JP2000011671A - Semiconductor storage device - Google Patents
Semiconductor storage deviceInfo
- Publication number
- JP2000011671A JP2000011671A JP18181098A JP18181098A JP2000011671A JP 2000011671 A JP2000011671 A JP 2000011671A JP 18181098 A JP18181098 A JP 18181098A JP 18181098 A JP18181098 A JP 18181098A JP 2000011671 A JP2000011671 A JP 2000011671A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- circuit
- voltage
- memory cell
- temperature dependency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/04—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store with means for avoiding disturbances due to temperature effects
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部電圧の温度依存性をメモリセルしきい電
圧の温度依存性と同じ傾向を持たせ、読み出し電圧マー
ジンを確保できる半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】 読み出し時のメモリセル電流が1μA程
度以下の256M・フラッシュメモリであって、複数の
メモリセルからなるメモリマトリクス、その周辺回路な
どから構成され、周辺回路の内部電源回路には、読み出
し時の内部電圧を補償し、メモリセルしきい電圧の温度
依存性の負特性に対応して、負の温度依存性を持つ温度
依存補償回路が含まれている。この温度依存補償回路の
温度補償回路22は、右側のNMOSトランジスタTN
8,TN10,・・・,TN22の定数Wr*が左側の
NMOSトランジスタTN6の定数Wleftと異な
り、定数Wleftに対して定数Wrが大きい組み合わ
せがトリミングされて負の温度依存性が得られる。
(57) [Problem] To provide a semiconductor memory device in which the temperature dependency of an internal voltage has the same tendency as the temperature dependency of a memory cell threshold voltage, and a read voltage margin can be secured. SOLUTION: This is a 256M flash memory in which a memory cell current at the time of reading is about 1 μA or less, which comprises a memory matrix composed of a plurality of memory cells, its peripheral circuits, and the like. A temperature-dependent compensation circuit having a negative temperature dependency is included for compensating for the internal voltage at the time and corresponding to the negative temperature dependency of the memory cell threshold voltage. The temperature compensating circuit 22 of the temperature-dependent compensating circuit includes a NMOS transistor TN on the right side.
, TN22,..., TN22 are different from the constant Wleft of the left NMOS transistor TN6, and a combination in which the constant Wr is larger than the constant Wleft is trimmed to obtain negative temperature dependence.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置技
術に関し、特に内部電圧の温度依存性をメモリセルしき
い電圧の温度依存性と同じ傾向を持たせ、読み出し電圧
マージンを確保させる方式として好適なフラッシュEE
PROM(フラッシュメモリ)などの半導体記憶装置に
適用して有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device technology, and more particularly, to a method for ensuring that a temperature dependency of an internal voltage has the same tendency as a temperature dependency of a memory cell threshold voltage to secure a read voltage margin. Flash EE
The present invention relates to a technology effective when applied to a semiconductor storage device such as a PROM (flash memory).
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば、本発明者が検討した技術とし
て、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置において
は、読み出し時の内部電圧の温度依存性が+2%、メモ
リセルしきい電圧の温度依存性が−2%と逆の依存性を
持つように、負特性の温度依存性を持つメモリセルしき
い電圧に対して、正特性の温度依存性を持つ内部電源回
路を有する技術などが考えられる。2. Description of the Related Art For example, as a technique studied by the present inventors, in a semiconductor memory device such as a flash memory, the temperature dependency of an internal voltage at the time of reading is + 2%, and the temperature dependency of a memory cell threshold voltage is-. A technology having an internal power supply circuit having a temperature characteristic of a positive characteristic with respect to a memory cell threshold voltage having a temperature characteristic of a negative characteristic so as to have a dependence opposite to 2% is considered.
【0003】なお、このようなフラッシュメモリなどの
半導体記憶装置における内部電源回路に関する技術とし
ては、たとえば1994年11月5日、株式会社培風館
発行の「アドバンスト エレクトロニクスI−9 超L
SIメモリ」P239〜P324などに記載される技術
などが挙げられる。As a technique relating to an internal power supply circuit in a semiconductor memory device such as a flash memory, for example, “Advanced Electronics I-9 Ultra L” issued by Baifukan Co., Ltd. on November 5, 1994.
SI memory "on page 239 to P324.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なフラッシュメモリなどの半導体記憶装置においては、
読み出し時の内部電圧に対してメモリセルしきい電圧の
温度依存性が逆の依存性を持つために、書き込み時およ
び読み出し時の温度が大きく影響し、高温での書き込み
後の低温の読み出しと、低温での書き込み後の高温の読
み出しで、読み出し電圧マージンが小さくなることが考
えられる。By the way, in a semiconductor memory device such as a flash memory as described above,
Since the temperature dependence of the memory cell threshold voltage has an inverse dependence on the internal voltage at the time of reading, the temperature at the time of writing and at the time of reading greatly affects, and the reading at a low temperature after writing at a high temperature, It is conceivable that the read voltage margin is reduced in the high-temperature read after the low-temperature write.
【0005】そこで、本発明の目的は、内部電圧の温度
依存性をメモリセルしきい電圧の温度依存性と同じ傾向
を持たせ、読み出し電圧マージンを確保することができ
るフラッシュメモリなどの半導体記憶装置を提供するも
のである。It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device such as a flash memory in which the temperature dependency of an internal voltage has the same tendency as the temperature dependency of a memory cell threshold voltage, and a read voltage margin can be secured. Is provided.
【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0008】すなわち、本発明の半導体記憶装置は、所
定の内部電圧を発生する内部電源回路を含む半導体記憶
装置に適用されるものであり、メモリセルしきい電圧の
温度特性が大きな負特性を示すため、内部電源回路に、
読み出し時の内部電圧を補償し、負の温度依存性を持つ
温度依存補償回路を設け、読み出し時の内部電圧の温度
依存とメモリセルしきい電圧の温度依存とを合わせ込
み、読み出し電圧マージンを確保するものである。That is, the semiconductor memory device of the present invention is applied to a semiconductor memory device including an internal power supply circuit for generating a predetermined internal voltage, and the temperature characteristic of the memory cell threshold voltage shows a large negative characteristic. Therefore, the internal power supply circuit
A temperature-dependent compensation circuit with negative temperature dependence is provided to compensate for the internal voltage during reading, and the temperature dependence of the internal voltage during reading and the temperature dependence of the memory cell threshold voltage are combined to ensure a read voltage margin. Is what you do.
【0009】この構成において、温度依存補償回路は、
一対のNMOSトランジスタまたはPMOSトランジス
タの定数をアンバランスにしたバッファ回路を含み、さ
らに内部電圧の温度依存性を任意に可変可能とするトリ
ミング回路を含むものである。特に、多値メモリセル、
フラッシュメモリに適用し、読み出し時のメモリセル電
流が1μA程度以下とするものである。In this configuration, the temperature-dependent compensation circuit includes:
It includes a buffer circuit in which the constants of a pair of NMOS transistors or PMOS transistors are unbalanced, and further includes a trimming circuit that can arbitrarily vary the temperature dependency of the internal voltage. In particular, multi-valued memory cells,
Applied to a flash memory, the memory cell current at the time of reading is set to about 1 μA or less.
【0010】よって、前記半導体記憶装置によれば、内
部電圧の温度依存性をメモリセルしきい電圧の温度依存
性に合わせることで、読み出し電圧マージンを確保する
ことができる。この内部電圧の温度依存性は、トリミン
グ回路により任意に可変することができる。Therefore, according to the semiconductor memory device, a read voltage margin can be secured by matching the temperature dependency of the internal voltage with the temperature dependency of the memory cell threshold voltage. The temperature dependency of the internal voltage can be arbitrarily varied by a trimming circuit.
