JPH04214300A - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

Info

Publication number
JPH04214300A
JPH04214300A JP2410389A JP41038990A JPH04214300A JP H04214300 A JPH04214300 A JP H04214300A JP 2410389 A JP2410389 A JP 2410389A JP 41038990 A JP41038990 A JP 41038990A JP H04214300 A JPH04214300 A JP H04214300A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
word line
memory cell
spare
erase
erasing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2410389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nakayama
武志 中山
Yoshikazu Miyawaki
宮脇 好和
Shinichi Kobayashi
真一 小林
Yasushi Terada
寺田 康
Masanori Hayashigoe
正紀 林越
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2410389A priority Critical patent/JPH04214300A/en
Publication of JPH04214300A publication Critical patent/JPH04214300A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the yield of chips by selecting all word lines at the time of writing to a memory cell before erasing and selecting the redundancy word lines substd. with the normal and defective word lines at the time of impressing an erasing pulse. CONSTITUTION:The ordinary memory cell and the memory cell connecting to the word line including defective bits are subjected to the writing before erasing by a 1st word line selecting means which is constituted of an automatic erasing circuit M1, an address counter M2, a shift register M3, a switching circuit M6, and a low decoder M7. The ordinary memory cell and the substd. spare memory cell are selected at the time of erasing by a 2nd word line selecting means which is constituted of the circuit M1, the counter M2, an address buffer M8, a predecoder M9, and the low decoder M7. Overerasing of the memory cell including the defective bits and the memory cell which is not used is prevented even if the spare is put into the low side in this way and the overerasing of the defective word lines which do not execute erasing verification is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、不揮発性半導体記憶
装置、特に電気的に一括消去が可能なフラッシュEEP
ROMに関するものである。
[Industrial Application Field] This invention relates to non-volatile semiconductor memory devices, particularly flash EEP devices that can be electrically erased all at once.
It is related to ROM.

【0002】0002

【従来の技術】図7に「ISSCCダイジェスト・オブ
・テクニカルペーパーズ(1990)pp. 60〜6
1」に示された従来のフラッシュEEPROM(電気的
消去可能プログラマブルROM)のブロック構成図を示
す。 図に示すように、メモリアレイ1の周辺にYゲート2,
ソース線スイッチ3,ロウデコーダ4,コラムデコーダ
5が設けられている。このロウデコーダ4及びコラムデ
コーダ5にはアドレスバッファ6の出力が入力される。 またYゲート2を介してメモリアレイ1に書き込み回路
7及びセンスアンプ8が接続される。そしてこの書き込
み回路7及びセンスアンプ8は入出力バッファ9に接続
される。上記アドレスバッファ6にはアドレス信号A0
ないしAkが入力される。一方、入出力バッファ9には
入出力データ信号I/O0ないしI/O7が接続される
。さらに、モード制御回路10、消去制御回路11が設
けられている。上記モード制御回路10には制御信号/
EE,/CE,/OE,/PGMが入力される。
[Prior Art] Figure 7 shows "ISSCC Digest of Technical Papers (1990) pp. 60-6.
1 is a block diagram of a conventional flash EEPROM (electrically erasable programmable ROM) shown in FIG. As shown in the figure, Y gates 2,
A source line switch 3, a row decoder 4, and a column decoder 5 are provided. The output of the address buffer 6 is input to the row decoder 4 and column decoder 5. Further, a write circuit 7 and a sense amplifier 8 are connected to the memory array 1 via the Y gate 2. The write circuit 7 and sense amplifier 8 are connected to an input/output buffer 9. The address buffer 6 has an address signal A0.
or Ak is input. On the other hand, input/output data signals I/O0 to I/O7 are connected to the input/output buffer 9. Furthermore, a mode control circuit 10 and an erase control circuit 11 are provided. The mode control circuit 10 has a control signal/
EE, /CE, /OE, /PGM are input.

【0003】図8に上記消去制御回路11を詳細に示し
たEEPROMのブロック構成図を示す。消去制御回路
11は大別するとコマンド信号ラッチ12,シーケンス
制御回路13,ベリファイ電圧発生回路14,電圧スイ
ッチ15から構成されており、さらに上記シーケンス制
御回路13はアドレスカウンタ16,消去/消去ベリフ
ァイ制御回路17,デコーダ制御回路10,消去パルス
発生器19から構成されている。
FIG. 8 is a block diagram of an EEPROM showing the erase control circuit 11 in detail. Broadly speaking, the erase control circuit 11 is composed of a command signal latch 12, a sequence control circuit 13, a verify voltage generation circuit 14, and a voltage switch 15, and the sequence control circuit 13 further includes an address counter 16 and an erase/erase verify control circuit. 17, a decoder control circuit 10, and an erase pulse generator 19.

【0004】図9にメモリセルの断面図を示す。メモリ
セルはコントロールゲート20,フローティングゲート
21からなる2層のゲート、並びにドレイン拡散領域2
2,ソース拡散領域23とから構成されている。断面形
状は一般的なEPROMと同一であるが、フローティン
グゲート21と基板間の酸化膜厚がEPROMより薄く
、ほぼ100オームストロング程度に形成されている。
FIG. 9 shows a cross-sectional view of a memory cell. The memory cell has two gate layers consisting of a control gate 20 and a floating gate 21, and a drain diffusion region 2.
2 and a source diffusion region 23. Although the cross-sectional shape is the same as that of a general EPROM, the oxide film between the floating gate 21 and the substrate is thinner than that of the EPROM, and is approximately 100 ohms thick.

【0005】図10にメモリアレイの回路構成図を示す
。メモリアレイは上記図9に示すメモリセルが行方向,
列方向にアレイ配置され、ドレイン22がビット線24
(BL1,BL2…)に、コントロールゲート20がワ
ード線25(WL1,WL2…)に接続されており、さ
らにワード線25はロウデコーダ4に接続されている。 ビット線24は、コラムデコーダ5の出力(Y1,Y2
…)がゲートに入力されるYゲートトランジスタ26を
介して、I/O線27に接続される。またI/O線27
にはセンスアンプ8,書き込み回路7が接続されている
。メモリセルのソース23はソース線28に接続され、
ソース線28はソース線スイッチ3に接続されている。
FIG. 10 shows a circuit diagram of a memory array. In the memory array, the memory cells shown in FIG. 9 are arranged in the row direction,
They are arranged in an array in the column direction, and the drains 22 are connected to the bit lines 24.
(BL1, BL2...), the control gate 20 is connected to the word line 25 (WL1, WL2...), and the word line 25 is further connected to the row decoder 4. The bit line 24 is connected to the output of the column decoder 5 (Y1, Y2
) is connected to the I/O line 27 via the Y-gate transistor 26 whose gate is input. Also, I/O line 27
A sense amplifier 8 and a write circuit 7 are connected to. The source 23 of the memory cell is connected to a source line 28,
The source line 28 is connected to the source line switch 3.

