
リファイが行われる。即ち、イレーズベリファイでは、
上記の消去用の電圧をメモリセルトランジスタに印加し
た後、その特性曲線がイレーズベリファイレベルIERV
より左側に位置したか否かをチェックする。更に、消去
動作では、フローティングゲートから電子が過度に引き
抜かれて、その閾値電圧が負になりすぎるのを防止する
ために、リークベリファイも行われる。即ち、コントロ
ールゲートをグランドにしたときの導通電流が、ある許
容できる範囲のリーク電流ILEAKより低くなるように制
御される。具体的には、過度に消去されたメモリセルト
ランジスタに対して、再度、軽度の書き込みが行われ
る。
【0026】そして、読み出し動作では、図2に記入さ
れた昇圧電圧VPWにワード線WLを駆動し、消去状態
では大電流がビット線を流れ、プログラム状態ではほと
んど流れないのを、ノードn23の電位の変化で検出す
る。
【0027】図1に示した通り、メモリデバイスには読
み出し用の基準トランジスタ25が設けられる。この基
準トランジスタ25は、メモリセルトランジスタと同様
にフローティングゲート型のMOSトランジスタであ
り、その特性曲線IRDは図2中に示される通りである。
即ち、メモリデバイス、プログラム状態の特性曲線Ipr
ogと消去状態の特性曲線Ierasとの間に位置する。そし
て、選択されたメモリセルトランジスタと基準トランジ
スタのコントロールゲートには、それぞれ同じ昇圧電圧
VPWが印加される。その結果、基準トランジスタ25
の導通電流によるノードn24のレベルと、メモリセル
トランジスタの導通電流によるノードn23のレベルと
が、センスアンプ28で正確に検出される。
【0028】かかる読み出し動作を考慮すると、上記し
たリークベリファイの意味が理解される。即ち、同じビ
ット線に過度に消去されたメモリセルトランジスタが接
続されていると、非選択の過消去のメモリセルトランジ
スタのリーク電流が大きく、選択されたメモリセルトラ
ンジスタのプログラム状態(導通電流ゼロ)を検出する
ことができなくなる。従って、消去状態のメモリセルト
ランジスタによるビット線上のリーク電流は、読み出し
用の基準トランジスタ25の電流Iref よりも少ないこ
とが必要である。即ち、ILEAK<Iref である。
【0029】一方、図2の電流電圧特性の関係図に示さ
れる通り、読み出し時にメモリセルトランジスタと基準
トランジスタ25のコントロールゲートに印加される昇
圧電圧VPWは、これが低下すると、基準トランジスタ
から流れる電流Iref も低下する。従って、この昇圧電
圧VPWは、基準トランジスタの電流Iref が最大リー
ク電流ILEAKより低くならない程度に高いことが必要で
ある。これが、昇圧電圧VPWの下限値を決定する。
【0030】図3は、昇圧電圧VPWを発生する昇圧回
路の第1の例の回路図である。この昇圧回路は、所定の
閾値電圧に設定された電源電圧判定用のトランジスタ5
0を有する。このトランジスタ50は、メモリセルトラ
ンジスタと同様にフローティングゲート型のMOSトラ
ンジスタである。トランジスタ50は、Nチャネルトラ
ンジスタ51、Pチャネルトランジスタ52に接続さ
れ、ノードn52が、トランジスタ53を介してインバ
ータ54,55からなるラッチ回路に接続される。ラッ
チ回路の出力VCCDET は、サブのブースタ部61の活性
化信号として供給される。トランジスタ50,51,5
3のゲートには、アドレスの変化を検出して電源電圧V
ccレベルになるアドレス変化検出信号ATDが供給され
る。従って、トランジスタ50は、アドレス変化検出信
号ATDの電源電圧Vccレベルに応じた導通電流を発生
する。
【0031】メインのブースタ部60は、常に活性化信
号がLレベルで、活性状態にある。従って、駆動パルス
KICKに応答して、メインブースタ部60がブースト
信号BOOST0を出力し、メインのキャパシタC0
介して、昇圧電圧端子VPWを昇圧する。一方、電源電
圧Vccが低下した時に、検出用のトランジスタ50の導
通電流の低下が、ノードn52の電位の上昇により検出
され、ラッチ回路出力VCCDET がLレベルになる。その
結果、サブのブースタ部61も活性化され、駆動パルス
KICKに応答して、サブブースタ部61がブースト信
号BOOST1を出力し、サブのキャパシタC1 を介し