【0011】特に、多値メモリセルにおいては、従来製
品よりも電圧精度を良くする必要があり、本発明のよう
に電圧マージンを確保できると、多値メモリセルでの信
頼性が上がる。トリミング回路により、プロセスばらつ
きにも対応できる。これは、フラッシュメモリ、特に電
圧マージンの確保が必要な多値フラッシュメモリに適用
して効果的である。In particular, in a multi-valued memory cell, it is necessary to improve the voltage accuracy as compared with a conventional product, and if a voltage margin can be secured as in the present invention, the reliability of the multi-valued memory cell is increased. The trimming circuit can cope with process variations. This is effective when applied to a flash memory, particularly to a multi-level flash memory that needs to secure a voltage margin.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0013】図1は本発明の一実施の形態である半導体
記憶装置を示す構成図、図2は本実施の形態の半導体記
憶装置において、読み出し電圧発生回路部分を示す構成
図、図3〜図6は温度依存補償回路を示す回路図、図7
はバッファ回路を示す回路図、図8は温度依存性を示す
特性図、図9は本実施の形態と比較技術との温度依存性
の比較結果を示す説明図、図10および図11は多値メ
モリセルを示す説明図、図12はバッファ回路の変形例
を示す回路図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing a read voltage generation circuit portion in the semiconductor memory device of this embodiment, and FIGS. 6 is a circuit diagram showing a temperature-dependent compensation circuit, FIG.
8 is a circuit diagram showing a buffer circuit, FIG. 8 is a characteristic diagram showing temperature dependency, FIG. 9 is an explanatory diagram showing a comparison result of temperature dependency between the present embodiment and a comparative technique, and FIGS. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a memory cell, and FIG. 12 is a circuit diagram showing a modification of the buffer circuit.
【0014】まず、図1により本実施の形態の半導体記
憶装置の構成を説明する。First, the configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【0015】本実施の形態の半導体記憶装置は、たとえ
ば読み出し時のメモリセル電流が1μA程度以下の25
6M・フラッシュメモリとされ、複数のメモリセルから
なるメモリマトリクス1と、任意のアドレスを指定する
ためのXアドレスバッファ2、Xプリデコーダ3、Xデ
コーダ4、Yアドレスカウンタ5およびYデコーダ6
と、データの読み出し/書き込みを行うための入出力バ
ッファ7、メインアンプ8、Yゲート9およびデータレ
ジスタ10と、制御信号入力バッファ11、コントロー
ラ12、システムクロック回路13、内部電源回路1
4、電圧変換回路15などの一般的な構成からなり、周
知の半導体製造技術によって1個の半導体チップ上に形
成されている。In the semiconductor memory device of the present embodiment, for example, the memory cell current at the time of reading is 25
6M flash memory, a memory matrix 1 composed of a plurality of memory cells, an X address buffer 2 for designating an arbitrary address, an X predecoder 3, an X decoder 4, a Y address counter 5, and a Y decoder 6
And an input / output buffer 7 for reading / writing data, a main amplifier 8, a Y gate 9 and a data register 10, a control signal input buffer 11, a controller 12, a system clock circuit 13, and an internal power supply circuit 1.
4. It has a general configuration such as a voltage conversion circuit 15, and is formed on one semiconductor chip by a known semiconductor manufacturing technique.
【0016】このフラッシュメモリにおいて、制御信号
入力バッファ11には、チップイネーブル信号CEB、
ライトイネーブル信号WEB、リセット信号RESB、
コマンドデータイネーブル信号CDEB、アウトプット
イネーブル信号OEB、シリアルクロック信号SCなど
の制御信号が入力され、これらの制御信号に基づいて内
部制御信号が発生され、コントローラ12、システムク
ロック回路13を通じて発生されるクロック信号CLK
に同期して内部回路が制御される。また、内部電源回路
14には、外部から電源電圧VCC、接地電圧VSSが
入力され、各種内部電圧が発生され、それぞれ内部回路
に供給される。In this flash memory, the chip enable signal CEB,
A write enable signal WEB, a reset signal RESB,
Control signals such as a command data enable signal CDEB, an output enable signal OEB, and a serial clock signal SC are input, an internal control signal is generated based on these control signals, and a clock generated through the controller 12 and the system clock circuit 13. Signal CLK
The internal circuit is controlled in synchronization with. Further, the power supply voltage VCC and the ground voltage VSS are externally input to the internal power supply circuit 14, and various internal voltages are generated and supplied to the internal circuits.
【0017】また、このフラッシュメモリは、外部から
入力されるアドレス信号A0〜A13に基づいて、Xア
ドレスバッファ2、Xプリデコーダ3およびXデコーダ
4によるXアドレス、Yアドレスカウンタ5およびYデ
コーダ6によるYアドレスが指定されてメモリマトリク
ス1内の任意のメモリセルが選択され、リード時には、
データレジスタ10、Yゲート9、メインアンプ8を介
して入出力バッファ7から出力データI/O0〜I/O
7が出力され、ライト時には、入力データI/O0〜I
/O7が入出力バッファ7から入力されるようになって
いる。In the flash memory, an X address by an X address buffer 2, an X predecoder 3 and an X decoder 4, and an X address by a Y address counter 5 and a Y decoder 6 based on externally input address signals A0 to A13. When a Y address is designated and an arbitrary memory cell in the memory matrix 1 is selected, and at the time of reading,
Output data I / O0 to I / O from the input / output buffer 7 via the data register 10, the Y gate 9, and the main amplifier 8
7 is output, and at the time of writing, input data I / O0-I
/ O7 is input from the input / output buffer 7.
【0018】メモリマトリクス1は、たとえば4値の多
値メモリセルからなり、このためにメモリ容量はメモリ
セル数16384×(2048+64)×4I/Oの2
倍ある。入出力構成を多値化しているので、メモリマト
リクスが4I/Oで、チップの入出力は8I/Oであ
る。The memory matrix 1 is made up of, for example, four-valued multi-valued memory cells, and therefore has a memory capacity of 16384 × (2048 + 64) × 4 I / Os.
There are times. Since the input / output configuration is multivalued, the memory matrix is 4 I / O and the input / output of the chip is 8 I / O.
【0019】Xアドレスバッファ2は、入力されたXア
ドレス信号A0〜A13を格納する。The X address buffer 2 stores the input X address signals A0 to A13.
【0020】Xプリデコーダ3は、Xアドレス信号A0
〜A13を2回に分けてデコードする。これは、Xアド
レス信号A0〜A13を1回でデコードするよりも、2
回に分けてデコードする方が効率が良いためである。ま
た、Xプリデコーダ3には、Xアドレスバッファ2から
の信号をVCC/VSS振幅からVCP/VSS振幅に
変える回路も含む。これは、Xデコーダ4内がVCP
(内部電源電圧)/VSSの論理から構成されているた
めである。The X predecoder 3 outputs an X address signal A0.
To A13 are decoded twice. This is two times more than decoding the X address signals A0 to A13 once.
This is because it is more efficient to decode each time. The X predecoder 3 also includes a circuit for changing a signal from the X address buffer 2 from a VCC / VSS amplitude to a VCP / VSS amplitude. This is because the X decoder 4 has a VCP
This is because the logic is (internal power supply voltage) / VSS.
【0021】Xデコーダ4は、Xアドレスバッファ2の
Xアドレス信号に対応したメモリマトリクス1内のワー
ド線に所定の電圧を伝える。この所定の電圧とは、たと
えばイレーズ時は−16V、ライト時は17V、リード
時は2.4〜4.0Vである。このXデコーダ4内の論理回
路は、VCC/VSSでなく、7Vの内部電源電圧VC
P/VSSで動作させている。The X decoder 4 transmits a predetermined voltage to a word line in the memory matrix 1 corresponding to the X address signal of the X address buffer 2. The predetermined voltage is, for example, -16 V during erasing, 17 V during writing, and 2.4 to 4.0 V during reading. The logic circuit in this X decoder 4 is not VCC / VSS, but 7 V internal power supply voltage VC.