【0006】次に動作について説明する。まず書き込み
動作について説明する。いま図10において一点鎖線で
囲んだメモリセルに書き込みを行う場合、書き込み回路
7が活性化されI/O線27に高圧(Vpp)が印加さ
れる。コラムデコーダ5により出力Y1が選択され、出
力Y1のレベルが高圧(Vpp)に昇圧される。このと
き出力Y2,Y3は“L”レベルに保たれる。さらに、
ロウデコーダ4により、ワード線25のうちWL1が選
択されワード線WL1のレベルが高圧(Vpp)に昇圧
される。ソース線28はソース線スイッチ3により接地
される。これにより、メモリセルのドレイン22,コン
トロールゲート20に高圧が印加さることとなり、また
ソース23は接地される。ドレイン22近傍のアバラン
シェ崩壊により生じたホットエレクトロンがフローティ
ングゲート21に注入されメモリトランジスタ(メモリ
セルのコントロールゲートをゲートとするトランジスタ
)のしきい値が高くなる。この状態を情報“0”が書き
込まれたものとする。
Next, the operation will be explained. First, the write operation will be explained. When writing to the memory cell surrounded by the dashed line in FIG. 10, the write circuit 7 is activated and a high voltage (Vpp) is applied to the I/O line 27. Output Y1 is selected by column decoder 5, and the level of output Y1 is boosted to high voltage (Vpp). At this time, outputs Y2 and Y3 are kept at "L" level. moreover,
The row decoder 4 selects WL1 among the word lines 25 and boosts the level of the word line WL1 to a high voltage (Vpp). The source line 28 is grounded by the source line switch 3. As a result, a high voltage is applied to the drain 22 and control gate 20 of the memory cell, and the source 23 is grounded. Hot electrons generated by avalanche collapse near the drain 22 are injected into the floating gate 21, increasing the threshold of the memory transistor (the transistor whose gate is the control gate of the memory cell). It is assumed that information "0" is written in this state.

【0007】消去は、メモリセルのソース23にソース
線スイッチ3により高圧(Vpp)を印加し、コントロ
ールゲート20を接地し、ドレイン22をフローティン
グに保つことにより行われる。フローティングゲート2
1,ソース23間の酸化膜に強い電界が誘起されトンネ
ル現象により電子がフローティングゲート21からソー
ス23に引き抜かれメモリトランジスタのしきい値が低
くなる。すなわち、コラムデコーダ5,ロウデコーダ4
の出力すべてを“L”にすることにより行われる。また
ソース線28が共通であるので消去はメモリアレイ一括
になされる。消去によりメモリセルには情報“1”が記
憶されたものとする。なおは以上の説明で、“H”レベ
ルとは電源電圧(5V)程度を示し、“L”レベルは接
地電位を示すものとする。
Erasing is performed by applying a high voltage (Vpp) to the source 23 of the memory cell using the source line switch 3, grounding the control gate 20, and keeping the drain 22 floating. floating gate 2
A strong electric field is induced in the oxide film between the floating gate 21 and the source 23, and electrons are extracted from the floating gate 21 to the source 23 due to a tunneling phenomenon, thereby lowering the threshold value of the memory transistor. That is, column decoder 5, row decoder 4
This is done by setting all outputs to "L". Furthermore, since the source line 28 is common, erasure is performed in the memory array all at once. It is assumed that information "1" is stored in the memory cell by erasure. In the above description, the "H" level indicates approximately the power supply voltage (5V), and the "L" level indicates the ground potential.

【0008】次に読み出しについて説明する。図10に
おいて一点鎖線で囲んだメモリセルについて読み出しを
行う場合、コラムデコーダ5によりY1のレベルが“H
”となり他のコラムデコーダ5の出力(Y2,Y3…)
は“L”に保たれる。ロウデコーダ4によりWL1のレ
ベルが“H”となり他のワード線は“L”レベルに保た
れる。ソース線28はソース線スイッチ3により接地さ
れる。メモリセルが書き込み状態でありメモリトランジ
スタのしきい値が高ければ、コントロールゲート20に
“H”レベルが印加されてもメモリトランジスタは導通
せず、ビット線24からソース線28に電流は流れない
。一方メモリセルが消去状態でありメモリトランジスタ
のしきい値が低ければメモリトランジスタは導通し、ビ
ット線24からソース線28にメモリセルを介して電流
が流れる。メモリセルを介して電流が流れるか否かをセ
ンスアンプ8により検出し、メモリセルに記憶された情
報が“1”であるか“0”であるかを判定する。
Next, reading will be explained. When reading the memory cells surrounded by the dashed line in FIG. 10, the column decoder 5 sets the level of Y1 to “H”.
” and the output of other column decoders 5 (Y2, Y3...)
is kept at "L". The row decoder 4 sets the level of WL1 to "H" and keeps the other word lines at "L" level. The source line 28 is grounded by the source line switch 3. If the memory cell is in a write state and the threshold value of the memory transistor is high, even if an "H" level is applied to the control gate 20, the memory transistor will not conduct, and no current will flow from the bit line 24 to the source line 28. On the other hand, if the memory cell is in an erased state and the threshold value of the memory transistor is low, the memory transistor becomes conductive and current flows from the bit line 24 to the source line 28 through the memory cell. The sense amplifier 8 detects whether or not current flows through the memory cell, and determines whether the information stored in the memory cell is "1" or "0".

【0009】ところで、EPROMでは消去が紫外線照
射によってなされるため、フローティングゲートが電気
的に中性になると、それ以上にはフローティングゲート
から電子は引き抜かれず、メモリトランジスタのしきい
値は1V程度以下にはならない。一方、トンネル現象を
利用して電子の引き抜きを行なうフラッシュEEPRO
Mでは、フローティングゲートから電子が過剰に引き抜
かれ、フローティングゲートが正に帯電してしまうとい
うことが起こり得る。(以下、この現象を過消去もしく
は過剰消去と呼ぶ。)すなわちメモリトランジスタのし
きい値が負になってしまうため、その後の読み出し,書
き込みに支障をきたす。
By the way, since erasing in EPROM is done by irradiation with ultraviolet rays, once the floating gate becomes electrically neutral, no more electrons are extracted from the floating gate, and the threshold value of the memory transistor drops to about 1V or less. Must not be. On the other hand, flash EEPRO uses tunneling phenomenon to extract electrons.
In M, electrons may be excessively extracted from the floating gate, and the floating gate may become positively charged. (Hereinafter, this phenomenon will be referred to as over-erasing or over-erasing.) In other words, the threshold value of the memory transistor becomes negative, causing trouble in subsequent reading and writing.

【0010】具体的には、読み出し時に非選択でワード
線のレベルが“L”であり、メモリトランジスタのコン
トロールゲートに印加されるレベルが“L”であっても
該メモリトランジスタを介してビット線から電流が流れ
てしまうので、同一ビット線上の読み出しを行おうとす
るメモリセルが書き込み状態でしきい値が高くとも“1
”を読み出してしまう。また、書き込み時においても過
消去されたメモリセルを介してリーク電流が流れるため
書き込み特性が劣化しさらには書き込み不能になってし
まう。
Specifically, even if the word line is unselected and the level of the word line is "L" at the time of reading, and the level applied to the control gate of the memory transistor is "L", the bit line is not selected through the memory transistor. Therefore, even if the memory cell on the same bit line that is about to be read is in the write state and the threshold value is high,
Furthermore, even during writing, leakage current flows through over-erased memory cells, resulting in deterioration of write characteristics and furthermore, making writing impossible.

【0011】この過消去を防止するために自動消去機能
を設けられている。これは、短い消去パルスをメモリセ
ルのソースに印加し、その後に読み出しを行い、メモリ
トランジスタのしきい値が所定の値より低くなったかど
うかをチェックするという動作を全てのメモリセルのし
きい値が所定の値より低くなるまで繰り返すことにより
、消去され易いメモリトランジスタのしきい値が負にな
るのを防ごうというものである。このしきい値をチェッ
クする読み出し動作を消去ベリファイ動作と呼ぶ。
[0011] In order to prevent this over-erasing, an automatic erasing function is provided. It applies a short erase pulse to the source of a memory cell, then performs a read and checks whether the threshold of the memory transistor has become lower than a predetermined value. By repeating this process until becomes lower than a predetermined value, the threshold value of the memory transistor, which is easily erased, is prevented from becoming negative. A read operation for checking this threshold value is called an erase verify operation.

【0012】以下、消去動作について詳しく説明する。 図7及び図8の消去制御回路11において、コマンド信
号ラッチ12は入力された制御信号をラッチするもので
、消去動作中システムバスを解放するためのものである
。シーケンス制御回路13は消去パルスの発生、消去ベ
リファイ動作を制御するためのものである。さらに図1
1に消去時のクロックタイミング図を示す。消去動作は
、制御信号/CEが“L”の時、制御信号/EEが一定
時間“L”に保たれると開始される(tEW=50ns
)。この時、制御信号/OEと/PGMは“H”である
ことが必要である。消去モードにはいると、消去パルス
の印加、消去ベリファイ動作は自動的に繰り返され、制
御信号を印加する必要はない。内部動作、すなわち消去
動作が継続されているかどうかは入出力ピンI/O7の
ステータスポーリングモードにより知ることができる。 これは、制御信号/CE,/OE,/EEを“L”とし
/PGMを“H”としたとき、消去動作中ならばI/O
7に“L”が出力され、消去が終了したならば、“H”
が出力されるというものである。コマンド信号ラッチ1
2はステータスポーリングコマンド以外の制御信号並び
にアドレス信号を受け付けない。
The erase operation will be explained in detail below. In the erase control circuit 11 of FIGS. 7 and 8, the command signal latch 12 latches the input control signal and releases the system bus during the erase operation. The sequence control circuit 13 is for controlling generation of erase pulses and erase verify operations. Furthermore, Figure 1
1 shows a clock timing diagram during erasing. The erase operation starts when the control signal /EE is kept at "L" for a certain period of time when the control signal /CE is "L" (tEW=50ns
). At this time, control signals /OE and /PGM need to be at "H". When the erase mode is entered, the application of the erase pulse and the erase verify operation are automatically repeated, and there is no need to apply a control signal. Whether or not the internal operation, that is, the erase operation is being continued, can be determined by the status polling mode of the input/output pin I/O7. This means that when the control signals /CE, /OE, /EE are set to "L" and /PGM is set to "H", if the erase operation is in progress, the I/O
“L” is output to 7, and when erasing is completed, “H” is output.
is output. Command signal latch 1
2 does not accept control signals other than status polling commands and address signals.

【0013】消去モードでは、まず、全てのメモリセル
に書き込みがなされ、しきい値が高くされる。この動作
を行わずに、しきい値が低い状態のメモリセルに消去パ
ルスを印加すると、過消去されてしまう。アドレスカウ
ンタ16により発生されたアドレス信号がアドレスバッ
ファ6に入力される。ロウデコーダ4,コラムデコーダ
5,書き込み回路7は消去/消去ベリファイ制御回路1
7により制御される。次に、消去/消去ベリファイ動作
が開始される。全てのメモリセルのソースに高圧を印加
し、全てのワード線を接地することによりチップ消去が
行われる。
In the erase mode, first, all memory cells are written and their threshold values are raised. If an erase pulse is applied to a memory cell with a low threshold without performing this operation, over-erasing will occur. An address signal generated by address counter 16 is input to address buffer 6. Row decoder 4, column decoder 5, and write circuit 7 are erase/erase verify control circuit 1
7. Next, an erase/erase verify operation is started. Chip erasure is performed by applying high voltage to the sources of all memory cells and grounding all word lines.

【0014】10msの消去パルスの印加の後、消去ベ
リファイが行われる。シーケンス制御回路13はアドレ
スカウンタ16により発生されたアドレス信号により選
択されたメモリセルの読み出しを順次行ってゆく。消去
ベリファイは、しきい値の高いメモリセルが発見される
まで継続される。ここでもし、しきい値の高いメモリセ
ルが残っていると、ベリファイ動作は中止され、上記消
去動作が繰り返される。この消去/消去ベリファイ動作
は全てのメモリセルのしきい値が低くなったと判定され
るまで繰り返される。最後に、ステータスポーリング信
号が“H”となり、全ての消去動作が終了する。
After applying the 10 ms erase pulse, erase verify is performed. The sequence control circuit 13 sequentially reads out memory cells selected by the address signal generated by the address counter 16. Erase verify continues until a memory cell with a high threshold is found. Here, if memory cells with high threshold values remain, the verify operation is stopped and the above erase operation is repeated. This erase/erase verify operation is repeated until it is determined that the threshold values of all memory cells have become low. Finally, the status polling signal becomes "H" and all erasing operations are completed.

【0015】ところで読み出し時の動作マージンを確保
するために、消去ベリファイ動作は低い電源電圧条件で
行われなければならない。これは、選択されたワード線
、すなわちメモリトランジスタのコントロールゲートに
は電源電圧、もしくは電源電圧からNチャネルトランジ
スタのしきい値分低い電圧が印加されるため、電源電圧
が5Vの時、メモリトランジスタが導通し、しきい値が
低いと判定されても、低い電源電圧の時導通しない可能
性があるためである。また、導通したとしても流れる電
流が少なく読み出しアクセスの遅延を引き起こす可能性
があるからである。そのために、ベリファイ電圧発生器
14が設けられている。ベリファイ電圧発生器14は3
.4Vをロウデコーダ4,センスアンプ8に供給する。 すなわち、電源電圧3.4Vでの読み出しを可能とする
。電圧スイッチ15は電源電圧の5V、書き込み時に用
いられる高圧12V、さらにベリファイ電圧3.4Vを
切り換える回路であり、ロウデコーダ4,コラムデコー
ダ5には12V,5V,3.4Vを供給し、センスアン
プには5Vもしくは3.4Vを供給する。
By the way, in order to ensure an operational margin during reading, the erase verify operation must be performed under a low power supply voltage condition. This is because the power supply voltage or a voltage lower than the power supply voltage by the threshold value of the N-channel transistor is applied to the selected word line, that is, the control gate of the memory transistor. This is because even if it is determined that there is conduction and the threshold value is low, there is a possibility that there is no conduction when the power supply voltage is low. Further, even if conduction occurs, the amount of current that flows is small and may cause a delay in read access. For this purpose, a verify voltage generator 14 is provided. The verify voltage generator 14 is 3
.. 4V is supplied to the row decoder 4 and sense amplifier 8. That is, reading at a power supply voltage of 3.4V is possible. The voltage switch 15 is a circuit that switches between a power supply voltage of 5V, a high voltage of 12V used during writing, and a verify voltage of 3.4V. It supplies 12V, 5V, and 3.4V to the row decoder 4 and column decoder 5, and supplies 12V, 5V, and 3.4V to the sense amplifier. Supply 5V or 3.4V to.

【0016】以上のように構成されたフラッシュEEP
ROMに冗長メモリセルを入れる場合を考える。冗長メ
モリセルはメモリアレイ内の不良メモリセルと置き換え
ることによりメモリセルに不良があってもチップとして
良品にすることができる技術で、歩留まりを上げるため
に効果がある方法である。冗長メモリセルは通常、ビッ
ト単位ではなくワード線単位またはビット線単位に設け
られる。ここではワード線単位に設ける場合について考
える。不良ビットを含むワード線をスペアのワード線と
置き換えるためには不良ワード線を選択するアドレスデ
ータをチップに記憶させる必要がある。この記憶手段と
して通常ポリヒューズをレーザーで溶断する方法が用い
られる。この方法で普通に回路を構成すると、不良ワー
ド線を選択するアドレスが入力されれば、必ずスペアの
ワード線が選択されることになる。従来例では過消去を
避けるために消去前に全てのメモリセルに対して書き込
みを行うが、前記のように不良ワード線のアドレスに書
き込みを行う時は一意的にスペアのワード線が選択され
てしまい不良ワード線に書き込みは行われない。またス
ペアのワード線は通常複数本用意されているが、全ての
スペアワード線が使われるとは限らない。スペアワード
線の一部だけを使った場合、使われないスペアワード線
は前記と同様に消去前書き込みがなされない。この消去
前書き込みの行われないワード線につながるメモリセル
はしきい値電圧が低いままであるため、消去パルスが印
加されると過消去されてしまう。
Flash EEP configured as above
Consider the case where redundant memory cells are included in the ROM. Redundant memory cells are a technique that allows a defective memory cell to be replaced with a defective memory cell in a memory array so that it can be made into a good chip even if the memory cell is defective, and is an effective method for increasing yield. Redundant memory cells are usually provided not on a bit-by-bit basis but on a word-line or bit-line basis. Here, we will consider the case where each word line is provided. In order to replace a word line containing a defective bit with a spare word line, it is necessary to store address data for selecting the defective word line in the chip. As this storage means, a method is usually used in which a polyfuse is blown out using a laser. If a circuit is normally constructed using this method, a spare word line will always be selected when an address for selecting a defective word line is input. In the conventional example, all memory cells are written to before erasing to avoid over-erasing, but as mentioned above, when writing to the address of a defective word line, a spare word line is uniquely selected. As a result, no writing is performed to the defective word line. Further, although a plurality of spare word lines are usually prepared, not all spare word lines are necessarily used. When only a portion of the spare word lines are used, pre-erase writing is not performed on the unused spare word lines as described above. Since the threshold voltage of the memory cells connected to the word line to which no pre-erase writing is performed remains low, they will be over-erased when an erase pulse is applied.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】従来の不揮発性半導体
記憶装置は以上のように構成されているので、ロウ側に
スペアのワード線を入れることができず、チップの歩留
まりを上げることが困難であった。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional nonvolatile semiconductor memory devices are configured as described above, so it is not possible to insert a spare word line on the row side, making it difficult to increase the yield of chips. there were.

【0018】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、ロウ側にスペアのワード線を入れ
ても過消去されることがなく、チップの歩留まりを向上
させることができる不揮発性半導体記憶装置を得ること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even if a spare word line is inserted on the row side, over-erasing will not occur, and the yield of chips can be improved. The purpose is to obtain a nonvolatile semiconductor memory device.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明に係る不揮発性
半導体記憶装置は、消去前にメモリセルへ書込みを行な
う際、冗長ワード線を含む全てのワード線を選択する第
1のワード線選択手段と、消去パルス印加時、正常ワー
ド線と、不良ワード線と置換された冗長ワード線とを選
択する第2のワード線選択手段とを設けたものである。
[Means for Solving the Problems] A nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention includes a first word line selection means for selecting all word lines including a redundant word line when writing to a memory cell before erasing. and second word line selection means for selecting a normal word line and a redundant word line replaced by a defective word line when an erase pulse is applied.

【0020】[0020]

【作用】この発明によれば、第1のワード線選択手段で
もって、消去前書込みを、通常のメモリセル,不良ビッ
トを含むワード線につながるメモリセル,及び全てのス
ペアワード線につながるメモリセルに対して行なうとと
もに、消去時、第2のワード線選択手段でもって、通常
のメモリセル、及び置き換えを行ったスペアのメモリセ
ルに対してのみ行なうようにしたので、ロウ側にスペア
を入れても不良ビットを含むワード線につながるメモリ
セルや、使われていないスペアのワード線につながるメ
モリセルが過消去されることがなく、また消去ベリファ
イが行われない不良ワード線の過消去を確実に防止する
ことができる。
According to the present invention, the first word line selection means performs pre-erase programming on normal memory cells, memory cells connected to a word line containing a defective bit, and memory cells connected to all spare word lines. At the same time, when erasing, the second word line selection means is used to erase only normal memory cells and replaced spare memory cells, so spares are placed on the row side. It also ensures that memory cells connected to word lines containing defective bits and memory cells connected to unused spare word lines are not over-erased, and that defective word lines that are not erase-verified are not over-erased. It can be prevented.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の一実施例による不揮発性半導
体記憶装置のチップ周辺部を示すブロック図であり、図
において、M1は自動消去制御回路であり、M2はアド
レスカウンタ、M3はシフトレジスタ、M4はスペア活
性化回路、M5はスベアデコーダ、M6は切り替え回路
、M7はロウデコーダ、M8はアドレスバッファ、M9
はプリデコーダであり、上記自動消去制御回路M1,ア
ドレスカウンタM2,シフトレジスタM3,切り替え回
路M6,ロウデコーダM7が第1のワード線選択手段の
機能を実現し、自動消去制御回路M1,アドレスカウン
タM2,アドレスバッファM8,プリデコーダM9,ロ
ウデコーダM7が第2のワード線選択手段の機能を実現
するものとなっている。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing the chip peripheral part of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. In the figure, M1 is an automatic erase control circuit, M2 is an address counter, and M3 is a shifter. register, M4 is a spare activation circuit, M5 is a spare decoder, M6 is a switching circuit, M7 is a row decoder, M8 is an address buffer, M9
is a pre-decoder, and the automatic erase control circuit M1, address counter M2, shift register M3, switching circuit M6, and row decoder M7 realize the function of the first word line selection means, and the automatic erase control circuit M1, address counter M2, address buffer M8, predecoder M9, and row decoder M7 realize the function of the second word line selection means.

【0022】図2は図1のスペア活性化回路M4の回路
図であり、ポリヒューズを溶断するタイプものである。 図3は図1のスペアロウを選択するスペアデコーダM5
の回路図、図4は図1のアドレスカウンタM2とシフト
レジスタM3の構成図を示し、アドレスカウンタM2は
自動消去時に自動的にアドレスをカウントアップし、シ
フトレジスタM3はスペアロウを順次選択する。
FIG. 2 is a circuit diagram of the spare activation circuit M4 of FIG. 1, which is of the type that blows out a polyfuse. Figure 3 shows spare decoder M5 that selects the spare row in Figure 1.
FIG. 4 shows a configuration diagram of the address counter M2 and shift register M3 of FIG. 1, where the address counter M2 automatically counts up addresses during automatic erasure, and the shift register M3 sequentially selects spare rows.

【0023】さらに詳しくは、図2において、31,3
2はPチャネルトランジスタ、33はポリヒューズ、3
4はNチャネルトランジスタ、35,37は2入力NA
NDゲート、36,38はインバータ、39はアドレス
を活性化するとき“H”になる信号、40は消去前書き
込みの時“L”になる信号、41はスペアロウを使って
いるときに“H”になる信号である。図3において、4
2,45,46はPチャネルトランジスタ、43,44
はポリヒューズ、47,48,49はNチャネルトラン
ジスタ、50,51はアドレスのプリデコード信号、5
2はインバータ、53はスペアロウが選択されたとき“
H”になる信号である。
More specifically, in FIG.
2 is a P-channel transistor, 33 is a polyfuse, 3
4 is an N-channel transistor, 35 and 37 are 2-input NA
ND gates, 36 and 38 are inverters, 39 is a signal that becomes "H" when activating the address, 40 is a signal that becomes "L" when writing before erasing, and 41 is "H" when using spare rows. This is a signal that becomes . In Figure 3, 4
2, 45, 46 are P-channel transistors, 43, 44
is a polyfuse, 47, 48, 49 are N-channel transistors, 50, 51 are address predecode signals, 5
2 is an inverter, 53 is a spare row when selected.
This is a signal that goes high.

【0024】次に動作について説明する。ここではスペ
アワード線の選択動作について詳しく述べ、従来例と同
じ動作についてはその説明を省略する。まず不良ビット
を含むワード線のアドレスを記憶する方法について述べ
る。図2のスペア活性化回路M4はスペアロウ1本につ
き1つあり、使いたいスペアロウに対応するスペア活性
化回路のポリヒューズ33をレーザーで溶断することに
より、そのスペアロウを活性化することができる。次に
図3のスペアデコーダにおいて、不良アドレスに対応す
るプリデコード信号、例えばPRD1が入力するPチャ
ネルトランジスタ45,47の出力に接続するポリヒュ
ーズ43のみを残して他のポリヒューズ44をすべて溶
断する。以上によりアドレスを記憶することができる。
Next, the operation will be explained. Here, the spare word line selection operation will be described in detail, and the explanation of operations that are the same as in the conventional example will be omitted. First, a method for storing the address of a word line containing a defective bit will be described. There is one spare activation circuit M4 for each spare row in FIG. 2, and by blowing out the polyfuse 33 of the spare activation circuit corresponding to the desired spare row with a laser, that spare row can be activated. Next, in the spare decoder shown in FIG. 3, all the other polyfuses 44 are blown out, leaving only the polyfuse 43 connected to the outputs of the P-channel transistors 45 and 47 to which the predecode signal corresponding to the defective address, for example PRD1, is input. . The address can be stored in the manner described above.

【0025】次に書き込み,読み出し時の動作について
説明する。図2において、初期状態では、SPS信号3
9が“L”、/PRPRO信号40が“H”であるため
、NAND37出力が“H”、インバータ38出力が“
L”になり、Pチャネルトランジスタ31がオン、Nチ
ャネルトランジスタ34がオフする。そのためノードN
1はPチャネルトランジスタ31により“H”に充電さ
れている。NAND35の入力が“H”と“L”である
ため、その出力は“H”でSPE41は“L”になる。
Next, write and read operations will be explained. In FIG. 2, in the initial state, the SPS signal 3
9 is “L” and the /PRPRO signal 40 is “H”, the NAND 37 output is “H” and the inverter 38 output is “H”.
”, the P-channel transistor 31 is turned on, and the N-channel transistor 34 is turned off. Therefore, the node N
1 is charged to “H” by the P-channel transistor 31. Since the inputs of the NAND 35 are "H" and "L", its output is "H" and the SPE 41 is "L".

【0026】次に書き込み,読み出しが始まると、SP
S,/PRPRO信号が“H”になり、NANDゲート
35の出力が“L”、インバータ36の出力が“H”に
なる。ポリヒューズ33が溶断されている場合はNチャ
ネルトランジスタ34がノードN1と切り離されている
ため、インバータ38の出力が“H”になってもノード
N1は“H”を保っている。そこでNAND35の出力
は“L”になり、SPE41は“H”になる。図3でS
PE411が“H”であり、ポリヒューズ43を残して
他のヒューズが全てが溶断されている場合、50のPR
D1が“H”の時のみノードN2が“L”になり、SP
R1Eは“H”になって、スペアロウが選択される。
Next, when writing and reading start, SP
The S, /PRPRO signal becomes "H", the output of the NAND gate 35 becomes "L", and the output of the inverter 36 becomes "H". When the polyfuse 33 is blown, the N-channel transistor 34 is disconnected from the node N1, so that even if the output of the inverter 38 becomes "H", the node N1 remains "H". Therefore, the output of NAND35 becomes "L" and the output of SPE41 becomes "H". In Figure 3, S
When PE411 is "H" and all the fuses except polyfuse 43 are blown, the PR of 50
Only when D1 is “H”, node N2 becomes “L” and SP
R1E becomes "H" and a spare row is selected.

【0027】一方、図2でポリヒューズ33が溶断され
ていない場合、インバータ38の出力の“H”で、Nチ
ャネルトランジスタ34がオンし、ノードN1は“L”
になり、NAND35の出力は“H”でSPE41は“
L”のままである。SPE41が“L”の場合は図3で
ポリヒューズの溶断のいかんに係わらずノードN2は“
H”のままで、SPE1Eは“L”となり、スペアロウ
は選択されない。
On the other hand, when the polyfuse 33 is not blown in FIG. 2, the N-channel transistor 34 is turned on by the "H" output of the inverter 38, and the node N1 is "L".
, the output of NAND35 is “H” and the output of SPE41 is “
When the SPE41 is "L", the node N2 remains "L" in FIG. 3 regardless of whether or not the polyfuse is blown.
While it remains at "H", SPE1E becomes "L" and the spare row is not selected.

【0028】次に消去前書き込み時の動作について説明
する。初期状態については前記と同じであるが、消去前
書き込みにはいると、/PRPRO40が“L”になり
、NAND37の出力は“H”、インバータ38の出力
は“L”になるため、ポリヒューズ33が溶断されてい
た場合でもSPE41は“L”になる。SPE41が“
L”の場合、図3の回路の動作は前記と同じで、スペア
ロウは選択されない。つまり不良のワード線が選択され
、スペアのワード線は選択されない。消去前書き込みは
自動消去制御回路M1で制御され、書き込みを行うアド
レスをアドレスカウンタM2で順次カウントアップする
。アドレスカウンタM2が不良ワード線を選択するとき
上記理由でスペアのワード線は選択されず、不良ワード
線に対して書き込みがなされる。さらに図4のようにア
ドレスカウンタM2の最終段にスペアワード線の分だけ
シフトレジスタM3を設けているため、全アドレスのカ
ウントを終了した後にスペアのワード線に対しても書き
込みを行う。
Next, the operation at the time of writing before erasing will be explained. The initial state is the same as above, but when entering pre-erase programming, /PRPRO40 becomes "L", the output of NAND37 becomes "H", and the output of inverter 38 becomes "L", so the polyfuse Even if SPE 33 is fused, SPE 41 becomes "L". SPE41 is “
In the case of "L", the operation of the circuit in FIG. 3 is the same as above, and the spare row is not selected. In other words, the defective word line is selected and the spare word line is not selected. The pre-erase write is controlled by the automatic erase control circuit M1. The address counter M2 sequentially counts up the address to be written.When the address counter M2 selects a defective word line, the spare word line is not selected for the above-mentioned reason, and writing is performed to the defective word line. Further, as shown in FIG. 4, shift registers M3 corresponding to the spare word lines are provided at the final stage of the address counter M2, so that writing is also performed on the spare word lines after counting all addresses.

【0029】以上の動作により消去前書き込みを通常の
メモリセル,不良ビットを含むワード線につながるメモ
リセル,全てのスペアワード線につながるメモリセルに
対して行う。この動作により過消去になるメモリセルの
現れる可能性は極めて低くなる。しかし、次に示す状況
で過消去になるメモリセルが現れる可能性を否定できな
い。
By the above-described operation, pre-erase programming is performed on normal memory cells, memory cells connected to word lines containing defective bits, and memory cells connected to all spare word lines. This operation makes it extremely unlikely that a memory cell will be overerased. However, it cannot be denied that some memory cells may be overerased under the following circumstances.

【0030】すなわち、消去パルスを与えるときは全て
のワード線を“L”にしてソース線に高電圧を印加し、
その後消去ベリファイをするときは前記/PRPRO4
0が“H”になり、SPE41が“H”になるため、不
良のワード線は選択されず、スペアのワード線が選択さ
れる。不良ワード線は消去不良のメモリセルがあったた
め、スペアのワード線に置き換えたものであるから、不
良ワード線の消去ベリファイはパスしない。このことか
ら、消去ベリファイの時は不良ワード線を選択せず、置
き換えられたスペアワード線を選択する。つまり、不良
ワード線につながるメモリセルは消去パルスを与えられ
た後、消去ベリファイがなされない。そのため、不良ワ
ード線につながるメモリセルで過消去が現れる可能性が
ある。
That is, when applying an erase pulse, all word lines are set to "L" and a high voltage is applied to the source line.
After that, when performing erase verification, use the /PRPRO4
0 becomes "H" and the SPE41 becomes "H", so the defective word line is not selected, but the spare word line is selected. Since the defective word line had a memory cell with an erase defect and was replaced with a spare word line, the erase verify of the defective word line does not pass. For this reason, during erase verification, the defective word line is not selected, but the replaced spare word line is selected. In other words, after the memory cells connected to the defective word line are given an erase pulse, erase verification is not performed. Therefore, over-erasing may occur in memory cells connected to the defective word line.

【0031】そこで、以下の構成用件を追加する。すな
わち図5はアドレスバッファM8を示す回路図、図6は
ロウデコーダM7を示す回路図である。さらに詳しくは
、図5で54,57,58は2入力NORゲート、55
,56,59,60はインバータ、61は外部より入力
されるアドレス、62はチップエネーブル信号、63は
消去パルスを印加するとき“H”になる信号、64はア
ドレスバッファの出力の正論理信号、65はアドレスバ
ッファの出力の負論理信号である。図6で66,67,
70,71はインバータ、68はNANDゲート、69
,77,78はPチャネルトランジスタ、72,73,
74,75,76,79はNチャネルトランジスタ、8
3はスペアのワード線が選択されたときノーマルのワー
ド線を非活性にする/NED信号、84はアドレスバッ
ファの出力をプリデコードした信号、85,86はスペ
アワード線を活性化する信号、87はラッチのリセット
信号、88は消去パルス印加前のダミー読み出しサイク
ルの時“H”になる信号、90は消去パルス印加時に“
H”になる信号、89は90の負論理信号、91はプリ
デコード信号、92は91の負論理信号、93,94は
スペアワード線、95はワード線、80,81は82で
示す部分と同一回路である。
Therefore, the following configuration requirements are added. That is, FIG. 5 is a circuit diagram showing address buffer M8, and FIG. 6 is a circuit diagram showing row decoder M7. More specifically, in FIG. 5, 54, 57, 58 are 2-input NOR gates, 55
, 56, 59, and 60 are inverters, 61 is an address input from the outside, 62 is a chip enable signal, 63 is a signal that becomes "H" when an erase pulse is applied, and 64 is a positive logic signal output from the address buffer. , 65 are negative logic signals output from the address buffer. 66, 67 in Figure 6,
70, 71 are inverters, 68 is a NAND gate, 69
, 77, 78 are P-channel transistors, 72, 73,
74, 75, 76, 79 are N-channel transistors, 8
3 is a /NED signal that deactivates the normal word line when a spare word line is selected; 84 is a signal obtained by predecoding the output of the address buffer; 85 and 86 are signals that activate the spare word line; 87 is a latch reset signal, 88 is a signal that becomes “H” during a dummy read cycle before applying an erase pulse, and 90 is a signal that becomes “H” when an erase pulse is applied.
89 is a negative logic signal of 90, 91 is a predecode signal, 92 is a negative logic signal of 91, 93 and 94 are spare word lines, 95 is a word line, 80 and 81 are the parts indicated by 82. It is the same circuit.

【0032】次に動作について説明する。読み出し,書
き込み,消去前書き込み,消去ベリファイでは図5のA
AH63は“L”であるため、A64,/A65はそれ
ぞれ正論理、負論理の信号を出力する。プリデコード信
号84はある組合せで、すべてが“H”になり、そのア
ドレスがスペアに置き換えられていなければ/NED8
3も“H”になるので、NAND68の出力は“L”に
なる。/ERP89が“H”、ERP90が“L”であ
るため、NAND68の出力が次段に伝えられる。プリ
デコード信号91が“H”であれば、トランジスタ75
がオンして、78,79のゲートをNAND68の出力
で“L”に引くため、ワード線95は“H”が出力され
る。また、上記ワード線がスペアワード線に置き換えら
れている場合、/NED83が“L”になり、NAND
68の出力が“H”になるため、前記とは逆の論理でワ
ード線95は“L”になる。この時はSPE1,SPE
2のどらちかが活性化しており、スペアワード線93,
94のどらちかが“H”になる。
Next, the operation will be explained. For read, write, write before erase, and erase verify, see A in Figure 5.
Since AH63 is "L", A64 and /A65 output positive logic and negative logic signals, respectively. If all of the predecode signals 84 become "H" in a certain combination and the address is not replaced with a spare, /NED8
3 also becomes "H", so the output of NAND68 becomes "L". Since /ERP89 is "H" and ERP90 is "L", the output of NAND68 is transmitted to the next stage. If the predecode signal 91 is “H”, the transistor 75
is turned on and the gates of 78 and 79 are pulled to "L" by the output of NAND 68, so that the word line 95 outputs "H". In addition, when the above word line is replaced with a spare word line, /NED83 becomes “L” and NAND
Since the output of the word line 68 becomes "H", the word line 95 becomes "L" with the logic opposite to the above. At this time, SPE1, SPE
Either one of 2 is activated, and the spare word line 93,
Either one of 94 becomes "H".

【0033】次に消去パルスを与える動作について説明
する。消去パルスを与える動作の前にダミー読み出しサ
イクルを行う。ダミー読み出しサイクルの動作にはいる
とRST87がワンショットのパルスを出力し、70,
71からなるラッチのリセットを行い、ノードN1は“
L”になる。次にDUMRE88を“H”にして、全ア
ドレスに対して読み出し動作を行う。この読み出し期間
中にノーマルロウデコーダ82ではスペアに置き換えら
れていない場合、NAND68の出力が1回は“L”を
出力するため、トランジスタ69がオンしてノードN1
を“H”にする。スペアに置き換えられているロウデコ
ーダでは84がすべて“H”になっても同時に/NED
83が“L”になるため,NAND68の出力は一度も
“L”にならずトランジスタ69がオンしないため、ノ
ードN1は“L”を保つ。また、スペアのロウデコーダ
ではスペアに置き換えられたものだけ(例えばSPE1
)“H”になるため、80のNAND68の出力だけが
“L”になり,ノードN1を“H”にする。このダミー
読み出しサイクルが終了したときに、スペアに置き換え
られていないノーマルロウデコーダのノードN1とスペ
アに置き換えられたスペアロウデコーダのノードN1は
“H”をラッチしており、スペアに置き換えられたノー
マルロウデコーダのノードN1と未使用のスペアロウデ
コーダのノードN1は“L”をラッチしている。
Next, the operation of applying an erase pulse will be explained. A dummy read cycle is performed before the operation of applying the erase pulse. When entering the dummy read cycle operation, RST87 outputs a one-shot pulse, 70,
71 is reset, and node N1 becomes “
Next, DUMRE88 is set to "H" and a read operation is performed for all addresses.During this read period, if the normal row decoder 82 is not replaced with a spare, the output of NAND68 is In order to output “L”, transistor 69 is turned on and node N1
Set to “H”. In the row decoder replaced with a spare, even if all 84 become “H”, /NED
83 becomes "L", the output of NAND 68 never becomes "L" and transistor 69 is not turned on, so node N1 remains "L". Also, for spare row decoders, only those replaced by spares (for example, SPE1
) becomes "H", so only the output of the NAND 68 of 80 becomes "L", and the node N1 becomes "H". When this dummy read cycle ends, the node N1 of the normal row decoder that has not been replaced with a spare and the node N1 of the spare row decoder that has been replaced with a spare are latching "H", and The node N1 of the row decoder and the node N1 of the unused spare row decoder are latched at "L".

【0034】次に消去パルスを与える動作ではERP9
0が“H”、/ERP89が“L”になり、Zアドレス
はすべて“H”になるため、ノードN1が“H”であれ
ばワード線95は“L”、またノードN1が“L”であ
ればワード線95は“H”を出力する。またスペアワー
ド線も同様である。この状態でソース線に消去用の高電
圧を印加すると、ワード線が“L”のところだけメモリ
セルのフローティングゲート−ソース間の電界が高くな
り、フローティングゲートより電子が引き抜かれ、消去
される。ワード線が“H”のところは前記より電界が低
く、消去されない。
Next, in the operation of applying an erase pulse, ERP9
0 becomes "H", /ERP89 becomes "L", and all Z addresses become "H". Therefore, if node N1 is "H", word line 95 is "L", and node N1 is "L". If so, the word line 95 outputs "H". The same applies to the spare word line. When a high voltage for erasing is applied to the source line in this state, the electric field between the floating gate and the source of the memory cell increases only when the word line is at "L", electrons are extracted from the floating gate, and the data is erased. Where the word line is at "H", the electric field is lower than above and the data is not erased.

【0035】以上の動作により、通常のワード線及び不
良ワード線を置き換えたスペアワード線に接続したメモ
リセルに対しては消去がなされ、不良ワード線と未使用
のスペアワード線に接続したメモリセルに対しては消去
がなされない。
Through the above operations, the memory cells connected to the normal word line and the spare word line that replaced the defective word line are erased, and the memory cells connected to the defective word line and the unused spare word line are erased. No erasure is performed for .

【0036】このように本実施例によれば、消去前書き
込みを通常のメモリセル,不良ビットを含むワード線に
つながるメモリセル,及び全てのスペアワード線につな
がるメモリセルに対して行なうようにしたから、不良ワ
ード線や未使用のスペアワード線が過消去されることが
ない。
As described above, according to this embodiment, pre-erase programming is performed on normal memory cells, memory cells connected to word lines containing defective bits, and memory cells connected to all spare word lines. Therefore, defective word lines and unused spare word lines are not over-erased.

【0037】また、消去動作を通常のメモリセル、及び
置き換えを行ったスペアのメモリセルに対してのみ行な
い、不良ビットを含むワード線につながるメモリセル、
及び使われていないスペアのワード線につながるメモリ
セルに対しては行わないようにしたから、消去ベリファ
イ時に不良ワード線に対してベリファイ動作がなされな
くとも、これが過消去されることはない。
In addition, erasing operations are performed only on normal memory cells and replaced spare memory cells, and memory cells connected to word lines containing defective bits,
Also, since the memory cells connected to unused spare word lines are not over-erased, even if the verify operation is not performed on a defective word line during erase verification, it will not be over-erased.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る不揮発性半
導体記憶装置によれば、消去前書き込みを通常のメモリ
セル,不良ビットを含むワード線につながるメモリセル
,及び全てのスペアワード線につながるメモリセルに対
して行なうとともに、消去を通常のメモリセル、及び置
き換えを行ったスペアのメモリセルに対してのみ行ない
、不良ビットを含むワード線につながるメモリセル、及
び使われていないスペアのワード線につながるメモリセ
ルに対しては行わないようにしたので、ロウ側にスペア
を入れても不良ビットを含むワード線につながるメモリ
セルや、使われていないスペアのワード線につながるメ
モリセルが過消去されることがなく、その結果、歩留ま
りの向上を図ることができるという効果がある。
As described above, according to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, pre-erase programming can be performed on normal memory cells, memory cells connected to word lines containing defective bits, and all spare word lines. In addition to erasing memory cells, erase is performed only on normal memory cells and replaced spare memory cells, and erases memory cells connected to word lines containing defective bits and unused spare word lines. Since this is not done for memory cells connected to the row side, even if a spare is inserted on the row side, memory cells connected to a word line containing a defective bit or memory cells connected to an unused spare word line will not be over-erased. As a result, the yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の一実施例による不揮発性半導体記憶
装置のスペアを活性化するためのスペア活性化回路の回
路図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a spare activation circuit for activating a spare of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例による不揮発性半導体記憶
装置のスペアロウを選択するスペアデコーダの回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram of a spare decoder that selects a spare row of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例による不揮発性半導体記憶
装置のアドレスカウンタとシフトレジスタを示すブロッ
ク図。
FIG. 3 is a block diagram showing an address counter and a shift register of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例による不揮発性半導体記憶
装置によるチップの一部を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a part of a chip of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図5】この発明の一実施例による不揮発性半導体記憶
装置のアドレスバッファを示す回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an address buffer of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図6】この発明の一実施例による不揮発性半導体記憶
装置のロウデコーダを示す回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a row decoder of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図7】従来の不揮発性半導体記憶装置のブロック構成
図。
FIG. 7 is a block configuration diagram of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図8】消去制御回路を詳細に示した従来の不揮発性半
導体記憶装置のブロック構成図。
FIG. 8 is a block configuration diagram of a conventional nonvolatile semiconductor memory device showing the erase control circuit in detail.

【図9】一般的な不揮発性半導体記憶装置のメモリセル
の断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a memory cell of a general nonvolatile semiconductor memory device.

【図10】一般的な不揮発性半導体記憶装置のメモリセ
ルアレイの回路構成図。
FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a memory cell array of a general nonvolatile semiconductor memory device.

【図11】本発明及び従来の不揮発性半導体記憶装置の
消去時のクロックタイミングを説明するための図。
FIG. 11 is a diagram for explaining clock timing during erasing of the present invention and a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1    自動消去制御回路 M2    アドレスカウンタ M3    シフトレジスタ M4    スペア活性化回路 M5    スベアデコーダ M6    切り替え回路 M7    ロウデコーダ M8    アドレスバッファ M9    プリデコーダ M1 Automatic erase control circuit M2 Address counter M3 Shift register M4 Spare activation circuit M5 Svere decoder M6 switching circuit M7 Row decoder M8 Address buffer M9 Pre-decoder

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  メモリセルに対する書込み、メモリセ
ルへの短い消去パルスの印加、及びメモリトランジスタ
のしきい値の検知の動作からなる消去動作を、該しきい
値が所定値よりも低くなるまで行なう自動消去機能を有
する、電気的に一括消去が可能な不揮発性半導体記憶装
置において、上記メモリセルへの書込みの際、冗長ワー
ド線を含む全てのワード線を選択する第1のワード線選
択手段と、上記消去パルス印加時、正常ワード線と、不
良ワード線と置換された冗長ワード線とを選択する第2
のワード線選択手段とを備えたことを特徴とする不揮発
性半導体記憶装置。
1. An erase operation consisting of writing to a memory cell, applying a short erase pulse to the memory cell, and detecting a threshold value of a memory transistor is performed until the threshold value becomes lower than a predetermined value. In a nonvolatile semiconductor memory device having an automatic erasing function and capable of electrically erasing at once, a first word line selection means selects all word lines including a redundant word line when writing to the memory cell; , a second word line that selects a normal word line and a redundant word line replaced with a defective word line when the erase pulse is applied.
1. A nonvolatile semiconductor memory device comprising: word line selection means.
JP2410389A 1990-12-12 1990-12-12 Nonvolatile semiconductor memory device Pending JPH04214300A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2410389A JPH04214300A (en) 1990-12-12 1990-12-12 Nonvolatile semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2410389A JPH04214300A (en) 1990-12-12 1990-12-12 Nonvolatile semiconductor memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04214300A true JPH04214300A (en) 1992-08-05

Family

ID=18519558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2410389A Pending JPH04214300A (en) 1990-12-12 1990-12-12 Nonvolatile semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04214300A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07296592A (en) * 1994-04-27 1995-11-10 Nec Corp Nonvolatile semiconductor storage
JPH08249900A (en) * 1995-03-10 1996-09-27 Nec Corp Electrically writable and erasable non-volatile semiconductor memory device
EP1333447A3 (en) * 2002-01-31 2005-07-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device and electronic information device using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01173398A (en) * 1987-12-28 1989-07-10 Toshiba Corp Non-volatile semiconductor memory device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01173398A (en) * 1987-12-28 1989-07-10 Toshiba Corp Non-volatile semiconductor memory device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07296592A (en) * 1994-04-27 1995-11-10 Nec Corp Nonvolatile semiconductor storage
JPH08249900A (en) * 1995-03-10 1996-09-27 Nec Corp Electrically writable and erasable non-volatile semiconductor memory device
EP1333447A3 (en) * 2002-01-31 2005-07-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device and electronic information device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2709751B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and data erasing method thereof
JP3836643B2 (en) Nonvolatile integrated circuit memory device and driving method thereof
US7457168B2 (en) Non-volatile memory device and associated method of erasure
US5930169A (en) Nonvolatile semiconductor memory device capable of improving of chip's lifetime and method of operating the same
JP3898349B2 (en) Semiconductor memory device
US8605512B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method of operating a nonvolatile memory device
US6111785A (en) Nonvolatile semiconductor memory device capable of decreasing layout area for writing defective address
JP4413306B2 (en) Semiconductor memory device
JPH035995A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPH09320282A (en) Erase control method for non-volatile semiconductor memory device
JP2002197883A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US7796441B2 (en) Method of reading configuration data in flash memory device
JP3143161B2 (en) Non-volatile semiconductor memory
US5684747A (en) Method for erasing nonvolatile semiconductor memory device incorporating redundancy memory cells
JP3359404B2 (en) Method of erasing stored data in nonvolatile semiconductor memory device
US6373750B1 (en) Non-volatile memory which performs erasure in a short time
JP4040232B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
KR0172437B1 (en) Non-volatile semiconductor memory device with column defect relief and fast erase verification
JP3759176B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP2000048582A (en) Semiconductor storage device
JPH04214300A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPH04159696A (en) Nonvolatile semiconductor memory
JP3397407B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and erasing method therefor
JPH05159586A (en) Flash EEPROM
JP3513189B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device