て、昇圧電圧端子VPWを更に昇圧する。サブのキャパ
シタC1 は、メインのキャパシタC0 に比較して小さい
容量であり、サブブースタ部61の活性化により、昇圧
電圧VPWは、そのキャパシタC 1 の容量に応じた分だ
け高い昇圧比の電圧となる。
【0032】図4は、図3の昇圧電圧発生回路の動作を
示すタイミングチャート図である。図4(a)は、電源
電圧Vccが高い時の動作を示し、図4(b)は、電源電
圧V ccが低い時の動作を示す。アドレス変化検出信号A
TDがLレベルの時は、トランジスタ50が非導通であ
り、ノードn52がHレベルで、出力VCCDET はLレベ
ルである。
【0033】電源電圧Vccが十分に高い場合について説
明する。まず、アドレスの変化に応答して生成されるア
ドレス変化検出信号ATDが一時的にHレベル(電源電
圧V cc)になる。それに応答して、トランジスタ50,
51のゲートが電源電圧Vccに駆動され、トランジスタ
50は、電源電圧Vccに応じた導通状態となる。電源電
圧Vccが十分に高いので、トランジスタ50は十分導通
して低インピーダンスとなり、ノードn52は低いレベ
ルとなる。その結果、サブブースタ部61の活性化信号
CCDET は、非活性状態のHレベルとなる。
【0034】その結果、メインのブースタ部60だけが
活性状態となり、メインのキャパシタC0 を介しての
み、昇圧電圧VPWは昇圧される。即ち、低い昇圧比と
なる。
【0035】電源電圧Vccが低い場合は、アドレス変化
検出信号ATDが電源電圧Vccになるのに応答して、ト
ランジスタ50,51のゲートが電源電圧Vccに駆動さ
れ、トランジスタ50は、電源電圧Vccに応じた導通状
態となる。電源電圧Vccが十分に高くないので、トラン
ジスタ50は十分導通せずその導通電流は小さく、ノー
ドn52は高いレベルとなる。その結果、サブブースタ
部61の活性化信号V CCDET は、活性状態のLレベルと
なる。
【0036】その結果、メインのブースタ部60に加え
てサブブースタ61も活性状態となり、メインのキャパ
シタC0 とサブのキャパシタC1 を介して、昇圧電圧V
PWが昇圧される。即ち、高い昇圧比となる。
【0037】図5は、ブースタ部60,61の回路図で
ある。活性化信号VCCDET と駆動パルスKICKとがN
ORゲート70に供給されて、活性化状態(VCCDET
L)の時にNORゲート70の出力が出力段の駆動用の
Nチャネルトランジスタ81を駆動する。非活性化状態
(VCCDET =H)の時は、NORゲート70の出力が強
制的にLレベルになり、トランジスタ81は非導通状態
となる。
【0038】一方、出力段のもう一つの駆動用のNチャ
ネルトランジスタ81は、昇圧電圧VPWにより昇圧さ
れた高いレベルで制御される。即ち、NANDゲート7
3の出力の相補信号が、トランジスタ75〜78からな
るレベルシフト回路のトランジスタ75,76に供給さ
れ、ノードn78が昇圧レベルVPWまで昇圧されて、
トランジスタ80を駆動する。活性状態(VCCDET
L)の時に、インバータ71の出力がHレベルとなり、
NANDゲートの一方の入力に供給される。また、NO
Rゲート70の出力がインバータ72により反転され
て、NANDゲート73の他方の入力に供給される。従
って、NANDゲート73の出力は、NORゲート70
の出力と同じになる。そして、NANDゲート73の出
力が、トランジスタ75〜78からなるレベルシフト回
路により反転されて、昇圧されたレベルがノードn78
に生成される。つまり、駆動パルスKICKがHレベル
になるとトランジスタ81が非導通となり、トランジス
タ80が導通し、ブースト信号BOOSTを電源電圧V
ccレベルまで駆動する。
【0039】出力段のNチャネルトランジスタ80は、
非活性時の逆流防止用のトランジスタである。ブースト
信号BOOSTは図示しないキャパシタを介して、昇圧
電圧VPWに接続される。従って、非活性状態におい
て、昇圧電圧VPWが他のブースタ部により昇圧される
と、ブースト信号BOOSTも容量カップリングにより
電源電圧Vccよりも高くなる。従って、ブースト信号B
OOST側から電源Vcc側にリーク電流が流れるおそれ
がある。そこで、非活性状態の時のNANDゲート73
のHレベルの出力により、ノードn78をLレベルにし
Nチャネルトランジスタ80を非導通とし、電源電圧V
ccへのリーク電流を防止する。
【0040】図5のブースタ部は、メインブースタ部と
サブブースタ部とで使用される構成である。
【0041】図6は、昇圧電圧VPWを発生する昇圧回
路の第2の例の回路図である。この昇圧回路は、電源電
圧Vccのレベルに応じて、三段階の昇圧比に変更され
る。従って、昇圧用のキャパシタC0 、C1 、C2 が設
けられ、それらのキャパシタを介して、ブースト信号B
OOST0〜2により、昇圧電圧VPWが昇圧される。
その結果、電源電圧Vccが標準的なレベルにある時は、
ブースト部160,161が活性化され、電源電圧Vcc
が低いと、更にブースト部162が活性化されて昇圧比
が高められる。また、電源電圧Vccが高いと、ブースタ
部261に加えてブースト部161も非活性状態にな
り、ブースト信号BOOST0のみにより昇圧電圧VP
Wが昇圧される。従って、昇圧比が低められる。その結
果、昇圧電圧VPWのレベルが、前述した上限値と下限
値の間の適正なレベルに維持される。
【0042】図6のブースト部161,261の活性化
信号VCCDET1とVCCDET2とを生成する回路は、図4の場
合と同じである。それぞれフローティングゲート型のM
OSトランジスタ150,250を有し、それらの閾値
電圧は、トランジスタ150のほうがトランジスタ25
0よりも高く設定される。従って、同じアドレス変化検
出信号ATDのHレベルの電源電圧Vccが印加されて
も、電源電圧Vccが高い時は両トランジスタ150,2
50が共に導通となり、ノードn152,252を共に
Lレベルにし、両活性化信号VCCDET をHレベル(非活
性状態)にする。次に、電源電圧Vccが標準的なレベル
にある時は、トランジスタ150が非導通となり、ノー
ドn152がHレベル、活性化信号VCCDET1がLレベル
(活性状態)となる。更に、電源電圧Vccが低くなる
と、両トランジスタ150,250が共に非導通とな
り、ノードn152,n252がHレベル、両活性化信
号VCCDE T がLレベル(活性状態)となる。
【0043】ブースト用のキャパシタC 0,C 1,C 2
は、メインのキャパシタC0 が大きく、そのほかのサブ
のキャパシタC 1,C 2はそれに比較して小さい容量を
有する。ブースタ部160,161,261は、図5の
回路と同じである。
【0044】図7は、昇圧電圧VPWを発生する昇圧回
路の第3の例の回路図である。また、図8は、図7の昇
圧回路の動作を示すタイミングチャート図である。図7
には、昇圧回路以外にメモリセルMCと読み出し用のセ
ンスアンプ28も記載されている。図1にも示した通
り、メモリセルトランジスタMCは、ワード線WLとビ
ット線BLに接続される。そして、コラム選択信号CL
により導通するコラム選択用のトランジスタ21を介し
て、メモリセルトランジスタMCがPチャネルトランジ
スタ23に接続される。メモリセルトランジスタMCが
プログラム状態か消去状態かに応じて、非導通または導
通し、ノードn23のレベルをHレベルまたはLレベル
にする。ノードn23は、センスアンプ28の一方の入
力となる。
【0045】一方、基準回路90は、メモリセル及びビ
ット線等と同じ回路構成をなし、そのノードn24がセ
ンスアンプ28の他方の入力に接続される。基準回路9
0には、図1で示した読み出し用基準トランジスタ25
に加えて、プログラムベリファイ用基準トランジスタ1
03(PGMV)、イレーズベリファイ用基準トランジ
スタ104(ERV)、リークベリファイ用基準トラン
ジスタ105(LEAKV)を有する。これらの基準ト
ランジスタは、それぞれの動作時に、選択信号REA
D、PGMV、ERV、LEAKVにより、対応する選
択トランジスタ100〜102の導通によって、Pチャ
ネルトランジスタ24と共に基準回路を構成する。
【0046】上記の基準トランジスタ25,103,1
04,105は、図2で示した電流・電圧特性をもつ閾
値電圧に設定される。そして、読み出し、プログラムベ
リファイ、イレーズベリファイ、リークベリファイ動作
時に、基準トランジスタのコントロールゲートに読み出
し時のワード線WLの昇圧電圧VPWが印加され、メモ
リセルトランジスタMCの生成する電流との関係できま