It operates with P / VSS.
【0022】Yアドレスカウンタ5は、入力データI/
O0〜I/O7をデータレジスタ10に入れる場合、出
力データI/O0〜I/O7をデータレジスタ10から
出す場合に、Y=0〜2048+64をシリアルアクセ
スするため、Yアドレス信号をインクリメントさせる。The Y address counter 5 receives the input data I /
When inputting O0 to I / O7 into the data register 10, when outputting the output data I / O0 to I / O7 from the data register 10, the Y address signal is incremented in order to serially access Y = 0 to 2048 + 64.
【0023】Yデコーダ6は、Yアドレスカウンタ5内
のYアドレス信号に対応したYゲート9をオンさせる。The Y decoder 6 turns on the Y gate 9 corresponding to the Y address signal in the Y address counter 5.
【0024】入出力バッファ7は、アドレス信号A0〜
A13と入出力データI/O0〜I/O7と兼用され、
アドレス信号はA0〜A7とA8〜A13の2回に分け
て入れる。The input / output buffer 7 includes address signals A0 to A0.
A13 and input / output data I / O0-I / O7,
The address signal is divided into two signals A0 to A7 and A8 to A13.
【0025】メインアンプ8は、データレジスタ10か
らYゲート9を通ってデータの増幅を行う。The main amplifier 8 amplifies data from the data register 10 through the Y gate 9.
【0026】Yゲート9は、Yデコーダ6で選択された
Yアドレス信号に対応したデータレジスタ10とメイン
アンプ8との間を接続する。The Y gate 9 connects between the data register 10 corresponding to the Y address signal selected by the Y decoder 6 and the main amplifier 8.
【0027】データレジスタ10は、入出力データI/
O0〜I/O7を格納する。多値メモリセルのため、た
とえばメモリマトリクス1のYアドレス数2048+6
4の2倍、すなわち2048+64のデータレジスタ1
0が2セットある。The data register 10 stores input / output data I /
O0 to I / O7 are stored. For multi-valued memory cells, for example, the number of Y addresses of memory matrix 1 is 2048 + 6
4 times, ie 2048 + 64 data registers 1
There are two sets of 0s.
【0028】制御信号入力バッファ11は、外部からの
制御信号の入力バッファである。The control signal input buffer 11 is an input buffer for an external control signal.
【0029】コントローラ12は、制御信号から、どの
モードに入ったかを判定し、各ブロックに制御用の信号
をクロック信号CLKに同期させて発生する。このモー
ドには、リード、イレーズ、ライトがある。The controller 12 determines which mode has been entered from the control signal, and generates a control signal in each block in synchronization with the clock signal CLK. The modes include read, erase, and write.
【0030】システムクロック回路13は、コントロー
ラ12からの起動信号で、一定周期のクロック信号CL
K、たとえば10MHzと20MHzを発生させる。The system clock circuit 13 receives a start signal from the controller 12 and generates a clock signal CL having a predetermined period.
K, for example, 10 MHz and 20 MHz.
【0031】内部電源回路14は、ワード線にVCC以
外の電圧を与えるため、内部で電圧を発生させ、特に後
述する温度依存補償回路が内蔵されている。VSS〜V
CCを発生させる降圧回路と、負電圧/VCC以上の電
圧を発生させる昇圧回路からなる。昇圧回路は、クロッ
ク信号CLKを使い昇圧動作を行う。The internal power supply circuit 14 internally generates a voltage in order to apply a voltage other than VCC to the word line, and particularly includes a temperature-dependent compensation circuit described later. VSS to V
It comprises a step-down circuit for generating CC and a step-up circuit for generating a voltage higher than the negative voltage / VCC. The booster circuit performs a boosting operation using the clock signal CLK.
【0032】電圧変換回路15は、Xデコーダ4のサブ
ゲートデコーダ、メインデコーダに入る信号をVCC/
VSS振幅からVCP/VSS振幅に変える回路であ
る。The voltage conversion circuit 15 converts the signal input to the sub-gate decoder and the main decoder of the X decoder 4 to VCC /
This is a circuit for changing the VSS amplitude to the VCP / VSS amplitude.
【0033】以上のように構成されるフラッシュメモリ
において、内部電源回路14には、特に読み出し時の内
部電圧を補償し、メモリセルしきい電圧の温度依存性の
負特性に対応して、負の温度依存性を持つ温度依存補償
回路16が含まれており、読み出し時の内部電圧の温度
依存性とメモリセルしきい電圧の温度依存性とを合わせ
込み、読み出し電圧マージンを確保することができるよ
うになっている。In the flash memory configured as described above, the internal power supply circuit 14 compensates for the internal voltage particularly at the time of reading, and responds to the negative characteristic of the temperature dependence of the memory cell threshold voltage. A temperature-dependent compensating circuit 16 having a temperature dependency is included, and the temperature dependency of the internal voltage at the time of reading and the temperature dependency of the memory cell threshold voltage are combined to ensure a read voltage margin. It has become.
【0034】この温度依存補償回路16の読み出し電圧
発生回路部分は、たとえば図2に示すように、基準電圧
発生回路17と読み出し電圧発生回路18との間に温度
依存補償回路16が接続され、基準電圧発生回路17か
ら出力された基準電圧VREFxxの温度依存が温度依
存補償回路16を介してメモリセルしきい電圧と同じ温
度依存に補償され、この補償された電圧SREFxxが
読み出し電圧発生回路18に供給される。As shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2, a temperature-dependent compensation circuit 16 is connected between a reference voltage generation circuit 17 and a read voltage generation circuit 18, The temperature dependence of the reference voltage VREFxx output from the voltage generation circuit 17 is compensated through the temperature dependence compensation circuit 16 to the same temperature dependence as the memory cell threshold voltage, and the compensated voltage SREFxx is supplied to the read voltage generation circuit 18. Is done.
【0035】この温度依存補償回路16は、たとえば一
例として、図3に示す信号発生回路19、図4に示すト
リミングデコーダ回路20、図5に示すVN発生回路2
1と温度補償回路22、図6に示す分圧回路23から構
成されている。以下において、これらの回路構成と回路
動作を説明する。The temperature dependent compensation circuit 16 includes, for example, a signal generation circuit 19 shown in FIG. 3, a trimming decoder circuit 20 shown in FIG. 4, and a VN generation circuit 2 shown in FIG.
1 and a temperature compensating circuit 22, and a voltage dividing circuit 23 shown in FIG. Hereinafter, these circuit configurations and circuit operations will be described.
【0036】信号発生回路19は、図3のように、イン
バータIV1〜IV4、否定論理積ゲートNAND1、
ディレイDLY1からなり、コントローラ12からの起
動信号CXHSYCEを受け、信号FRENB,FRE
NT,FSTUPを発生して、温度依存補償回路16の
各部に起動信号を与える回路である。コントローラ12
からの起動信号CXHSYCEがVSSの時は、FRE
NT=VSS、FSTUP=VCCである。CXHSY
CE=VCCになると、FRENT=VCC、FREN
B=VSSになり、FSTUPは10ns遅延のディレ
イDLY1を使い、幅10nsのパルス(VSS)にな
る。As shown in FIG. 3, the signal generation circuit 19 includes inverters IV1 to IV4, a NAND gate NAND1,
A delay DLY1 receives a start signal CXHSYSE from the controller 12, and receives signals FRENB and FREB.
This circuit generates NT and FSTUP and supplies a start signal to each part of the temperature-dependent compensation circuit 16. Controller 12
When the start signal CXHSYSCE from the
NT = VSS, FSTUP = VCC. CXHSY
When CE = VCC, FRENT = VCC, FREN
B = VSS, and FSTUP becomes a pulse (VSS) having a width of 10 ns using a delay DLY1 with a delay of 10 ns.
【0037】トリミングデコーダ回路20は、図4のよ
うに、インバータIV5〜IV7、否定論理和ゲートN
OR1〜NOR6からなり、トリミングを行う回路であ
る。温度補償回路22が、MOSトランジスタの電圧・
電流特性を使っているため、プロセスばらつきにより出
力電圧値がずれる場合がある。そのずれを補正するた
め、ヒューズによりトリミングを行う。入力信号TD4
<0>,<1>,<2>をデコードし、組み合わせによ
り8通りに設定して、出力信号TM0〜TM7のうち1
つがVCCになり、他はVSSになる。As shown in FIG. 4, the trimming decoder circuit 20 includes inverters IV5 to IV7 and a NOR gate N.
This circuit includes OR1 to NOR6 and performs trimming. The temperature compensating circuit 22 detects the voltage of the MOS transistor
Since the current characteristics are used, the output voltage value may be shifted due to process variations. To correct the deviation, trimming is performed by a fuse. Input signal TD4
<0>, <1>, and <2> are decoded and set in eight ways by combinations, and one of the output signals TM0 to TM7 is set.
One goes to VCC and the other goes to VSS.
【0038】VN発生回路21は、図5のように、PM
OSトランジスタTP1〜TP5、NMOSトランジス
タTN1〜TN4、デプレッションPMOSトランジス
タDTP1〜DTP3、デプレッションNMOSトラン
ジスタDTN1からなり、温度補償回路22に流す電流
を決める回路である。NMOSトランジスタTN2のゲ
ートには、基準電圧発生回路17で作成された基準の電
圧VREF16=1.6Vが印加されている。As shown in FIG. 5, the VN generation circuit 21
The circuit includes OS transistors TP1 to TP5, NMOS transistors TN1 to TN4, depletion PMOS transistors DTP1 to DTP3, and a depletion NMOS transistor DTN1, and determines a current flowing to the temperature compensation circuit 22. The reference voltage VREF16 = 1.6V generated by the reference voltage generation circuit 17 is applied to the gate of the NMOS transistor TN2.
【0039】このVN発生回路21において、非動作時
は、入力信号FRENT=VSSで、電流が流れない
が、FRENT=VCCになると、NMOSトランジス
タTN2の定数W/Lで決まる電流が流れる。PMOS
トランジスタTP3〜TP5により電流がカレントミラ
ーされ、NMOSトランジスタTN4には、NMOSト
ランジスタTN2の2倍の電流が流れる。さらに、NM
OSトランジスタTN4と温度補償回路22とでカレン
トミラーを行い、温度補償回路22ではNMOSトラン
ジスタTN2の6倍の電流を流す。この電流値に意味は
なく、回路の動作スピードなどを決めるだけである。In the VN generating circuit 21, when not operating, no current flows with the input signal REFENT = VSS, but when REFENT = VCC, a current determined by the constant W / L of the NMOS transistor TN2 flows. PMOS
The current is mirrored by the transistors TP3 to TP5, and a current twice as large as that of the NMOS transistor TN2 flows through the NMOS transistor TN4. In addition, NM
A current mirror is performed between the OS transistor TN4 and the temperature compensating circuit 22, and the temperature compensating circuit 22 passes a current six times as large as that of the NMOS transistor TN2. This current value has no meaning and only determines the operation speed of the circuit.
【0040】温度補償回路22は、図5のように、PM
OSトランジスタTP6,TP7、NMOSトランジス
タTN5〜TN25、デプレッションPMOSトランジ
スタDTP4,DTP5、デプレッションNMOSトラ
ンジスタDTN2,DTN3からなり、この回路構成は
通常のNMOSバッファである。ただし、右側のNMO
SトランジスタTN8,TN10,・・・,TN22の
定数Wr*が左側のNMOSトランジスタTN6の定数
Wleftと異なる。このようなバッファ構造のため、
左右のNMOSトランジスタには同じ電流が流れるが、
定数Wが異なるので、左右でNMOSトランジスタのゲ
ート電圧が異なる。この定数を変えることで、NMOS
トランジスタの動作しているVgsを変え、温度依存性
を付加する。出力信号SREF13Bは、1.3V程度で
ある。The temperature compensation circuit 22, as shown in FIG.
The circuit includes OS transistors TP6 and TP7, NMOS transistors TN5 to TN25, depletion PMOS transistors DTP4 and DTP5, and depletion NMOS transistors DTN2 and DTN3. This circuit configuration is a normal NMOS buffer. However, the NMO on the right
The constant Wr * of each of the S transistors TN8, TN10,..., TN22 is different from the constant Wleft of the left NMOS transistor TN6. Because of such a buffer structure,
The same current flows through the left and right NMOS transistors,
Since the constant W is different, the gate voltages of the NMOS transistors are different on the left and right. By changing this constant, the NMOS
The operating voltage Vgs of the transistor is changed to add temperature dependency. The output signal SREF13B is about 1.3V.
【0041】この温度補償回路22においては、定数W
leftに対し、定数Wrが大きい場合には負の温度依
存が付き、逆にWrが小さく場合には正の温度依存が付
く。さらに、Wleft=Wrの場合には温度依存は付
かない。また、Wleft≠Wrの場合、VREFxx
≠SREF13Bになるため、Wrのトリミングに合わ
せ、VREFxxの電圧値もトリミングする。本実施の
形態においては、メモリセルしきい電圧の温度依存性の
負特性に対応して、負の温度依存性が得られる組み合わ
せがトリミングされる。In the temperature compensation circuit 22, the constant W
When the constant Wr is large, the temperature dependence is negative with respect to the left, and when the constant Wr is small, the temperature dependence is positive. Further, when Wleft = Wr, there is no temperature dependency. If Wleft ≠ Wr, VREFxx
Since it becomes ≠ SREF13B, the voltage value of VREFxx is also trimmed in accordance with the trimming of Wr. In the present embodiment, a combination in which a negative temperature dependency is obtained is trimmed corresponding to the negative temperature dependency of the memory cell threshold voltage.
【0042】分圧回路23は、図6のように、PMOS
トランジスタTP8〜TP33、NMOSトランジスタ
TN26〜TN39、デプレッションPMOSトランジ
スタDTP6〜DTP11、容量C1〜C8からなり、
温度補償回路22の出力SREF13Bを元に、SRE
F01〜SREF16=0.1〜1.6Vの0.1V刻みの電
圧を発生させる。As shown in FIG. 6, the voltage dividing circuit 23 includes a PMOS
It comprises transistors TP8 to TP33, NMOS transistors TN26 to TN39, depletion PMOS transistors DTP6 to DTP11, and capacitors C1 to C8.
Based on the output SREF13B of the temperature compensation circuit 22,
F01 to SREF16 = 0.1 to 1.6V in steps of 0.1V.
【0043】この分圧回路23において、非動作時は、
FRENT=VSS、FRENB=VCCのため、PM
OSトランジスタTP14,TP16,TP18,TP
20,TP22,TP24,TP26のゲートがVC
C、NMOSトランジスタTN33,TN35,TN3
7,TN39のゲートがVSSとなり、回路が動作しな
い。起動信号が入ると、FRENT、FRENBが切り
替わり、PMOSトランジスタTP14,TP16,T
P18,TP20,TP22,TP24,TP26,N
MOSトランジスタTN33,TN35,TN37,T
N39のゲートがVCC、VSSに固定されなくなる。
そして、信号FSTUPがPMOSトランジスタTP3
0に入ると10nsだけオンし、ノードAをVCCに充
電する。ノードAが充電されることで、PMOSトラン
ジスタTP33に電流が流れる。NMOSトランジスタ
TN28,TN30,TN33,・・・,TN39がN
MOSトランジスタのカレントミラーであるため、これ
らのNMOSトランジスタには同電流が流れる。また、
NMOSトランジスタTN37の電流は、NMOSトラ
ンジスタTN33へカレントミラーし、PMOSトラン
ジスタTP14を通し、PMOSトランジスタTP9,
TP11,TP14,・・・,TP26にもカレントミ
ラーで同電流を流す。In the voltage dividing circuit 23, when not operating,
PM because FRENT = VSS and FRENB = VCC
OS transistors TP14, TP16, TP18, TP
20, TP22, TP24 and TP26 gates are VC
C, NMOS transistors TN33, TN35, TN3
7, the gate of TN39 becomes VSS, and the circuit does not operate. When the start signal is input, the switching between the Frent and the Frenn switches, and the PMOS transistors TP14, TP16, T
P18, TP20, TP22, TP24, TP26, N
MOS transistors TN33, TN35, TN37, T
The gate of N39 is no longer fixed to VCC and VSS.
Then, the signal FSTUP is output from the PMOS transistor TP3.
When it goes to 0, it turns on for 10 ns and charges node A to VCC. When the node A is charged, a current flows through the PMOS transistor TP33. The NMOS transistors TN28, TN30, TN33,.
Since the current mirrors are MOS transistors, the same current flows through these NMOS transistors. Also,
The current of the NMOS transistor TN37 is current mirrored to the NMOS transistor TN33, passes through the PMOS transistor TP14, and passes through the PMOS transistors TP9 and TP9.
The same current is applied to TP11, TP14,..., TP26 by the current mirror.
【0044】この時、信号SREF13Bが入力される
回路はPMOSバッファであり、SREF13Bをノー
ドBへ伝える。PMOSトランジスタTP32とPMO
SトランジスタTP33は、ゲート電圧がそれぞれノー
ドB,Cだが、NMOSトランジスタTN35,TN3
7に同電流が流れるので、PMOSトランジスタTP3
2とPMOSトランジスタTP33にも同電流が流れ
る。しかし、ノードBとノードCの電位が異なると、電
流のバランスが崩れ、PMOSトランジスタTP9,T
P11,TP14,・・・,TP26のゲート電圧を変
えることで、バランスをとり、安定状態へと移る。At this time, the circuit to which the signal SREF13B is input is a PMOS buffer, and transmits the SREF13B to the node B. PMOS transistor TP32 and PMO
The S transistor TP33 has the gate voltages of the nodes B and C, respectively, but the NMOS transistors TN35 and TN3
7, the same current flows through the PMOS transistor TP3
2 and the PMOS transistor TP33 have the same current. However, if the potentials of the nodes B and C are different, the current balance is lost, and the PMOS transistors TP9 and T
By changing the gate voltages of P11, TP14,..., TP26, a balance is achieved and the state shifts to a stable state.
【0045】たとえば、起動時のノードCは、デプレッ
ションPMOSトランジスタDTP6〜DTP11によ
りVSSになっている。ノードBが1.3Vになると、P
MOSトランジスタTP33の方がPMOSトランジス
タTP32より電流が流れるので、NMOSトランジス
タTN37のゲート電圧が上昇する。すると、ノードC
の電位が上昇する。ノードCがノードBと同電位になっ
たところで安定する。逆に、ノードCの電位がノードB
より上になった場合も、同様に、PMOSトランジスタ
TP32,TP33のゲート電位を変化させ、デプレッ
ションPMOSトランジスタDTP6〜DTP11に流
れる電流を変えることで安定状態へ移行させることがで
きる。For example, the node C at the time of startup is set to VSS by the depletion PMOS transistors DTP6 to DTP11. When node B reaches 1.3V, P
Since the current flows through the MOS transistor TP33 from the PMOS transistor TP32, the gate voltage of the NMOS transistor TN37 increases. Then, node C
Potential rises. It is stabilized when the potential of the node C becomes equal to that of the node B. Conversely, the potential at node C is
Even in the case where the voltage becomes higher, the gate potentials of the PMOS transistors TP32 and TP33 are similarly changed to change the current flowing through the depletion PMOS transistors DTP6 to DTP11, thereby enabling a transition to a stable state.
【0046】次に、温度補償回路22において、図7の
回路図および図8の特性図により、負の温度依存を付け
るバッファ回路の一例を説明する。このバッファ回路
は、たとえば図5に示すNMOSトランジスタTN6と
NMOSトランジスタTN8による部分に相当する。図
7に示すように、左側のNMOSトランジスタと右側の
NMOSトランジスタとの定数が異なり、同じゲート長
に対して、左側のNMOSトランジスタのゲート幅Wl
が15μm、右側のNMOSトランジスタのゲート幅W
rが150μmの寸法で形成されている。Next, an example of a buffer circuit having a negative temperature dependency in the temperature compensation circuit 22 will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 7 and the characteristic diagram of FIG. This buffer circuit corresponds to, for example, a portion including the NMOS transistor TN6 and the NMOS transistor TN8 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the constants of the left NMOS transistor and the right NMOS transistor are different, and the gate width Wl of the left NMOS transistor for the same gate length.
Is 15 μm, the gate width W of the right NMOS transistor
r is formed in a size of 150 μm.
【0047】このバッファ構成において、入力電圧Vi
n=1.6V、出力電圧Vout=1.3Vの場合に、Vg
sとIdsの関係による温度特性は図8のようになる。
すなわち、温度Ta=−5℃では、Vin=1.6V/V
out=1.3Vになっている(A点,B点)。Ta=8
0℃になると、Vin=1.6Vに固定のため、左側のN
MOSトランジスタに流れる電流が減少する(C点)。
これに伴い、左右のNMOSトランジスタで同じ電流が
流れようとするので、右側のNMOSトランジスタの電
流も減少する。図8は単位Wあたりの電流値のため、右
側の電流は左側と同じ割合で減少する(logスケール
なので、同じ長さだけ下へ移動する)。左側のNMOS
トランジスタと同じだけ電流を減らすため、右側のNM
OSトランジスタのVgsが下がる(D点)。よって、
高温でΔVだけ下がる特性、すなわち負の温度依存性が
得られる。これは、読み出し時のメモリセル電流が1μ
A程度以下のテーリング領域に近いと、NMOSトラン
ジスタのIds特性の温度依存性がVgsによりずれて
いるためである。In this buffer configuration, the input voltage Vi
When n = 1.6V and output voltage Vout = 1.3V, Vg
FIG. 8 shows the temperature characteristics based on the relationship between s and Ids.
That is, at the temperature Ta = -5 ° C., Vin = 1.6 V / V
out = 1.3 V (points A and B). Ta = 8
When the temperature reaches 0 ° C., it is fixed at Vin = 1.6 V.
The current flowing through the MOS transistor decreases (point C).
Accordingly, the same current flows in the left and right NMOS transistors, so that the current in the right NMOS transistor also decreases. FIG. 8 shows the current value per unit W, so that the current on the right side decreases at the same rate as that on the left side (because it is a log scale, it moves downward by the same length). Left NMOS
To reduce the current by the same amount as the transistor, the NM on the right
Vgs of the OS transistor decreases (point D). Therefore,
At a high temperature, a characteristic of decreasing by ΔV, that is, a negative temperature dependency is obtained. This is because the memory cell current at the time of reading is 1 μm.
This is because the temperature dependence of the Ids characteristics of the NMOS transistor is shifted by Vgs when the region is close to the tailing region of about A or less.
【0048】以上のようにして、定数の異なる一対のN
MOSトランジスタによるバッファ回路を有する温度補
償回路22を構成することで、読み出し電圧に負の温度
依存性を持たせることができる。ここで、温度依存補償
回路16を持つ本実施の形態の技術と、温度依存補償回
路を持たない技術との比較を、図9のメモリセルしきい
電圧の温度依存特性の説明図に基づいて説明する。As described above, a pair of N with different constants
By configuring the temperature compensation circuit 22 having a buffer circuit using MOS transistors, the read voltage can have a negative temperature dependency. Here, a comparison between the technology of the present embodiment having the temperature-dependent compensation circuit 16 and the technology without the temperature-dependent compensation circuit will be described based on the explanatory diagram of the temperature-dependent characteristics of the memory cell threshold voltage in FIG. I do.
【0049】図9のように、比較技術においては、温度
と電圧との関係において、メモリセルしきい電圧Vth
が右下がりの負特性、読み出し電圧が右上がりの正特性
を持っており、互いに逆の特性となっている。このた
め、Ta=RTの常温では読み出し電圧と各メモリセル
しきい電圧Vthとの間に十分な間隔による電圧マージ
ンがあっても、Ta=−5℃の低温では低い電圧側のメ
モリセルしきい電圧Vthとの間隔が狭くなり、またT
a=80℃の高温で逆には高い電圧側のメモリセルしき
い電圧Vthとの間隔が狭くなり、低温および高温では
電圧マージンが減少する。As shown in FIG. 9, in the comparative technique, the memory cell threshold voltage Vth
Has a negative characteristic of downward sloping and a positive characteristic of read voltage of upward sloping, and has opposite characteristics. For this reason, at room temperature of Ta = RT, even if there is a voltage margin due to a sufficient interval between the read voltage and each memory cell threshold voltage Vth, at a low temperature of Ta = −5 ° C., the memory cell threshold on the lower voltage side. The interval from the voltage Vth becomes narrow, and T
Conversely, at a high temperature of a = 80 ° C., the interval between the memory cell threshold voltage Vth on the high voltage side becomes narrow, and the voltage margin decreases at low and high temperatures.
【0050】これに対して、本実施の形態においては、
メモリセルしきい電圧Vth、読み出し電圧のどちらも
右下がりの負特性を持っているために、常温での読み出
し電圧と各メモリセルしきい電圧Vthとの十分な電圧
マージンを、低温および高温でも減少することなく、同
程度の電圧マージンを確保することができる。これは、
前述のように、読み出し電圧の温度依存を温度依存補償
回路16によりメモリセルしきい電圧Vthと同じ傾向
にしているためである。On the other hand, in the present embodiment,
Since both the memory cell threshold voltage Vth and the read voltage have negative characteristics of falling to the right, a sufficient voltage margin between the read voltage at room temperature and each memory cell threshold voltage Vth is reduced even at low and high temperatures. The same voltage margin can be secured without performing. this is,
This is because the temperature dependency of the read voltage is made to have the same tendency as the memory cell threshold voltage Vth by the temperature dependency compensation circuit 16 as described above.
【0051】さらに、本実施の形態においては、メモリ
マトリクス1が4値の多値メモリセルから構成されるた
めに多値適用時の利点があり、多値化したメモリセルし
きい電圧Vthの状態を示す図10、および放置時間に
対するしきい電圧Vthの変動を示す図11を用いて説
明する。図10(a) は1ビットの2値例、図10(b)は
2ビットの4値例を示す。多値メモリセルでは、1メモ
リセルに2ビット以上の情報を書き込むため、メモリセ
ルしきい電圧Vthの電圧値を“0”と“1”の2つ
(図10(a) )から、図10(b) のように4つ以上(2
56Mは4値のため“10”,“00”,“01”,
“11”の4つ)作る。Further, in the present embodiment, since the memory matrix 1 is composed of four-valued multi-valued memory cells, there is an advantage at the time of multi-valued application, and the state of the multi-valued memory cell threshold voltage Vth 10 and FIG. 11 showing the variation of the threshold voltage Vth with respect to the leaving time. FIG. 10A shows a 1-bit binary example, and FIG. 10B shows a 2-bit quaternary example. In the multi-valued memory cell, in order to write two or more bits of information into one memory cell, the memory cell threshold voltage Vth is changed from two values of “0” and “1” (FIG. 10A) to FIG. 4 or more (2) as shown in (b)
Since 56M has four values, “10”, “00”, “01”,
(4 of "11")
【0052】各メモリセルの状態を切り分けるため、各
メモリセルしきい電圧Vthの間隔を空ける。この場
合、メモリセルしきい電圧Vthの間隔を大きく空ける
方法では、メモリセルしきい電圧Vthがそのメモリセ
ルの本来のしきい電圧(Vthi:Vth initi
al)に戻る特性が、図11のように電圧差が大きくな
るとべき乗で大きくなるため、採用できない。In order to separate the state of each memory cell, an interval of each memory cell threshold voltage Vth is provided. In this case, in the method of making the interval of the memory cell threshold voltage Vth large, the memory cell threshold voltage Vth is changed to the original threshold voltage (Vthi: Vth initi) of the memory cell.
The characteristic returning to al) cannot be adopted because the power difference increases as the voltage difference increases as shown in FIG.
【0053】図11においては、メモリセルしきい電圧
Vthが4Vから3.4Vまで0.6V低下するのに、90
0hrの時間がかかるが、3.4Vから2.8Vまで0.6V
低下するのは、9000hrもかかる。よって、たとえ
ば、メモリセルしきい電圧Vthを2.8V以上に保持し
たい場合、しきい電圧Vthを3.4Vから4Vに上げて
も、9000hrから9900hrに伸びるだけで、1
割しか時間マージンがかせげない。In FIG. 11, although the memory cell threshold voltage Vth drops by 0.6 V from 4 V to 3.4 V, 90
It takes 0hr, but 0.6V from 3.4V to 2.8V
The decrease takes as much as 9000 hours. Therefore, for example, when it is desired to maintain the memory cell threshold voltage Vth at 2.8 V or more, even if the threshold voltage Vth is increased from 3.4 V to 4 V, it only increases from 9000 hr to 9900 hr,
Time margins can only be saved.
【0054】そのため、1番上と1番下のメモリセルし
きい電圧Vthの電圧値が前記のメモリセルの本来のし
きい電圧に戻る特性で決まるため、各メモリセルしきい
電圧Vthの電圧値の幅によるばらつきを小さくし、各
メモリセルの状態の切り分けを行うリード時のワード線
に印加する内部電源の温度依存性、VCC依存性による
ばらつきを小さくする方法を採用する。本実施の形態
は、リード時にワード線に印加する内部電源のばらつき
を小さくするための技術であり、今後、さらに多値化が
進み、4値から8値以上になった場合に有効である。Therefore, since the voltage value of the uppermost and lowermost memory cell threshold voltages Vth is determined by the characteristic of returning to the original threshold voltage of the memory cells, the voltage value of each memory cell threshold voltage Vth Of the internal power supply applied to the word line at the time of reading, which separates the state of each memory cell, and the variation due to the VCC dependency are adopted. The present embodiment is a technique for reducing the variation of the internal power supply applied to the word line at the time of reading, and is effective in the case where the number of values further increases and the number of values increases from four to eight or more in the future.
【0055】従って、本実施の形態の半導体記憶装置に
よれば、信号発生回路19、トリミングデコーダ回路2
0、VN発生回路21、温度補償回路22および分圧回
路23から構成される温度依存補償回路16が基準電圧
発生回路17と読み出し電圧発生回路18との間に接続
されることにより、読み出し電圧の温度依存性をメモリ
セルしきい電圧の温度依存性に合わせることで、読み出
し電圧マージンを確保することができる。この内部電圧
の温度依存性は、トリミングデコーダ回路20により任
意に可変することができる。特に、多値メモリセルにお
いては、十分な電圧マージンが確保できるので、多値メ
モリセルでの信頼性が上がり、またトリミングデコーダ
回路20によってプロセスばらつきにも対応できる。Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, the signal generation circuit 19 and the trimming decoder circuit 2
0, a VN generating circuit 21, a temperature compensating circuit 22 and a temperature-dependent compensating circuit 23 are connected between a reference voltage generating circuit 17 and a read voltage generating circuit 18. By adjusting the temperature dependency to the temperature dependency of the memory cell threshold voltage, a read voltage margin can be secured. The temperature dependency of the internal voltage can be arbitrarily varied by the trimming decoder circuit 20. In particular, in a multi-level memory cell, a sufficient voltage margin can be ensured, so that the reliability in the multi-level memory cell is increased, and the trimming decoder circuit 20 can cope with process variations.
【0056】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.
【0057】たとえば、前記実施の形態においては、温
度依存補償回路をNMOSバッファで構成する場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、図1
2のようにPMOSバッファで構成することも可能であ
り、この場合には入力、出力をNMOSトランジスタタ
イプより低く設定できるという利点がある。For example, in the above embodiment, the case where the temperature-dependent compensation circuit is constituted by the NMOS buffer has been described. However, the present invention is not limited to this.
2, it is also possible to use a PMOS buffer. In this case, there is an advantage that the input and output can be set lower than those of the NMOS transistor type.
【0058】さらに、容量が256Mビット、メモリセ
ルが4値に限られるものではなく、64Mビット、51
2Mビット以上などのフラッシュメモリや、8値以上の
多値メモリセルなどについても広く適用可能であり、特
に大容量化、多値化になるほど本発明の効果は有効であ
る。Further, the capacity is not limited to 256 Mbits and the number of memory cells is not limited to four values.
The present invention can be widely applied to a flash memory of 2 M bits or more, a multi-level memory cell of 8 levels or more, and the effect of the present invention is more effective as the capacity and the number of levels are increased.
【0059】また、フラッシュメモリの他に、EEPR
OMなどの電圧マージンの確保が必要とされる他の半導
体記憶装置についても広く適用可能である。In addition to the flash memory, EEPR
The present invention can be widely applied to other semiconductor memory devices that need to secure a voltage margin such as OM.
【0060】[0060]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.
【0061】(1).内部電源回路に、読み出し時の内部電
圧を補償し、負の温度依存性を持つ温度依存補償回路を
設けることで、読み出し時の内部電圧の温度依存性をメ
モリセルしきい電圧の温度依存性に合わせることができ
るので、読み出し電圧マージンを確保することが可能と
なる。(1) The internal power supply circuit is provided with a temperature-dependent compensation circuit having a negative temperature dependency by compensating the internal voltage at the time of reading, so that the temperature dependency of the internal voltage at the time of reading is stored in a memory cell. Since the threshold voltage can be adjusted to the temperature dependency, a read voltage margin can be secured.
【0062】(2).温度依存補償回路は、MOSトランジ
スタの定数をアンバランスにしたバッファ回路、内部電
圧の温度依存性を任意に可変可能とするトリミング回路
を含むことで、トリミング回路により任意のバッファ回
路を選択し、内部電圧の温度依存性を容易に可変するこ
とが可能となる。(2) The temperature-dependent compensation circuit includes a buffer circuit in which the MOS transistor constants are unbalanced, and a trimming circuit that can arbitrarily vary the temperature dependency of the internal voltage. By selecting a buffer circuit, the temperature dependency of the internal voltage can be easily varied.
【0063】(3).多値メモリセルにおいては、十分な電
圧マージンを確保することができるので、多値メモリセ
ルでの信頼性を向上させることが可能となる。(3) In a multi-level memory cell, a sufficient voltage margin can be secured, so that the reliability of the multi-level memory cell can be improved.
【0064】(4).トリミング回路により温度依存性を任
意に可変することができるので、プロセスばらつきにも
対応することが可能となる。(4) Since the temperature dependency can be arbitrarily varied by the trimming circuit, it is possible to cope with process variations.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施の形態である半導体記憶装置を
示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention;
【図2】本発明の一実施の形態の半導体記憶装置におい
て、読み出し電圧発生回路部分を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a read voltage generation circuit portion in the semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention;
【図3】本発明の一実施の形態において、温度依存補償
回路の信号発生回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a signal generation circuit of a temperature-dependent compensation circuit in one embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施の形態において、温度依存補償
回路のトリミングデコーダ回路を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a trimming decoder circuit of a temperature-dependent compensation circuit in one embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施の形態において、温度依存補償
回路のVN発生回路、温度補償回路を示す回路図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram showing a VN generating circuit and a temperature compensating circuit of the temperature-dependent compensating circuit in one embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施の形態において、温度依存補償
回路の分圧回路を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a voltage dividing circuit of a temperature-dependent compensation circuit in one embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施の形態において、バッファ回路
を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a buffer circuit in one embodiment of the present invention.
【図8】本発明の一実施の形態において、温度依存性を
示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing temperature dependency in one embodiment of the present invention.
【図9】本発明の一実施の形態と比較技術との温度依存
性の比較結果を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a comparison result of temperature dependency between the embodiment and the comparative technique.
【図10】(a),(b) は本発明の一実施の形態において、
2値と4値メモリセルのしきい電圧の状態を示す説明図
である。FIGS. 10 (a) and (b) show one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the states of threshold voltages of binary and quaternary memory cells.
【図11】本発明の一実施の形態において、多値メモリ
セルのしきい電圧の変動を示す特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram showing a change in a threshold voltage of a multi-level memory cell in one embodiment of the present invention.
【図12】本発明の一実施の形態において、バッファ回
路の変形例を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a modified example of the buffer circuit in one embodiment of the present invention.
1 メモリマトリクス 2 Xアドレスバッファ 3 Xプリデコーダ 4 Xデコーダ 5 Yアドレスカウンタ 6 Yデコーダ 7 入出力バッファ 8 メインアンプ 9 Yゲート 10 データレジスタ 11 制御信号入力バッファ 12 コントローラ 13 システムクロック回路 14 内部電源回路 15 電圧変換回路 16 温度依存補償回路 17 基準電圧発生回路 18 読み出し電圧発生回路 19 信号発生回路 20 トリミングデコーダ回路 21 VN発生回路 22 温度補償回路 23 分圧回路 C1〜C8 容量 DLY1 ディレイ DTN1〜DTN3 デプレッションNMOSトランジ
スタ DTP1〜DTP11 デプレッションPMOSトラン
ジスタ IV1〜IV7 インバータ NAND1 否定論理積ゲート NOR1〜NOR6 否定論理和ゲート TN1〜TN39 NMOSトランジスタ TP1〜TP33 PMOSトランジスタ1 Memory Matrix 2 X Address Buffer 3 X Predecoder 4 X Decoder 5 Y Address Counter 6 Y Decoder 7 Input / Output Buffer 8 Main Amplifier 9 Y Gate 10 Data Register 11 Control Signal Input Buffer 12 Controller 13 System Clock Circuit 14 Internal Power Supply Circuit 15 Voltage conversion circuit 16 Temperature dependent compensation circuit 17 Reference voltage generation circuit 18 Readout voltage generation circuit 19 Signal generation circuit 20 Trimming decoder circuit 21 VN generation circuit 22 Temperature compensation circuit 23 Voltage divider circuit C1 to C8 Capacitor DLY1 Delay DTN1 to DTN3 Depletion NMOS transistor DTP1 to DTP11 Depletion PMOS transistors IV1 to IV7 Inverter NAND1 NAND gate NOR1 to NOR6 NOR gate TN ~TN39 NMOS transistor TP1~TP33 PMOS transistor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保埜 昌次 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 Fターム(参考) 5B025 AD03 AE08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shoji Kubono 5-22-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo F-term in Hitachi Super LSI Systems Co., Ltd. 5B025 AD03 AE08
Claims (5)
を含む半導体記憶装置であって、前記内部電源回路は、
読み出し時の内部電圧を補償し、メモリセルしきい電圧
の温度依存性の負特性に対応して、負の温度依存性を持
つ温度依存補償回路を含み、前記読み出し時の内部電圧
の温度依存性と前記メモリセルしきい電圧の温度依存性
とを合わせ込み、読み出し電圧マージンを確保すること
を特徴とする半導体記憶装置。1. A semiconductor memory device including an internal power supply circuit for generating a predetermined internal voltage, wherein the internal power supply circuit comprises:
A temperature-dependent compensation circuit having a negative temperature dependency corresponding to a negative characteristic of the temperature dependency of the memory cell threshold voltage, wherein the temperature dependency of the internal voltage at the time of reading is compensated. And a temperature dependency of the memory cell threshold voltage to secure a read voltage margin.
て、前記温度依存補償回路は、一対のNMOSトランジ
スタまたはPMOSトランジスタの定数をアンバランス
にしたバッファ回路を含むことを特徴とする半導体記憶
装置。2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said temperature-dependent compensation circuit includes a buffer circuit in which the constants of a pair of NMOS transistors or PMOS transistors are unbalanced. .
て、前記温度依存補償回路は、内部電圧の温度依存性を
任意に可変可能とするトリミング回路を含むことを特徴
とする半導体記憶装置。3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein said temperature-dependent compensation circuit includes a trimming circuit capable of arbitrarily changing the temperature dependence of an internal voltage.
て、前記メモリセルは、多値メモリセルであることを特
徴とする半導体記憶装置。4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said memory cell is a multi-valued memory cell.
記憶装置であって、前記半導体記憶装置は、フラッシュ
EEPROMであり、読み出し時のメモリセル電流が1
μA程度以下であることを特徴とする半導体記憶装置。5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is a flash EEPROM, and a memory cell current at the time of reading is one.
A semiconductor memory device having a current of about μA or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18181098A JP2000011671A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18181098A JP2000011671A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Semiconductor storage device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000011671A true JP2000011671A (en) | 2000-01-14 |
Family
ID=16107242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18181098A Withdrawn JP2000011671A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Semiconductor storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000011671A (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6560152B1 (en) | 2001-11-02 | 2003-05-06 | Sandisk Corporation | Non-volatile memory with temperature-compensated data read |
| WO2004032143A3 (en) * | 2002-10-01 | 2004-07-01 | Sandisk Corp | Voltage generation circuitry having temperature compensation |
| KR100476888B1 (en) * | 2002-04-04 | 2005-03-17 | 삼성전자주식회사 | Muit-bit flash memory |
| KR100525913B1 (en) * | 2000-12-29 | 2005-11-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | Post program verify circuit for flash memory device |
| WO2007063264A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Arm Limited | Data processing system |
| US7411830B2 (en) | 2005-01-13 | 2008-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile memory cell having current compensated for temperature dependency and data read method thereof |
| US7420358B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-09-02 | Hynix Semiconductor, Inc. | Internal voltage generating apparatus adaptive to temperature change |
| US7430149B2 (en) | 2005-09-01 | 2008-09-30 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device |
| JP2009123292A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
| US7881117B2 (en) | 2007-05-03 | 2011-02-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | High voltage generator circuit and flash memory device including the same |
| JP2015219913A (en) * | 2014-05-13 | 2015-12-07 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | Storage device, operation method thereof, and access method thereof |
| US9570188B2 (en) | 2015-03-17 | 2017-02-14 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP18181098A patent/JP2000011671A/en not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100525913B1 (en) * | 2000-12-29 | 2005-11-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | Post program verify circuit for flash memory device |
| KR100912795B1 (en) * | 2001-11-02 | 2009-08-19 | 쌘디스크 코포레이션 | Nonvolatile Memory with Temperature Compensated Data Read |
| US6560152B1 (en) | 2001-11-02 | 2003-05-06 | Sandisk Corporation | Non-volatile memory with temperature-compensated data read |
| KR100476888B1 (en) * | 2002-04-04 | 2005-03-17 | 삼성전자주식회사 | Muit-bit flash memory |
| WO2004032143A3 (en) * | 2002-10-01 | 2004-07-01 | Sandisk Corp | Voltage generation circuitry having temperature compensation |
| US7411830B2 (en) | 2005-01-13 | 2008-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile memory cell having current compensated for temperature dependency and data read method thereof |
| US7420358B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-09-02 | Hynix Semiconductor, Inc. | Internal voltage generating apparatus adaptive to temperature change |
| US7430149B2 (en) | 2005-09-01 | 2008-09-30 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device |
| US8014224B2 (en) | 2005-09-01 | 2011-09-06 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
| WO2007063264A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Arm Limited | Data processing system |
| US7876634B2 (en) | 2005-12-02 | 2011-01-25 | Arm Limited | Apparatus and method for adjusting a supply voltage based on a read result |
| US7881117B2 (en) | 2007-05-03 | 2011-02-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | High voltage generator circuit and flash memory device including the same |
| JP2009123292A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
| US8208333B2 (en) | 2007-11-15 | 2012-06-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory device |
| JP2015219913A (en) * | 2014-05-13 | 2015-12-07 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | Storage device, operation method thereof, and access method thereof |
| US9570188B2 (en) | 2015-03-17 | 2017-02-14 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100401427C (en) | non-volatile semiconductor memory | |
| JP3519547B2 (en) | Intermediate voltage generating circuit and nonvolatile semiconductor memory having the same | |
| TWI673717B (en) | Imroved sense amplifier circuit for reading data in a flash memory cell | |
| US10403374B2 (en) | Reduction of output voltage ripple in booster circuit | |
| JPH09162713A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| JP2000105998A (en) | Semiconductor device having a pump circuit | |
| US7366019B2 (en) | Nonvolatile memory | |
| US7280407B2 (en) | Semiconductor memory device including floating gates and control gates, control method for the same, and memory card including the same | |
| JP2000011671A (en) | Semiconductor storage device | |
| US5282171A (en) | Semiconductor memory device having a word driver | |
| US11183230B2 (en) | Sense amplifier circuit and semiconductor memory device | |
| US8169253B2 (en) | Power circuit including step-up circuit and stabilizing method thereof | |
| JP2005117773A (en) | Semiconductor device | |
| JPH10106283A (en) | Semiconductor device | |
| JP2008262669A (en) | Semiconductor memory device | |
| US8264274B2 (en) | Non-volatile memory device and charge pump circuit for the same | |
| JPH01149297A (en) | Semiconductor memory | |
| JP2001126477A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| TW512349B (en) | Method and low-power circuits used to generate accurate drain voltage for flash memory core cells in read mode | |
| US8183912B2 (en) | Internal voltage supplying device | |
| JP3488631B2 (en) | Semiconductor storage device | |
| US10923173B2 (en) | Voltage generating circuit, semiconductor memory device, and voltage generating method | |
| US7450460B2 (en) | Voltage control circuit and semiconductor device | |
| US10249374B2 (en) | Voltage supply circuit and semiconductor storage device | |
| JPH08315576A (en) | Selection circuit of bit line |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |