JPH06150700A - Non-volatile semiconductor memory circuit - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory circuit

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JPH06150700A
JPH06150700A JP29546992A JP29546992A JPH06150700A JP H06150700 A JPH06150700 A JP H06150700A JP 29546992 A JP29546992 A JP 29546992A JP 29546992 A JP29546992 A JP 29546992A JP H06150700 A JPH06150700 A JP H06150700A
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column line
potential
column
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cell
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秀雄 加藤
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  • Read Only Memory (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】オーバーイレーズ状態のメモリセルの適正動作
の確保及びその状態にあるか否かのテストの適正化。 【構成】第1の発明において、テストモードにおいて
は、行デコーダはいずれの行線も選択せず、且つ、各メ
モリセルのソースはグランドレベルにされる。この状態
において、オーバーイレーズされたメモリセルが存在す
る場合には、このセルはブプレッション化していること
から、デプレッションに応じて導通する。この導通に基
づく列線の電位変化により、オーバーイレーズされたメ
モリセルがあることが検出される。列線の電位変化の検
出には差動アンプが用いられ、テスト時には、列線の電
位は、ダミー列線に与えられる参照電位と比較される。
(57) [Summary] [Purpose] To ensure proper operation of memory cells in the over-erased state and to optimize the test to see if they are in that state. In the first aspect of the invention, in the test mode, the row decoder does not select any row line, and the source of each memory cell is set to the ground level. In this state, when there is an overerased memory cell, since this cell has been made into a depression, it becomes conductive according to the depletion. It is detected that there is an overerased memory cell by the change in the potential of the column line based on this conduction. A differential amplifier is used to detect the potential change of the column line, and the potential of the column line is compared with the reference potential given to the dummy column line during the test.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性半導体記憶装
置に関し、特に電気的にデータの書き換えが可能な不揮
発性メモリセルのイレーズ状態のテスト及び動作の適正
化に着目してなされ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, which is made by paying attention to the erase state test and proper operation of an electrically rewritable nonvolatile memory cell. The present invention relates to a semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気的に記憶データを消去し、新たなデ
ータを再び書き込みできるROMは、EEPROM(E
lectrically Erasable and
Programmable ROM)として知られてい
る。このEEPROMは記憶内容を消去する時に、EP
ROMとは異なり紫外線を用いる必要がない。従って、
ボード上に実装した状態で、電気的に、データの消去や
書き換えを行うことができる。このため、非常に自由度
が高く使い易いので、各種制御用機器やメモリカードに
需要が急上している。
2. Description of the Related Art A ROM in which stored data can be electrically erased and new data can be rewritten is an EEPROM (EROM
electrically erasable and
Also known as Programmable ROM). This EEPROM has an EP
Unlike ROM, there is no need to use ultraviolet light. Therefore,
Data can be erased and rewritten electrically while mounted on the board. Therefore, the degree of freedom is very high and it is easy to use, so that demand for various control devices and memory cards is rapidly increasing.

【0003】図9〜図12はかかる従来の半導体記憶装
置のメモリセルの構造を示す。図9はパターン平面図、
図10は図9のA−A’線断面図、図11は図9のB−
B’線断面図、図12は図9のメモリセルの等価回路構
成図である。これらの図に示すように、P型基板13上
にはフィールド酸化膜20が形成されている。この酸化
膜20に囲まれた領域上に、厚さ100オングストロー
ム程度のゲート絶縁膜18を介して、第1層目の多結晶
シリコンからなる浮遊ゲート11が形成されている。そ
のゲート11上には、絶縁膜19を介して、第2層目の
多結晶シリコンからなる制御ゲート12が形成されてい
る。絶縁膜19はO−N−O(Oxide−Nitri
de−Oxide)の3層構造となっており、厚さは酸
化膜換算で200オングストロームである。制御ゲート
12はメモリセルのワード線として使用される。また、
浮遊ゲート11および制御ゲート12の両側のP型基板
13上には、N+ 型拡散層からなるソース14およびド
レイン15が形成されている。ドレイン15領域にはコ
ンタクトホール16が開口されている。アルミニウム層
からなるデータ線17が、このコンタクトホール16を
介して、ドレイン15と接続されている。なお、図12
に示す等価回路では制御ゲート12をCGで、ソース1
4をSで、ドレイン15をDで示している。
9 to 12 show the structure of a memory cell of such a conventional semiconductor memory device. FIG. 9 is a pattern plan view,
10 is a sectional view taken along the line AA 'of FIG. 9, and FIG. 11 is a sectional view taken along the line B- of FIG.
FIG. 12 is a sectional view taken along the line B ′ and FIG. 12 is an equivalent circuit configuration diagram of the memory cell of FIG. 9. As shown in these figures, a field oxide film 20 is formed on the P-type substrate 13. On the region surrounded by the oxide film 20, a floating gate 11 made of polycrystalline silicon of the first layer is formed via a gate insulating film 18 having a thickness of about 100 angstrom. A control gate 12 made of polycrystalline silicon of the second layer is formed on the gate 11 via an insulating film 19. The insulating film 19 is formed of ONO (Oxide-Nitri).
It has a three-layer structure of de-Oxide) and has a thickness of 200 Å in terms of oxide film. The control gate 12 is used as a word line of the memory cell. Also,
On the P-type substrate 13 on both sides of the floating gate 11 and the control gate 12, a source 14 and a drain 15 made of an N + type diffusion layer are formed. A contact hole 16 is opened in the drain 15 region. The data line 17 made of an aluminum layer is connected to the drain 15 through the contact hole 16. Note that FIG.
In the equivalent circuit shown in, the control gate 12 is CG and the source 1
4 is indicated by S and the drain 15 is indicated by D.

【0004】以上のような構成において、次にその動作
を説明する。データ消去時には、ソース14に消去電圧
としての12V程度を印加し、ドレイン15をフローテ
ィング状態とし、制御ゲート12を0Vとする。これに
より、薄いゲート絶縁膜18を介して、浮遊ゲート11
とソース14との間に高電圧が印加される。これによ
り、ファウラーノルトハイムのトンネル効果により、浮
遊ゲート11中の電子がソース14に放出され、データ
が消去される。大容量メモリLSIにおいては、各ビッ
ト毎にソース14を独立にすることはチップサイズの関
係でできない。このため、全チップ一括して消去する
か、或いは、メモリをいくつかのブロックに分割して、
ブロック単位で消去している。
The operation of the above arrangement will be described below. At the time of data erasing, an erasing voltage of about 12V is applied to the source 14, the drain 15 is set in a floating state, and the control gate 12 is set to 0V. As a result, the floating gate 11 is formed through the thin gate insulating film 18.
A high voltage is applied between the source 14 and the source 14. As a result, due to the Fowler-Nordheim tunnel effect, the electrons in the floating gate 11 are emitted to the source 14 and the data is erased. In the large-capacity memory LSI, it is impossible to make the source 14 independent for each bit due to the chip size. Therefore, erase all chips at once, or divide the memory into several blocks,
Erase in block units.

【0005】一方、データ書き込み時には、ドレイン1
5に約6V、ソース14に0V、制御ゲート12に12
Vを印加する。これにより、ドレイン15近傍でインパ
クトアイオナイゼーションが起こり、電子が浮遊ゲート
14に注入される。つまり、データの書き込みが行われ
る。
On the other hand, when writing data, the drain 1
5 to about 6V, source 14 to 0V, control gate 12 to 12V
Apply V. As a result, impact ionization occurs near the drain 15 and electrons are injected into the floating gate 14. That is, data writing is performed.

【0006】また、データの読出時には、ドレイン15
を1V、ソース14に0V、制御ゲート12を5Vとす
る。これにより、浮遊ゲート11中の電子の有無に基づ
いて、”0”または”1”のデータが得られる。
Further, when reading data, the drain 15
Is 1 V, the source 14 is 0 V, and the control gate 12 is 5 V. As a result, "0" or "1" data is obtained based on the presence / absence of electrons in the floating gate 11.

【0007】さて、メモリセルのデータの消去は、浮遊
ゲート11中の電子をソース14に高電圧を印加して、
ソース14側に引き抜くことにより行われることは先に
述べた通りである。すなわち、浮遊ゲート11とソース
14との電界により、トンネル電流が流れ、消去が行わ
れる。
To erase the data in the memory cell, electrons in the floating gate 11 are applied to the source 14 at a high voltage,
What is done by pulling out to the source 14 side is as described above. That is, the electric field between the floating gate 11 and the source 14 causes a tunnel current to flow and erase is performed.

【0008】ここで問題となってくるのは、電界のばら
つきによる消去特性のばらつきである。電界のばらつき
を決める要因となるのは、ゲート絶縁膜18のばらつき
や、浮遊ゲート11とソース14とのオーバーラップ長
(図11にXjsで示す)のはらつき等種々の原因があ
る。したがって、ソース14にある電圧を一定時間印加
しても、電界が強いセルと弱いセルが発生することか
ら、消去特性に差を生じ、消去状態に分布を生じる。つ
まり、消去のスピードが速いセルと遅いセルが生じる。
The problem here is the variation of the erasing characteristics due to the variation of the electric field. Factors that determine the variation of the electric field are various factors such as the variation of the gate insulating film 18 and the fluctuation of the overlap length (shown by Xjs in FIG. 11) between the floating gate 11 and the source 14. Therefore, even if a certain voltage is applied to the source 14 for a certain period of time, a cell having a strong electric field and a cell having a weak electric field are generated, which causes a difference in the erase characteristic and a distribution in the erase state. That is, some cells have a high erase speed and some cells have a slow erase speed.

【0009】図13の消去特性図は、消去したときのメ
モリセルのしきい値の分布を示したものである。図13
の横軸にはメモリセルのしきい値電圧Vthを示し、縦
軸には、ドレイン15の電流Idを示している。図13
からも明らかなように、消去の速いセルと消去の遅いセ
ルの間には消去分布が発生する。つまり、メモリLSI
を消去状態とする場合に、消去分布で一番遅いセルが消
去されるまで消去を続けると、消去の速いセルはオーバ
イレーズ(しきい値電圧が負になった状態)されしま
う。これにより、制御ゲート12の電圧Vgが0Vで
も、メモリセルはオフせずリーク電流が流れてしまう状
態になる。つまり、オーバーイレーズ状態が発生する
と、メモリセルのしきい値電圧が負となり、デプレッシ
ョン化が生じ、制御ゲート12が0レベルであってもオ
ンして電流を流し、リーク電流の原因となってしまう。
The erase characteristic diagram of FIG. 13 shows the threshold voltage distribution of the memory cells when erased. FIG.
The horizontal axis represents the threshold voltage Vth of the memory cell, and the vertical axis represents the current Id of the drain 15. FIG.
As is apparent from the above, an erase distribution is generated between cells with fast erase and cells with slow erase. In other words, memory LSI
In the erased state, if erasing is continued until the slowest cell in the erase distribution is erased, the fast erasing cell is overlaid (the threshold voltage becomes negative). As a result, even if the voltage Vg of the control gate 12 is 0V, the memory cell is not turned off and a leak current flows. That is, when the over-erase state occurs, the threshold voltage of the memory cell becomes negative and depletion occurs, and even if the control gate 12 is at 0 level, the control gate 12 is turned on and a current flows, which causes a leak current. .

【0010】図14は、オーバーイレーズ状態となった
メモリセルが存在する場合の、メモリLSIの動作を説
明するための回路構成図である。図14において行デコ
ーダ23は行線WL1〜WLmをアクセスする。列デコ
ーダ22は列線BL1〜BLnをアクセスする。そし
て、行線WL1〜WLmと列線BL1〜BLnの交点に
は、メモリセルM11〜M1n、Mm1〜Mmnがマト
リックス状に配置される。ここで、メモリセルMmnは
オーバーイレーズによりデプレッション化したセルとす
る。列線BL1〜BLnにはデータ読み出し用にセンス
増幅器SAが接続されている。
FIG. 14 is a circuit configuration diagram for explaining the operation of the memory LSI when there is a memory cell in the overerased state. In FIG. 14, the row decoder 23 accesses the row lines WL1 to WLm. The column decoder 22 accesses the column lines BL1 to BLn. The memory cells M11 to M1n and Mm1 to Mmn are arranged in a matrix at the intersections of the row lines WL1 to WLm and the column lines BL1 to BLn. Here, the memory cell Mmn is a cell depleted by overerasing. A sense amplifier SA for reading data is connected to the column lines BL1 to BLn.

【0011】以上のような構成において、列デコーダ2
2により列線BLnが選択され、行デコーダ23により
行線WL1に5V、WLmに0Vの電圧が印加されると
する。このときには、選択されるべきメモリセルは、メ
モリセルM1nとなる。ここで、メモリセルM1nが”
0”を書き込んだセルであるとする。このときには、列
線BLnには電流が流れないはずである。しかし、選択
されていないメモリセルMmnは、その制御ゲートが0
Vであるにも関わらず、リーク電流Ilを流してしま
う。このため、センス増幅器SAは、メモリセルM1n
のデータを”1”と誤って読み出してしまう。つまり、
選択された列線BL1〜BLnにオーバーイレーズ状態
のメモリセルが存在すると、そのセルが行線WL1〜W
Lmにより選択されているか否かに関わらず常にリーク
電流が流れてしまい、センス増幅器SAは常に”1”を
読み出してしまうことになる。つまり、オーバーイレー
ズ状態のメモリセルが存在する列線BL1〜BLnにつ
ながるセルのデータは正しく読み出しできなくなってし
まう。
In the above configuration, the column decoder 2
It is assumed that the column line BLn is selected by 2 and the row decoder 23 applies a voltage of 5V to the row line WL1 and a voltage of 0V to the WLm. At this time, the memory cell to be selected is the memory cell M1n. Here, the memory cell M1n is
It is assumed that the cell has been written with 0 ". At this time, no current should flow through the column line BLn. However, the control gate of the unselected memory cell Mmn is 0.
Despite V, the leak current Il flows. Therefore, the sense amplifier SA includes the memory cell M1n.
The data of 1 is mistakenly read as "1". That is,
If there is a memory cell in the over-erased state on the selected column line BL1 to BLn, the cell is changed to the row line WL1 to W.
Regardless of whether or not it is selected by Lm, a leak current always flows, and the sense amplifier SA always reads "1". That is, the data in the cells connected to the column lines BL1 to BLn in which the memory cells in the overerased state exist cannot be read correctly.

【0012】したがって、メモリセルがオーバイレーズ
してデプレッション化しているか否かをテストすること
は、メモリLSIの動作信頼性を確保する上で非常に重
要である。
Therefore, it is very important to test whether or not the memory cells are overlaid and depleted to ensure the operational reliability of the memory LSI.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
はメモリセル全体のしきい値が適切な値となるようにイ
レーズするのが困難であり、さらにしきい値が適切な値
になっているかどうか簡単に測定することが出来なかっ
た。
As described above, conventionally, it is difficult to erase the threshold value of the entire memory cell to an appropriate value, and further, the threshold value becomes an appropriate value. I couldn't easily measure whether I was there.

【0014】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされてもので、メモリセルが過消去状態にあ
るか否を適正に測定することができ、メモリLSIの動
作信頼性を確保することができる。
Since the present invention has been made to solve the above problems, it is possible to properly measure whether or not a memory cell is in an overerased state, and ensure the operational reliability of a memory LSI. can do.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の不揮発性半導体
記憶装置は、ソースと、ドレインと、浮遊ゲートと、制
御ゲートとを有し、電気的に書き込み及び消去が可能な
不揮発性メモリセルの複数を行及び列方向に配列して構
成されるメモリセルアレイと、一の行方向に並ぶ複数の
前記メモリセルの前記制御ゲートに共通接続された行線
を複数有し、一の列方向に並ぶ複数の前記メモリセルの
前記ドレインに共通接続された列線を複数有する不揮発
性半導体記憶装置において、前記列線に供給される電位
と前記ダミー列線に供給される電位とを比較して出力信
号を発生する差動型センスアンプと、行デコーダにより
すべての前記メモリセルを非選択としたときに前記ダミ
ー列線に基準電位を供給する基準電位供給手段を有し、
この基準電位と非選択の前記メモリセルが接続された前
記列線との電位を比較せしめ、前記列線の電位が所定の
電圧以下の場合に、所定の出力信号を発生するテスト手
段とから構成されている。
A nonvolatile semiconductor memory device of the present invention has a source, a drain, a floating gate, and a control gate, and is a nonvolatile memory cell that is electrically writable and erasable. A plurality of memory cells arranged in row and column directions and a plurality of row lines commonly connected to the control gates of the plurality of memory cells arranged in one row direction are arranged in one column direction. In a nonvolatile semiconductor memory device having a plurality of column lines commonly connected to the drains of the plurality of memory cells, an output signal is obtained by comparing a potential supplied to the column line with a potential supplied to the dummy column line. And a reference potential supply means for supplying a reference potential to the dummy column line when all the memory cells are deselected by the row decoder,
This reference potential is compared with the potential of the column line to which the unselected memory cell is connected, and a test means for generating a predetermined output signal when the potential of the column line is equal to or lower than a predetermined voltage. Has been done.

【0016】[0016]

【作用】本発明は、テストモードにおいては、行デコー
ダはいずれの行線も選択せず、かつ、各メモリセルのソ
ースはグランドレベルにされる。この状態において、オ
ーバーイレーズされたメモリセルが存在する場合には、
このセルはデプレッション化していることから、デプレ
ッションに応じてメモリセルは導通する。この導通に基
づき、このメモリセルが接続された列線とソースとの間
に電流経路が形成されるため列線の電位が降下してしま
う。その結果、本来、デプレッション化したメモリセル
がなければ列線の電圧降下がないにも関わらず列線の電
位が所定の基準電位よりも低くなる。これを差動センス
アンプが基準電位発生回路で与えられる基準電位と比較
することによりオーバーイレーズされたメモリセルがあ
ることが分かる。
According to the present invention, in the test mode, the row decoder does not select any row line, and the source of each memory cell is set to the ground level. In this state, if there are over-erased memory cells,
Since this cell is depleted, the memory cell becomes conductive according to the depletion. Due to this conduction, a current path is formed between the column line to which the memory cell is connected and the source, so that the potential of the column line drops. As a result, originally, if there is no depleted memory cell, the potential of the column line becomes lower than the predetermined reference potential even though there is no voltage drop of the column line. By comparing this with the reference potential given by the reference potential generating circuit by the differential sense amplifier, it can be seen that there are overerased memory cells.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の一実施例に関わる半導体記
憶装置の回路図である。図1に示すように行線WL1〜
WLmと列線BL1〜BLnに、マトリックス状に配置
されたメモリセルM11〜M1n、Mm1〜Mmnが接
続されている。これらのセルの各ソースは、ソーススイ
ッチング回路25の出力端子Vss*に接続されてい
る。列線BL1〜BLnに接続されたセンス増幅器SA
には、出力回路24が接続され、信号の読み出しを行っ
ている。メモリセルM11〜M1n、Mm1〜Mmnの
各ゲートは、行毎に、行線WL1〜WLmに接続され、
各ドレインは、列毎に、列線BL1〜BLnに接続され
ている。列線BL1〜BLnは、ゲートが列デコーダ2
2の出力信号線CL1〜CLnによって制御されるエン
ハンスメント型の列線選択トランジスタTr1〜Trn
を介して、共通接続点N10に接続されている。この共
通接続点N10はセンス増幅器SAに接続されている。
センス増幅器SAはメモリセルM11〜M1n、Mm1
〜Mmnのデータを検知して出力回路24を経て、外部
に出力する。センス増幅器SAは、基準となるダミーセ
ルを用いる形式の回路ではなく、ビット線の振幅を増幅
した後にデータの検知にインバータを用いる形式の回路
を用いている。以上のような構成において、次にその動
作を説明する。
FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the row lines WL1 ...
Memory cells M11 to M1n and Mm1 to Mmn arranged in a matrix are connected to WLm and the column lines BL1 to BLn. The sources of these cells are connected to the output terminal Vss * of the source switching circuit 25. Sense amplifier SA connected to column lines BL1 to BLn
An output circuit 24 is connected to the read circuit to read a signal. The gates of the memory cells M11 to M1n and Mm1 to Mmn are connected to the row lines WL1 to WLm for each row,
Each drain is connected to the column lines BL1 to BLn for each column. The gates of the column lines BL1 to BLn are column decoders 2
Enhancement type column line selection transistors Tr1 to Trn controlled by two output signal lines CL1 to CLn
Via a common connection point N10. The common connection point N10 is connected to the sense amplifier SA.
The sense amplifier SA includes memory cells M11 to M1n and Mm1.
˜Mmn data is detected and output to the outside via the output circuit 24. The sense amplifier SA uses not a circuit using a reference dummy cell but a circuit using an inverter for detecting data after amplifying the amplitude of the bit line. The operation of the above arrangement will be described below.

【0019】メモリLSIを消去するときは、信号Er
aseが”H”となることで、メモリセルのソースVs
s*に高電圧Vppを印加し、浮遊ゲートから電子を引
抜く。 消去後に、メモリセルがオーバーイレーズ状態
にあるかどうかをテストする。まず、行デコーダ23は
出力を全て非選択状態つまり全ての行線WL1〜WLm
をグランドレベルとする。このとき、ソースVss*は
グランドレベルとなっている。この状態で、列デコーダ
22により列線BL1〜BLnを順次切り替えて選択
し、このときのセンス増幅器SAからのデータを読み出
す。これにより、オーバーイレーズ状態のメモリセルが
存在するか否を検出することができる。
When erasing the memory LSI, the signal Er
When the ase becomes “H”, the source Vs of the memory cell
A high voltage Vpp is applied to s * to extract electrons from the floating gate. After erasing, test whether the memory cell is in the overerased state. First, the row decoder 23 outputs all the non-selected states, that is, all the row lines WL1 to WLm.
Is the ground level. At this time, the source Vss * is at the ground level. In this state, the column decoder 22 sequentially selects and selects the column lines BL1 to BLn, and the data from the sense amplifier SA at this time is read. As a result, it is possible to detect whether or not there is a memory cell in the overerased state.

【0020】即ち、オーバーイレーズ状態メモリセルが
選択された列線に接続されていると、オーバーイレーズ
状態メモリセルのしきい値電圧は負でデプレッション化
しているため、選択した列線にリーク電流が流れる。本
来は、列線BL1〜BLnは充電されてセンス増幅器S
Aから出力回路24を通じて取り出される出力は”0”
となっているはずである。しかし、上記リーク電流のた
めに、出力回路24からは”1”が出力されることにな
る。この様にして、不良チップを除去することができ
る。
That is, when the over-erased memory cell is connected to the selected column line, the threshold voltage of the over-erased memory cell is negative and the depletion occurs, so that a leak current flows in the selected column line. Flowing. Originally, the column lines BL1 to BLn are charged and the sense amplifier S
The output output from A through the output circuit 24 is "0".
It should be. However, due to the leak current, "1" is output from the output circuit 24. In this way, defective chips can be removed.

【0021】また、列デコーダを1本ずつ選択してテス
トをしても良いし、全ての列デコーダを同時に選択し
て、列線選択トランジスタを同時にオンさせて上記リー
クテストを行うこともできる。
Further, the column decoders may be selected one by one for the test, or all the column decoders may be selected at the same time and the column line selection transistors are simultaneously turned on to perform the leak test.

【0022】図2は図1の行デコーダの具体的構成の例
を示す回路図である。図2に示すように並列接続された
Pチャンネルトランジスタ31A〜31Cと、直列接続
されたNチャンネルトランジスタ31D〜31Fにより
構成される。トランジスタ31A〜31Cのゲートは、
トランジスタ31D〜31Fのゲートに接続されてい
る。31D〜31Fの各ゲートには、アドレス信号RA
i、RBiとテストモードの時に”0”となる信号NT
ESTがそれぞれ与えられ、デコード出力が得られる。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of the row decoder of FIG. As shown in FIG. 2, the P-channel transistors 31A to 31C are connected in parallel and the N-channel transistors 31D to 31F are connected in series. The gates of the transistors 31A to 31C are
It is connected to the gates of the transistors 31D to 31F. An address signal RA is applied to each gate of 31D to 31F.
i, RBi and signal NT that becomes "0" in test mode
Each EST is given and a decoded output is obtained.

【0023】このデコード出力は、アドレス信号RC1
〜RC8がゲート入力される選択トランジスタ31G1
〜31G8により選択される。この選択トランジスタ3
1G1〜31G8はレベルシフトトランジスタの役割も
果たしている。
The decoded output is the address signal RC1.
~ RC8 gate input selection transistor 31G1
Selected by 31G8. This selection transistor 3
1G1 to 31G8 also serve as level shift transistors.

【0024】選択トランジスタ31G1〜31G8の出
力側には、ゲートにアドレス信号RC1〜RC8が入力
されているNチャンネルトランジスタ31K1〜31K
8が接続されている。Pチャンネルトランジスタ31J
1〜31J8はプルアップ用である。Pチャンネルトラ
ンジスタ31H1〜31H8と、Nチャンネルトランジ
スタ31I1〜31I8とでバッファ回路が構成され
る。このバッファ回路を通じて、行デコーダ23の出力
線である行線WL1〜WLmに選択信号が出力される。
On the output side of the selection transistors 31G1 to 31G8, N-channel transistors 31K1 to 31K whose address signals RC1 to RC8 are input to their gates.
8 is connected. P-channel transistor 31J
1 to 31J8 are for pull-up. The P-channel transistors 31H1 to 31H8 and the N-channel transistors 31I1 to 31I8 form a buffer circuit. Through this buffer circuit, the selection signal is output to the row lines WL1 to WLm which are the output lines of the row decoder 23.

【0025】なお、端子SWには図示しない昇圧回路か
ら電源供給されており、書き込み時には12V、読み出
し時には5Vとなる。そして、テストモードでは信号N
TESTが”0”となるため、全ての行線WL1〜WL
mはグランドレベルとなり非選択状態となる。一方、通
常のリード状態の時には信号NTESTが”1”とな
り、アドレス信号RAi、RBi、RCi、によりデコ
ードされる行線WL1〜WLmが1つだけ選択される。
Power is supplied to the terminal SW from a booster circuit (not shown), which is 12V for writing and 5V for reading. In the test mode, the signal N
Since TEST becomes “0”, all row lines WL1 to WL
m becomes the ground level and is in a non-selected state. On the other hand, in the normal read state, the signal NTEST becomes "1", and only one row line WL1 to WLm decoded by the address signals RAi, RBi, RCi is selected.

【0026】以上、メモリセルM11〜M1n、Mm1
〜Mmnのデータの検出に基準となるダミーセルを用い
ないインバータ方式の構成について説明した。次に、ダ
ミーセルを用いた構成について説明する。
The memory cells M11 to M1n and Mm1 have been described above.
The configuration of the inverter system which does not use the dummy cell serving as the reference for detecting the data of up to Mmn has been described. Next, a configuration using dummy cells will be described.

【0027】図3はかかる本発明の実施例に係わる半導
体記憶装置の回路構成図である。図3に示すように、行
デコーダ23の出力線である行線WL1〜WLmには、
複数のトランジスタがダミーセルDMとして接続されて
いる。各ソースは、ダミーセル用ソーススイッチング回
路36の参照出力端子Vref*に接続される。そし
て、センス増幅器SAには、出力信号線CL1〜CLn
によって選択される列線BL1〜BLnとダミーセルD
Mに接続される線が接続され、それぞれの差動信号がセ
ンス増幅器SAから出力回路24に出力される。また、
ダミーvref列線の他端には上記オーバーイレーズテ
ストの時に使用する固定セルが接続され、そのゲート
は、テストモードの時に選択される固定ダミーセルデコ
ーダ23−1の出力に接続される。これは上記オーバー
イレーズテストの時は、全ての行線は非選択状態(0
V)となるため、ダミーセルのゲートも0Vとなりオフ
することになるからである。即ち、ダミーセルがオフし
てしまうため、基準となる電位が設定できず正しくテス
トすることができないためである。
FIG. 3 is a circuit diagram of the semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the row lines WL1 to WLm, which are the output lines of the row decoder 23, are
A plurality of transistors are connected as a dummy cell DM. Each source is connected to the reference output terminal Vref * of the dummy cell source switching circuit 36. The sense amplifier SA has output signal lines CL1 to CLn.
Column lines BL1 to BLn and the dummy cell D selected by
The lines connected to M are connected, and the respective differential signals are output from the sense amplifier SA to the output circuit 24. Also,
The other end of the dummy vref column line is connected to a fixed cell used in the above-mentioned overerase test, and its gate is connected to the output of the fixed dummy cell decoder 23-1 selected in the test mode. This is because all the row lines are in the non-selected state (0
This is because the gate voltage of the dummy cell becomes 0V and is turned off. That is, since the dummy cell is turned off, a reference potential cannot be set and a correct test cannot be performed.

【0028】データの書換を行う場合は、ダミーセルD
Mに対して消去を行う必要はない。これは、ダミーセル
DMを消去し続けるとしきい値電圧が変化するため、デ
ータ検知の基準となる電位が変動してしまうためであ
る。また、ダミーvref方式を用いると、本体中のメ
モリセルにデータを書き込む際の行線に印加される高電
圧(12V)が、ダミーセルのゲートに印加される。こ
のことにより、ダミーセルの浮遊ゲートに電子が徐々に
注入され、しだいにしきい値が上昇し、安定したセル動
作が確保できなくなる。いわゆるゲートディスターブで
ある。
When data is rewritten, the dummy cell D
It is not necessary to erase M. This is because the threshold voltage changes when the dummy cells DM are continuously erased, and the potential that serves as a reference for data detection fluctuates. Further, when the dummy vref method is used, a high voltage (12V) applied to the row line when writing data to the memory cell in the main body is applied to the gate of the dummy cell. As a result, electrons are gradually injected into the floating gate of the dummy cell, the threshold value gradually rises, and stable cell operation cannot be ensured. This is the so-called gate disturb.

【0029】このため、ダミーセルソーススイッチング
回路36を設けることで、書き込み時のゲートと基板に
印加される電界を緩和している。即ち、書き込みモード
になるとダミーセルソーススイッチング回路の出力には
約3V程度の電圧が出力され、ダミーセルのソース、ド
レインに印加されることになる。従って、ゲートと基板
に印加される電界は3V緩和されたのと同等となりゲー
トディスターブは起こらなくなる。
Therefore, by providing the dummy cell source switching circuit 36, the electric field applied to the gate and the substrate at the time of writing is relaxed. That is, in the write mode, a voltage of about 3 V is output to the output of the dummy cell source switching circuit and applied to the source and drain of the dummy cell. Therefore, the electric field applied to the gate and the substrate is equivalent to the relaxation of 3V, and the gate disturb does not occur.

【0030】以上述べたように、本発明の実施例の半導
体記憶装置はオーバーイレーズ状態か否かをテストする
とき、データを読み出すときに使用するダミーセルとは
別の固定セルを選択して行うために、本体ダミーセルと
同等の特性を持つセルを用いることができるため、動作
マージンを確保することができる。
As described above, the semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention selects a fixed cell other than the dummy cell used when reading data when testing whether or not it is in the overerase state. In addition, since a cell having the same characteristics as the main body dummy cell can be used, an operation margin can be secured.

【0031】本発明の他の実施例を図4に示す。図4に
おいて図3と同一要素には同一の符号を付している。異
なる点はオーバーイレーズテスト時に、本体メモリセル
と同一形状の固定セルを用いず、メモリセルアレイの外
に基準電圧発生トランジスタを設けたところにある。こ
の様にすると、上記トランジスタのディメンジョンを任
意に設定することが可能となり、基準電位を自由に設定
できる。即ち、オーバーイレーズテスト時の基準電位を
変えられるため、リーク量に対するマージンを自由に設
定することができる。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 4, the same elements as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. The difference is that a fixed voltage cell having the same shape as the main body memory cell is not used during the overerase test, and a reference voltage generating transistor is provided outside the memory cell array. With this configuration, the dimension of the transistor can be set arbitrarily, and the reference potential can be set freely. That is, since the reference potential during the overerase test can be changed, the margin for the leak amount can be set freely.

【0032】上記オーバーイレーズテストは図5に示す
ようなメモリセルの場合にも用いることができる。図5
にメモリセルの平面図およびその等価回路を示す。ここ
ではブロック中に行線が4本ずつ含まれる例を示した
が、8本でも16本でも同じことがいえるのは言うまで
もない。そして、一本のデータ線(例えばDL1)にブ
ロック選択トランジスタ42−1を通してつながるメモ
リセルは4つである。
The above-mentioned over-erase test can also be used in the case of a memory cell as shown in FIG. Figure 5
A plan view of the memory cell and its equivalent circuit are shown in FIG. Here, an example in which four row lines are included in each block is shown, but it goes without saying that the same can be said with eight or sixteen line lines. Further, there are four memory cells connected to one data line (for example, DL1) through the block selection transistor 42-1.

【0033】特に、図5に示すレイアウトの特徴は、こ
れら4つのメモリセルの共通のドレイン16は拡散層の
みでつながっており、アルミニウム線とコンタクトさせ
ていない点にある。この共通のドレイン16は、ブロッ
ク選択トランジスタ42−1を通して拡散層16Aにつ
ながっている。この拡散層16Aは、コンタクト17を
介して、データ線DL(アルミニウム線)につながって
いる。これにより、コンタクト17は上下のブロック合
わせて8つのトランジスタについて1つとなる。即ち、
コンタクトの数は1/4になり、パターンの縮小化に有
効に作用する。また、各セルのソース15は、拡散層1
5Aで共通につながり、且つVss線27にコンタクト
を介してつながっている。
In particular, the layout shown in FIG. 5 is characterized in that the common drain 16 of these four memory cells is connected only by the diffusion layer and is not in contact with the aluminum line. The common drain 16 is connected to the diffusion layer 16A through the block selection transistor 42-1. The diffusion layer 16A is connected to the data line DL (aluminum line) via the contact 17. As a result, the number of contacts 17 is one for eight transistors in the upper and lower blocks. That is,
The number of contacts becomes 1/4, which effectively acts to reduce the pattern size. The source 15 of each cell is the diffusion layer 1
It is commonly connected at 5 A and is also connected to the Vss line 27 via a contact.

【0034】次に、このようなメモリセルの動作を説明
する。このメモリセルの場合、前記メモリセルとは消去
という概念を、しきい値が高いと定義した点が異なる。
これは、しきい値が低いセルに対する書き込み時のゲー
トディスターブを低減するために、最初に全セルのしき
い値を高く設定し、選択的に電子を浮遊ゲートから引き
抜くように設定している。消去動作は、まずデータを書
き換えるブロックのセレクトラインBSLを、”L”と
してブロック選択トランジスタ42−1,42−2をオ
フすることでフローティング状態とする。この状態でソ
ース線Vssをクランドレベル(0V)、ブロック内の
行線を20Vとすることで浮遊ゲートへ電子の注入を行
う。このとき浮遊ゲートへ電子の注入はF−N機構によ
り行うため、電流はほとんど流れない。このようにし
て、浮遊ゲートへ電子を注入してブロック内の全てのメ
モリセルのしきい値を高くする。
Next, the operation of such a memory cell will be described. This memory cell differs from the memory cell in that the concept of erasing is defined as having a high threshold value.
In order to reduce the gate disturbance at the time of writing to a cell having a low threshold value, the threshold value of all cells is first set to be high and the electrons are selectively extracted from the floating gate. In the erase operation, first, the select line BSL of the block in which the data is rewritten is set to "L" and the block select transistors 42-1 and 42-2 are turned off to bring it into a floating state. In this state, the source line Vss is set to the ground level (0V) and the row line in the block is set to 20V to inject electrons into the floating gate. At this time, since electrons are injected into the floating gate by the FN mechanism, almost no current flows. In this way, electrons are injected into the floating gate to raise the threshold value of all memory cells in the block.

【0035】次に書き込み動作について説明する。書き
込みは、浮遊ゲートから選択的に電子を引き抜くことに
より行う。書き込みを行う行線を0Vとし、そのほかの
ブロック内の行線を10Vとする。非選択の行線を10
Vとするのは、ドレインに高電圧を印加して書き込みを
行う時、ブロック内の全てのメモリセルのドレインに高
電圧が印加されることになるため、ドレインーゲート間
の電界を緩和するためである。この状態で、書き込みを
行いたいメモリセルのドレインに20Vの高電圧を印加
することで浮遊ゲートから電子を引き抜く。即ち、しき
い値が低くなる。これに対し、ドレインを0Vとしたメ
モリセルは、浮遊ゲートからの電子の放出はなされず、
消去した状態がそのまま維持される。
Next, the write operation will be described. Writing is performed by selectively extracting electrons from the floating gate. The row line for writing is set to 0V, and the row lines in other blocks are set to 10V. 10 unselected row lines
The reason why the voltage V is set is that the high voltage is applied to the drains of all the memory cells in the block when the high voltage is applied to the drain for writing, so that the electric field between the drain and the gate is relaxed. Is. In this state, a high voltage of 20 V is applied to the drain of the memory cell to be written, so that electrons are extracted from the floating gate. That is, the threshold value becomes low. On the other hand, in the memory cell in which the drain is 0 V, electrons are not emitted from the floating gate,
The erased state is maintained as it is.

【0036】読み出し動作は、読み出したいブロックの
ブロック選択トランジスタのゲートに5Vを印加し、ブ
ロックを選択する。そして、ブロック内の選択した行線
に5Vを印加することにより行う。即ち、しきい値が十
分に高ければメモリセルはオフして電流を流さない。し
かしながら、しきい値が低ければメモリセルはオンして
電流を流すことになる。この状態をセンスアンプ回路に
より検知する 以上のような動作における電圧関係を図
6に示す。
In the read operation, 5 V is applied to the gate of the block selection transistor of the block to be read, and the block is selected. Then, it is performed by applying 5V to the selected row line in the block. That is, if the threshold value is sufficiently high, the memory cell is turned off and no current flows. However, if the threshold value is low, the memory cell is turned on and a current flows. FIG. 6 shows the voltage relationship in the above operation in which this state is detected by the sense amplifier circuit.

【0037】この様なメモリセルにおいても、書き込み
を行う時浮遊ゲートから電子を引き抜くとになるため、
第一実施例のタイプにおける消去時のオーバーイレーズ
のように、書き込み時のオーバー書き込みが問題とな
る。従って、データの書き込み後に、メモリセルがデプ
レッション化しているか否かのオーバプログラムテスト
を行う必要がある。
Even in such a memory cell, electrons are extracted from the floating gate when writing is performed.
Overwriting at the time of writing is a problem, such as overerasing at the time of erasing in the type of the first embodiment. Therefore, after writing the data, it is necessary to perform an over-program test whether the memory cell is depleted.

【0038】次に、この様なメモリセルを用いた場合の
半導体記憶装置の回路構成を図7に示す。図7に示す例
はセンスアンプ回路として、インバータで受けるタイプ
を示す。オーバープログラムテストにおいて、ブロック
選択トランジスタ42−1,42−2を全て選択して行
線(WL1〜WLm)を全て非選択状態とする。この状
態で列デコーダ22により列線選択トランジスタ(Tr
1〜Trn)を順次選択して読み出しを行う。オーバー
プログラムしたメモリセルが存在しなければ電流は流れ
ず”0”データが出力されるが、オーバープログラムし
たメモリセルが存在すると電流は流れ”1”データが出
力され、オーバープログラムを検知できる。このテスト
モードでは、列選択トランジスタを全て同時に選択して
もよいし、1ブロック単位でテストしても良いし、全ブ
ロック同時に行っても良い。以上、データの検出に基準
となるダミーセルを用いない、インバータ方式の構成に
ついて説明した。次に、ダミーセルを用いた構成につい
て説明する。
Next, FIG. 7 shows a circuit configuration of a semiconductor memory device using such a memory cell. The example shown in FIG. 7 shows a type of sense amplifier circuit that is received by an inverter. In the over program test, all the block selection transistors 42-1 and 42-2 are selected to bring all the row lines (WL1 to WLm) into the non-selected state. In this state, the column decoder 22 causes the column line selection transistor (Tr
1 to Trn) are sequentially selected and read. If there is no over-programmed memory cell, no current flows and "0" data is output, but if there is an over-programmed memory cell, current flows and "1" data is output, and over-programming can be detected. In this test mode, all the column selection transistors may be selected at the same time, tests may be performed in block units, or all blocks may be performed simultaneously. The configuration of the inverter system that does not use a dummy cell that serves as a reference for detecting data has been described above. Next, a configuration using dummy cells will be described.

【0039】図8はかかる本発明の他の実施例に係わる
半導体記憶装置の回路構成図である。図8に示すよう
に、行デコーダ23の出力線である行線WL1〜WLm
には、複数のトランジスタがダミーセルDMとして接続
されている。各ソースは、ダミーセル用ソーススイッチ
ング回路36の参照出力端子Vref*に接続される。
そして、センス増幅器SAには、出力信号線CL1〜C
Lnによって選択される列線BL1〜BLnとダミーセ
ルDMに接続される線が接続され、それぞれの差動信号
がセンス増幅器SAから出力回路24に出力される。ま
た、メモリセルアレイとは別に上記オーバープログラム
テストの時に使用する基準電位発生トランジスタが接続
されている。これは上記オーバープログラムテストの時
は、全ての行線は非選択状態(0V)となるため、ダミ
ーセルのゲートも0Vとなりオフすることになるからで
ある。即ち、ダミーセルがオフしてしまうため、基準と
なる電位が設定できず正しくテストすることができない
ためである。
FIG. 8 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the row lines WL1 to WLm which are the output lines of the row decoder 23.
, A plurality of transistors are connected as a dummy cell DM. Each source is connected to the reference output terminal Vref * of the dummy cell source switching circuit 36.
The sense amplifier SA includes output signal lines CL1 to CL.
The column lines BL1 to BLn selected by Ln are connected to the lines connected to the dummy cells DM, and the respective differential signals are output from the sense amplifier SA to the output circuit 24. In addition to the memory cell array, a reference potential generating transistor used in the over program test is connected. This is because at the time of the above-mentioned over program test, all the row lines are in the non-selected state (0V), so that the gates of the dummy cells also become 0V and are turned off. That is, since the dummy cell is turned off, a reference potential cannot be set and a correct test cannot be performed.

【0040】データの書換を行う場合は、ダミーセルD
Mに対して行う必要はない。また、この様なダミーvr
ef方式を用いると、本体中のメモリセルの初期状態を
設定する際の行線に印加される高電圧(20V)が、ダ
ミーセルのゲートに印加される。このことにより、ダミ
ーセルDMの浮遊ゲートに電子が徐々に注入され、しだ
いにしきい値が上昇し、安定したセル動作が確保できな
くなる。いわゆるゲートディスターブである。このた
め、ダミーセルソーススイッチング回路36を設けるこ
とで、消去時のゲートと基板に印加される電界を緩和し
ている。即ち、消去モードになるとダミーセルソースス
イッチング回路36の出力には約3V程度の電圧が出力
され、ダミーセルDMのソース、ドレインに印加される
ことになる。従って、ゲートと基板に印加される電界は
3V緩和されたのと同等となりゲートディスターブは起
こらなくなる。本体メモリセルと同一形状の固定セルを
用いず、メモリセルアレイの外に基準電圧発生トランジ
スタを設けることで、上記トランジスタのディメンジョ
ンを任意に設定することが可能となり、基準電位を自由
に設定できる。即ち、オーバーイレーズテスト時の基準
電位を変えられるため、リーク量に対するマージンを自
由に設定することができる。
When data is rewritten, the dummy cell D
No need to do this for M. Also, such a dummy vr
When the ef method is used, the high voltage (20 V) applied to the row line when setting the initial state of the memory cell in the main body is applied to the gate of the dummy cell. As a result, electrons are gradually injected into the floating gate of the dummy cell DM, the threshold value gradually rises, and stable cell operation cannot be ensured. This is the so-called gate disturb. Therefore, by providing the dummy cell source switching circuit 36, the electric field applied to the gate and the substrate during erasing is relaxed. That is, in the erase mode, a voltage of about 3 V is output to the output of the dummy cell source switching circuit 36 and applied to the source and drain of the dummy cell DM. Therefore, the electric field applied to the gate and the substrate is equivalent to the relaxation of 3V, and the gate disturb does not occur. By providing the reference voltage generating transistor outside the memory cell array without using the fixed cell having the same shape as the main body memory cell, the dimension of the transistor can be arbitrarily set, and the reference potential can be freely set. That is, since the reference potential during the overerase test can be changed, the margin for the leak amount can be set freely.

【0041】なお、上記実施例では、読み出し時に差動
アンプで用いられる基準電位は浮遊ゲート型のトランジ
スタを用いたものを示したが、本発明はこれに限定され
ることはなく数々の回路が考えられる。例えば電源電圧
を抵抗分割することにより所定値の基準電位を形成して
も良い。しかしながら、実施例で示したダミーセルを用
いると、メモリセルが形成される領域と同一領域で形成
することができ、同一プロセスにて形成できる。したが
って、メモリセルとダミーセルのトランジスタの性能の
ばらつきはほとんどないため、ノイズの影響等により基
板電位の変動が発生した場合でも読み出しデータに誤り
を生じにくいという効果がある。
In the above embodiment, the reference potential used in the differential amplifier at the time of reading is the one using the floating gate type transistor, but the present invention is not limited to this, and various circuits are used. Conceivable. For example, the reference potential having a predetermined value may be formed by resistively dividing the power supply voltage. However, when the dummy cell shown in the embodiment is used, it can be formed in the same region as the region where the memory cell is formed, and can be formed in the same process. Therefore, since there is almost no variation in the performance of the transistors of the memory cell and the dummy cell, there is an effect that an error does not easily occur in the read data even when the substrate potential changes due to the influence of noise or the like.

【0042】さらに、上記実施例では、テストモードに
おける列線の電圧と基準電位との比較は、読み出し用の
差動型センスアンプにおいて検知しているが、本発明は
これに限定されるものではなく、列線の電圧降下を検知
できるものであればよい。例えば新たに別の検知回路を
用いるなど当業者であれば数々の手段が考えられる。
Further, in the above embodiment, the comparison between the voltage of the column line and the reference potential in the test mode is detected by the differential sense amplifier for reading, but the present invention is not limited to this. Instead, it is sufficient if it can detect the voltage drop of the column line. For example, a person skilled in the art can consider various means such as newly using another detection circuit.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、基準となるメモリセル
を本体メモリセルと同一のものを用いて設定でき、セル
特性のばらつきを本体セルと同様に反映できる。この様
な構成でも、テスト時に行線を全て非選択状態としても
別の基準電位発生トランジスタを選択することで可能と
した。従って、安定した読み出し動作を確保でき、かつ
メモリセルのしきい値が負になっているか適正に測定で
きる。
According to the present invention, the reference memory cell can be set using the same memory cell as the main body memory cell, and variations in cell characteristics can be reflected similarly to the main body cell. Even with such a configuration, it is possible by selecting another reference potential generating transistor even if all the row lines are in the non-selected state during the test. Therefore, a stable read operation can be secured, and whether the threshold value of the memory cell is negative can be properly measured.

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

【図1】本発明の実施例の半導体記憶装置の回路構成を
示す図
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の半導体記憶装置の回路構成を
示す図
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の半導体記憶装置の回路構成を
示す図
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例の半導体記憶装置の回路構成を
示す図
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の別の実施例の半導体記憶装置のメモリ
セルを示す図
FIG. 5 is a diagram showing a memory cell of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の別の実施例の半導体記憶装置における
動作電圧を示す図
FIG. 6 is a diagram showing operating voltages in a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の別の実施例の半導体記憶装置の回路構
成を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の別の実施例の半導体記憶装置の回路構
成を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

【図9】従来の半導体記憶装置のメモリセルを示す図FIG. 9 is a diagram showing a memory cell of a conventional semiconductor memory device.

【図10】従来の半導体記憶装置のメモリセルを示す図FIG. 10 is a diagram showing a memory cell of a conventional semiconductor memory device.

【図11】従来の半導体記憶装置のメモリセルを示す図FIG. 11 is a diagram showing a memory cell of a conventional semiconductor memory device.

【図12】従来の半導体記憶装置のメモリセルを示す図FIG. 12 is a diagram showing a memory cell of a conventional semiconductor memory device.

【図13】従来の半導体記憶装置の消去特性を示す図FIG. 13 is a diagram showing erase characteristics of a conventional semiconductor memory device.

【図14】従来の半導体記憶装置のオーバーイレーズ状
態の説明の図
FIG. 14 is an explanatory diagram of an overerase state of a conventional semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 列デコーダ 23 行デコーダ 23−1 固定ダミーセルデコーダ 24 出力回路 25 ソーススイッチング回路 36 ダミーセルソーススイッチング回路 22 column decoder 23 row decoder 23-1 fixed dummy cell decoder 24 output circuit 25 source switching circuit 36 dummy cell source switching circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ソースと、ドレインと、浮遊ゲートと、制
御ゲートとを有し、電気的に書き込み及び消去が可能な
不揮発性メモリセルの複数を行及び列方向に配列して構
成されるメモリセルアレイと、一の行方向に並ぶ複数の
前記メモリセルの前記制御ゲートに共通接続された行線
を複数有し、一の列方向に並ぶ複数の前記メモリセルの
前記ドレインに共通接続された列線を複数及びダミー列
線とを有する不揮発性半導体記憶装置において、 前記列線に供給される電位と前記ダミー列線に供給され
る電位とを比較して出力信号を発生する差動型センスア
ンプと、 すべての前記メモリセルを非選択としたときに前記ダミ
ー列線に基準電位を供給する基準電位供給手段を有し、
この基準電位と非選択の前記メモリセルが接続された前
記列線との電位を比較せしめ、前記列線の電位が所定の
電圧以下の場合に、所定の出力信号を発生するテスト手
段とを有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装
置。
1. A memory having a source, a drain, a floating gate, and a control gate, which is configured by arranging a plurality of electrically writable and erasable nonvolatile memory cells in the row and column directions. A cell array and a plurality of row lines commonly connected to the control gates of the plurality of memory cells arranged in one row direction, and a column commonly connected to the drains of the plurality of memory cells arranged in one column direction. In a nonvolatile semiconductor memory device having a plurality of lines and a dummy column line, a differential sense amplifier for generating an output signal by comparing a potential supplied to the column line with a potential supplied to the dummy column line. And a reference potential supply means for supplying a reference potential to the dummy column line when all the memory cells are unselected,
The reference potential is compared with the potential of the column line to which the non-selected memory cell is connected, and a test means for generating a predetermined output signal when the potential of the column line is a predetermined voltage or less. A non-volatile semiconductor memory device characterized by the above.
【請求項2】ソースと、ドレインと、浮遊ゲートと、制
御ゲートとを有し、電気的に書き込み及び消去が可能な
不揮発性メモリセルの複数を行及び列方向に配列して構
成されるメモリセルアレイと、一の行方向に並ぶ複数の
前記メモリセルの前記制御ゲートに共通接続された行線
を複数有し、一の列方向に並ぶ複数の前記メモリセルの
前記ドレインに共通接続された列線を複数有する不揮発
性半導体記憶装置において、 ソースと、浮遊ゲートと、ダミー列線が接続されたドレ
インと、前記行線が接続され制御ゲートとから構成さ
れ、所定の前記メモリセルのデータを読み出すときに前
記ダミー列線に所定電位を供給するダミーメモリセル
と、 前記列線に供給される電位と前記ダミー列線に供給され
る電位とを比較して出力信号を発生する差動型センスア
ンプと、 すべての前記メモリセルを非選択としたときに前記ダミ
ー列線に基準電位を供給する基準電位供給手段を有し、
この基準電位と非選択の前記メモリセルが接続された前
記列線との電位とを比較して、前記列線の電位が所定の
電圧以下の場合に、所定の出力信号を前記差動型センス
アンプにおいて発生させる手段とを有することを特徴と
する不揮発性半導体記憶装置。
2. A memory having a source, a drain, a floating gate, and a control gate, and configured by arranging a plurality of electrically writable and erasable nonvolatile memory cells in the row and column directions. A cell array and a plurality of row lines commonly connected to the control gates of the plurality of memory cells arranged in one row direction, and a column commonly connected to the drains of the plurality of memory cells arranged in one column direction. In a non-volatile semiconductor memory device having a plurality of lines, a source, a floating gate, a drain connected to a dummy column line, and a control gate connected to the row line are read, and data of a predetermined memory cell is read out. Sometimes a dummy memory cell that supplies a predetermined potential to the dummy column line and a difference that generates an output signal by comparing the potential supplied to the column line with the potential supplied to the dummy column line. Type sense amplifier, it has all of the reference potential supplying means for supplying a reference potential to the dummy column line when the memory cell was not selected,
The reference potential is compared with the potential of the column line to which the non-selected memory cell is connected, and when the potential of the column line is equal to or lower than a predetermined voltage, a predetermined output signal is output to the differential sense circuit. A non-volatile semiconductor memory device having means for generating in an amplifier.
【請求項3】前記基準電位供給手段は、浮遊ゲート型の
トランジスタからなり、すべてのメモリセルを非選択と
したときに前記基準電位と前記非選択の前記メモリセル
が接続された前記列線との電位を比較せしめ、前記列線
の電位が所定の電圧以下の場合に、所定の出力信号を発
生するテストモードにおいて、このトランジスタは導通
状態となるように制御されることを特徴とする請求項1
または請求項2に記載された不揮発性半導体記憶装置。
3. The reference potential supply means comprises a floating gate type transistor, and when all the memory cells are deselected, the reference potential and the column line to which the unselected memory cells are connected. The potentials of the transistors are compared with each other, and when the potential of the column line is equal to or lower than a predetermined voltage, the transistor is controlled to be in a conductive state in a test mode in which a predetermined output signal is generated. 1
Alternatively, the nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2.
【請求項4】前記基準電位供給手段は、すべてのメモリ
セルを非選択としたときに前記基準電位と前記非選択の
前記メモリセルが接続された前記列線との電位を比較せ
しめ、前記列線の電位が所定の電圧以下の場合に、所定
の出力信号を発生するテストモードにおいて制御信号を
発生する固定ダミーセルデコーダと、この制御信号が入
力したときに導通状態となる前記ダミー列線に接続され
た固定ダミーセルとを有することを特徴とする請求項1
または請求項2に記載された不揮発性半導体記憶装置。
4. The reference potential supply means compares potentials of the reference potential and the column line to which the non-selected memory cells are connected when all the memory cells are unselected, and the column Connected to a fixed dummy cell decoder that generates a control signal in a test mode that generates a predetermined output signal when the potential of the line is equal to or lower than a predetermined voltage, and the dummy column line that becomes conductive when the control signal is input. 2. The fixed dummy cell formed according to claim 1,
Alternatively, the nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2.
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