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JP7632093B2 - Semiconductor integrated circuit device and electronic device - Google Patents
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JP7632093B2 - Semiconductor integrated circuit device and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体集積回路装置および電子機器に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and an electronic device.

従来、電気的な書き込みが可能な不揮発性メモリーとしてEEPROM(Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory)等が知られている。特許文献1に記載の不揮発性メモリーは、定電圧回路でワード線電圧を生成する際、基準電圧にメモリーセル電流の温度依存性と逆の温度依存性を持たせることで、温度によるワード線の駆動能力の調整を行い、読み出しマージンの低下を抑制している。
Conventionally, electrically programmable read-only memory (EEPROM) has been used as a non-volatile memory that can be electrically written.
Known examples of such nonvolatile memory include the Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM). In the nonvolatile memory described in Patent Document 1, when a word line voltage is generated by a constant voltage circuit, the reference voltage is made to have a temperature dependency that is inverse to the temperature dependency of the memory cell current, thereby adjusting the word line drive capability according to temperature and suppressing a decrease in the read margin.

特開2003-217287号公報JP 2003-217287 A

しかしながら、特許文献1に記載の不揮発性メモリーは、ワード線の駆動能力の調整のため、内部にレギュレーター及びタイミング発生回路を有しているため、回路構成が複雑となり、消費電力が大きくなるおそれがあった。 However, the non-volatile memory described in Patent Document 1 has an internal regulator and timing generation circuit to adjust the driving power of the word lines, which makes the circuit configuration complicated and increases the risk of power consumption.

本発明に係る半導体集積回路装置の一態様は、
電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性の複数のメモリーセルと、
前記複数のメモリーセルが有する各々のトランジスターと同じ層構造のリファレンスセルと、
駆動電位が印加された前記リファレンスセルに流れる電流に基づいて判定電流を生成し、前記複数のメモリーセルのうち、前記駆動電位が印加された読み出し対象メモリーセルに流れる電流を前記判定電流と比較することにより、前記読み出し対象メモリーセルに記憶されているデータを読み出すデータ読み出し回路と、
前記複数のメモリーセルのベリファイモードにおいて、前記データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位よりも高い前記駆動電位を生成する駆動電位生成回路と、
前記駆動電位に基づいて、前記読み出し対象メモリーセルの読み出し電流に対応したレベル検出用電流を生成するレベル検出用電流生成回路と、
前記レベル検出用電流に基づいて前記駆動電位生成回路の昇圧動作の停止制御を行う昇圧停止制御回路と、を含み、
前記レベル検出用電流生成回路と前記駆動電位生成回路は、前記駆動電位に基づき動作し、
前記駆動電位生成回路はブートストラップ回路である。
One aspect of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention is
A plurality of non-volatile memory cells in which data can be electrically written and erased;
a reference cell having the same layer structure as each of the transistors of the plurality of memory cells;
a data read circuit that generates a determination current based on a current flowing through the reference cell to which a driving potential is applied, and compares a current flowing through a memory cell to be read out among the plurality of memory cells to which the driving potential is applied with the determination current, thereby reading out data stored in the memory cell to be read out;
a drive potential generating circuit that generates the drive potential higher than a high potential side power supply potential supplied to the data read circuit in a verify mode of the memory cells;
a level detection current generating circuit for generating a level detection current corresponding to a read current of the memory cell to be read based on the drive potential;
a boost stop control circuit that performs stop control of the boost operation of the drive potential generating circuit based on the level detection current,
the level detection current generating circuit and the drive potential generating circuit operate based on the drive potential;
The drive potential generating circuit is a bootstrap circuit.

本発明に係る電子機器の一態様は、
前記半導体集積回路装置の一態様を備える。
One aspect of the electronic device according to the present invention is
The present invention includes one aspect of the semiconductor integrated circuit device.

不揮発性メモリーの概略構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a nonvolatile memory. 図1のメモリーセルアレイ、ワード線駆動回路及びソース線駆動回路の構成例を示す回路図。2 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell array, a word line driver circuit, and a source line driver circuit in FIG. 1 . メモリーセルの概略構造を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic structure of a memory cell. 図1のワード線昇圧回路、データ読み出し回路及びリファレンス電流生成回路の構成例を示す図。2 is a diagram showing an example of the configuration of a word line boosting circuit, a data read circuit, and a reference current generating circuit shown in FIG. 1 ; セル電流及び参照電流を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a cell current and a reference current. 比較例のワード線昇圧回路、データ読み出し回路及びリファレンス電流生成回路の構成例を示す図。4 is a diagram showing an example of the configuration of a word line boosting circuit, a data read circuit, and a reference current generating circuit of a comparative example. 比較例のセル電流及び参照電流を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a cell current and a reference current in a comparative example. 第2実施形態のワード線昇圧回路、データ読み出し回路及びリファレンス電流生成回路の構成例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of a word line boosting circuit, a data read circuit, and a reference current generating circuit according to a second embodiment. 第3実施形態のワード線昇圧回路、データ読み出し回路及びリファレンス電流生成回路の構成例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of a word line boosting circuit, a data read circuit, and a reference current generating circuit according to a third embodiment. 電子機器の概略構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electronic device.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Below, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings used are for the convenience of explanation. Note that the embodiments described below do not unduly limit the content of the present invention described in the claims. Furthermore, not all of the configurations described below are necessarily essential components of the present invention.

1.第1実施形態
1-1.不揮発性メモリー
後述する図10に示すように、本実施形態の半導体集積回路装置1は、不揮発性メモリー2を備える。半導体集積回路装置1は、フラッシュメモリーやEEPROM等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリー2のみを内蔵しても良いし、不揮発性メモリー2に加えて、所定の機能を有する回路ブロック又はCPU等の機能回路を内蔵しても良い。EEPROMはElectrically Erasable Programmable Read Only Memoryの略であり、CPUはCentral Processing Unitの略である。以下においては、不揮発性メモリー2の一例として、フラッシュメモリーについて説明する。
1. First embodiment 1-1. Non-volatile memory As shown in FIG. 10 described later, the semiconductor integrated circuit device 1 of this embodiment includes a non-volatile memory 2. The semiconductor integrated circuit device 1 may incorporate only an electrically rewritable non-volatile memory 2 such as a flash memory or an EEPROM, or may incorporate a circuit block having a predetermined function or a functional circuit such as a CPU in addition to the non-volatile memory 2. EEPROM is an abbreviation for Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, and CPU is an abbreviation for Central Processing Unit. In the following, a flash memory will be described as an example of the non-volatile memory 2.

図1は、不揮発性メモリー2の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、不揮発性メモリー2は、メモリーセルアレイ10,電源回路20,ワード線昇圧回路30,ワード線駆動回路40,ソース線駆動回路50,スイッチ回路60,メモリー制御回路70を含んでいる。メモリー制御回路70は、メモリーセルアレイ10に含まれている複数のメモリーセルMCに消去動作,書き込み動作,又は、読み出し動作を行わせるように、電源回路20,ワード線昇圧回路30,ワード線駆動回路40,ソース線駆動回路50,スイッチ回路60を制御する。 Figure 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a non-volatile memory 2. As shown in Figure 1, the non-volatile memory 2 includes a memory cell array 10, a power supply circuit 20, a word line boost circuit 30, a word line drive circuit 40, a source line drive circuit 50, a switch circuit 60, and a memory control circuit 70. The memory control circuit 70 controls the power supply circuit 20, the word line boost circuit 30, the word line drive circuit 40, the source line drive circuit 50, and the switch circuit 60 so as to cause the multiple memory cells MC included in the memory cell array 10 to perform an erase operation, a write operation, or a read operation.

メモリーセルアレイ10の複数のメモリーセルMCは、m行n列のマトリックス状に配置されている。m及びnは、それぞれ2以上の整数である。例えば、メモリーセルアレイ10は、2048行1024列のマトリックス状に配置された2048×1024個のメモリーセルを含み、1行に配置された1024個のメモリーセルMCにより、128個の8ビットデータが記憶される。 The memory cells MC of the memory cell array 10 are arranged in a matrix of m rows and n columns. m and n are each integers equal to or greater than 2. For example, the memory cell array 10 includes 2048 x 1024 memory cells arranged in a matrix of 2048 rows and 1024 columns, and 128 8-bit data items are stored by the 1024 memory cells MC arranged in one row.

また、メモリーセルアレイ10は、複数のワード線WL0,WL1,・・・WLm,複数のソース線SL0,SL1,・・・SLm,及び複数のビット線BL0,BL1,・・・BLnを含んでいる。それらのワード線の各々は、それぞれの行に配置された複数のメモリーセルMCに接続されている。また、それらのソース線の各々は、それぞれの行に配置された複数のメモリーセルMCに接続されている。また、それらのビット線の各々は、それぞれの列に配置された複数のメモリーセルMCに接続されている。 The memory cell array 10 also includes a number of word lines WL0, WL1, ... WLm, a number of source lines SL0, SL1, ... SLm, and a number of bit lines BL0, BL1, ... BLn. Each of the word lines is connected to a number of memory cells MC arranged in a respective row. Each of the source lines is connected to a number of memory cells MC arranged in a respective row. Each of the bit lines is connected to a number of memory cells MC arranged in a respective column.

電源回路20には、例えば、基準電源電位VSSと、データ消去及びデータ書き込み用
の高電源電位VPPと、ロジック回路用のロジック電源電位VDDとが、外部から供給される。あるいは、電源回路20は、外部から供給される複数の電源電位の内の1つの電源電位を昇圧又は降圧することにより、他の電源電位を生成してもよい。
For example, a reference power supply potential VSS, a high power supply potential VPP for erasing and writing data, and a logic power supply potential VDD for a logic circuit are externally supplied to the power supply circuit 20. Alternatively, the power supply circuit 20 may generate another power supply potential by boosting or lowering one of a plurality of power supply potentials supplied from the outside.

基準電源電位VSSは、他の電位に対して相対的な基準となる基準電位であり、以下においては、基準電源電位VSSが接地電位である場合について説明する。高電源電位VPPは、基準電源電位VSSよりも高い所定の電位であり、例えば、5V~10V程度である。ロジック電源電位VDDは、基準電源電位VSSよりも高く高電源電位VPPよりも低い電位であり、例えば、1.2V~1.8V程度である。 The reference power supply potential VSS is a reference potential that serves as a relative reference for other potentials, and the following description will be given assuming that the reference power supply potential VSS is the ground potential. The high power supply potential VPP is a predetermined potential higher than the reference power supply potential VSS, for example, about 5V to 10V. The logic power supply potential VDD is a potential higher than the reference power supply potential VSS and lower than the high power supply potential VPP, for example, about 1.2V to 1.8V.

電源回路20は、ロジック電源電位VDDをメモリー制御回路70に供給すると共に、メモリー制御回路70に制御され、必要に応じて、高電源電位VPP及びロジック電源電位VDDを不揮発性メモリー2の各部に供給する。図1においては、電源回路20からワード線昇圧回路30に供給される電源電位がワード線電源電位VWLとして示されており、電源回路20からソース線駆動回路50に供給される電源電位がソース線電源電位VSLとして示されている。 The power supply circuit 20 supplies the logic power supply potential VDD to the memory control circuit 70, and is controlled by the memory control circuit 70 to supply the high power supply potential VPP and the logic power supply potential VDD to each part of the non-volatile memory 2 as necessary. In FIG. 1, the power supply potential supplied from the power supply circuit 20 to the word line boost circuit 30 is shown as the word line power supply potential VWL, and the power supply potential supplied from the power supply circuit 20 to the source line drive circuit 50 is shown as the source line power supply potential VSL.

例えば、メモリーセルを消去状態にする消去モードにおいて、電源回路20は、ワード線電源電位VWL及びソース線電源電位VSLとして高電源電位VPPをワード線昇圧回路30及びソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、ワード線電源電位INT_VWLとして高電源電位VPPをワード線駆動回路40に供給する。 For example, in an erase mode in which the memory cells are put into an erased state, the power supply circuit 20 supplies the high power supply potential VPP to the word line boost circuit 30 and the source line drive circuit 50 as the word line power supply potential VWL and the source line power supply potential VSL. The word line boost circuit 30 supplies the high power supply potential VPP to the word line drive circuit 40 as the word line power supply potential INT_VWL.

メモリーセルにデータを書き込む書き込みモードにおいて、電源回路20は、ワード線電源電位VWL及びソース線電源電位VSLとして高電源電位VPPをワード線昇圧回路30及びソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、ワード線電源電位INT_VWLとして高電源電位VPPをワード線駆動回路40に供給する。 In a write mode in which data is written to a memory cell, the power supply circuit 20 supplies a high power supply potential VPP to the word line boost circuit 30 and the source line drive circuit 50 as the word line power supply potential VWL and the source line power supply potential VSL. The word line boost circuit 30 supplies the high power supply potential VPP to the word line drive circuit 40 as the word line power supply potential INT_VWL.

メモリーセルからデータを読み出す読み出しモードにおいて、電源回路20は、ワード線電源電位VWL及びソース線電源電位VSLとしてロジック電源電位VDDをワード線昇圧回路30及びソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位であるロジック電源電位VDDよりも高い駆動電位V1を生成し、ワード線電源電位INT_VWLとして駆動電位V1をワード線駆動回路40に供給する。 In a read mode in which data is read from a memory cell, the power supply circuit 20 supplies the logic power supply potential VDD to the word line boost circuit 30 and the source line drive circuit 50 as the word line power supply potential VWL and the source line power supply potential VSL. The word line boost circuit 30 generates a drive potential V1 that is higher than the logic power supply potential VDD, which is the high-potential power supply potential supplied to the data read circuit 71, and supplies the drive potential V1 to the word line drive circuit 40 as the word line power supply potential INT_VWL.

メモリーセルのベリファイモードにおいて、電源回路20は、ロジック電源電位VDDをワード線昇圧回路30及びソース線駆動回路50に供給する。ワード線昇圧回路30は、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位であるロジック電源電位VDDよりも高い駆動電位V1を生成し、ワード線電源電位INT_VWLとして駆動電位V1をワード線駆動回路40に供給する。 In the verify mode of the memory cell, the power supply circuit 20 supplies the logic power supply potential VDD to the word line boost circuit 30 and the source line drive circuit 50. The word line boost circuit 30 generates a drive potential V1 that is higher than the logic power supply potential VDD, which is the high-potential power supply potential supplied to the data read circuit 71, and supplies the drive potential V1 to the word line drive circuit 40 as the word line power supply potential INT_VWL.

ワード線駆動回路40は、メモリー制御回路70によって選択されるメモリーセルに接続された複数のワード線WL0,WL1,・・・,WLmを駆動する。ソース線駆動回路50は、メモリー制御回路70によって選択されるメモリーセルに接続された複数のソース線SL1,SL2,・・・,SLmを駆動する。 The word line driving circuit 40 drives multiple word lines WL0, WL1, ..., WLm connected to the memory cells selected by the memory control circuit 70. The source line driving circuit 50 drives multiple source lines SL1, SL2, ..., SLm connected to the memory cells selected by the memory control circuit 70.

スイッチ回路60は、例えば、複数のビット線BL0,BL1,・・・,BLnの経路にそれぞれ接続された複数のトランジスターを含み、それらのトランジスターは、メモリー制御回路70の制御の下でオン又はオフする。メモリー制御回路70は、スイッチ回路60を介して、複数のビット線BL0,BL1,・・・,BLnに接続されたメモリーセルに接続可能となっている。 The switch circuit 60 includes, for example, a plurality of transistors each connected to the path of a plurality of bit lines BL0, BL1, ..., BLn, and these transistors are turned on or off under the control of the memory control circuit 70. The memory control circuit 70 can be connected to the memory cells connected to the plurality of bit lines BL0, BL1, ..., BLn via the switch circuit 60.

メモリー制御回路70は、例えば、組み合わせ回路及び順序回路を含む論理回路や、アナログ回路等で構成され、リファレンスセルRC1,データ読み出し回路71,リファレンス電流生成回路72,及びベリファイ回路73を含んでいる。メモリー制御回路70には、チップセレクト信号CS,モードセレクト信号MS,動作クロック信号CK,及びアドレス信号ADRが供給される。 The memory control circuit 70 is composed of, for example, logic circuits including combinational circuits and sequential circuits, analog circuits, etc., and includes a reference cell RC1, a data read circuit 71, a reference current generation circuit 72, and a verify circuit 73. The memory control circuit 70 is supplied with a chip select signal CS, a mode select signal MS, an operating clock signal CK, and an address signal ADR.

メモリー制御回路70は、チップセレクト信号CSによって不揮発性メモリー2が選択されたときに、モードセレクト信号MSに従って、不揮発性メモリー2を、消去モード、書き込みモード、読み出しモード、又は、メモリーセルのベリファイモードに設定する。 When the non-volatile memory 2 is selected by the chip select signal CS, the memory control circuit 70 sets the non-volatile memory 2 to the erase mode, write mode, read mode, or memory cell verify mode according to the mode select signal MS.

書き込みモード、読み出しモード、及び、メモリーセルのベリファイモードにおいて、メモリー制御回路70は、動作クロック信号CKに同期して、アドレス信号ADRによって指定されたメモリーセルにアクセスするように不揮発性メモリー2の各部を制御する。 In the write mode, read mode, and memory cell verify mode, the memory control circuit 70 controls each part of the non-volatile memory 2 to access the memory cell specified by the address signal ADR in synchronization with the operating clock signal CK.

書き込みモードにおいて、メモリー制御回路70は、書き込みデータを入力し、アドレス信号ADRによって指定されたメモリーセルにデータを書き込むように不揮発性メモリー2の各部を制御する。また、読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADRによって指定されたメモリーセルからデータを読み出すように不揮発性メモリー2の各部を制御し、読み出しデータを出力する。 In the write mode, the memory control circuit 70 inputs write data and controls each part of the non-volatile memory 2 to write the data to the memory cell specified by the address signal ADR. In the read mode and memory cell verify mode, the memory control circuit 70 controls each part of the non-volatile memory 2 to read data from the memory cell specified by the address signal ADR, and outputs the read data.

例えば、読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADRによって指定されたメモリーセルに接続されたスイッチ回路60のトランジスターをオンさせて、そのメモリーセルに流れる読み出し電流I1に基づいてデータを読み出す。 For example, in the read mode and memory cell verify mode, the memory control circuit 70 turns on the transistor of the switch circuit 60 connected to the memory cell specified by the address signal ADR, and reads data based on the read current I1 flowing through that memory cell.

その際に、データ読み出し回路71は、リファレンスセルRC1に流れる電流に基づいて判定電流I0を生成する。また、データ読み出し回路71は、アドレス信号ADRによって指定されたメモリーセルに流れる電流を判定電流I0と比較することにより、指定されたメモリーセルに記憶されているデータが「0」であるか「1」であるかを判定する。 At that time, the data read circuit 71 generates a judgment current I0 based on the current flowing through the reference cell RC1. The data read circuit 71 also compares the current flowing through the memory cell specified by the address signal ADR with the judgment current I0 to determine whether the data stored in the specified memory cell is "0" or "1."

1-2.メモリーセルアレイ
図2は、図1のメモリーセルアレイ10、ワード線駆動回路40及びソース線駆動回路50の構成例を示す回路図である。また、図3は、メモリーセルアレイ10の1つのメモリーセルの概略構造を示す図である。図2及び図3を参照してメモリーセルアレイ10の概略構成について説明する。
1-2. Memory Cell Array Fig. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the memory cell array 10, the word line driving circuit 40, and the source line driving circuit 50 in Fig. 1. Fig. 3 is a diagram showing a schematic structure of one memory cell of the memory cell array 10. The schematic configuration of the memory cell array 10 will be described with reference to Figs. 2 and 3.

図2に示すように、メモリーセルアレイ10は複数のメモリーセルMCを備える。また、図3に示すように、メモリーセルMCは、コントロールゲート412a,フローティングゲート412c,酸化絶縁膜412b,412d,ソース411,及びドレイン413を有するNチャネルMOSトランジスターを含んでいる。メモリーセルMCのトランジスターは、フローティングゲート412cに蓄積される電荷に応じて1ビットのデータを記憶する。 As shown in FIG. 2, the memory cell array 10 includes a plurality of memory cells MC. As shown in FIG. 3, the memory cell MC includes an N-channel MOS transistor having a control gate 412a, a floating gate 412c, oxide insulating films 412b and 412d, a source 411, and a drain 413. The transistor of the memory cell MC stores one bit of data according to the charge stored in the floating gate 412c.

また、図3に示すように、メモリーセルMCは、ソース411,ゲート412,及びドレイン413と電気的に接続された電極401,402,及び403を備えている。電極401,402,及び403に、基準電源電位VSS、駆動電位V1、ロジック電源電位VDD、高電源電位VPP等の電位が供給され、メモリーセルMCのトランジスターは、書き込みモード、消去モード等の各モードを実行する。つまり、メモリーセルアレイ10
の複数のメモリーセルMCは、電気的にデータの書き込み及び消去が可能である。
3, the memory cell MC includes electrodes 401, 402, and 403 electrically connected to a source 411, a gate 412, and a drain 413. Potentials such as a reference power supply potential VSS, a drive potential V1, a logic power supply potential VDD, and a high power supply potential VPP are supplied to the electrodes 401, 402, and 403, and the transistor of the memory cell MC executes each mode such as a write mode and an erase mode.
Data can be electrically written and erased into the memory cells MC.

リファレンスセルRC1のゲートは、コントロールゲート412a,フローティングゲート412c,酸化絶縁膜412b,412dを有してもよい。つまり、リファレンスセルRC1は、メモリーセルアレイ10の複数のメモリーセルMCが有する各々のトランジスターと同じ層構造を有しても良い。 The gate of the reference cell RC1 may have a control gate 412a, a floating gate 412c, and oxide insulating films 412b and 412d. In other words, the reference cell RC1 may have the same layer structure as each of the transistors in the multiple memory cells MC of the memory cell array 10.

図2に戻り、ワード線WL0,WL1,・・・の各々は、それぞれの行に配置された複数のメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲート412aに接続されている。ソース線SL0,SL1,・・・の各々は、それぞれの行に配置された複数のメモリーセルMCのトランジスターのソース411に接続されている。また、ビット線BL0,BL1,・・・の各々は、それぞれの列に配置された複数のメモリーセルMCのトランジスターのドレイン413に接続されている。 Returning to FIG. 2, each of the word lines WL0, WL1, ... is connected to the control gates 412a of the transistors of the multiple memory cells MC arranged in the respective rows. Each of the source lines SL0, SL1, ... is connected to the sources 411 of the transistors of the multiple memory cells MC arranged in the respective rows. Also, each of the bit lines BL0, BL1, ... is connected to the drains 413 of the transistors of the multiple memory cells MC arranged in the respective columns.

ワード線駆動回路40は、ワード線WL0,WL1,・・・に接続されたメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲート412aを駆動する複数のワード線ドライバー41,複数のトランジスター42,及びワード線ドライバー41の高電位側電源を供給するインバーター43を含んでいる。各々のワード線ドライバー41は、例えば、レベルシフター,バッファー回路,又はインバーター等で構成される。各々のワード線ドライバー41には、インバーター43からワード線電源電位INT_VWLが供給される。 The word line drive circuit 40 includes a plurality of word line drivers 41 that drive the control gates 412a of the transistors of the memory cells MC connected to the word lines WL0, WL1, ..., a plurality of transistors 42, and an inverter 43 that supplies a high-potential power supply to the word line drivers 41. Each word line driver 41 is composed of, for example, a level shifter, a buffer circuit, or an inverter. A word line power supply potential INT_VWL is supplied to each word line driver 41 from the inverter 43.

複数のワード線ドライバー41の入力端子には、メモリーセルアレイ10を構成する複数のメモリーセルMCの内から1行又は複数行のメモリーセルMCを選択する際にハイレベルに活性化されるハイアクティブの行選択信号SW0,SW1,・・・が、メモリー制御回路70から入力される。ワード線ドライバー41は、行選択信号がアクティブであるときに、ワード線電源電位INT_VWLをワード線に出力し、行選択信号がノンアクティブであるときに、基準電源電位VSSをワード線に出力する。 The memory control circuit 70 inputs high-active row selection signals SW0, SW1, ..., which are activated to a high level when selecting one or more rows of memory cells MC from among the multiple memory cells MC that make up the memory cell array 10, to the input terminals of the multiple word line drivers 41. When the row selection signal is active, the word line driver 41 outputs the word line power supply potential INT_VWL to the word line, and when the row selection signal is inactive, it outputs the reference power supply potential VSS to the word line.

ソース線駆動回路50は、ソース線SL0,SL1,・・・に接続されたメモリーセルMCのトランジスターのソース411を駆動するために、ソース線ドライバー51,複数のトランスミッションゲートTG,及び複数のインバーター52を含んでいる。ソース線ドライバー51は、例えば、レベルシフター,バッファー回路,又はインバーター等で構成される。複数のトランスミッションゲートTGは、ソース線ドライバー51の出力端子とソース線SL0,SL1,・・・との間に接続されている。 The source line driving circuit 50 includes a source line driver 51, multiple transmission gates TG, and multiple inverters 52 to drive the sources 411 of the transistors of the memory cells MC connected to the source lines SL0, SL1, .... The source line driver 51 is composed of, for example, a level shifter, a buffer circuit, or an inverter. The multiple transmission gates TG are connected between the output terminal of the source line driver 51 and the source lines SL0, SL1, ....

ソース線ドライバー51には、電源回路20からソース線電源電位VSLが供給される。ソース線ドライバー51の入力端子には、ソース線に高電源電位を印加する際にハイレベルに活性化されるハイアクティブのソース線駆動信号SSLが、メモリー制御回路70から入力される。ソース線ドライバー51は、ソース線駆動信号SSLがアクティブであるときに、ソース線電源電位VSLを出力し、ソース線駆動信号SSLがノンアクティブであるときに、基準電源電位VSSを出力する。 The source line driver 51 is supplied with a source line power supply potential VSL from the power supply circuit 20. A high-active source line drive signal SSL, which is activated to a high level when a high power supply potential is applied to the source line, is input from the memory control circuit 70 to the input terminal of the source line driver 51. When the source line drive signal SSL is active, the source line driver 51 outputs the source line power supply potential VSL, and when the source line drive signal SSL is inactive, the source line driver 51 outputs the reference power supply potential VSS.

各々のトランスミッションゲートTGは、NチャネルMOSトランジスターと、PチャネルMOSトランジスターとで構成され、ソース線ドライバー51の出力端子とソース線との間の接続を開閉するスイッチ回路として機能する。トランスミッションゲートTGにおいて、NチャネルMOSトランジスターのゲートは、ワード線ドライバー41の出力端子に接続され、PチャネルMOSトランジスターのゲートは、インバーター52の出力端子に接続されている。 Each transmission gate TG is composed of an N-channel MOS transistor and a P-channel MOS transistor, and functions as a switch circuit that opens and closes the connection between the output terminal of the source line driver 51 and the source line. In the transmission gate TG, the gate of the N-channel MOS transistor is connected to the output terminal of the word line driver 41, and the gate of the P-channel MOS transistor is connected to the output terminal of the inverter 52.

インバーター52には、ワード線昇圧回路30からワード線電源電位INT_VWLが
供給される。インバーター52の入力端子には、行選択信号SW0~SWmが入力される。インバーター52は、行選択信号SW0~SWmを反転して、反転された信号をトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。
The inverter 52 is supplied with the word line power supply potential INT_VWL from the word line boost circuit 30. The row selection signals SW0 to SWm are input to the input terminals of the inverter 52. The inverter 52 inverts the row selection signals SW0 to SWm and applies the inverted signals to the gates of the P-channel MOS transistors of the transmission gates TG.

スイッチ回路60は、ビット線BL0,BL1,・・・に接続されたメモリーセルMCのトランジスターのドレイン413とメモリー制御回路70との間に接続されたNチャネルMOSトランジスターQ0,Q1・・・を含んでいる。NチャネルMOSトランジスターQ0,Q1・・・のゲートには、メモリーセルアレイ10を構成する複数のメモリーセルの内から1列又は複数列のメモリーセルを選択する際にハイレベルに活性化されるハイアクティブの列選択信号SB0,SB1・・・が、メモリー制御回路70から印加される。 The switch circuit 60 includes N-channel MOS transistors Q0, Q1, ... connected between the drain 413 of the transistor of the memory cell MC connected to the bit lines BL0, BL1, ... and the memory control circuit 70. High-active column selection signals SB0, SB1, ... are applied to the gates of the N-channel MOS transistors Q0, Q1, ... from the memory control circuit 70. These signals are activated to a high level when selecting one or more columns of memory cells from among the multiple memory cells that make up the memory cell array 10.

書き込みモードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADRによって指定されるメモリーセルMCに接続されたワード線及びビット線を選択するために、対応する行選択信号及び列選択信号をアクティブにし、それ以外の行選択信号及び列選択信号をノンアクティブにすると共に、ソース線駆動信号SSLをアクティブにする。以下においては、一例として、ワード線WL0及びビット線BL0が選択される場合について説明する。 In the write mode, the memory control circuit 70 activates the corresponding row selection signal and column selection signal to select the word line and bit line connected to the memory cell MC specified by the address signal ADR, deactivates the other row selection signals and column selection signals, and activates the source line drive signal SSL. In the following, as an example, a case where the word line WL0 and bit line BL0 are selected will be described.

インバーター43及びインバーター52には、ワード線電源電位INT_VWLとして高電源電位VPPが供給され、ソース線ドライバー51には、ソース線電源電位VSLとして高電源電位VPPが供給される。ノンアクティブの消去モード信号ERが入力されるインバーター43によって、ワード線ドライバー41の高電位側電源端子に高電源電位VPPが供給される。アクティブの行選択信号SW0が入力されるワード線ドライバー41は、高電源電位VPPをワード線WL0に出力する。また、アクティブのソース線駆動信号SSLが入力されるソース線ドライバー51は、高電源電位VPPを出力する。 The inverter 43 and the inverter 52 are supplied with the high power supply potential VPP as the word line power supply potential INT_VWL, and the source line driver 51 is supplied with the high power supply potential VPP as the source line power supply potential VSL. The high power supply potential VPP is supplied to the high potential side power terminal of the word line driver 41 by the inverter 43 to which the non-active erase mode signal ER is input. The word line driver 41 to which the active row selection signal SW0 is input outputs the high power supply potential VPP to the word line WL0. In addition, the source line driver 51 to which the active source line drive signal SSL is input outputs the high power supply potential VPP.

アクティブの行選択信号SW0が入力されるインバーター52は、高電源電位VPPを反転して、基準電源電位VSSをトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。それにより、トランスミッションゲートTGがオンして、ソース線ドライバー51から出力される高電源電位VPPがソース線SL0に印加される。 The inverter 52, which receives the active row selection signal SW0, inverts the high power supply potential VPP and applies the reference power supply potential VSS to the gate of the P-channel MOS transistor of the transmission gate TG. This turns on the transmission gate TG, and the high power supply potential VPP output from the source line driver 51 is applied to the source line SL0.

また、アクティブの列選択信号SB0が入力されるスイッチ回路60のNチャネルMOSトランジスターQ0がオンして、メモリー制御回路70が、基準電源電位VSSをビット線BL0に印加する。このように、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADRによって指定されるメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲート412a及びソース411に高電源電位VPPを印加するようにワード線駆動回路40及びソース線駆動回路50を制御すると共に、ドレインに基準電源電位VSSを印加する。 In addition, the N-channel MOS transistor Q0 of the switch circuit 60 to which the active column selection signal SB0 is input is turned on, and the memory control circuit 70 applies the reference power supply potential VSS to the bit line BL0. In this way, the memory control circuit 70 controls the word line drive circuit 40 and the source line drive circuit 50 to apply the high power supply potential VPP to the control gate 412a and source 411 of the transistor of the memory cell MC specified by the address signal ADR, and applies the reference power supply potential VSS to the drain.

その結果、アドレス信号ADRによって指定されるメモリーセルMCのトランジスターのソース411からドレイン413に向けて電流が流れる。その電流によって発生したホットキャリアがフローティングゲート412cに注入されることにより、フローティングゲート412cに負の電荷が蓄積されるので、メモリーセルMCのトランジスターの閾値電圧が上昇する。本実施形態においては、ホットキャリアは電子である。 As a result, a current flows from the source 411 to the drain 413 of the transistor of the memory cell MC specified by the address signal ADR. Hot carriers generated by the current are injected into the floating gate 412c, causing negative charges to accumulate in the floating gate 412c, increasing the threshold voltage of the transistor of the memory cell MC. In this embodiment, the hot carriers are electrons.

一方、ノンアクティブの行選択信号SW1~SWmが入力されるワード線ドライバー41は、基準電源電位VSSをワード線WL1~WLmに出力する。ノンアクティブの行選択信号SW1~SWmが入力されるインバーター52は、基準電源電位VSSを反転して、高電源電位VPPをトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスター
のゲートに印加する。従って、ワード線WL1~WLmに接続されたトランスミッションゲートTGがオフする。また、ノンアクティブの列選択信号SB1~SBnが入力されるスイッチ回路60のNチャネルMOSトランジスターQ1~Qnがオフする。その結果、アドレス信号ADRによって指定されていないメモリーセルMCのトランジスターのソースとドレインとの間には電流が流れないので、トランジスターの閾値電圧は変化しない。
On the other hand, the word line driver 41 to which the non-active row selection signals SW1 to SWm are input outputs the reference power supply potential VSS to the word lines WL1 to WLm. The inverter 52 to which the non-active row selection signals SW1 to SWm are input inverts the reference power supply potential VSS and applies the high power supply potential VPP to the gate of the P-channel MOS transistor of the transmission gate TG. Therefore, the transmission gate TG connected to the word lines WL1 to WLm is turned off. In addition, the N-channel MOS transistors Q1 to Qn of the switch circuit 60 to which the non-active column selection signals SB1 to SBn are input are turned off. As a result, no current flows between the source and drain of the transistor of the memory cell MC not specified by the address signal ADR, so the threshold voltage of the transistor does not change.

消去モードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADRによって指定されるメモリーセルMCに接続されたワード線を選択するために、対応する行選択信号をアクティブにし、それ以外の行選択信号をノンアクティブにすると共に、列選択信号SB0~SBnをノンアクティブにし、ソース線駆動信号SSLをアクティブにする。以下においては、一例として、ワード線WL0が選択される場合について説明する。 In the erase mode, in order to select a word line connected to a memory cell MC specified by the address signal ADR, the memory control circuit 70 activates the corresponding row selection signal, deactivates the other row selection signals, deactivates the column selection signals SB0 to SBn, and activates the source line drive signal SSL. In the following, as an example, a case where the word line WL0 is selected will be described.

インバーター43及びインバーター52には、ワード線電源電位INT_VWLとして高電源電位VPPが供給され、ソース線ドライバー51には、ソース線電源電位VSLとして高電源電位VPPが供給される。アクティブの消去モード信号ERが入力されるインバーター43によって、ワード線ドライバー41の高電位側電源端子に基準電源電位VSSが印加される。アクティブの行選択信号SW0が入力されるワード線ドライバー41は活性化しないが、アクティブの消去モード信号ERがゲートに印加されるトランジスター42によって、基準電源電位VSSがワード線WL0に印加される。また、アクティブのソース線駆動信号SSLが入力されるソース線ドライバー51は、高電源電位VPPを出力する。 The inverter 43 and the inverter 52 are supplied with the high power supply potential VPP as the word line power supply potential INT_VWL, and the source line driver 51 is supplied with the high power supply potential VPP as the source line power supply potential VSL. The inverter 43, to which an active erase mode signal ER is input, applies the reference power supply potential VSS to the high potential side power supply terminal of the word line driver 41. The word line driver 41, to which an active row selection signal SW0 is input, is not activated, but the transistor 42, to whose gate the active erase mode signal ER is applied, applies the reference power supply potential VSS to the word line WL0. The source line driver 51, to which an active source line drive signal SSL is input, outputs the high power supply potential VPP.

アクティブの行選択信号SW0が入力されるインバーター52は、高電源電位VPPを反転して、基準電源電位VSSをトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。それにより、トランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターがオンして、ソース線ドライバー51から出力される高電源電位VPPがソース線SL0に印加される。 The inverter 52, to which the active row selection signal SW0 is input, inverts the high power supply potential VPP and applies the reference power supply potential VSS to the gate of the P-channel MOS transistor of the transmission gate TG. This turns on the P-channel MOS transistor of the transmission gate TG, and the high power supply potential VPP output from the source line driver 51 is applied to the source line SL0.

また、ノンアクティブの列選択信号SB0~SBnが入力されるスイッチ回路60のNチャネルMOSトランジスターQ0~Qnがオフする。このように、メモリー制御回路70は、スイッチ回路60のNチャネルMOSトランジスターQ0~QnをオフさせてメモリーセルMCのトランジスターのドレイン413をオープン状態とし、コントロールゲート412aに基準電源電位VSSを印加するようにワード線駆動回路40を制御すると共に、ソースに高電源電位VPPを印加するようにソース線駆動回路50を制御する。その結果、メモリーセルMCのトランジスターのフローティングゲート412cに負の電荷が蓄積されている場合に、フローティングゲート412cに蓄積されている負の電荷がソース411に放出されて、トランジスターの閾値電圧が低下する。 In addition, the N-channel MOS transistors Q0 to Qn of the switch circuit 60 to which the inactive column selection signals SB0 to SBn are input are turned off. In this way, the memory control circuit 70 turns off the N-channel MOS transistors Q0 to Qn of the switch circuit 60 to open the drain 413 of the transistor of the memory cell MC, controls the word line drive circuit 40 to apply the reference power supply potential VSS to the control gate 412a, and controls the source line drive circuit 50 to apply the high power supply potential VPP to the source. As a result, when negative charges are stored in the floating gate 412c of the transistor of the memory cell MC, the negative charges stored in the floating gate 412c are released to the source 411, and the threshold voltage of the transistor is reduced.

一方、ノンアクティブの行選択信号SW1~SWmが入力されるインバーター52は、基準電源電位VSSを反転して、高電源電位VPPをトランスミッションゲートTGのPチャネルMOSトランジスターのゲートに印加する。従って、ワード線WL1~WLmに接続されたトランスミッションゲートTGがオフする。その結果、アドレス信号ADRによって指定されていないメモリーセルMCのトランジスターのフローティングゲート412cに蓄積されている負の電荷が放出されないので、トランジスターの閾値電圧は変化しない。 Meanwhile, inverter 52, to which inactive row selection signals SW1 to SWm are input, inverts the reference power supply potential VSS and applies the high power supply potential VPP to the gate of the P-channel MOS transistor of transmission gate TG. Therefore, the transmission gate TG connected to word lines WL1 to WLm is turned off. As a result, the negative charge stored in the floating gate 412c of the transistor of memory cell MC not specified by address signal ADR is not released, and the threshold voltage of the transistor does not change.

読み出しモード及びメモリーセルのベリファイモードにおいて、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADRによって指定されるメモリーセルMCに接続されたワード線及びビット線を選択するために、対応する行選択信号及び列選択信号をアクティブにし、それ以外の行選択信号及び列選択信号をノンアクティブにすると共に、ソース線駆動信号SS
Lをノンアクティブにする。以下においては、一例として、ワード線WL0及びビット線BL0が選択される場合について説明する。
In the read mode and memory cell verify mode, in order to select a word line and a bit line connected to a memory cell MC designated by an address signal ADR, the memory control circuit 70 activates the corresponding row selection signal and column selection signal, deactivates the other row selection signal and column selection signal, and deactivates the source line drive signal SS
L is made inactive. In the following, as an example, a case where the word line WL0 and the bit line BL0 are selected will be described.

インバーター43及びインバーター52には、ワード線電源電位INT_VWLとして駆動電位V1が供給され、ソース線ドライバー51には、ソース線電源電位VSLとしてロジック電源電位VDDが供給される。ノンアクティブの消去モード信号ERが入力されるインバーター43によって、ワード線ドライバー41の高電位側電源端子に駆動電位V1が供給される。アクティブの行選択信号SW0が入力されるワード線ドライバー41は、駆動電位V1をワード線WL0に出力する。また、ノンアクティブのソース線駆動信号SSLが入力されるソース線ドライバー51は、基準電源電位VSSを出力する。 The inverter 43 and the inverter 52 are supplied with the drive potential V1 as the word line power supply potential INT_VWL, and the source line driver 51 is supplied with the logic power supply potential VDD as the source line power supply potential VSL. The inverter 43, to which the non-active erase mode signal ER is input, supplies the drive potential V1 to the high potential power supply terminal of the word line driver 41. The word line driver 41, to which the active row selection signal SW0 is input, outputs the drive potential V1 to the word line WL0. The source line driver 51, to which the non-active source line drive signal SSL is input, outputs the reference power supply potential VSS.

ワード線ドライバー41から出力される駆動電位V1は、ワード線WL0に接続されたトランスミッションゲートTGのNチャネルMOSトランジスターのゲートにも印加される。それにより、トランスミッションゲートTGのNチャネルMOSトランジスターがオンして、ソース線ドライバー51から出力される基準電源電位VSSがソース線SL0に印加される。 The drive potential V1 output from the word line driver 41 is also applied to the gate of the N-channel MOS transistor of the transmission gate TG connected to the word line WL0. This turns on the N-channel MOS transistor of the transmission gate TG, and the reference power supply potential VSS output from the source line driver 51 is applied to the source line SL0.

また、アクティブの列選択信号SB0が入力されるスイッチ回路60のNチャネルMOSトランジスターQ0がオンして、メモリー制御回路70が、ロジック電源電位VDDをビット線BL0に印加する。このように、メモリー制御回路70は、アドレス信号ADRによって指定されるメモリーセルMCのトランジスターのコントロールゲート412aに駆動電位V1を印加するようにワード線駆動回路40を制御すると共に、ソースに基準電源電位VSSを印加するようにソース線駆動回路50を制御し、スイッチ回路60のNチャネルMOSトランジスターQ0をオンさせてドレインにロジック電源電位VDDを印加する。 In addition, the N-channel MOS transistor Q0 of the switch circuit 60, to which the active column selection signal SB0 is input, turns on, and the memory control circuit 70 applies the logic power supply potential VDD to the bit line BL0. In this way, the memory control circuit 70 controls the word line drive circuit 40 to apply the drive potential V1 to the control gate 412a of the transistor of the memory cell MC specified by the address signal ADR, and controls the source line drive circuit 50 to apply the reference power supply potential VSS to the source, turning on the N-channel MOS transistor Q0 of the switch circuit 60 and applying the logic power supply potential VDD to the drain.

その結果、アドレス信号ADRによって指定されるメモリーセルMCにおいて、メモリーセルMCのトランジスターのドレイン413からソース411に向けてドレイン電流が流れる。ドレイン電流の大きさは、フローティングゲート412cに蓄積されている負の電荷の量によって異なるので、メモリー制御回路70は、ドレイン電流の大きさに基づいてメモリーセルMCからデータを読み出すことができる。 As a result, in the memory cell MC specified by the address signal ADR, a drain current flows from the drain 413 to the source 411 of the transistor of the memory cell MC. The magnitude of the drain current varies depending on the amount of negative charge stored in the floating gate 412c, so the memory control circuit 70 can read data from the memory cell MC based on the magnitude of the drain current.

1-3.データの読み出し
図4は、図1のワード線昇圧回路30、データ読み出し回路71及びリファレンス電流生成回路72の構成例を示す図である。図4に示すように、本実施形態では、ワード線昇圧回路30は、駆動電位生成回路31,昇圧停止制御回路32及びレベル検出用電流生成回路33を含む。
1-3. Data Reading Fig. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the word line boost circuit 30, the data read circuit 71, and the reference current generating circuit 72 shown in Fig. 1. As shown in Fig. 4, in this embodiment, the word line boost circuit 30 includes a drive potential generating circuit 31, a boost stop control circuit 32, and a level detection current generating circuit 33.

データ読み出し回路71は、駆動電位V1が印加されたリファレンスセルRC1に流れる電流に基づいて判定電流I0を生成し、複数のメモリーセルMCのうち、駆動電位V1が印加された読み出し対象メモリーセルMC1に流れる読み出し電流I1を判定電流I0と比較することにより、読み出し対象メモリーセルMC1に記憶されているデータを読み出す。 The data read circuit 71 generates a judgment current I0 based on the current flowing through the reference cell RC1 to which the drive potential V1 is applied, and compares the read current I1 flowing through the memory cell MC1 to be read out of the multiple memory cells MC to which the drive potential V1 is applied with the judgment current I0, thereby reading out the data stored in the memory cell MC1 to be read out.

駆動電位生成回路31は、複数のメモリーセルMCのベリファイモードにおいて、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位であるロジック電源電位VDDよりも高い前記駆動電位V1を生成する。駆動電位生成回路31は、いわゆる、ブートストラップ回路である。 In a verify mode for a plurality of memory cells MC, the drive potential generating circuit 31 generates the drive potential V1 that is higher than the logic power supply potential VDD, which is the high-potential power supply potential supplied to the data read circuit 71. The drive potential generating circuit 31 is a so-called bootstrap circuit.

ベリファイモードにおいて、読み出し信号RDはローレベルからハイレベルとなる。駆
動電位生成回路31のトランジスターQP30はオフとなるため、駆動電位生成回路31からレベル検出用電流生成回路33,データ読み出し回路71及びリファレンス電流生成回路72へ供給される駆動電位V1は、ワード線電源電位INT_VWLである。
In the verify mode, the read signal RD goes from low to high. Since the transistor QP30 of the drive potential generating circuit 31 is turned off, the drive potential V1 supplied from the drive potential generating circuit 31 to the level detection current generating circuit 33, the data read circuit 71, and the reference current generating circuit 72 is the word line power supply potential INT_VWL.

リファレンス電流生成回路72は、駆動電位生成回路31から駆動電位V1が供給され、リファレンスセルRC1及びトランジスターQN2がオンする。 The reference current generating circuit 72 is supplied with the driving potential V1 from the driving potential generating circuit 31, and the reference cell RC1 and the transistor QN2 are turned on.

リファレンス電流生成回路72のインバーター101は、読み出し信号RDを反転し、ローレベルを出力する。このため、トランジスターQP1はオンする。また、読み出し信号RDはハイレベルであるため、トランジスターQN1及びQN5はオンする。トランジスターQN1,QN2,及びリファレンスセルRC1がオンのため、トランジスターQP2,QP7~QP10は、ゲートにローレベルの信号が入力され、オンする。 The inverter 101 of the reference current generation circuit 72 inverts the read signal RD and outputs a low level. This turns on the transistor QP1. Also, because the read signal RD is high level, the transistors QN1 and QN5 turn on. Because the transistors QN1, QN2, and the reference cell RC1 are on, a low level signal is input to the gates of the transistors QP2, QP7 to QP10, turning them on.

リファレンス電流I2は、リファレンス電流生成回路72のトランジスターQP3~QP6のゲートに入力されるミラー比調整信号XSA0~XSA3のすくなくとも1つがローレベルのときに生成される。つまり、トランジスターQP3~QP6のすくなくとも1つがオンすることにより、リファレンス電流I2が生成される。例えば、トランジスターQP4がオンのとき、ロジック電源電位VDDからトランジスターQP4,QP8,QN3,及びQN5を介してリファレンス電流I2が流れる。 The reference current I2 is generated when at least one of the mirror ratio adjustment signals XSA0 to XSA3 input to the gates of the transistors QP3 to QP6 of the reference current generating circuit 72 is at a low level. In other words, the reference current I2 is generated when at least one of the transistors QP3 to QP6 is turned on. For example, when the transistor QP4 is on, the reference current I2 flows from the logic power supply potential VDD through the transistors QP4, QP8, QN3, and QN5.

また、リファレンス電流I2は、調整可能である。ミラー比調整信号XSA0~XSA3を、それぞれ、ハイレベル又はローレベルに設定することで、トランジスターQP3~QP6のうち、オンするトランジスターの数を調整することができる。このため、リファレンス電流生成回路72のトランジスターQN5を流れるリファレンス電流I2は調整可能である。 The reference current I2 is also adjustable. By setting the mirror ratio adjustment signals XSA0 to XSA3 to high level or low level, respectively, it is possible to adjust the number of transistors QP3 to QP6 that are turned on. Therefore, the reference current I2 flowing through transistor QN5 of the reference current generation circuit 72 is adjustable.

例えば、リファレンス電流生成回路72のトランジスターQP3~QP6の電流能力が等しい場合は、オンするトランジスターの数に比例して4通りのミラー比の調整が可能となる。また、リファレンス電流生成回路72のトランジスターQP3~QP6の電流能力がそれぞれ異なる場合は、15通りのミラー比の調整が可能となるため、リファレンス電流生成回路72は、リファレンス電流I2を15種類生成することができる。 For example, if the current capacities of the transistors QP3 to QP6 in the reference current generating circuit 72 are equal, the mirror ratio can be adjusted in four ways in proportion to the number of transistors that are turned on. If the current capacities of the transistors QP3 to QP6 in the reference current generating circuit 72 are different from each other, the mirror ratio can be adjusted in 15 ways, so the reference current generating circuit 72 can generate 15 types of reference current I2.

データ読み出し回路71では、読み出し信号RDがハイレベルであるため、トランジスターQN6,QP11,及びQP12はオンする。トランジスターQN4は、リファレンス電流I2が生成されるとき、リファレンス電流生成回路72のトランジスターQN3とともにオンする。トランジスターQN4,QN6がオンするため、トランジスターQP13,QP14は、ゲートにローレベルの信号が入力され、オンする。 In the data read circuit 71, the read signal RD is at a high level, so the transistors QN6, QP11, and QP12 are turned on. When the reference current I2 is generated, the transistor QN4 is turned on together with the transistor QN3 of the reference current generating circuit 72. Because the transistors QN4 and QN6 are turned on, a low-level signal is input to the gates of the transistors QP13 and QP14, so they are turned on.

データ読み出し回路71に供給されるアドレス信号ADRは、読み出し対象メモリーセルMC1が読み出し対象であるため、ハイレベルの信号が入力され、トランジスターQN7はオンする。また、データ読み出し回路71は、駆動電位生成回路31から駆動電位V1が供給され、読み出し対象メモリーセルMC1及びトランジスターQN8がオンするため、読み出し対象メモリーセルMC1に読み出し電流I1が流れる。 The address signal ADR supplied to the data read circuit 71 is a high-level signal because the memory cell MC1 to be read is the one to be read, and transistor QN7 is turned on. In addition, the data read circuit 71 is supplied with a drive potential V1 from the drive potential generation circuit 31, and the memory cell MC1 to be read and transistor QN8 are turned on, so that a read current I1 flows through the memory cell MC1 to be read.

リファレンス電流生成回路72のトランジスターQN5を流れるリファレンス電流I2は、データ読み出し回路71のトランジスターQN6にミラーされ、判定電流I0が生成される。データ読み出し回路71は、いわゆる、センスアンプであり、判定電流I0と読み出し電流I1との差分を増幅し、インバーター102を介して読み出し信号OUTを出力する。 The reference current I2 flowing through transistor QN5 of the reference current generation circuit 72 is mirrored to transistor QN6 of the data read circuit 71 to generate a decision current I0. The data read circuit 71 is a so-called sense amplifier that amplifies the difference between the decision current I0 and the read current I1 and outputs a read signal OUT via inverter 102.

上述したように、リファレンス電流I2は、ミラー比調整信号XSA0~XSA3に応じて調整が可能であるため、リファレンス電流I2をミラーすることにより生成される判定電流I0も同様に、調整可能である。読み出し対象メモリーセルMC1に流れる読み出し電流I1に応じて、判定電流I0を調整することで、読み出し対象メモリーセルMC1に記憶されているデータを高精度で読み出すことができる。 As described above, the reference current I2 can be adjusted according to the mirror ratio adjustment signals XSA0 to XSA3, and therefore the decision current I0 generated by mirroring the reference current I2 can also be adjusted. By adjusting the decision current I0 according to the read current I1 flowing through the memory cell MC1 to be read, the data stored in the memory cell MC1 to be read can be read with high accuracy.

1-4.昇圧停止制御
レベル検出用電流生成回路33は、駆動電位V1に基づいて、読み出し対象メモリーセルMC1の読み出し電流I1に対応したレベル検出用電流I3を生成する。
1-4. Boost Stop Control The level detection current generating circuit 33 generates a level detection current I3 corresponding to the read current I1 of the memory cell MC1 to be read, based on the drive potential V1.

昇圧停止制御回路32は、レベル検出用電流I3に基づいて駆動電位生成回路31の昇圧動作の停止制御を行う。 The boost stop control circuit 32 controls the stop of the boost operation of the drive potential generation circuit 31 based on the level detection current I3.

駆動電位生成回路31のトランジスターQP31及びQN31は、CMOSインバーターを構成し、データ読み出し回路71に供給される高電位側の電源電位であるロジック電源電位VDDが供給される。このCMOSインバーターは、後段のカップリング容量C0を駆動するカップリング容量駆動回路として機能する。読み出し信号RDがローレベルのとき、駆動電位生成回路31のトランジスターQP31はオフし、QN31はオンする。カップリング容量C0は、基準電源電位VSSが供給され、充電される。 The transistors QP31 and QN31 of the drive potential generation circuit 31 form a CMOS inverter, and are supplied with the logic power supply potential VDD, which is the high-potential power supply potential supplied to the data read circuit 71. This CMOS inverter functions as a coupling capacitance drive circuit that drives the coupling capacitance C0 in the subsequent stage. When the read signal RD is at a low level, the transistor QP31 of the drive potential generation circuit 31 is turned off and the transistor QN31 is turned on. The coupling capacitance C0 is supplied with the reference power supply potential VSS and is charged.

また、読み出し信号RDがローレベルのとき、トランジスターQP30はオンとなるため、駆動電位生成回路31が、レベル検出用電流生成回路33,データ読み出し回路71及びリファレンス電流生成回路72へ供給する駆動電位V1は、ワード線電源電位VWLとなる。 When the read signal RD is at a low level, the transistor QP30 is turned on, so that the drive potential V1 that the drive potential generation circuit 31 supplies to the level detection current generation circuit 33, the data read circuit 71, and the reference current generation circuit 72 becomes the word line power supply potential VWL.

読み出し信号RDがローレベルからハイレベルに切り替わると、トランジスターQP30はオフとなり、読み出し対象メモリーセルMC1に供給される駆動電位V1は、ワード線電源電位INT_VWLとなる。トランジスターQP31がオンし、トランジスターQN31がオフするため、カップリング容量C0にはロジック電源電位VDDが供給される。カップリング容量C0に充電された電荷のため、ワード線電源電位INT_VWLは上昇を開始する。つまり、駆動電位生成回路31は、昇圧動作を開始する。 When the read signal RD switches from low to high, the transistor QP30 turns off, and the drive potential V1 supplied to the memory cell MC1 to be read becomes the word line power supply potential INT_VWL. Because the transistor QP31 turns on and the transistor QN31 turns off, the logic power supply potential VDD is supplied to the coupling capacitance C0. Because of the charge stored in the coupling capacitance C0, the word line power supply potential INT_VWL starts to rise. In other words, the drive potential generation circuit 31 starts a boost operation.

カップリング容量C0を駆動するカップリング容量駆動回路に含まれるトランジスターQP31及びQN31から構成されるCMOSインバーターへ供給される電圧は、ロジック電源電位VDDである。このロジック電源電位VDDは、読み出し対象メモリーセルMC1のワード線電圧であるワード線電源電位INT_VWLよりも低い。また、CMOSインバーターを構成するトランジスターQP31及びQN31は、ワード線電源電位VWLが供給されるトランジスターQP30よりも、低耐圧のトランジスターである。 The voltage supplied to the CMOS inverter composed of transistors QP31 and QN31 included in the coupling capacitance drive circuit that drives the coupling capacitance C0 is the logic power supply potential VDD. This logic power supply potential VDD is lower than the word line power supply potential INT_VWL, which is the word line voltage of the memory cell MC1 to be read. In addition, the transistors QP31 and QN31 that constitute the CMOS inverter are transistors with a lower breakdown voltage than the transistor QP30 to which the word line power supply potential VWL is supplied.

低電圧域で行われる読み出しモードにおいて、CMOSインバーターを構成するトランジスターQP31及びQN31の駆動時間が短くなり、駆動電位生成回路31は、駆動電位V1を短時間で十分に昇圧することができる。また、トランジスターQP31及びQN31を低耐圧のトランジスターにすることにより、CMOSインバーターでの消費電力を抑えることができる。また、トランジスターQP31及びQN31を低耐圧のトランジスターにすることにより、CMOSインバーターを小型化することができ、駆動電位生成回路31を小さくすることができる。 In the read mode, which is performed in the low-voltage range, the drive time of the transistors QP31 and QN31 that make up the CMOS inverter is shortened, and the drive potential generating circuit 31 can sufficiently boost the drive potential V1 in a short time. Furthermore, by using low-voltage transistors for the transistors QP31 and QN31, the power consumption of the CMOS inverter can be reduced. Furthermore, by using low-voltage transistors for the transistors QP31 and QN31, the CMOS inverter can be made smaller, and the drive potential generating circuit 31 can be made smaller.

レベル検出用電流生成回路33では、ワード線電源電位INT_VWLが上昇を開始し、所定の電圧を超えると、トランジスターQP21,QP22が活性化する。つまり、QP21及びQN21,QP22及びQN22で構成される2段のCMOSインバーターが
活性化される。この2段のCMOSインバーターは、ハイレベルの読み出し信号RDが入力されるため、出力信号はハイレベルとなる。このハイレベルの出力信号は、後段の電圧検出トランジスターAのゲートとドレインに入力される。なお、電圧検出トランジスターAのゲートとドレインは、電気的に接続される。
In the level detection current generating circuit 33, when the word line power supply potential INT_VWL starts to rise and exceeds a predetermined voltage, the transistors QP21 and QP22 are activated. That is, a two-stage CMOS inverter consisting of QP21 and QN21, and QP22 and QN22 is activated. Since a high-level read signal RD is input to this two-stage CMOS inverter, the output signal becomes high level. This high-level output signal is input to the gate and drain of the voltage detection transistor A in the subsequent stage. The gate and drain of the voltage detection transistor A are electrically connected.

レベル検出用電流生成回路33の電圧検出トランジスターAは、ゲートとドレインにハイレベルの信号が入力され、オンする。このため、電圧検出トランジスターBのゲートにハイレベルの信号が入力される。これにより、電圧検出トランジスターBはオンする。 A high-level signal is input to the gate and drain of the voltage detection transistor A of the level detection current generation circuit 33, turning it on. As a result, a high-level signal is input to the gate of the voltage detection transistor B, which turns on the voltage detection transistor B.

一方、昇圧停止制御回路32のインバーター203は、ハイレベルの読み出し信号RDを反転するため、インバーター204及びレベル検出用電流生成回路33のトランジスターQN23のゲートにはローレベルの信号が入力される。このため、トランジスターQN23はオフし、インバーター204の出力信号はハイレベルとなる。インバーター204の出力信号は、昇圧停止制御回路32のトランジスターQP24及びレベル検出用電流生成回路33のトランジスターQN24のゲートに入力されるため、トランジスターQP24はオフとなり、トランジスターQN24はオンとなる。 On the other hand, inverter 203 of boost stop control circuit 32 inverts the high-level read signal RD, so that a low-level signal is input to inverter 204 and the gate of transistor QN23 of level detection current generation circuit 33. As a result, transistor QN23 turns off and the output signal of inverter 204 becomes high level. The output signal of inverter 204 is input to the gate of transistor QP24 of boost stop control circuit 32 and transistor QN24 of level detection current generation circuit 33, so transistor QP24 turns off and transistor QN24 turns on.

電圧検出トランジスターB及びトランジスターQN24に、レベル検出用電流I3が流れ、ノードDETの電位はハイレベルからローレベルとなる。 The level detection current I3 flows through the voltage detection transistor B and the transistor QN24, and the potential of the node DET changes from high to low.

すなわち、読み出し信号RDが、ハイレベルからローレベルに切り替わり、駆動電位V1が所定の電位まで上昇したら、レベル検出用電流生成回路33は、レベル検出用電流I3を生成する。その結果、ノードDETの電位はローレベルになる。 That is, when the read signal RD switches from high to low and the drive potential V1 rises to a predetermined potential, the level detection current generating circuit 33 generates the level detection current I3. As a result, the potential of the node DET becomes low.

また、昇圧停止制御回路32のインバーター203のローレベルの出力信号は、NOR205に入力される。ノードDETの電位はローレベルのため、NOR205の2つの入力信号はともにローレベルとなる。このため、NOR205の出力信号はハイレベルとなる。このため、昇圧停止制御回路32のトランジスターQN25はオンし、インバーター206の出力信号はローレベルとなる。このローレベルの出力信号は、駆動電位生成回路31のNAND301に入力される。 The low-level output signal of inverter 203 of boost stop control circuit 32 is input to NOR205. Because the potential of node DET is low, both of the two input signals of NOR205 are low. As a result, the output signal of NOR205 is high. As a result, transistor QN25 of boost stop control circuit 32 is turned on, and the output signal of inverter 206 is low. This low-level output signal is input to NAND301 of drive potential generation circuit 31.

また、ハイレベルの読み出し信号RDは、昇圧停止制御回路32のインバーター201,202により2度反転され、ハイレベルの信号が出力される。このため、駆動電位生成回路31のNAND301及びインバーター302にはハイレベルの信号が入力される。 The high-level read signal RD is inverted twice by inverters 201 and 202 of the boost stop control circuit 32, and a high-level signal is output. Therefore, a high-level signal is input to NAND 301 and inverter 302 of the drive potential generation circuit 31.

駆動電位生成回路31のNAND301は、インバーター202のハイレベルの出力信号及びインバーター206のローレベルの出力信号が入力されるため、NAND301の出力信号は、ハイレベルとなる。このため、トランジスターQP31はオフとなる。このため、カップリング容量C0へのロジック電源電位VDDの供給が停止し、駆動電位生成回路31の昇圧動作が停止する。 Since the high-level output signal of inverter 202 and the low-level output signal of inverter 206 are input to NAND301 of the drive potential generation circuit 31, the output signal of NAND301 becomes high level. As a result, transistor QP31 is turned off. As a result, the supply of logic power supply potential VDD to coupling capacitance C0 is stopped, and the boost operation of the drive potential generation circuit 31 is stopped.

また、駆動電位生成回路31のインバーター302は、インバーター202のハイレベルの出力信号が入力されるため、インバーター302の出力信号はローレベルとなる。このため、トランジスターQN31はオフとなる。 In addition, the inverter 302 of the drive potential generating circuit 31 receives the high-level output signal of the inverter 202, so the output signal of the inverter 302 becomes low level. As a result, the transistor QN31 is turned off.

読み出し信号RDがローレベルからハイレベルに切り替わり、駆動電位生成回路31は、駆動電位V1の昇圧動作を開始する。駆動電位V1が所定の昇圧停止レベルまで昇圧されたら、レベル検出用電流生成回路33のトランジスターQP21及びQP22が活性化する。これにより、電圧検出トランジスターA及びBがオンし、レベル検出用電流生成回路33は、レベル検出用電流I3を生成する。このレベル検出用電流I3に基づいて、ノ
ードDETの電位はハイレベルからローレベルに切り替わり、昇圧停止制御回路32は、駆動電位生成回路31の昇圧動作の停止制御を行う。
When the read signal RD switches from low to high, the drive potential generating circuit 31 starts boosting the drive potential V1. When the drive potential V1 is boosted to a predetermined boost stop level, the transistors QP21 and QP22 of the level detection current generating circuit 33 are activated. This turns on the voltage detection transistors A and B, and the level detection current generating circuit 33 generates a level detection current I3. Based on this level detection current I3, the potential of the node DET switches from high to low, and the boost stop control circuit 32 controls the drive potential generating circuit 31 to stop boosting.

本実施形態では、電圧検出トランジスターA及びBの閾値を調整することにより、駆動電位V1の昇圧停止レベルを調整することが可能である。また、昇圧レベルを調整し、駆動電位V1を所望の電位以上に昇圧させないことで、駆動電位生成回路31の消費電力を抑えることができる。 In this embodiment, it is possible to adjust the boost stop level of the drive potential V1 by adjusting the thresholds of the voltage detection transistors A and B. In addition, by adjusting the boost level and not boosting the drive potential V1 above a desired potential, it is possible to reduce the power consumption of the drive potential generation circuit 31.

また、電圧検出トランジスターA及びBは、閾値付近で動作するため、高温で駆動能力が増加し、低温で駆動能力が減少する温度特性をもたせることができる。このため、温度変化による読み出しマージンの低下を抑制することができる。また、ワード線昇圧回路30の昇圧動作は、ブートストラップ回路による一時的な昇圧のため、例えば、レギュレーターのような外部電源又は外部装置が不要であり、構成を簡素化することができる。 In addition, since the voltage detection transistors A and B operate near the threshold voltage, they can be given temperature characteristics in which the driving capacity increases at high temperatures and decreases at low temperatures. This makes it possible to suppress a decrease in the read margin due to temperature changes. In addition, since the boost operation of the word line boost circuit 30 is a temporary boost by the bootstrap circuit, no external power supply or external device such as a regulator is required, and the configuration can be simplified.

1-5.セル電流及び参照電流
図5は、本実施形態のプログラム及びイレース時におけるセル電流及び参照電流を示す図である。プログラムは書き込みモード、イレースは消去モードを表し、セル電流は、書き込みモード及び消去モードにおける読み出し対象メモリーセルMC1に流れる読み出し電流I1を表す。また、参照電流は、本実施形態の判定電流I0を表す。
1-5. Cell current and reference current Figure 5 is a diagram showing the cell current and reference current during programming and erasing in this embodiment. Programming represents the write mode, erasing represents the erase mode, and the cell current represents the read current I1 flowing through the memory cell MC1 to be read in the write mode and erase mode. The reference current represents the determination current I0 in this embodiment.

本実施形態では、トランジスターQP3~QP6の電流能力が、それぞれ異なる場合を例示する。この場合、上述したように、リファレンス電流生成回路72は、15種類のリファレンス電流I2を生成可能であるため、データ読み出し回路71は、15種類の判定電流I0を生成可能である。図5は、15種類の判定電流I0のうち2種類の判定電流I0を破線で例示している。 In this embodiment, the current capabilities of transistors QP3 to QP6 are different from one another. In this case, as described above, the reference current generation circuit 72 can generate 15 types of reference currents I2, and therefore the data read circuit 71 can generate 15 types of decision currents I0. Figure 5 shows two of the 15 types of decision currents I0 by dashed lines.

プログラムのときは、約-40℃から約130℃にわたって、セル電流と参照電流の温度特性は負となっている。また、セル電流に対して参照電流は約3μA低い値を維持しており、温度変化によるセル電流と参照電流のマージンの変動は小さい。 When programming, the temperature characteristics of the cell current and reference current are negative over the range from approximately -40°C to approximately 130°C. In addition, the reference current maintains a value approximately 3 μA lower than the cell current, and the margin between the cell current and the reference current fluctuates little due to temperature changes.

同様に、イレースのときは、約-40℃から約130℃にわたって、セル電流と参照電流の温度特性は負となっている。セル電流に対して参照電流は約3μA高い値を維持しており、温度変化によるセル電流と参照電流のマージンの変動は小さい。 Similarly, when erasing, the temperature characteristics of the cell current and reference current are negative over the range from approximately -40°C to approximately 130°C. The reference current maintains a value approximately 3 μA higher than the cell current, and the margin between the cell current and reference current fluctuates little due to temperature changes.

上述のように、ミラー比調整信号XSA0~XSA3を調整することにより、リファレンス電流生成回路72は、例えば、15種類のリファレンス電流I2を生成することができる。このため、データ読み出し回路71は、判定電流I0を15種類生成することができる。これにより、セル電流に合わせて参照電流を細かく調整することができるため、高精度でベリファイを実施することができる。また、本実施形態では、プログラム、イレースいずれの場合も、温度変化によるセル電流と参照電流のマージンの変動を小さくすることができる。 As described above, by adjusting the mirror ratio adjustment signals XSA0 to XSA3, the reference current generation circuit 72 can generate, for example, 15 types of reference current I2. Therefore, the data read circuit 71 can generate 15 types of determination current I0. This allows the reference current to be finely adjusted to match the cell current, making it possible to perform verify with high accuracy. Furthermore, in this embodiment, in both the program and erase cases, fluctuations in the margin between the cell current and the reference current due to temperature changes can be reduced.

1-6.比較例
図6は、比較例のワード線昇圧回路30、データ読み出し回路71及びリファレンス電流生成回路72の構成例を示す図であり、図7は、比較例のプログラム及びイレース時におけるセル電流及び参照電流を示す図である。図6に示すように、比較例では、本実施形態と比べ、トランジスターQP5,QP6及びQP9,QP10が省略され、トランジスターQP3及びQP4の電流能力が等しい場合を例示している。また、トランジスターQP3及びQP4は、ミラー比調整信号XSA0及びXSA1により制御される。この場合、リファレンス電流生成回路72は、2種類のリファレンス電流I2を生成可能であるた
め、データ読み出し回路71は、2種類の判定電流I0を生成可能である。図7は、2種類の判定電流I0を破線で例示している。
1-6. Comparative Example FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the word line boost circuit 30, the data read circuit 71, and the reference current generating circuit 72 of the comparative example, and FIG. 7 is a diagram showing the cell current and the reference current during programming and erasing of the comparative example. As shown in FIG. 6, the comparative example illustrates a case in which the transistors QP5, QP6, QP9, and QP10 are omitted compared to the present embodiment, and the current capabilities of the transistors QP3 and QP4 are equal. In addition, the transistors QP3 and QP4 are controlled by the mirror ratio adjustment signals XSA0 and XSA1. In this case, the reference current generating circuit 72 can generate two types of reference currents I2, and therefore the data read circuit 71 can generate two types of decision currents I0. FIG. 7 illustrates the two types of decision currents I0 with dashed lines.

イレースのときは、約-40℃から約130℃にわたって、セル電流と参照電流の温度特性は負となっている。また、セル電流と参照電流のマージンは、約-40℃の場合は約10μAであり、約130℃の場合は約5μAである。温度の上昇に伴い、マージンが小さくなっている。 When erasing, the temperature characteristics of the cell current and reference current are negative from approximately -40°C to approximately 130°C. Also, the margin between the cell current and reference current is approximately 10 μA at approximately -40°C and approximately 5 μA at approximately 130°C. As the temperature rises, the margin becomes smaller.

比較例のイレースの場合は、本実施形態の場合よりも、セル電流と参照電流のマージンが大きいため、ベリファイの精度が下がるという問題が考えられる。また、仮に、本実施形態のように、約-40℃において、セル電流と参照電流のマージンを約3μAと設定しても、約130℃では、参照電流がセル電流よりも大きくなってしまいベリファイを正しく実施することができない可能性がある。 In the case of the erase in the comparative example, the margin between the cell current and the reference current is larger than in the case of this embodiment, which may lead to a problem of reduced verify accuracy. Furthermore, even if the margin between the cell current and the reference current is set to about 3 μA at about -40° C. as in this embodiment, at about 130° C., the reference current may become larger than the cell current, making it impossible to perform verify correctly.

一方、プログラムのときは、約-40℃から約130℃にわたって、セル電流と参照電流の温度特性は負となっている。また、セル電流と参照電流のマージンは、約-40℃の場合は約4μAであり、約130℃の場合は約2μAである。温度の上昇に伴い、マージンが小さくなっている。 On the other hand, when programming, the temperature characteristics of the cell current and the reference current are negative from approximately -40°C to approximately 130°C. Also, the margin between the cell current and the reference current is approximately 4 μA at approximately -40°C and approximately 2 μA at approximately 130°C. As the temperature rises, the margin becomes smaller.

比較例のプログラムの場合は、本実施形態の場合と異なり、セル電流が参照電流よりも大きいため、プログラムのベリファイを正しく実施することができない可能性がある。もし、比較例のプログラムの参照電流を用いてベリファイを実施した場合、イレースのセル電流とプログラムのセル電流はともにプログラムの参照電流よりも大きいため、イレースのセル電流とプログラムのセル電流との区別ができず、正しくベリファイを実施することができない可能性がある。 In the case of the comparative example program, unlike the present embodiment, the cell current is larger than the reference current, so there is a possibility that program verification cannot be performed correctly. If verification is performed using the reference current of the comparative example program, the erase cell current and the program cell current are both larger than the program reference current, so it is not possible to distinguish between the erase cell current and the program cell current, and there is a possibility that verification cannot be performed correctly.

比較例では、データ読み出し回路71が生成可能な判定電流I0は、2種類である。この場合、生成される2種類の判定電流I0は、例えば、図7に示される、イレース参照電流及びプログラム参照電流である。比較例では、生成可能な判定電流I0は2種類であるため、イレース参照電流及びプログラム参照電流をイレース電流及びプログラム電流に合わせて調整するためには、トランジスターQP3及びQP4の電流能力を調整する必要がある。例えば、トランジスターQP3及びQP4の電流能力を変更する場合、製造ばらつきを考慮した設計変更、プロセス変更等が必要となり、セル電流に合わせてトランジスターQP3及びQP4の電流能力を調整することは現実的ではない。つまり、セル電流に合わせて参照電流を調整することが現実的ではないため、ワード線昇圧によって上昇した参照電流をベリファイに最適な電流値に調整することができない。 In the comparative example, the data read circuit 71 can generate two types of decision currents I0. In this case, the two types of decision currents I0 generated are, for example, the erase reference current and the program reference current shown in FIG. 7. In the comparative example, since there are two types of decision currents I0 that can be generated, in order to adjust the erase reference current and the program reference current to match the erase current and the program current, it is necessary to adjust the current capacity of the transistors QP3 and QP4. For example, when changing the current capacity of the transistors QP3 and QP4, design changes and process changes that take into account manufacturing variations are required, and it is not realistic to adjust the current capacity of the transistors QP3 and QP4 to match the cell current. In other words, since it is not realistic to adjust the reference current to match the cell current, the reference current increased by the word line boost cannot be adjusted to an optimal current value for verify.

2.第2実施形態
第2実施形態における、ワード線昇圧回路30、データ読み出し回路71及びリファレンス電流生成回路72の構成例について説明する。第2実施形態を説明するにあたり、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を省略、若しくは簡略化する。図8は、第2実施形態のワード線昇圧回路30、データ読み出し回路71及びリファレンス電流生成回路72の構成例の概略構成を示す図である。
2. Second embodiment A configuration example of the word line boost circuit 30, the data read circuit 71, and the reference current generating circuit 72 in the second embodiment will be described. In describing the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified. Fig. 8 is a diagram showing a schematic configuration example of the word line boost circuit 30, the data read circuit 71, and the reference current generating circuit 72 in the second embodiment.

レベル検出用電流生成回路33は、p型トランジスターの電圧検出トランジスターC及びn型トランジスターの電圧検出トランジスターBを備える。電圧検出トランジスターCのソースは、前段のトランジスターQP22及びQN22で構成されるCMOSインバーターの出力と、電気的に接続され、駆動電位V1が供給される。 The level detection current generating circuit 33 includes a p-type voltage detection transistor C and an n-type voltage detection transistor B. The source of the voltage detection transistor C is electrically connected to the output of the CMOS inverter composed of the preceding transistors QP22 and QN22, and is supplied with the drive potential V1.

電圧検出トランジスターBのゲートは、電圧検出トランジスターCのゲート及びドレイ
ンと電気的に接続される。また、電圧検出トランジスターBのドレインに高電位側の電源電位であるロジック電源電位VDDが供給され、電圧検出トランジスターBのソースには接地電位である基準電源電位VSSが供給され、電圧検出トランジスターBのソースとドレインとの間に電流が流れる。
The gate of the voltage detection transistor B is electrically connected to the gate and drain of the voltage detection transistor C. In addition, a logic power supply potential VDD, which is a power supply potential on the high potential side, is supplied to the drain of the voltage detection transistor B, and a reference power supply potential VSS, which is a ground potential, is supplied to the source of the voltage detection transistor B, and a current flows between the source and drain of the voltage detection transistor B.

読み出し信号RDがローレベルからハイレベルに切り替わり、駆動電位生成回路31は、駆動電位V1の昇圧動作を開始する。駆動電位V1が所定の昇圧停止レベルまで昇圧されたら、レベル検出用電流生成回路33のトランジスターQP21及びQP22が活性化する。これにより、電圧検出トランジスターC及びBがオンし、レベル検出用電流生成回路33は、レベル検出用電流I3を生成する。このレベル検出用電流I3に基づいて、ノードDETの電位はハイレベルからローレベルに切り替わり、昇圧停止制御回路32は、駆動電位生成回路31の昇圧動作の停止制御を行う。 When the read signal RD switches from low to high, the drive potential generating circuit 31 starts boosting the drive potential V1. When the drive potential V1 is boosted to a predetermined boost stop level, the transistors QP21 and QP22 of the level detection current generating circuit 33 are activated. This turns on the voltage detection transistors C and B, and the level detection current generating circuit 33 generates the level detection current I3. Based on this level detection current I3, the potential of the node DET switches from high to low, and the boost stop control circuit 32 controls the stop of the boost operation of the drive potential generating circuit 31.

第2実施形態では、電圧検出トランジスターC及びBの閾値を調整することにより、駆動電位V1の昇圧停止レベルを調整することが可能である。また、昇圧レベルを調整し、駆動電位V1を所望の電位以上に昇圧させないことで、駆動電位生成回路31の消費電力を抑えることができる。 In the second embodiment, it is possible to adjust the boost stop level of the drive potential V1 by adjusting the thresholds of the voltage detection transistors C and B. In addition, by adjusting the boost level and not boosting the drive potential V1 above a desired potential, it is possible to reduce the power consumption of the drive potential generation circuit 31.

また、第2実施形態では、電圧検出トランジスターCの極性と電圧検出トランジスターBの極性が異なっているため、互いに相補するかたちで、プロセス変動による閾値への影響を低減できる。すなわち、昇圧停止制御回路32は、電圧検出トランジスターB及びCの閾値を調整することにより、高精度で駆動電位生成回路31の昇圧動作を停止制御することができる。 In addition, in the second embodiment, the polarity of the voltage detection transistor C is different from the polarity of the voltage detection transistor B, so that they complement each other and reduce the effect of process variations on the threshold. In other words, the boost stop control circuit 32 can control the stop of the boost operation of the drive potential generation circuit 31 with high accuracy by adjusting the thresholds of the voltage detection transistors B and C.

3.第3実施形態
第3実施形態における、ワード線昇圧回路30、データ読み出し回路71及びリファレンス電流生成回路72の構成例について説明する。第3実施形態を説明するにあたり、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を省略、若しくは簡略化する。図9は、第3実施形態のワード線昇圧回路30、データ読み出し回路71及びリファレンス電流生成回路72の構成例の概略構成を示す図である。
3. Third embodiment A configuration example of the word line boost circuit 30, the data read circuit 71, and the reference current generating circuit 72 in the third embodiment will be described. In describing the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified. Fig. 9 is a diagram showing a schematic configuration example of the word line boost circuit 30, the data read circuit 71, and the reference current generating circuit 72 in the third embodiment.

第3実施形態のレベル検出用電流生成回路33は、第1実施形態の電圧検出トランジスターA及びBが省略され、かわりに、1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnを備える。1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnは、コントロールゲート412a,フローティングゲート412c,酸化絶縁膜412b,412dを有している。つまり1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnは、メモリーセルアレイ10の複数のメモリーセルMCと同じ層構造を持つ。なお、nは、2以上の整数である。 The level detection current generating circuit 33 of the third embodiment omits the voltage detection transistors A and B of the first embodiment, and instead includes one or more voltage detection transistors D1...Dn. The one or more voltage detection transistors D1...Dn have a control gate 412a, a floating gate 412c, and oxide insulating films 412b, 412d. In other words, the one or more voltage detection transistors D1...Dn have the same layer structure as the multiple memory cells MC of the memory cell array 10. Note that n is an integer of 2 or more.

読み出し信号RDがローレベルからハイレベルに切り替わり、駆動電位生成回路31は、駆動電位V1の昇圧動作を開始する。駆動電位V1が所定の昇圧停止レベルまで昇圧されたら、レベル検出用電流生成回路33のトランジスターQP21及びQP22が活性化する。これにより、コントロールゲート412aに駆動電位V1が供給される1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnがオンし、レベル検出用電流生成回路33は、レベル検出用電流I3を生成する。このレベル検出用電流I3に基づいて、ノードDETの電位はハイレベルからローレベルに切り替わり、昇圧停止制御回路32は、駆動電位生成回路31の昇圧動作の停止制御を行う。 When the read signal RD switches from low to high, the drive potential generating circuit 31 starts boosting the drive potential V1. When the drive potential V1 is boosted to a predetermined boost stop level, the transistors QP21 and QP22 of the level detection current generating circuit 33 are activated. This turns on one or more voltage detection transistors D1...Dn to which the drive potential V1 is supplied to the control gate 412a, and the level detection current generating circuit 33 generates a level detection current I3. Based on this level detection current I3, the potential of the node DET switches from high to low, and the boost stop control circuit 32 controls the stop of the boost operation of the drive potential generating circuit 31.

レベル検出用電流生成回路33により生成されるレベル検出用電流I3は、1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnのゲートに駆動電位V1が供給され、駆動電位V1に基づいてソースとドレインの間に流れる電流に基づいて生成される。 The level detection current I3 generated by the level detection current generating circuit 33 is generated based on a current that flows between the source and drain of one or more voltage detection transistors D1...Dn when a drive potential V1 is supplied to the gate of the transistor.

1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnは、メモリーセルアレイ10の複数のメモリーセルMCと同じ層構造を有するため、読み出し対象メモリーセルMC1と同様の動作をする。具体的には、1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnは、読み出し対象メモリーセルMC1と同様に、コントロールゲート412a及びフローティングゲート412cを有し、コントロールゲート412aに駆動電位V1が印加される。 The one or more voltage detection transistors D1...Dn have the same layer structure as the multiple memory cells MC of the memory cell array 10, and therefore operate in the same manner as the memory cell MC1 to be read. Specifically, the one or more voltage detection transistors D1...Dn have a control gate 412a and a floating gate 412c, similar to the memory cell MC1 to be read, and a drive potential V1 is applied to the control gate 412a.

1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnは、読み出し対象メモリーセルMC1と同じ層構造を有し、コントロールゲート412aに同じ駆動電位V1が印加されるため、1又は複数の電圧検出トランジスターD1・・・Dnは、読み出し対象メモリーセルMC1と同様の動作をする。 The one or more voltage detection transistors D1...Dn have the same layer structure as the memory cell MC1 to be read, and the same drive potential V1 is applied to the control gate 412a, so that the one or more voltage detection transistors D1...Dn behave in the same manner as the memory cell MC1 to be read.

第3実施形態では、読み出し対象メモリーセルMC1と同じ層構造を有するトランジスターを電圧検出トランジスターとして用いることにより、高精度で昇圧停止レベルを調整することができる。また、電圧検出トランジスターD1・・・Dnを複数設けることにより、それぞれの電圧検出トランジスターDiの製造ばらつきの影響を抑えることができ、レベル検出用電流生成回路33は、高精度で駆動電位生成回路31の昇圧動作を停止制御することができる。なお、iは、2以上n以下の整数である。 In the third embodiment, the boost stop level can be adjusted with high precision by using a transistor having the same layer structure as the memory cell MC1 to be read as the voltage detection transistor. In addition, by providing multiple voltage detection transistors D1...Dn, the effects of manufacturing variations in each voltage detection transistor Di can be suppressed, and the level detection current generation circuit 33 can control the stop of the boost operation of the drive potential generation circuit 31 with high precision. Here, i is an integer between 2 and n.

4.電子機器
本実施形態に係る電子機器500について、図10を参照しながら説明する。図10は、本実施形態の電子機器500の概略構成を示す機能ブロック図である。
4. Electronic Device An electronic device 500 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the electronic device 500 according to this embodiment.

電子機器500は、半導体集積回路装置1,CPU510,操作部520,ROM(Read Only Memory)530,RAM(Random Access Memory)540,通信部550,表示部560,音声出力部570と、を含んでも良い。なお、電子機器500は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。 The electronic device 500 may include a semiconductor integrated circuit device 1, a CPU 510, an operation unit 520, a ROM (Read Only Memory) 530, a RAM (Random Access Memory) 540, a communication unit 550, a display unit 560, and an audio output unit 570. Note that the electronic device 500 may be configured such that some of these elements are omitted or modified, or other elements are added.

半導体集積回路装置1は、不揮発性メモリー2を含んでおり、CPU510からのコマンドに応じて各種の処理を行う。例えば、半導体集積回路装置1は、不揮発性メモリー2に記憶されているパラメーターに基づいて、入力されたデータを補正したり、データのフォーマットを変換したりする。 The semiconductor integrated circuit device 1 includes a non-volatile memory 2, and performs various processes in response to commands from the CPU 510. For example, the semiconductor integrated circuit device 1 corrects input data and converts the format of data based on parameters stored in the non-volatile memory 2.

CPU510は、ROM530等に記憶されているプログラムに従って、半導体集積回路装置1から供給されるデータ等を用いて各種の演算処理や制御処理を行う。例えば、CPU510は、操作部520から供給される操作信号に応じて各種のデータ処理を行ったり、外部との間でデータ通信を行うために通信部550を制御したり、表示部560に各種の画像を表示させるための画像信号を生成したり、音声出力部570に各種の音声を出力させるための音声信号を生成したりする。 The CPU 510 performs various calculations and control processes using data supplied from the semiconductor integrated circuit device 1 according to programs stored in the ROM 530, etc. For example, the CPU 510 performs various data processes in response to operation signals supplied from the operation unit 520, controls the communication unit 550 to communicate data with the outside, generates image signals for displaying various images on the display unit 560, and generates audio signals for outputting various sounds from the audio output unit 570.

操作部520は、例えば、操作キーやボタンスイッチ等を含む入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をCPU510に出力する。ROM530は、CPU510が各種の演算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、RAM540は、CPU510の作業領域として用いられ、ROM530から読み出されたプログラムやデータ、操作部520を用いて入力されたデータ、又は、CPU510がプログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。 The operation unit 520 is an input device including, for example, operation keys and button switches, and outputs operation signals to the CPU 510 in response to user operations. The ROM 530 stores programs and data for the CPU 510 to perform various arithmetic processes and control processes. The RAM 540 is used as a working area for the CPU 510, and temporarily stores programs and data read from the ROM 530, data input using the operation unit 520, or the results of calculations performed by the CPU 510 according to the programs.

通信部550は、例えば、アナログ回路及びデジタル回路で構成され、CPU510と外部装置との間のデータ通信を行う。表示部560は、例えば、LCD(Liquid Crystal
Display)等を含み、CPU510から供給される表示信号に基づいて各種の情報を表示
する。また、音声出力部570は、例えば、スピーカー等を含み、CPU510から供給される音声信号に基づいて音声を出力する。
The communication unit 550 is, for example, composed of an analog circuit and a digital circuit, and performs data communication between the CPU 510 and an external device. The display unit 560 is, for example, an LCD (Liquid Crystal Display).
The audio output unit 570 includes, for example, a speaker, and outputs audio based on an audio signal supplied from the CPU 510.

電子機器500としては、例えば、スマートカード、電卓、電子辞書、電子ゲーム機器、携帯電話機等の移動端末、デジタルスチルカメラ、デジタルムービー、テレビ、テレビ電話、防犯用テレビモニター、ヘッドマウントディスプレイ、パーソナルコンピューター、プリンター、ネットワーク機器、カーナビゲーション装置、測定機器、及び、医療機器(例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、及び、電子内視鏡)等が該当する。 Examples of electronic devices 500 include smart cards, calculators, electronic dictionaries, electronic game devices, mobile terminals such as mobile phones, digital still cameras, digital movie cameras, televisions, videophones, security television monitors, head-mounted displays, personal computers, printers, network devices, car navigation devices, measuring devices, and medical devices (e.g., electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasound diagnostic devices, and electronic endoscopes).

本実施形態によれば、半導体集積回路装置1に内蔵された不揮発性メモリー2において、複数のメモリーセルMCに記憶されているデータを正確に読み出すことができる電子機器500を提供することができる。また、消費電力を抑えることができる電子機器500を提供することができる。例えば、半導体集積回路装置1の不揮発性メモリー2にプログラムを記憶させることによりROM530を省略したり、半導体集積回路装置1の不揮発性メモリー2にデータを記憶させることによりRAM540を省略したりすることが可能である。 According to this embodiment, it is possible to provide an electronic device 500 that can accurately read data stored in multiple memory cells MC in a non-volatile memory 2 built into a semiconductor integrated circuit device 1. It is also possible to provide an electronic device 500 that can reduce power consumption. For example, it is possible to omit the ROM 530 by storing a program in the non-volatile memory 2 of the semiconductor integrated circuit device 1, and to omit the RAM 540 by storing data in the non-volatile memory 2 of the semiconductor integrated circuit device 1.

5.作用効果
以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
5. Effects and Effects Although the embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention. For example, the above embodiments can be appropriately combined.

本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations with the same functions, methods, and results, or configurations with the same purpose and effect). The present invention also includes configurations that replace non-essential parts of the configurations described in the embodiments. The present invention also includes configurations that achieve the same effects as the configurations described in the embodiments, or that can achieve the same purpose. The present invention also includes configurations that add publicly known technology to the configurations described in the embodiments.

上述した実施形態及び変形例から以下の内容が導き出される。 The following can be derived from the above-described embodiment and variant examples.

半導体集積回路装置の一態様は、
電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性の複数のメモリーセルと、
前記複数のメモリーセルが有する各々のトランジスターと同じ層構造のリファレンスセルと、
駆動電位が印加された前記リファレンスセルに流れる電流に基づいて判定電流を生成し、前記複数のメモリーセルのうち、前記駆動電位が印加された読み出し対象メモリーセルに流れる電流を前記判定電流と比較することにより、前記読み出し対象メモリーセルに記憶されているデータを読み出すデータ読み出し回路と、
前記複数のメモリーセルのベリファイモードにおいて、前記データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位よりも高い前記駆動電位を生成する駆動電位生成回路と、
前記駆動電位に基づいて、前記読み出し対象メモリーセルの読み出し電流に対応したレベル検出用電流を生成するレベル検出用電流生成回路と、
前記レベル検出用電流に基づいて前記駆動電位生成回路の昇圧動作の停止制御を行う昇圧停止制御回路と、を含み、
前記レベル検出用電流生成回路と前記駆動電位生成回路は、前記駆動電位に基づき動作し、
前記駆動電位生成回路はブートストラップ回路である。
One aspect of the semiconductor integrated circuit device is
A plurality of non-volatile memory cells in which data can be electrically written and erased;
a reference cell having the same layer structure as each of the transistors of the plurality of memory cells;
a data read circuit that generates a determination current based on a current flowing through the reference cell to which a driving potential is applied, and compares a current flowing through a memory cell to be read out among the plurality of memory cells to which the driving potential is applied with the determination current, thereby reading out data stored in the memory cell to be read out;
a drive potential generating circuit that generates the drive potential higher than a high potential side power supply potential supplied to the data read circuit in a verify mode of the memory cells;
a level detection current generating circuit for generating a level detection current corresponding to a read current of the memory cell to be read based on the drive potential;
a boost stop control circuit that performs stop control of the boost operation of the drive potential generating circuit based on the level detection current,
the level detection current generating circuit and the drive potential generating circuit operate based on the drive potential;
The drive potential generating circuit is a bootstrap circuit.

この半導体集積回路装置によれば、駆動電位は、ブートストラップ回路によって昇圧され、専用レギュレーターを必要としないため、半導体集積回路装置の構成を簡素化することができる。昇圧停止制御回路は、駆動電位に基づいて駆動電位生成回路の昇圧動作の停止制御を行うため、駆動電位生成回路は、昇圧停止レベルの電位を超えて駆動電位を昇圧しないため、半導体集積回路装置の消費電力を抑えることができる。また、駆動電位生成回路による昇圧動作や、昇圧停止制御回路による駆動電位生成回路による昇圧動作の停止制御は、レギュレーター出力の安定時間に比べ短いため、半導体集積回路装置の制御の応答時間を短くすることができるため、消費電流を抑えることができる。 According to this semiconductor integrated circuit device, the drive potential is boosted by the bootstrap circuit, and a dedicated regulator is not required, so that the configuration of the semiconductor integrated circuit device can be simplified. The boost stop control circuit controls the stop of the boost operation of the drive potential generation circuit based on the drive potential, so that the drive potential generation circuit does not boost the drive potential beyond the potential of the boost stop level, and therefore the power consumption of the semiconductor integrated circuit device can be reduced. In addition, the boost operation by the drive potential generation circuit and the stop control of the boost operation by the drive potential generation circuit by the boost stop control circuit are shorter than the stabilization time of the regulator output, so that the response time of the control of the semiconductor integrated circuit device can be shortened, and current consumption can be reduced.

前記半導体集積回路装置の一態様は、
前記ブートストラップ回路のカップリング容量駆動回路のCMOSインバーターへの供給電圧が、前記読み出し対象メモリーセルのワード線電圧より低くてもよい。
One aspect of the semiconductor integrated circuit device is
A voltage supplied to a CMOS inverter of a coupling capacitance driving circuit of the bootstrap circuit may be lower than a word line voltage of the memory cell to be read.

この半導体集積回路装置によれば、カップリング容量駆動回路のCMOSインバーターへの供給電圧を下げることができるため、CMOSインバーターに低耐圧トランジスターを用いることができる。このため、CMOSインバーターの駆動時間を短くすることができる。また、低電圧域で行う読み出し動作において、CMOSインバーターの駆動時間を短くすることができるため、駆動電位を十分に昇圧することができる。 With this semiconductor integrated circuit device, the voltage supplied to the CMOS inverter of the coupling capacitance drive circuit can be lowered, allowing the use of low-voltage transistors in the CMOS inverter. This allows the drive time of the CMOS inverter to be shortened. In addition, in read operations performed in the low-voltage range, the drive potential can be sufficiently boosted because the drive time of the CMOS inverter can be shortened.

前記半導体集積回路装置の一態様は、
前記CMOSインバーターを構成するMOSトランジスターは、前記ブートストラップ回路のトランジスターよりも低耐圧のトランジスターであってもよい。
One aspect of the semiconductor integrated circuit device is
The MOS transistors constituting the CMOS inverter may be transistors with a lower withstand voltage than the transistors of the bootstrap circuit.

この半導体集積回路装置によれば、CMOSインバーターの駆動能力を高めることができるため、十分な駆動電位を得ることができる。 This semiconductor integrated circuit device can increase the driving capability of the CMOS inverter, making it possible to obtain a sufficient driving voltage.

前記半導体集積回路装置の一態様は、
前記CMOSインバーターへの供給電圧は、前記高電位側の電源電位であってもよい。
One aspect of the semiconductor integrated circuit device is
The supply voltage to the CMOS inverter may be the high potential side power supply potential.

この半導体集積回路装置によれば、データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位と同じ電源をCMOSインバーターに供給することで、電源を共通化することができ、CMOSインバーターの回路構成を簡素化することができる。 With this semiconductor integrated circuit device, the same power supply potential as the high-potential power supply potential supplied to the data read circuit is supplied to the CMOS inverter, making it possible to share the power supply and simplify the circuit configuration of the CMOS inverter.

前記半導体集積回路装置の一態様は、
前記レベル検出用電流生成回路は、
p型トランジスターと、
n型トランジスターと、
を備え、
前記p型トランジスターのソースは、前記駆動電位が供給され、
前記n型トランジスターのゲートは、前記p型トランジスターのゲート及びドレインと電気的に接続され、
前記n型トランジスターのドレインに前記高電位側の電源電位が供給され、前記n型トランジスターのソースには接地電位が供給され、
前記n型トランジスターのソースと前記n型トランジスターのドレインとの間に電流が流れてもよい。
One aspect of the semiconductor integrated circuit device is
The level detection current generating circuit includes:
A p-type transistor;
An n-type transistor;
Equipped with
The source of the p-type transistor is supplied with the driving potential;
the gate of the n-type transistor is electrically connected to the gate and drain of the p-type transistor;
the high-potential power supply potential is supplied to the drain of the n-type transistor, and a ground potential is supplied to the source of the n-type transistor;
A current may flow between the source of the n-type transistor and the drain of the n-type transistor.

この半導体集積回路装置によれば、極性の異なるトランジスターを組み合わせて、レベル検出を行うことにより、各々のトランジスターの製造ばらつきの影響を補完することができ、高精度で電圧検出レベルを設定することができる。 This semiconductor integrated circuit device combines transistors of different polarities to perform level detection, making it possible to compensate for the effects of manufacturing variations in each transistor and set the voltage detection level with high accuracy.

前記半導体集積回路装置の一態様は、
前記レベル検出用電流生成回路は、
前記複数のメモリーセルと同じ前記層構造を持ち、ゲートに前記駆動電位が供給され、前記駆動電位に基づいてソースとドレインの間に電流が流れる1又は複数のトランジスターを含んでいてもよい。
One aspect of the semiconductor integrated circuit device is
The level detection current generating circuit includes:
The memory cell may include one or more transistors having the same layer structure as the memory cells, the driving potential being supplied to a gate thereof, and a current flowing between a source and a drain based on the driving potential.

この半導体集積回路装置によれば、レベル検出用電流は、複数のメモリーセルと同じ層構造を持つトランジスターに基づいて生成されるため、高精度のレベル検出用電流の生成が可能となる。また、複数のトランジスターに基づいてレベル検出用電流を生成することにより、より高精度のレベル検出用電流の生成が可能となる。 According to this semiconductor integrated circuit device, the level detection current is generated based on transistors that have the same layer structure as the multiple memory cells, making it possible to generate a highly accurate level detection current. Furthermore, by generating the level detection current based on multiple transistors, it becomes possible to generate a more accurate level detection current.

電子機器の一態様は、
前記半導体回路装置の一態様を備える。
One aspect of the electronic device is
The present invention provides an aspect of the semiconductor circuit device.

この電子機器によれば、駆動電位は、ブートストラップ回路によって昇圧され、専用レギュレーターを必要としないため、半導体集積回路装置の構成を簡素化することができる。昇圧停止制御回路は、駆動電位に基づいて駆動電位生成回路の昇圧動作の停止制御を行うため、駆動電位生成回路は、昇圧停止レベルの電位を超えて駆動電位を昇圧しないため、半導体集積回路装置の消費電力を抑えることができる。また、駆動電位生成回路による昇圧動作や、昇圧停止制御回路による駆動電位生成回路による昇圧動作の停止制御は、レギュレーター出力の安定時間に比べ短いため、半導体集積回路装置の制御の応答時間を短くすることができるため、消費電流を抑えることができる。 According to this electronic device, the drive potential is boosted by the bootstrap circuit, and a dedicated regulator is not required, so that the configuration of the semiconductor integrated circuit device can be simplified. The boost stop control circuit controls the stop of the boost operation of the drive potential generation circuit based on the drive potential, so that the drive potential generation circuit does not boost the drive potential beyond the potential of the boost stop level, and therefore the power consumption of the semiconductor integrated circuit device can be reduced. In addition, the boost operation by the drive potential generation circuit and the stop control of the boost operation by the drive potential generation circuit by the boost stop control circuit are shorter than the stabilization time of the regulator output, so that the response time of the control of the semiconductor integrated circuit device can be shortened, and current consumption can be reduced.

1…半導体集積回路装置、2…不揮発性メモリー、10…メモリーセルアレイ、20…電源回路、30…ワード線昇圧回路、31…駆動電位生成回路、32…昇圧停止制御回路、33…レベル検出用電流生成回路、40…ワード線駆動回路、41…ワード線ドライバー、42…トランジスター、43…インバーター、50…ソース線駆動回路、51…ソース線ドライバー、52…インバーター、60…スイッチ回路、70…メモリー制御回路、71…データ読み出し回路、72…リファレンス電流生成回路、73…ベリファイ回路、412a…コントロールゲート、412c…フローティングゲート、500…電子機器、510…CPU、520…操作部、530…ROM、540…RAM、550…通信部、560…表示部、570…音声出力部、C0…カップリング容量、I0…判定電流、I1…読み出し電流、I2…リファレンス電流、I3…レベル検出用電流、MC…メモリーセル、MC1…読み出し対象メモリーセル、RD…読み出し信号、V1…駆動電位、VDD…ロジック電源電位、VSS…基準電源電位 1...semiconductor integrated circuit device, 2...non-volatile memory, 10...memory cell array, 20...power supply circuit, 30...word line boost circuit, 31...drive potential generation circuit, 32...boost stop control circuit, 33...level detection current generation circuit, 40...word line drive circuit, 41...word line driver, 42...transistor, 43...inverter, 50...source line drive circuit, 51...source line driver, 52...inverter, 60...switch circuit, 70...memory control circuit, 71...data read circuit, 72...reference current generation circuit, 7 3...Verify circuit, 412a...Control gate, 412c...Floating gate, 500...Electronic device, 510...CPU, 520...Operation unit, 530...ROM, 540...RAM, 550...Communication unit, 560...Display unit, 570...Audio output unit, C0...Coupling capacitance, I0...Determination current, I1...Read current, I2...Reference current, I3...Level detection current, MC...Memory cell, MC1...Memory cell to be read, RD...Read signal, V1...Drive potential, VDD...Logic power supply potential, VSS...Reference power supply potential

Claims (7)

電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性の複数のメモリーセルと、
前記複数のメモリーセルが有する各々のトランジスターと同じ層構造のリファレンスセルと、
駆動電位が印加された前記リファレンスセルに流れる電流に基づいて判定電流を生成し、前記複数のメモリーセルのうち、前記駆動電位が印加された読み出し対象メモリーセルに流れる電流を前記判定電流と比較することにより、前記読み出し対象メモリーセルに記憶されているデータを読み出すデータ読み出し回路と、
前記複数のメモリーセルのベリファイモードにおいて、前記データ読み出し回路に供給される高電位側の電源電位よりも高い前記駆動電位を生成する駆動電位生成回路と、
前記駆動電位に基づいて、前記読み出し対象メモリーセルの読み出し電流に対応したレベル検出用電流を生成するレベル検出用電流生成回路と、
前記レベル検出用電流に基づいて前記駆動電位生成回路の昇圧動作の停止制御を行う昇圧停止制御回路と、を含み、
前記レベル検出用電流生成回路と前記駆動電位生成回路は、前記駆動電位に基づき動作し、
前記駆動電位生成回路はブートストラップ回路である、半導体集積回路装置。
A plurality of non-volatile memory cells in which data can be electrically written and erased;
a reference cell having the same layer structure as each of the transistors of the plurality of memory cells;
a data read circuit that generates a determination current based on a current flowing through the reference cell to which a driving potential is applied, and compares a current flowing through a memory cell to be read out among the plurality of memory cells to which the driving potential is applied with the determination current, thereby reading out data stored in the memory cell to be read out;
a drive potential generating circuit that generates the drive potential higher than a high potential side power supply potential supplied to the data read circuit in a verify mode of the memory cells;
a level detection current generating circuit for generating a level detection current corresponding to a read current of the memory cell to be read based on the drive potential;
a boost stop control circuit that performs stop control of the boost operation of the drive potential generating circuit based on the level detection current,
the level detection current generating circuit and the drive potential generating circuit operate based on the drive potential;
The semiconductor integrated circuit device, wherein the drive potential generating circuit is a bootstrap circuit.
請求項1に記載の半導体集積回路装置において、
前記ブートストラップ回路のカップリング容量駆動回路のCMOSインバーターへの供給電圧が、前記読み出し対象メモリーセルのワード線電源電位より低い、半導体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1,
A semiconductor integrated circuit device, wherein a voltage supplied to a CMOS inverter of a coupling capacitance driving circuit of the bootstrap circuit is lower than a word line power supply potential of the memory cell to be read.
請求項2に記載の半導体集積回路装置において、
前記CMOSインバーターを構成するMOSトランジスターは、前記ブートストラップ回路のトランジスターよりも低耐圧のトランジスターである、半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2,
a MOS transistor constituting the CMOS inverter has a lower breakdown voltage than a transistor of the bootstrap circuit,
請求項2又は3に記載の半導体集積回路装置において、
前記CMOSインバーターへの供給電圧は、前記高電位側の電源電位である、半導体集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2,
A semiconductor integrated circuit device, wherein a supply voltage to the CMOS inverter is a power supply potential on the high potential side.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置において、
前記レベル検出用電流生成回路は、
p型トランジスターと、
n型トランジスターと、
を備え、
前記p型トランジスターのソースは、前記駆動電位が供給され、
前記n型トランジスターのゲートは、前記p型トランジスターのゲート及びドレインと電気的に接続され、
前記n型トランジスターのドレインに前記高電位側の電源電位が供給され、前記n型トランジスターのソースには接地電位が供給され、
前記n型トランジスターのソースと前記n型トランジスターのドレインとの間に電流が流れる、半導体集積回路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1,
The level detection current generating circuit includes:
A p-type transistor;
An n-type transistor;
Equipped with
The source of the p-type transistor is supplied with the driving potential;
the gate of the n-type transistor is electrically connected to the gate and drain of the p-type transistor;
the high-potential power supply potential is supplied to the drain of the n-type transistor, and a ground potential is supplied to the source of the n-type transistor;
A semiconductor integrated circuit device, wherein a current flows between the source of the n-type transistor and the drain of the n-type transistor.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置において、
前記レベル検出用電流生成回路は、
前記複数のメモリーセルと同じ前記層構造を持ち、ゲートに前記駆動電位が供給され、前記駆動電位に基づいてソースとドレインの間に電流が流れる1又は複数のトランジスターを含む、半導体集積回路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1,
The level detection current generating circuit includes:
A semiconductor integrated circuit device including one or more transistors having the same layer structure as the plurality of memory cells, the drive potential being supplied to a gate thereof, and a current flowing between a source and a drain thereof based on the drive potential.
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置を備える、電子機器。 An electronic device comprising a semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 6.
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