るセンスアンプ28の出力をチェックすることにより、
読み出し或いはそれぞれのベリファイ動作が行われる。
それぞれのベリファイ動作は、図2において説明した通
りである。
【0047】図7に示された昇圧回路は、読み出し時の
ワード線WLの駆動電圧である昇圧電圧VPWの下限を
保証する為に、マスタのブースタ部60に加えてサブの
ブースタ部61を有する。そして、マスタのブースタ部
60は常に活性状態にあり、読み出し用の基準トランジ
スタ25の導通電流Iref が、リークベリファイ用の基
準トランジスタ105の導通電流ILEAKより十分に高く
保たれる様に、サブのブースタ部61が適宜活性状態に
される。そのために、読み出し用基準トランジスタ25
とリークベリファイ用基準トランジスタ105は、アド
レス変化検出信号ATDにより導通するトランジスタ1
07,109を介して、Pチャネルトランジスタ10
6,108に接続され、それぞれの接続点n106,n
108が別のセンスアンプ110に入力される。センス
アンプ110の出力に応じて、サブブースタ部61の活
性化信号VCCDET がラッチ回路112から出力される。
【0048】トランジスタ25,107,106の回
路、トランジスタ105,109,108の回路、及び
センスアンプ110の組み合わせは、読み出し時のメモ
リセルトランジスタとビット線BLとコラム選択トラン
ジスタ21と負荷トランジスタ23及びトランジスタ2
5,29,24,センスアンプ28の組み合わせと同じ
である。
【0049】回路120は、基準トランジスタのコント
ロールゲートの駆動電圧VWRを生成する回路である。
この回路120は、Nチャネルトランジスタ121,1
23とPチャネルトランジスタ124,125,12
6,127からなり、通常は昇圧電圧VPWを駆動電圧
VWRとして供給し、アドレス変化検出信号ATDに応
答して一時的に電圧VPRを駆動電圧VWRとして供給
する。この電圧VPRは、メインのブースタ部60のみ
が活性化状態にある時の昇圧電圧VPWよりわずかに低
い電圧に設定される。
【0050】回路130は、電圧VPRを生成する回路
であり、アドレス変化検出信号ATDに応答して、昇圧
電圧VPWよりもわずかに低い電圧VPRを生成する。
トランジスタ131,133,134,135よりなる
回路により、ノードn135の電圧が、通常時はLレベ
ルに、アドレス変化検出信号ATDがHレベルのときは
昇圧された電圧VPRレベルに制御される。即ち、通常
時はアドレス変化検出信号ATDがLレベルにあり、ノ
ードn135もLレベルにある。従って、Pチャネルト
ランジスタ136が導通し、容量C10を電源Vccレベル
まで充電する。その後、アドレス変化検出信号ATDが
Hレベルになると、ノードn135がHレベルとなり、
トランジスタ136は非導通となる。そして、アドレス
変化検出信号ATDの立ち上がりに応答して、容量C10
を介して電圧VPRが昇圧される。この電圧VPRが、
Pチャネルトランジスタ127を介して読み出し用基準
トランジスタ25のコントロールゲートに印加される。
【0051】電圧VPRは、図2に示される通り、読み
出し時の昇圧電圧VPWよりもわずかに低いレベルであ
る。従って、基準トランジスタ25の電流値がリーク電
流I LEAKよりも低いか否かが、センスアンプ110によ
り検出され、低い場合はそれに伴い読み出し時の基準ト
ランジスタ25の基準電流Iref がリーク電流ILEAK
り十分高く設定されないことを意味し、前述の通り、プ
ログラム状態のメモリセルトランジスタの読み出し動作
が正常に行われなくなる。従って、その場合は、センス
アンプ110の出力がHレベルとなり、活性化信号V
CCDET がLレベルとなってサブのブースタ部61を活性
化させる。その結果、低い電源電圧Vccに対応して読み
出し用の昇圧電圧VPWが適正なレベルまで上昇され、
正常な読み出し動作が保証される。
【0052】図8(a)は、電源電圧VCCが高い場合の
タイミングチャート図である。アドレスの変化に伴い、
アドレス変化検出信号ATDが電源電圧Vccまで立ち上
がる。それに応答して、電圧VPRが昇圧され、基準ト
ランジスタ25(READ)のコントロールゲートに電
圧VWRとして印加される。この時、トランジスタ10
7,109も導通し、読み出し用基準トランジスタ25
の電流とリークベリファイ用の基準トランジスタ105
の電流ILEAKとが、センスアンプ110で比較される。
この例では、電源電圧Vccが十分に高いので、読み出し
用基準トランジスタ25の電流は許容リーク電流ILEAK
より十分に大きいので、センスアンプ110の出力はL
レベルとなる。従って、活性化信号VCCDET はHレベル
(非活性)となり、サブのブースタ回路61は非活性状
態となる。従って、昇圧比は低い状態となる。
【0053】その後、その低い昇圧比で昇圧された昇圧
電圧VPWが、読み出し用基準トランジスタ25のコン
トロールゲートに印加され、読み出し信号READによ
りトランジスタ29が導通し、メモリセルの記憶データ
がセンスアンプ28により検出される。
【0054】図8(b)は、電源電圧VCCが低い場合の
タイミングチャート図である。上記の同様に、アドレス
の変化に伴い、アドレス変化検出信号ATDが電源電圧
ccまで立ち上がる。それに応答して、電圧VPRが昇
圧され、基準トランジスタ25(READ)のコントロ
ールゲートに電圧VWRとして印加される。この時、ト
ランジスタ107,109も導通し、読み出し用基準ト
ランジスタ25の電流とリークベリファイ用の基準トラ
ンジスタ105の電流ILEAKとが、センスアンプ110
で比較される。この例では、電源電圧Vccが低いので、
読み出し用基準トランジスタ25の電流は許容リーク電
流ILEAKと同等或いは小さいので、センスアンプ110
の出力はHレベルとなる。従って、活性化信号VCCDET
はLレベル(活性)となり、サブのブースタ回路61は
活性状態となる。従って、昇圧比は高い状態となる。
【0055】その後、その高い昇圧比で昇圧された昇圧
電圧VPWが、読み出し用基準トランジスタ25のコン
トロールゲートに印加され、読み出し信号READによ
りトランジスタ29が導通し、メモリセルの記憶データ
がセンスアンプ28により検出される。
【0056】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、不
揮発性メモリを有するメモリデバイスにおいて、読み出
し時のワード線の駆動電圧を電源電圧を所定比昇圧して
生成する場合、電源電圧のレベルに応じて、その昇圧比
を変更設定するので、常に昇圧電圧を適正なレベルに維
持することができ、正常な読み出し動作を保証すること
ができる。
【0057】更に、本発明によれば、読み出し時のワー
ド線の駆動電圧となる昇圧電圧を、許容されているリー
ク電流が存在してもプログラム状態のメモリセルトラン
ジスタの読み出しを正常に行える程度に高くし、また、
読み出し用の昇圧電圧が印加されたワード線に接続され
る選択のメモリセルトランジスタに過度の書き込み動作
が行われない程度に低くする様に、その昇圧比が制御さ
れる。従って、正常な読み出し動作が保証され、非選択
メモリセルトランジスタへの余分なディスターブ電圧が
印加されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フラッシュメモリの全体構成図である。
【図2】メモリセルトランジスタの電流・電圧特性の関
係を示す図である。
【図3】昇圧電圧VPWを発生する昇圧回路の第1の例
の回路図である。
【図4】図3の昇圧回路の動作を示すタイミングチャー
ト図である。
【図5】ブースタ部60,61の回路図である。
【図6】昇圧電圧VPWを発生する昇圧回路の第2の例
の回路図である。
【図7】昇圧電圧VPWを発生する昇圧回路の第3の例
の回路図である。
【図8】図7の昇圧回路の動作を示すタイミングチャー
ト図である。
【符号の説明】
MC メモリセルトランジスタ WL ワード線 BL ビット線 VPW 昇圧電圧 ILEAK 許容リーク電流 25 読み出し用基準トランジスタ 105 リークベリファイ用基準トランジスタ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不揮発性メモリを有するメモリデバイスに
    おいて、 複数のワード線および複数のビット線と、それらの交差
    位置に配置される不揮発性メモリとを有するメモリセル
    アレイと、 読み出し時に前記ワード線を昇圧電圧レベルまで駆動す
    るロウデコーダ回路と、 電源電圧を所定比昇圧して前記昇圧電圧を生成する昇圧
    回路とを有し、 前記昇圧回路は、前記電源電圧のレベルに応じて前記所
    定比を変更することを特徴とするメモリデバイス。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記昇圧回路は、供給されるアドレスの変化を検出する
    アドレス変化検出信号に応答して、前記電源電圧のレベ
    ルを検出し、当該検出されたレベルに応じて前記所定比
    を変更することを特徴とするメモリデバイス。
  3. 【請求項3】不揮発性メモリを有するメモリデバイスに
    おいて、 複数のワード線および複数のビット線と、それらの交差
    位置に配置される不揮発性メモリセルトランジスタとを
    有するメモリセルアレイと、 読み出し時に前記ワード線を昇圧電圧レベルまで駆動す
    るロウデコーダ回路と、 前記不揮発性メモリセルトランジスタを有し、そのゲー
    トが前記昇圧電圧に駆動される基準メモリセルトランジ
    スタと、 読み出し時に、前記メモリセルアレイ内のメモリセルト
    ランジスタと前記基準メモリセルトランジスタの電流に
    応じて前記メモリセルトランジスタのデータを検出する
    センスアンプと、 電源電圧を所定比昇圧して前記昇圧電圧を生成する昇圧
    回路とを有し、 前記昇圧回路は、前記電源電圧のレベルに応じて前記所
    定比を変更することを特徴とするメモリデバイス。
  4. 【請求項4】請求項3において、 前記昇圧比は、前記メモリセルトランジスタのリーク電
    流よりも前記基準メモリセルトランジスタの導通電流が
    大きくなる程度に前記昇圧電圧レベルが制御されるよう
    に変更されることを特徴とするメモリデバイス。
  5. 【請求項5】請求項3または4において、 前記昇圧比は、前記電源電圧が第1の電圧の時に第1の
    昇圧比になり、前記電源電圧が前記第1の電圧よりも低
    い第2の電圧の時に前記第1の昇圧比よりも高い第2の
    昇圧比になるよう、変更されることを特徴とするメモリ
    デバイス。
  6. 【請求項6】請求項4において、 更に、前記不揮発性メモリセルトランジスタを有し、許
    容されるリーク電流を生成するリーク電流用基準トラン
    ジスタを有し、 前記リーク電流用基準トランジスタの導通電流よりも前
    記基準メモリセルトランジスタの導通電流が小さくなる
    時に、前記昇圧比がより高く変更されることを特徴とす
    るメモリデバイス。
  7. 【請求項7】請求項3において、 前記昇圧比は、前記ワード線が前記昇圧電圧に駆動され
    た時に、当該ワード線に接続される選択された不揮発性
    メモリセルトランジスタに所定の書き込み動作が行われ
    ない程度に抑えられることを特徴とするメモリデバイ
    ス。
JP22396898A 1998-08-07 1998-08-07 昇圧比を変更するメモリデバイス Expired - Fee Related JP3693505B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22396898A JP3693505B2 (ja) 1998-08-07 1998-08-07 昇圧比を変更するメモリデバイス
US09/245,716 US6160736A (en) 1998-08-07 1999-02-08 Memory circuit for changing boost ratio
KR1019990005499A KR100323256B1 (ko) 1998-08-07 1999-02-19 승압비를 변경하는 메모리 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22396898A JP3693505B2 (ja) 1998-08-07 1998-08-07 昇圧比を変更するメモリデバイス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000057791A true JP2000057791A (ja) 2000-02-25
JP3693505B2 JP3693505B2 (ja) 2005-09-07

Family

ID=16806513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22396898A Expired - Fee Related JP3693505B2 (ja) 1998-08-07 1998-08-07 昇圧比を変更するメモリデバイス

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6160736A (ja)
JP (1) JP3693505B2 (ja)
KR (1) KR100323256B1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004109711A1 (ja) * 2003-06-05 2004-12-16 Fujitsu Limited 冗長メモリのブースタ回路を有する半導体メモリ
KR100665400B1 (ko) * 2000-10-26 2007-01-04 주식회사 하이닉스반도체 플래쉬 메모리 소자 및 그의 프로그램 방법
US7239554B2 (en) 2004-10-21 2007-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory device and method of improving programming characteristic
JP2012160239A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Lapis Semiconductor Co Ltd メモリ装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004103153A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Seiko Epson Corp 不揮発性半導体記憶装置の電圧発生回路
JP4124692B2 (ja) * 2003-04-25 2008-07-23 シャープ株式会社 不揮発性半導体記憶装置
JP2007272943A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 不揮発性半導体記憶装置
JP2019053799A (ja) * 2017-09-14 2019-04-04 東芝メモリ株式会社 半導体記憶装置
CN113595118A (zh) * 2021-07-30 2021-11-02 西安热工研究院有限公司 一种储能系统高穿有功、无功电流控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0696593A (ja) * 1992-09-14 1994-04-08 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JPH08329677A (ja) * 1995-06-01 1996-12-13 Sony Corp 半導体装置における電源電圧検出装置および半導体装置
JPH1145978A (ja) * 1997-07-28 1999-02-16 Toshiba Microelectron Corp 半導体記憶装置及び電圧発生回路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100665400B1 (ko) * 2000-10-26 2007-01-04 주식회사 하이닉스반도체 플래쉬 메모리 소자 및 그의 프로그램 방법
WO2004109711A1 (ja) * 2003-06-05 2004-12-16 Fujitsu Limited 冗長メモリのブースタ回路を有する半導体メモリ
US7239554B2 (en) 2004-10-21 2007-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory device and method of improving programming characteristic
JP2012160239A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Lapis Semiconductor Co Ltd メモリ装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000016834A (ko) 2000-03-25
US6160736A (en) 2000-12-12
JP3693505B2 (ja) 2005-09-07
KR100323256B1 (ko) 2002-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7808828B2 (en) Non volatile memory
JP5528798B2 (ja) ページ消去を有する不揮発性半導体メモリ
KR100406128B1 (ko) 비휘발성 반도체 기억장치
US6031760A (en) Semiconductor memory device and method of programming the same
JP4149637B2 (ja) 半導体装置
KR0184093B1 (ko) 불휘발성 반도체 기억장치와 그 소거방법
US6765828B2 (en) Non-volatile semiconductor storage device and method of reading out data
KR19980070995A (ko) 반도체 기억 장치
JP2003217288A (ja) リードディスターブを緩和したフラッシュメモリ
JP2001057088A (ja) Nand型不揮発性メモリ
JPH11260076A (ja) 半導体記憶装置
US5428580A (en) Nonvolatile semiconductor memory having an address-transition-detection circuit
JPH05182499A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
US6278639B1 (en) Booster circuit having booster cell sections connected in parallel, voltage generating circuit and semiconductor memory which use such booster circuit
JP2005285223A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びそのデータ書き換え方法
JP2001184892A (ja) 冗長機能を有する不揮発性半導体メモリ装置
JP3693505B2 (ja) 昇圧比を変更するメモリデバイス
JP2021034066A (ja) センスアンプ回路及び半導体メモリ装置
JP4680195B2 (ja) 半導体装置及びソース電圧制御方法
US7551490B2 (en) Flash memory device and method of reading data from flash memory device
JP4273558B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置およびその消去ベリファイ方法
JP2591324B2 (ja) 半導体記憶集積回路
JPH09306191A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JPH06150675A (ja) フラッシュメモリ
JPH0426996A (ja) 不揮発性半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050208

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050621

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080701

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090701

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100701

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100701

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110701

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110701

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110701

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120701

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120701

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130701

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees