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JP2019008854A - Semiconductor memory device and method for writing to semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device and method for writing to semiconductor memory device Download PDF

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JP2019008854A JP2017123744A JP2017123744A JP2019008854A JP 2019008854 A JP2019008854 A JP 2019008854A JP 2017123744 A JP2017123744 A JP 2017123744A JP 2017123744 A JP2017123744 A JP 2017123744A JP 2019008854 A JP2019008854 A JP 2019008854A
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俊郎 佐々木
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俊郎 佐々木
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Abstract

To provide a semiconductor storage device and a writing method to a semiconductor storage device in which an error at the time of reading out data from a memory cell is suppressed even if an environmental condition changes, compared to a case where the write voltage is not corrected.SOLUTION: A semiconductor storage device comprises: a memory cell array composed of a plurality of memory cells; and a cell voltage generation unit that includes a high voltage generation unit which boosts a power supply voltage to generate a high voltage which is a cell voltage to be applied to each of the plurality of memory cells, a correction current generation unit which generates a correction current for correcting change of the cell voltage with respect to ambient temperature, and a control signal generation unit which compares a detected voltage obtained by converting the high voltage into current with the target current maintaining the high voltage at the target voltage to generate a control signal controlling a boosting operation in the high voltage generation unit, and adds a reference current which is the target current corresponding to the room temperature and the correction current to obtain the target current.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、半導体記憶装置および半導体記憶装置への書込み方法、特にメモリセルからの読出し電流に起因する誤りが抑制されるように読出し電流を制御する半導体記憶装置および半導体記憶装置への書込み方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device and a method for writing to the semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device for controlling a read current so as to suppress an error caused by a read current from a memory cell and a method for writing to the semiconductor memory device. .

従来、電流の制御に関する文献として、特許文献1が知られている。特許文献1に開示された半導体集積回路は、第1制御電流に第1利得を積算した第1周波数の発振信号を出力する第1電流制御発振回路と、第1制御電圧と第1基準電圧の電圧差に第2利得を積算した第1出力電流を、第1制御電流に加える第1電圧電流変換回路と、定電流を第1制御電流に加える第1基準電流回路と、可変の第2出力電流を第1制御電流に加える電流出力回路とを有している。   Conventionally, Patent Document 1 is known as a document related to current control. A semiconductor integrated circuit disclosed in Patent Document 1 includes a first current control oscillation circuit that outputs an oscillation signal having a first frequency obtained by integrating a first gain to a first control current, a first control voltage, and a first reference voltage. A first voltage-current conversion circuit for adding a first output current obtained by integrating the second gain to the voltage difference to the first control current; a first reference current circuit for adding a constant current to the first control current; and a variable second output. A current output circuit for applying a current to the first control current.

また、特許文献2も知られている。特許文献2に開示されたPLL回路は、入力信号の位相と帰還信号の位相とを比較して位相誤差電圧を生成する位相比較器と、位相誤差電圧の高調波成分を除去してフィルタ出力電圧を生成するループフィルタと、フィルタ出力電圧を位相誤差電流に変換する電圧−電流変換回路と、バイアス電流を生成するためのバイアス電流生成手段と、位相誤差電流とバイアス電流とを加算して制御電流を生成する加算器と、制御電流に応じて発振出力信号を生成する電流制御発振器と、発振出力信号にしたがって帰還信号を生成するカウンタとを含む。   Patent Document 2 is also known. The PLL circuit disclosed in Patent Document 2 includes a phase comparator that generates a phase error voltage by comparing the phase of an input signal and the phase of a feedback signal, and a filter output voltage by removing a harmonic component of the phase error voltage. A loop filter for generating a current, a voltage-current conversion circuit for converting the filter output voltage into a phase error current, a bias current generating means for generating a bias current, and a control current by adding the phase error current and the bias current Includes an adder that generates a current control oscillator, a current control oscillator that generates an oscillation output signal in accordance with the control current, and a counter that generates a feedback signal in accordance with the oscillation output signal.

ところで、不揮発性の半導体記憶装置、例えばフラッシュメモリでは、書込みにおいて比較的大きな電圧が必要となるので、一般的に高電圧の書込み電圧を生成する部位(セル電圧生成部)を設けている。図11を参照し、セル電圧生成部の一例について説明する。
図11は、比較例に係る半導体記憶装置に含まれるセル電圧生成部90を示すブロック図である。図11に示すように、セル電圧生成部90は、高電圧発生部92、高電圧レベル検出部94、高電圧レベル判定部96、基準電流生成部98、および高電圧出力部99を備えている。
By the way, in a nonvolatile semiconductor memory device, for example, a flash memory, since a relatively large voltage is required for writing, a portion (cell voltage generation unit) for generating a high writing voltage is generally provided. An example of the cell voltage generation unit will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a cell voltage generator 90 included in the semiconductor memory device according to the comparative example. As shown in FIG. 11, the cell voltage generation unit 90 includes a high voltage generation unit 92, a high voltage level detection unit 94, a high voltage level determination unit 96, a reference current generation unit 98, and a high voltage output unit 99. .

高電圧発生部92は、所定の書込み電圧に見合う高い電圧とされた出力電圧VHを生成するためのチャージポンプ部(図示省略)を備えている。高電圧レベル検出部94は、生成された出力電圧VHのレベルを検出し、検出電流Idtcとして出力する。高電圧レベル判定部96は、検出電流Idtcと基準電流生成部98で生成された基準電流Irefとを比較し、高電圧発生部92を制御するためのCPUMP制御信号CPUMPENを生成する。CPUMP制御信号CPUMPENは、検出電流Idtcが基準電流Iref以上となった場合に高電圧発生部92のチャージポンプ部の動作を停止させ、検出電流Idtcが基準電流Iref未満となった場合に高電圧発生部92のチャージポンプ部の動作を再開させる信号である。   The high voltage generation unit 92 includes a charge pump unit (not shown) for generating an output voltage VH that is a high voltage corresponding to a predetermined write voltage. The high voltage level detector 94 detects the level of the generated output voltage VH and outputs it as a detection current Idtc. The high voltage level determination unit 96 compares the detection current Idtc with the reference current Iref generated by the reference current generation unit 98, and generates a CPUMP control signal CPUMPEN for controlling the high voltage generation unit 92. The CPUMP control signal CPUMPEN stops the operation of the charge pump unit of the high voltage generator 92 when the detection current Idtc becomes equal to or higher than the reference current Iref, and generates a high voltage when the detection current Idtc becomes less than the reference current Iref. This signal restarts the operation of the charge pump unit of the unit 92.

図12(a)のグラフは、セル電圧生成部90の検出電流Idtcと出力電圧VHとの関係を曲線C2で示している。すなわち図12(a)は、出力電圧VHを横軸に、検出電流Idtcを縦軸にとるとともに、基準電流Irefの位置を示してこれらの間の関係を表している。図12(a)に示すように、セル電圧生成部90の動作により、基準電流Irefと検出電流Idtcとの交点P3におけるVHが、高電圧出力部99から出力されるセル電圧(書き込み電圧、以下「目標電圧」という場合がある)VH0となる。図12(a)から明らかなように、検出電流Idtcの出力電圧VHに対する特性から、基準電流Irefを増やすと目標電圧が高電圧側にシフトする。   The graph of FIG. 12A shows the relationship between the detection current Idtc of the cell voltage generation unit 90 and the output voltage VH with a curve C2. That is, FIG. 12A shows the relationship between the output voltage VH on the horizontal axis and the detected current Idtc on the vertical axis and the position of the reference current Iref. As shown in FIG. 12A, by the operation of the cell voltage generation unit 90, the VH at the intersection P3 between the reference current Iref and the detection current Idtc is the cell voltage (write voltage, hereinafter referred to as “write voltage”). VHO is sometimes referred to as “target voltage”. As is clear from FIG. 12A, the target voltage shifts to the high voltage side when the reference current Iref is increased from the characteristics of the detection current Idtc with respect to the output voltage VH.

特開2003−209440号公報JP 2003-209440 A 特開平10−84278号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-84278

上記の出力電圧VH0(目標電圧)が書込み電圧VWとなり、この出力電圧VH0がメモリセルアレイのソースラインに印加されて書込みが行われる。書込み電圧VWは、メモリセルおよびセル電圧生成部の温度変動特性等に起因して変動する。図12(b)は、データ0を書き込んだ後の読出し時にメモリセルに流れる電流(読出し電流、図12(b)では「セル電流」と表記)の書込み電圧VWに対する依存性を示している。図12(b)に示すように、比較例に係る半導体記憶装置の、周囲温度が室温におけるセル電流の書込み電圧依存性は、一例として実線の曲線C3で示す特性となる。そして、メモリセルにデータ「0」を書き込む場合は、例えば書込み電圧VW1を約7.5Vとすると、セル電流は約1n(ナノ)Aまで減少させることができる(図12(b)の交点P4)。   The output voltage VH0 (target voltage) becomes the write voltage VW, and this output voltage VH0 is applied to the source line of the memory cell array for writing. The write voltage VW varies due to temperature variation characteristics of the memory cell and the cell voltage generation unit. FIG. 12B shows the dependency of the current (read current, expressed as “cell current” in FIG. 12B) flowing in the memory cell at the time of reading after writing data 0 on the write voltage VW. As shown in FIG. 12B, the dependence of the cell current on the write voltage when the ambient temperature is room temperature in the semiconductor memory device according to the comparative example has a characteristic indicated by a solid curve C3 as an example. When data “0” is written to the memory cell, for example, when the write voltage VW1 is about 7.5 V, the cell current can be reduced to about 1 n (nano) A (intersection P4 in FIG. 12B). ).

ところが、周囲温度が室温から上昇して高温になると、セル電流の書込み電圧依存性は破線で示す曲線C4のように書込み電圧およびセル電流が大きくなる方向にシフトする。
すると、図12(b)の<1>に示すように、セル電流は約4nAに増加する(図12(b)の交点P5)。一方、セル電圧生成部90の出力電圧VHも温度によって変動する場合があり、例えば図12(b)の<2>に示すように、約7.4V程度まで下がる(図12(b)の交点P6)。つまり、書込み電圧VWを室温における最適値7.5Vに設定しても、実際の書き込み電圧VWはVW2≒7.4Vとなり、しかもセル電流の温度変動特性も加わることにより、セル電流は約10nAまで増加する。その結果、読み出し時にこの10nAの電流が流れることによって誤り(データ「0」を「1」と出力する誤り)が発生する懸念があった。
However, when the ambient temperature rises from room temperature to a high temperature, the dependency of the cell current on the write voltage shifts in a direction in which the write voltage and the cell current increase as shown by a curve C4 indicated by a broken line.
Then, as indicated by <1> in FIG. 12B, the cell current increases to about 4 nA (intersection P5 in FIG. 12B). On the other hand, the output voltage VH of the cell voltage generation unit 90 may also vary depending on the temperature. For example, as shown in <2> of FIG. 12B, the output voltage VH drops to about 7.4 V (intersection of FIG. 12B). P6). In other words, even if the write voltage VW is set to the optimum value of 7.5 V at room temperature, the actual write voltage VW is VW2≈7.4 V, and the cell current temperature variation characteristic is also added, so that the cell current reaches about 10 nA. To increase. As a result, there is a concern that an error (an error in outputting data “0” as “1”) may occur due to the current of 10 nA flowing during reading.

従来一般的であったように、書換えの要求仕様が、狭い温度範囲の例えば工場内での書換えであればさほど問題とならないが、近年では、広範囲の温度条件での例えばエンドユーザーによる書換えが主流となってきていることにより、上記現象が問題となる場合がある。つまり、室温条件で書換え設定を最適化しても、高温度条件では同じ書込み電圧VWに対するセル電流が増加し、あるいはセル電圧生成部90の出力電圧VHが変化するため、高温条件における書換えにおいて不完全な書込みが発生し、その結果読出し時に想定外のセル電流が流れてしまい、読み出し特性の悪化(読出しデータの誤り)を引き起こす可能性があった。   As is common in the past, if the rewriting requirement specification is a rewriting within a narrow temperature range, for example, in a factory, it will not be a problem, but in recent years, rewriting by, for example, end users over a wide range of temperature conditions has become the mainstream. As a result, the above phenomenon may become a problem. That is, even if the rewrite setting is optimized under the room temperature condition, the cell current for the same write voltage VW increases or the output voltage VH of the cell voltage generation unit 90 changes under the high temperature condition. As a result, an unexpected cell current flows at the time of reading, which may cause deterioration of read characteristics (read data error).

この点、特許文献1あるいは特許文献2でも電流の補正を行っているが、特許文献1、特許文献2は、半導体記憶装置における読出し電流を問題としたものではない。   In this regard, current correction is also performed in Patent Document 1 or Patent Document 2, but Patent Document 1 and Patent Document 2 are not concerned with the read current in the semiconductor memory device.

本発明は、以上のような問題点に鑑み、書き込み電圧の補正を行わない場合と比較して、環境条件が変化してもメモリセルからのデータの読み出し時の誤りが抑制された半導体記憶装置および半導体記憶装置への書込み方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a semiconductor memory device in which errors in reading data from a memory cell are suppressed even when environmental conditions change compared to a case where correction of a write voltage is not performed. It is another object of the present invention to provide a method for writing to a semiconductor memory device.

本発明に係る半導体記憶装置は、複数のメモリセルから構成されたメモリセルアレイと、電源電圧を昇圧して前記複数のメモリセルの各々に印加するセル電圧とされる高電圧を発生させる高電圧発生部、前記セル電圧の周囲温度に対する変動を補正するための補正電流を生成する補正電流生成部、および、前記高電圧を電流に変換した検出電流と、前記高電圧を目標電圧に維持する目標電流と、を比較して前記高電圧発生部における昇圧動作を制御する制御信号を生成し、かつ室温に対応する前記目標電流である基準電流と前記補正電流とを加算して前記目標電流とする制御信号生成部、を備えたセル電圧生成部と、を含むものである。   A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array composed of a plurality of memory cells, and a high voltage generation for generating a high voltage that is a voltage applied to each of the plurality of memory cells by boosting a power supply voltage. A correction current generation unit that generates a correction current for correcting a variation of the cell voltage with respect to an ambient temperature, a detection current obtained by converting the high voltage into a current, and a target current that maintains the high voltage at a target voltage And a control signal for controlling the step-up operation in the high voltage generator is generated, and the reference current that is the target current corresponding to room temperature and the correction current are added to obtain the target current. A cell voltage generation unit including a signal generation unit.

一方、本発明に係る半導体記憶装置への書込み方法は、フローティングゲートを有する電界効果トランジスタ型のメモリセル、前記メモリセルと同じ構成でかつ前記メモリセルへ書き込みを行う際の書込み電圧の補正に用いるダミーセル部、および電源電圧を昇圧して前記書込み電圧とされる高電圧を発生させる高電圧発生部を備えた半導体記憶装置において、前記メモリセルに予め定められたデータを書き込んだ場合の読出し電流が室温における読出し電流と等しくなるように周囲温度の変化による前記書込み電圧の変動を補正しつつ書込みを行う半導体記憶装置への書込み方法であって、書き換え命令を受け場合に前記メモリセルおよび前記ダミーセル部を消去し、前記ダミーセル部に前記予め定められたデータを書き込み、前記ダミーセル部に書き込まれた前記予め定められたデータを読み出して読出し電流を取得するとともに該読出し流に基づいて補正電流を生成し、前記高電圧を電流に変換した検出電流と、室温における前記読出し電流に基づく基準電流と前記補正電流との加算値と、を比較した比較結果により前記高電圧発生部における昇圧動作を制御して補正された書込み電圧を取得し、前記補正された書込み電圧によって前記メモリセルへの書込みを行うものである。   On the other hand, the writing method to the semiconductor memory device according to the present invention is a field effect transistor type memory cell having a floating gate, and has the same configuration as the memory cell and is used for correcting the writing voltage when writing to the memory cell. In a semiconductor memory device including a dummy cell unit and a high voltage generation unit that boosts a power supply voltage to generate a high voltage that is the write voltage, a read current when predetermined data is written to the memory cell is A method for writing to a semiconductor memory device that performs writing while correcting fluctuations in the write voltage due to a change in ambient temperature so as to be equal to a read current at room temperature, the memory cell and the dummy cell unit when receiving a rewrite command And the predetermined data is written to the dummy cell portion, Reading out the predetermined data written in the data section to obtain a read current, generating a correction current based on the read current, converting the high voltage into a current, and the read current at room temperature Based on the comparison result obtained by comparing the reference current based on the reference value and the correction current, the boosting operation in the high voltage generation unit is controlled to obtain a corrected write voltage, and the memory is obtained by the corrected write voltage. The cell is written.

本発明によれば、書き込み電圧の補正を行わない場合と比較して、環境条件が変化してもメモリセルからのデータの読み出し時の誤りが抑制された半導体記憶装置および半導体記憶装置への書込み方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, compared with the case where the write voltage is not corrected, the semiconductor memory device in which errors in reading data from the memory cell are suppressed even when the environmental condition changes, and the writing to the semiconductor memory device It becomes possible to provide a method.

実施の形態に係るセル電圧生成部を含む半導体記憶装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the semiconductor memory device containing the cell voltage generation part which concerns on embodiment. 実施の形態に係るセル電圧生成部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the cell voltage generation part which concerns on embodiment. 実施の形態に係るセル電圧生成部の、(a)は高電圧レベル検出部および高電圧レベル判定部の一例を示す回路図、(b)は高電圧出力部の一例を示す回路図である。(A) of the cell voltage generation part which concerns on embodiment is a circuit diagram which shows an example of a high voltage level detection part and a high voltage level determination part, (b) is a circuit diagram which shows an example of a high voltage output part. 実施の形態に係るセル電圧生成部のダミーセル電流生成部の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the dummy cell current generation part of the cell voltage generation part which concerns on embodiment. (a)は実施の形態に係る半導体記憶装置への書込み手順を示すフローチャート、(b)は制御信号と各端子への印加電圧との関係を示す図である。(A) is a flowchart showing a write procedure to the semiconductor memory device according to the embodiment, (b) is a diagram showing the relationship between the control signal and the voltage applied to each terminal. 実施の形態に係るVWL制御回路の一部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a part of VWL control circuit which concerns on embodiment. (a)、(b)は実施の形態に係るVWL制御回路の一部を示す回路図である。(A), (b) is a circuit diagram which shows a part of VWL control circuit which concerns on embodiment. (a)、(b)は実施の形態に係るVSL制御回路の一例を示す回路図である。(A), (b) is a circuit diagram which shows an example of the VSL control circuit which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電流ミラー回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the current mirror circuit which concerns on embodiment. 実施の形態に係る半導体記憶装置の書込み電圧の補正を説明するグラフである。5 is a graph for explaining correction of a write voltage in the semiconductor memory device according to the embodiment. 比較例に係るセル電圧生成部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the cell voltage generation part which concerns on a comparative example. (a)は比較例に係る検出電流と出力電圧との関係を示すグラフ、(b)は比較例に係るセル電流の環境条件に起因する変化を説明するグラフである。(A) is a graph which shows the relationship between the detection current and output voltage which concern on a comparative example, (b) is a graph explaining the change resulting from the environmental condition of the cell current which concerns on a comparative example.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。本実施の形態に係る半導体記憶装置および半導体記憶装置への書込み方法では、書込み電圧を生成する高電圧のセル電圧生成部を備えた半導体記憶装置において、該書込み電圧の環境条件よる変動を補正している。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the semiconductor memory device and the method for writing to the semiconductor memory device according to the present embodiment, in the semiconductor memory device including the high-voltage cell voltage generation unit that generates the write voltage, the variation due to the environmental condition of the write voltage is corrected. ing.

図1は、本実施の形態に係るセル電圧生成部40が含まれる半導体記憶装置(メモリ)10の概略構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a semiconductor memory device (memory) 10 including a cell voltage generation unit 40 according to the present embodiment.

図1において、半導体記憶装置10は例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリであり、メモリセルアレイ1、コントローラ2、ロウドライバ3、およびカラムドライバ4を含んで構成されている。本実施の形態に係るメモリセルは、一例として、フローティングゲートを有するMOS FET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)で構成され、データ「0」が書き込まれた場合の読出し電流がほぼ0(一例として、1nA以下)とされ、データ「1」が書き込まれた場合の読出し電流が約15μA程度とされている。そして、データ「0」を書き込む場合に高電圧(本実施の形態では約7.5V)をメモリセルアレイ1のソースラインに印加してフローティングゲートに電子を蓄積させ、データ「1」を書き込む場合は何もしない。   In FIG. 1, a semiconductor memory device 10 is a nonvolatile memory such as a flash memory, and includes a memory cell array 1, a controller 2, a row driver 3, and a column driver 4. As an example, the memory cell according to the present embodiment includes a MOS FET (Metal Oxide Field Effect Transistor) having a floating gate, and a read current when data “0” is written is almost 0. (For example, 1 nA or less), and the read current when data “1” is written is about 15 μA. When data “0” is written, a high voltage (about 7.5 V in this embodiment) is applied to the source line of the memory cell array 1 to accumulate electrons in the floating gate, and when data “1” is written. do nothing.

メモリセルアレイ1には、複数のビットラインと、各ビットラインに交叉した形態の複数のワードラインとが並置されており、これらビットラインおよびワードラインによる交叉部に、データを記憶される(書き込まれる)メモリセル(図示省略)が形成されている。   In the memory cell array 1, a plurality of bit lines and a plurality of word lines intersecting with each bit line are juxtaposed, and data is stored (written) at the intersections of these bit lines and word lines. ) Memory cells (not shown) are formed.

コントローラ2は、読出し命令または書込み命令に応じて、読出しまたは書込みアドレスを示すアドレス情報をロウドライバ3に供給すると共に、書込み電圧または読出し電圧をメモリセルに印加させるべき書込みまたは読出しアクセス信号をカラムドライバ4に供給する。また、コントローラ2は、後述のダミーセルコントロール部60に消去信号ER、ダミーセル書込み信号DPG、メモリセル書込み信号PGMを送出する。   In response to the read command or the write command, the controller 2 supplies address information indicating a read or write address to the row driver 3 and also supplies a write voltage or a read access signal to be applied to the memory cell to the column driver. 4 is supplied. Further, the controller 2 sends an erase signal ER, a dummy cell write signal DPG, and a memory cell write signal PGM to a dummy cell control unit 60 described later.

ロウドライバ3は、コントローラ2から供給された書込みまたは読出しアクセス信号、およびアドレス情報に応じて、メモリセルアレイ1に形成されている一対のワードラインを選択して所定の選択電圧を供給する。これにより、かかる選択電圧が供給された一対のワードラインに接続されているメモリセルがデータの読出しまたは書込みの対象となる。   The row driver 3 selects a pair of word lines formed in the memory cell array 1 according to a write or read access signal and address information supplied from the controller 2 and supplies a predetermined selection voltage. As a result, the memory cells connected to the pair of word lines to which the selection voltage is supplied become the target of data reading or writing.

カラムドライバ4は、コントローラ2から供給された読出しアクセス信号に応じて、データ読出し用の読出し電圧をメモリセルアレイ1のビットラインに印加する。また、カラムドライバ4には、データをメモリセルに書き込むための高電圧を発生するセル電圧生成部40が搭載されている。カラムドライバ4は、コントローラ2から供給された書込みアクセス信号に応じて、セル電圧生成部40で生成された高電圧に基づきデータに対応した書込み電圧を生成し、これをメモリセルアレイ1のビットラインを介して各メモリセルに印加する。   The column driver 4 applies a read voltage for reading data to the bit line of the memory cell array 1 in accordance with the read access signal supplied from the controller 2. The column driver 4 includes a cell voltage generation unit 40 that generates a high voltage for writing data to the memory cell. The column driver 4 generates a write voltage corresponding to the data based on the high voltage generated by the cell voltage generation unit 40 in accordance with the write access signal supplied from the controller 2, and uses this as the bit line of the memory cell array 1. And applied to each memory cell.

次に、図2を参照してセル電圧生成部40の構成について説明する。図2に示すように、セル電圧生成部40は、高電圧発生部(CPUMP)42、高電圧レベル検出部(DTEC)44、高電圧レベル判定部(COMP)46、基準電流生成部(REF)48、高電圧出力部50、およびダミーセル電流生成部52を含んで構成されている。図2において、基準電流Irefとダミーセル書込み電流IrefPとが合流された位置には、図示しない加算部が設けられている。高電圧レベル検出部44、高電圧レベル判定部46、基準電流生成部48、および該加算部が本発明に係る「制御信号生成部」を構成している。   Next, the configuration of the cell voltage generator 40 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the cell voltage generation unit 40 includes a high voltage generation unit (CPUMP) 42, a high voltage level detection unit (DTEC) 44, a high voltage level determination unit (COMP) 46, and a reference current generation unit (REF). 48, a high voltage output unit 50, and a dummy cell current generation unit 52. In FIG. 2, an adder (not shown) is provided at a position where the reference current Iref and the dummy cell write current IrefP are merged. The high voltage level detection unit 44, the high voltage level determination unit 46, the reference current generation unit 48, and the addition unit constitute a “control signal generation unit” according to the present invention.

高電圧発生部42は、メモリセルアレイ1の各メモリセルに印加する書込み電圧となる高電圧の出力電圧VHを発生する回路である。本実施の形態では、一例としてチャージポンプ式の電圧発生回路を採用しており、書込み電圧VWの標準値を約7.5Vとしている。発生された出力電圧VHは、後述の高電圧出力部50を介して取り出され、メモリセルアレイ1のワードラインに印加される。高電圧発生部42には後述のCPUMP制御信号CPUMPENが入力され、CPUMP制御信号CPUMPENがハイレベル(以下、「H」)の場合にチャージポンプの昇圧動作が停止され、ロウレベル(以下、「L」)の場合に昇圧動作を再開する。   The high voltage generator 42 is a circuit that generates a high output voltage VH that is a write voltage applied to each memory cell of the memory cell array 1. In this embodiment, a charge pump type voltage generation circuit is employed as an example, and the standard value of the write voltage VW is about 7.5V. The generated output voltage VH is taken out via a high voltage output unit 50 described later and applied to the word line of the memory cell array 1. The high voltage generator 42 receives a CPUMP control signal CPUMPEN, which will be described later. When the CPUMP control signal CPUMPEN is at a high level (hereinafter, “H”), the boost operation of the charge pump is stopped, and the low level (hereinafter, “L”). ), The boosting operation is resumed.

高電圧レベル検出部44は、高電圧発生部42の出力電圧VHを受け、出力電圧VHに応じた電流を検出電流Idtcとして出力する。   The high voltage level detector 44 receives the output voltage VH of the high voltage generator 42 and outputs a current corresponding to the output voltage VH as a detection current Idtc.

高電圧レベル判定部46は、検出電流Idtcを受け、基準電流Irefと比較し、比較結果に応じて高電圧発生部42の動作を制御するCPUMP制御信号CPUMPENを生成する。   The high voltage level determination unit 46 receives the detection current Idtc, compares it with the reference current Iref, and generates a CPUMP control signal CPUMPEN that controls the operation of the high voltage generation unit 42 according to the comparison result.

基準電流生成部48は、検出電流Idtcとの比較の際の基準となる基準電流Irefを生成する。図12(a)の説明で述べたように、基本的にこの基準電流Irefによって書込み電圧が決定される。   The reference current generation unit 48 generates a reference current Iref that serves as a reference for comparison with the detection current Idtc. As described in the description of FIG. 12A, the write voltage is basically determined by the reference current Iref.

図3(a)に、高電圧レベル検出部44および高電圧レベル判定部46のより詳細な構成を説明するための回路図を示す。図3(a)に示すように、高電圧レベル検出部44は、直列に接続されたn個のN型MOS FET(以下、「NMOSトランジスタ」)NM1、NM2、・・・、NMn−1、NMnからなるレベル検出回路74を含んで構成されている。レベル検出回路74のNMOSトランジスタNM1のソースに高電圧発生部42からの出力電圧VHが接続され、NMOSトランジスタNMnのドレインから検出電流Idtcが出力される。   FIG. 3A is a circuit diagram for explaining more detailed configurations of the high voltage level detection unit 44 and the high voltage level determination unit 46. As shown in FIG. 3A, the high voltage level detection unit 44 includes n N-type MOS FETs (hereinafter, “NMOS transistors”) NM1, NM2,. A level detection circuit 74 made of NMn is included. The output voltage VH from the high voltage generator 42 is connected to the source of the NMOS transistor NM1 of the level detection circuit 74, and the detection current Idtc is output from the drain of the NMOS transistor NMn.

レベル検出回路74を構成するNMOSトランジスタの各々はゲートとソースが接続されているため、各NMOSトランジスタのゲートとドレインとの間には閾値電圧Vtnに相当する電位差が発生する。これにより、出力電圧VHが、(Vtn・n)V(ボルト)以上になると検出電流Idtcが流れ出す。逆に、出力電圧VHが(Vtn・n)V未満の間は検出電流Idtcは流れない。換言すると、(Vtn・n)が出力電圧VHに対するブレークダウン電圧となっている。   Since each of the NMOS transistors constituting the level detection circuit 74 is connected to the gate and the source, a potential difference corresponding to the threshold voltage Vtn is generated between the gate and the drain of each NMOS transistor. Thus, when the output voltage VH becomes equal to or higher than (Vtn · n) V (volt), the detection current Idtc starts to flow. Conversely, the detection current Idtc does not flow while the output voltage VH is less than (Vtn · n) V. In other words, (Vtn · n) is a breakdown voltage with respect to the output voltage VH.

一方、高電圧レベル判定部46は、電流検出回路70、およびコンパレータ72を含んで構成されている。   On the other hand, the high voltage level determination unit 46 includes a current detection circuit 70 and a comparator 72.

電流検出回路70は、NMOSトランジスタTN1、TN2、TN3、TN4、および定電流源となるP型MOS FET(以下、「PMOSトランジスタ」)TP1、TP2を含んで構成されている。そして、検出電流IdtcはNMOSトランジスタTN1を介してGND(グランド)へ流れ、基準電流生成部48から入力された基準電流IrefはNMOSトランジスタTN4を介してGNDに流れるように構成されている。検出電流Idtcおよび基準電流Irefの各々は電流検出回路70によって電圧に変換され、コンパレータ72で比較される。   The current detection circuit 70 includes NMOS transistors TN1, TN2, TN3, and TN4, and P-type MOS FETs (hereinafter referred to as “PMOS transistors”) TP1 and TP2 serving as constant current sources. The detection current Idtc flows to the GND (ground) via the NMOS transistor TN1, and the reference current Iref input from the reference current generation unit 48 flows to the GND via the NMOS transistor TN4. Each of the detection current Idtc and the reference current Iref is converted into a voltage by the current detection circuit 70 and compared by the comparator 72.

コンパレータ72では、検出電流Idtcが基準電流Iref以上となった場合に出力であるCPUMP制御信号CPUMPENがHに設定され、検出電流Idtcが基準電流Iref未満の場合にCPUMP制御信号CPUMPENがLに設定される。むろんCPUMP制御信号CPUMPENの論理は一例であって、逆の論理でもよい。   In the comparator 72, the CPUMP control signal CPUMPEN that is an output is set to H when the detection current Idtc is equal to or higher than the reference current Iref, and the CPUMP control signal CPUMPEN is set to L when the detection current Idtc is less than the reference current Iref. The Of course, the logic of the CPUMP control signal CPUMPEN is an example, and may be reversed.

図2に示すように、CPUMP制御信号CPUMPENは高電圧発生部42に入力され、上述したようにCPUMP制御信号CPUMPENがHの場合にチャージポンプの昇圧動作が停止され、CPUMP制御信号CPUMPENがLの場合にチャージポンプの昇圧動作が再開される。本実施の形態に係るセル電圧生成部40では、チャージポンプの動作をこのように間欠的に行うことにより、一般的に消費電流の大きい高電圧発生部42における消費電流の低減を図りつつ出力電圧VHを目標電圧に維持している(定電圧化している)。   As shown in FIG. 2, the CPUMP control signal CPUMPEN is input to the high voltage generator 42. As described above, when the CPUMP control signal CPUMPEN is H, the boost operation of the charge pump is stopped, and the CPUMP control signal CPUMPEN is low. In this case, the boosting operation of the charge pump is resumed. In the cell voltage generation unit 40 according to the present embodiment, the operation of the charge pump is intermittently performed in this manner, thereby reducing the current consumption in the high voltage generation unit 42 that generally has a large current consumption. VH is maintained at the target voltage (set to a constant voltage).

再び図2を参照して、高電圧出力部50は出力電圧VHをメモリセルアレイ1に出力する際のバッファとなっている。図3(b)に高電圧出力部50の回路図を示す。図3(b)に示すように、高電圧出力部50は、PMOSトランジスタTP3およびNMOSトランジスタTN5から構成されたインバータである。   Referring again to FIG. 2, the high voltage output unit 50 is a buffer for outputting the output voltage VH to the memory cell array 1. FIG. 3B shows a circuit diagram of the high voltage output unit 50. As shown in FIG. 3B, the high voltage output unit 50 is an inverter composed of a PMOS transistor TP3 and an NMOS transistor TN5.

図2に示すように、高電圧発生部42から出力された出力電圧VHは、高電圧出力部50を介してダミーセル電流生成部52に入力される。なお、ダミーセル電流生成部52に入力される電圧は出力電圧VHと等しい電圧である必要はなく、例えば出力電圧VHに比例する電圧であってもよい。   As shown in FIG. 2, the output voltage VH output from the high voltage generation unit 42 is input to the dummy cell current generation unit 52 via the high voltage output unit 50. Note that the voltage input to the dummy cell current generation unit 52 does not have to be equal to the output voltage VH, and may be a voltage proportional to the output voltage VH, for example.

ダミーセル電流生成部52は、高温時におけるメモリセルへの書込み電圧を最適な値にするために、高温時におけるセル電流の補正値であるダミーセル書込み電流IrefPを取得する部位である。図2に示すように、ダミーセル書込み電流IrefPは基準電流Irefと合成(加算)され、高電圧レベル判定部46に入力される。従って、ダミーセル書込み電流IrefPが出力された場合には図3(a)に示す基準電流はIrefから(Iref+IrefP)に増加するので、高電圧発生部42から出力される出力電圧VHが上昇する。   The dummy cell current generation unit 52 is a part that acquires a dummy cell write current IrefP that is a correction value of the cell current at a high temperature in order to set the write voltage to the memory cell at the high temperature to an optimum value. As shown in FIG. 2, the dummy cell write current IrefP is combined (added) with the reference current Iref and input to the high voltage level determination unit 46. Therefore, when the dummy cell write current IrefP is output, the reference current shown in FIG. 3A increases from Iref to (Iref + IrefP), so that the output voltage VH output from the high voltage generator 42 increases.

次に、図4を参照して、ダミーセル電流生成部52についてより詳細に説明する。図4に示すように、ダミーセル電流生成部52は、ダミーセルコントロール部60、ダミーセル部62、および電流ミラー部64を含んで構成されている。   Next, the dummy cell current generation unit 52 will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the dummy cell current generation unit 52 includes a dummy cell control unit 60, a dummy cell unit 62, and a current mirror unit 64.

ダミーセル部62は本来のメモリセル以外に設けられた、セル電流の補正値であるダミーセル書込み電流IrefPを取得する際に動作させるダミーのメモリセルである。本実施の形態に係るダミーセル部62は、複数のダミーセルDCが並列に接続されて構成されている。そして、共通ゲートにはダミーセルコントロール部60からのワードライン電圧(以下、<VWL>と表記)を印加するためのワードライン端子VWL(以下、「VWL端子」)が接続され、共通ソースにはダミーセルコントロール部60からのソースライン電圧(以下、<VSL>と表記)を印加するためのソースライン端子VSL(以下、「VSL」端子)が接続されている。一方、共通ドレインには電流ミラー部64からのダミービットライン電圧(以下、<DBL>と表記)を印加するためのダミービットライン端子DBL(以下、「DBL端子」)が接続されている。なお、並列に接続されるダミーセルDCの個数は、読出し電流の取得の際の精度等を勘案して適切な個数を選択すればよい。
また、ダミーセルDCとして、半導体記憶装置10に設けられている冗長セル(不良セルとの置き換え用に設けられているメモリセル)を用いる構成としてもよい。
The dummy cell unit 62 is a dummy memory cell that is provided in addition to the original memory cell and is operated when acquiring the dummy cell write current IrefP that is a correction value of the cell current. The dummy cell unit 62 according to the present embodiment is configured by connecting a plurality of dummy cells DC in parallel. A word line terminal VWL (hereinafter referred to as “VWL terminal”) for applying a word line voltage (hereinafter referred to as <VWL>) from the dummy cell control unit 60 is connected to the common gate, and a dummy cell is connected to the common source. A source line terminal VSL (hereinafter referred to as “VSL” terminal) for applying a source line voltage (hereinafter referred to as <VSL>) from the control unit 60 is connected. On the other hand, a dummy bit line terminal DBL (hereinafter referred to as “DBL terminal”) for applying a dummy bit line voltage (hereinafter referred to as <DBL>) from the current mirror unit 64 is connected to the common drain. Note that the number of dummy cells DC connected in parallel may be selected in consideration of the accuracy at the time of acquiring the read current.
Further, a redundant cell (a memory cell provided for replacement with a defective cell) provided in the semiconductor memory device 10 may be used as the dummy cell DC.

図4に示すように、ダミーセルコントロール部60はVWL制御回路66およびVSL制御回路68を含んで構成されている。ダミーセルコントロール部60には、コントローラ2からの消去信号ER、ダミーセル書込み信号DPG、メモリセル書込み信号PGM、および高電圧出力部50からの出力電圧VHが入力される。ダミーセルコントロール部60は、消去信号ER(以下、「ER信号」)、ダミーセル書込み信号DPG(以下、「DPG信号」)、メモリセル書込み信号PGM(以下、「PGM信号」)、および出力電圧VHを受け、上記のワードライン電圧<VWL>、ソースライン電圧<VSL>、ダミービットライン電圧<DBL>を生成する。   As shown in FIG. 4, the dummy cell control unit 60 includes a VWL control circuit 66 and a VSL control circuit 68. The dummy cell control unit 60 receives the erase signal ER, the dummy cell write signal DPG, the memory cell write signal PGM, and the output voltage VH from the high voltage output unit 50 from the controller 2. The dummy cell control unit 60 generates an erase signal ER (hereinafter referred to as “ER signal”), a dummy cell write signal DPG (hereinafter referred to as “DPG signal”), a memory cell write signal PGM (hereinafter referred to as “PGM signal”), and an output voltage VH. The word line voltage <VWL>, source line voltage <VSL>, and dummy bit line voltage <DBL> are generated.

電流ミラー部64は、DBL端子を介して取得したダミーセル部62のセル電流を予め定められた比率でミラーリングし、ダミーセル書込み電流IrefPを生成する。また、電流ミラー部64は、DBL端子に印加するダミービットライン電圧<DBL>を生成する。電流ミラー部64にも、電流ミラー部64の動作を制御するER信号、DPG信号、PGM信号が入力されている。   The current mirror unit 64 mirrors the cell current of the dummy cell unit 62 acquired through the DBL terminal at a predetermined ratio, and generates a dummy cell write current IrefP. Further, the current mirror unit 64 generates a dummy bit line voltage <DBL> to be applied to the DBL terminal. The current mirror unit 64 also receives an ER signal, a DPG signal, and a PGM signal that control the operation of the current mirror unit 64.

次に、図5(a)を参照して、本実施の形態に係る半導体記憶装置10におけるメモリセルアレイ1への書込み処理について説明する。図5(a)は、コントローラ2からの消去信号ER、ダミーセル書込み信号DPG、メモリセル書込み信号PGMを受け、ダミーセルコントロール部60が実行する書込み処理のフローチャートを示している。   Next, with reference to FIG. 5A, a writing process to the memory cell array 1 in the semiconductor memory device 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 5A shows a flowchart of a write process executed by the dummy cell control unit 60 in response to the erase signal ER, the dummy cell write signal DPG, and the memory cell write signal PGM from the controller 2.

図11に示すセル電圧生成部90を含む比較例に係る半導体記憶装置では、通常のフローに従って、書き換え命令が発出されるとメモリセルアレイ1の書き換え対象として指定された領域のメモリセル領域が消去され、該メモリセル領域への書込みが行われる。これに対し本実施の形態に係る書込み処理では、メモリセル領域の消去と書込みとの間に、ダミーセル部62への書込み、読み出しが行われる。なお、図5(a)のフローチャートにおいては、基準電流Irefはセル電流が室温で最適となるように設定されている。また、図5(a)のフローチャートでは、すでにコントローラ2により書き換え命令が発出されているものとしている。   In the semiconductor memory device according to the comparative example including cell voltage generation unit 90 shown in FIG. 11, when a rewrite command is issued according to a normal flow, the memory cell region in the region designated as the rewrite target of memory cell array 1 is erased. Writing to the memory cell area is performed. On the other hand, in the writing process according to the present embodiment, writing to and reading from the dummy cell unit 62 are performed between erasing and writing of the memory cell region. In the flowchart of FIG. 5A, the reference current Iref is set so that the cell current is optimum at room temperature. In the flowchart of FIG. 5A, it is assumed that a rewrite command has already been issued by the controller 2.

図5(a)に示すように、ステップS100で消去信号ERを受信すると、次のステップS102で、書き換えの指定されたメモリセル領域、およびダミーセル部62の消去が行われる。ステップS102においては、ワードライン電圧<VWL>、ソースライン電圧<VSL>、ダミービットライン電圧<DBL>の各々は、一例として以下のように設定される。
<VWL>=約11V(出力電圧VH)
<VSL>=GND
<DBL>=GND
なお、<VWL>は高電圧発生部42で発生させた約11Vの出力電圧VHを用いる。
また、上述したように、<DBL>の設定は電流ミラー部64において行われる。
As shown in FIG. 5A, when the erase signal ER is received in step S100, the memory cell region designated for rewriting and the dummy cell unit 62 are erased in the next step S102. In step S102, the word line voltage <VWL>, the source line voltage <VSL>, and the dummy bit line voltage <DBL> are set as follows as an example.
<VWL> = about 11V (output voltage VH)
<VSL> = GND
<DBL> = GND
For <VWL>, an output voltage VH of about 11 V generated by the high voltage generator 42 is used.
Further, as described above, the setting of <DBL> is performed in the current mirror unit 64.

次のステップS104でダミーセル書込み信号DPGを受信すると、ステップS106でダミーセル部62への書込みが実行される。本実施の形態では、ダミーセル部62へ書き込むデータをデータ「0」としている。本実施の形態に係るダミーセル部62への書込み時には、電流ミラー部64においてダミーセル書込み電流IrefPの出力は遮断されている。従って、ダミーセル部62への書込みは室温で最適なセル電流となる書込み電圧VWが印加される。ステップS106においては、<VWL>、<VSL>、<DBL>の各々は、一例として以下のように設定される。
<VWL>=約1.4V(ZVDD)
<VSL>=約7.5V(出力電圧VH)
<DBL>=約0.3V
このとき、複数個のダミーセルDCを含むダミーセル部62のセル電流として約4μAの電流が流れる。なお、ZVDDは半導体記憶装置10内で生成される電圧である。
When the dummy cell write signal DPG is received in the next step S104, writing to the dummy cell unit 62 is executed in step S106. In the present embodiment, data to be written to the dummy cell unit 62 is data “0”. At the time of writing to the dummy cell unit 62 according to the present embodiment, the output of the dummy cell write current IrefP is cut off at the current mirror unit 64. Therefore, the write voltage VW that provides the optimum cell current at room temperature is applied to the dummy cell section 62. In step S106, <VWL>, <VSL>, and <DBL> are set as follows as an example.
<VWL> = about 1.4V (ZVDD)
<VSL> = about 7.5V (output voltage VH)
<DBL> = about 0.3V
At this time, a current of about 4 μA flows as the cell current of the dummy cell unit 62 including a plurality of dummy cells DC. ZVDD is a voltage generated in the semiconductor memory device 10.

次のステップS108でメモリセル書込み信号を受信すると、以下のステップS110からステップS114の手順に従ってメモリセル領域への書込み電圧VWである目標電圧VHtが生成される。本実施の形態ではステップS110からステップS114をフローで示しているが、これらのステップはセル電圧生成部40の回路動作として実行される。   When the memory cell write signal is received in the next step S108, a target voltage VHt, which is a write voltage VW to the memory cell region, is generated according to the following steps S110 to S114. In the present embodiment, steps S110 to S114 are shown as a flow, but these steps are executed as a circuit operation of the cell voltage generation unit 40.

ステップS110では、ダミーセル部62の読み出しを実行し、ダミーセル書込み電流IrefPを生成させる。この際、ダミーセル部62における読出し電流が電流ミラー部64からDBL端子を経由してダミーセル部62、VSL端子へと流れ、ダミーセル書込み電流IrefPは、該読出し電流を予め定められた比率でミラーリングして生成する。   In step S110, the dummy cell unit 62 is read to generate a dummy cell write current IrefP. At this time, the read current in the dummy cell unit 62 flows from the current mirror unit 64 to the dummy cell unit 62 and the VSL terminal via the DBL terminal, and the dummy cell write current IrefP mirrors the read current at a predetermined ratio. Generate.

次のステップS112で、基準電流IrefにステップS110で生成されたダミーセル書込み電流IrefPが合成(加算)され、基準電流が目標電流Ireft=(Iref+IrefP)とされる。目標電流Ireftを受けた高電圧レベル判定部46は目標電流Ireftに基づいてCPUMP制御信号CPUMPENを発生させる。   In the next step S112, the dummy cell write current IrefP generated in step S110 is combined (added) to the reference current Iref, and the reference current is set to the target current Ireft = (Iref + IrefP). The high voltage level determination unit 46 that has received the target current Ireft generates a CPUMP control signal CPUMPEN based on the target current Ireft.

次のステップS114で、上記CPUMP制御信号CPUMPENを受けた高電圧発生部42は、CPUMP制御信号CPUMPENに基づいて出力電圧VHが目標電圧VHtとなるまでチャージアップを行う。ステップS114で生成された目標電圧VHtは、高電圧出力部50を介し書き込み電圧VWとして書込み対象のメモリセル領域に印加される。   In the next step S114, the high voltage generator 42 that has received the CPUMP control signal CPUMPEN performs charge-up until the output voltage VH reaches the target voltage VHt based on the CPUMP control signal CPUMPEN. The target voltage VHt generated in step S114 is applied to the memory cell region to be written as the write voltage VW via the high voltage output unit 50.

次のステップS116で対象となるメモリセル領域への書込みを実行する。ステップS116で書込みを行う際の書込み電圧VWは、ステップS114で生成された目標電圧VHtとされる。ステップS116においては、<VWL>、<VSL>、<DBL>の各々は、一例として以下のように設定される。
<VWL>=約2.5V(VD25)
<VSL>=GND
<DBL>=約0.5V
なお、VD25は半導体記憶装置10内で生成される電圧である。
その後、本書込み処理を終了させる。
In the next step S116, writing to the target memory cell region is executed. The write voltage VW at the time of writing in step S116 is the target voltage VHt generated in step S114. In step S116, <VWL>, <VSL>, and <DBL> are set as follows as an example.
<VWL> = about 2.5V (VD25)
<VSL> = GND
<DBL> = about 0.5V
VD 25 is a voltage generated in the semiconductor memory device 10.
Thereafter, the writing process is terminated.

図5(b)に、上述した制御信号と各端子への印加電圧との関係を示す。図5(b)では、例えば消去信号ERが「1」(H)でアクティブの場合、各端子への印加電圧は、<VWL>=11.0V、<VSL>=GND(0V)、<DBL>=GNDとすることを意味している。   FIG. 5B shows the relationship between the control signal described above and the voltage applied to each terminal. In FIG. 5B, for example, when the erase signal ER is “1” (H) and active, the voltages applied to the terminals are <VWL> = 11.0 V, <VSL> = GND (0 V), <DBL It means that> = GND.

次に、図6から図9を参照して、ダミーセルコントロール部60、および電流ミラー部64の具体的な回路について説明する。図6および図7はVWL制御回路66の回路図を、図8はVSL制御回路68の回路図を、図9は電流ミラー部64の回路図を各々示している。   Next, specific circuits of the dummy cell control unit 60 and the current mirror unit 64 will be described with reference to FIGS. 6 and 7 are circuit diagrams of the VWL control circuit 66, FIG. 8 is a circuit diagram of the VSL control circuit 68, and FIG. 9 is a circuit diagram of the current mirror unit 64, respectively.

図6に示すように、VWL制御回路66は、OR回路100、インバータ101、OR回路102、インバータ103、レベルシフト回路200、201、および選択回路202を含んで構成されている。   As shown in FIG. 6, the VWL control circuit 66 includes an OR circuit 100, an inverter 101, an OR circuit 102, an inverter 103, level shift circuits 200 and 201, and a selection circuit 202.

OR回路100、インバータ101、OR回路102、インバータ103は、ER信号、DPG信号、PGM信号に基づいて、レベルシフト回路200、201、および選択回路202を制御する論理値を生成する。   The OR circuit 100, the inverter 101, the OR circuit 102, and the inverter 103 generate logic values that control the level shift circuits 200 and 201 and the selection circuit 202 based on the ER signal, the DPG signal, and the PGM signal.

レベルシフト回路200はトランジスタ104、105、106、107、108、および109から構成され、レベルシフト回路200の電源端子は上述した高電圧発生部42の出力電圧VHに接続されている。一方、レベルシフト回路201はトランジスタ110、111、112、113、114、および115から構成され、レベルシフト回路201の電源端子は電源VVVに接続されている。電源VVVは、後述する図7(a)に示すVVV発生回路208から供給される。   The level shift circuit 200 includes transistors 104, 105, 106, 107, 108, and 109, and the power supply terminal of the level shift circuit 200 is connected to the output voltage VH of the high voltage generator 42 described above. On the other hand, the level shift circuit 201 includes transistors 110, 111, 112, 113, 114, and 115, and the power supply terminal of the level shift circuit 201 is connected to the power supply VVV. The power source VVV is supplied from a VVV generation circuit 208 shown in FIG.

選択回路202は、トランジスタ117、119から構成された出力電圧VHを供給する回路部と、トランジスタ118、120から構成された電源VVVを供給する回路部とが、一端を共通にしてトランジスタ121、122から構成された出力段(ゲート)に接続された構成となっている。該出力段からワードライン電圧<VWL>が出力される。   In the selection circuit 202, a circuit unit that supplies the output voltage VH configured by the transistors 117 and 119 and a circuit unit that supplies the power supply VVV configured by the transistors 118 and 120 have one end in common, and the transistors 121 and 122 have a common end. It is the structure connected to the output stage (gate) comprised from these. A word line voltage <VWL> is output from the output stage.

図7(a)に示すように、VVV発生回路208は、レベルシフタ203、インバータ130、トランジスタ131、132から構成されたトランスファーゲート204、トランジスタ133、134から構成されたトランスファーゲート205を含んで構成されている。トランスファーゲート204には電源ZVDDが接続され、トランスファーゲート205には電源VD25が接続されている。電源ZVDDおよび電源VD25は半導体記憶装置10の内部で生成される電圧であり、図5(b)に示すように、電源ZVDDはダミーセル書込みモードにおいて<VWL>を与え、電源VD25はメモリセル書込みモードにおいて<VWL>を与える。   As shown in FIG. 7A, the VVV generation circuit 208 includes a level shifter 203, an inverter 130, a transfer gate 204 composed of transistors 131 and 132, and a transfer gate 205 composed of transistors 133 and 134. ing. A power supply ZVDD is connected to the transfer gate 204, and a power supply VD25 is connected to the transfer gate 205. The power supply ZVDD and the power supply VD25 are voltages generated inside the semiconductor memory device 10. As shown in FIG. 5B, the power supply ZVDD gives <VWL> in the dummy cell write mode, and the power supply VD25 is in the memory cell write mode. Gives <VWL>.

レベルシフタ203は入力端子IN、出力端子OUT、電源入力VIを備えたレベルシフト回路である。図7(b)にレベルシフタ203の内部回路を示す。図7(b)に示すように、レベルシフタ203は、インバータ140、トランジスタ141、142、143、144を含んで構成されている。レベルシフタ203は、図7(b)に示すように、入力端子INに入力された信号に応じて、電源入力VIに入力された電圧を出力する。   The level shifter 203 is a level shift circuit having an input terminal IN, an output terminal OUT, and a power input VI. FIG. 7B shows an internal circuit of the level shifter 203. As shown in FIG. 7B, the level shifter 203 includes an inverter 140 and transistors 141, 142, 143, 144. As shown in FIG. 7B, the level shifter 203 outputs the voltage input to the power input VI according to the signal input to the input terminal IN.

図7(a)に示すように、入力端子INにはDPG信号またはPGM信号が入力され、電源入力VIには、電源ZVDDまたはVD25が入力される。DPG信号が入力される場合には電源入力VIにZVDDが入力され、端子VVVから電源ZVDDが出力される。一方、PGM信号が入力される場合には電源入力VIにVD25が入力され、端子VVVから電源VD25が出力される。   As shown in FIG. 7A, a DPG signal or a PGM signal is input to the input terminal IN, and a power supply ZVDD or VD25 is input to the power input VI. When the DPG signal is input, ZVDD is input to the power supply input VI, and the power supply ZVDD is output from the terminal VVV. On the other hand, when the PGM signal is input, VD25 is input to the power supply input VI, and the power supply VD25 is output from the terminal VVV.

以上の構成を有するVWL制御回路66は、ER信号、DPG信号、PGM信号の各々に基づいて、図5(b)に示す<VWL>を発生させる。例えばER信号=1の場合はトランジスタ109、115がオンとなり、トランジスタ117、119がオンとなる。このときトランジスタ121、122のゲートはLなので、トランジスタ121がオンとなり、出力電圧VHがVWL端子から出力されるモードとなっている。つまり、トランジスタ117、119、121を介して出力電圧VH(消去モードなので、11.0V、図5(b)参照)がVWL端子から出力される。   The VWL control circuit 66 having the above configuration generates <VWL> shown in FIG. 5B based on each of the ER signal, the DPG signal, and the PGM signal. For example, when the ER signal = 1, the transistors 109 and 115 are turned on, and the transistors 117 and 119 are turned on. At this time, since the gates of the transistors 121 and 122 are L, the transistor 121 is turned on and the output voltage VH is output from the VWL terminal. That is, the output voltage VH (in the erase mode, 11.0 V, see FIG. 5B) is output from the VWL terminal via the transistors 117, 119, and 121.

一方、DPG信号=1の場合は、図7(a)に示すVVV発生回路208から電源ZVDD(1.4V)が発生し、この電源ZVDDが電源VVVとしてレベルシフト回路201、選択回路202に印加される。DPG信号=1の場合はトランジスタ108、114がオンとなり、トランジスタ118、120がオンとなる。このときトランジスタ121、122のゲートはLなので、トランジスタ121がオンとなり、電源VVV、すなわち電源ZVDDがVWL端子から出力されるモードとなる。すなわち、トランジスタ118、120、121を介して電源ZVDD(1.4V、図5(b)参照)がVWL端子から出力される。   On the other hand, when the DPG signal = 1, the power supply ZVDD (1.4 V) is generated from the VVV generation circuit 208 shown in FIG. 7A, and this power supply ZVDD is applied to the level shift circuit 201 and the selection circuit 202 as the power supply VVV. Is done. When the DPG signal = 1, the transistors 108 and 114 are turned on and the transistors 118 and 120 are turned on. At this time, since the gates of the transistors 121 and 122 are L, the transistor 121 is turned on, and the power supply VVV, that is, the power supply ZVDD is output from the VWL terminal. That is, the power supply ZVDD (1.4 V, see FIG. 5B) is output from the VWL terminal via the transistors 118, 120, and 121.

また、PGM信号=1の場合は、図7(a)に示すVVV発生回路208から電源VD25(2.5V)が発生し、この電源VD25が電源VVVとしてレベルシフト回路201、選択回路202に印加される。PGM信号=1の場合はトランジスタ108、114がオンとなり、トランジスタ118、120がオンとなる。このときトランジスタ121、122のゲートはLなので、トランジスタ121がオンとなり、電源VVV、すなわち電源VD25がVWL端子から出力されるモードとなる。すなわち、トランジスタ118、120、121を介して電源VD25(2.5V、図5(b)参照)がVWL端子から出力される。   When the PGM signal = 1, the power supply VD25 (2.5 V) is generated from the VVV generation circuit 208 shown in FIG. 7A, and this power supply VD25 is applied to the level shift circuit 201 and the selection circuit 202 as the power supply VVV. Is done. When the PGM signal = 1, the transistors 108 and 114 are turned on, and the transistors 118 and 120 are turned on. At this time, since the gates of the transistors 121 and 122 are L, the transistor 121 is turned on, and the power supply VVV, that is, the power supply VD25 is output from the VWL terminal. That is, the power supply VD25 (2.5 V, see FIG. 5B) is output from the VWL terminal via the transistors 118, 120, and 121.

図8(a)に示すように、VSL制御回路68は、レベルシフタ203から構成され、入力端子INにはDPG信号が入力され、電源入力VIには出力電圧VHが入力される。
その結果、図8(b)に示すように、出力端子OUTからは出力電圧VHが<VSL>として出力される(ダミーセル書込みモードなのでVH=7.5V、図5(b)参照)。
As shown in FIG. 8A, the VSL control circuit 68 includes a level shifter 203, a DPG signal is input to the input terminal IN, and an output voltage VH is input to the power input VI.
As a result, as shown in FIG. 8B, the output voltage VH is output as <VSL> from the output terminal OUT (due to the dummy cell write mode, VH = 7.5 V, see FIG. 5B).

次に、図9を参照して電流ミラー部64の回路例について説明する。図9に示すように、電流ミラー部64は、トランジスタ150、151、152、153、154、インバータ160、162を含んで構成されている。トランジスタ150のゲートにはインバータ160を介してDPG信号が入力され、トランジスタ152のゲートにはインバータ162を介してPGM信号が入力され、トランジスタ153のゲートにはER信号が入力されている。   Next, a circuit example of the current mirror unit 64 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the current mirror unit 64 includes transistors 150, 151, 152, 153, 154, and inverters 160, 162. A DPG signal is input to the gate of the transistor 150 via the inverter 160, a PGM signal is input to the gate of the transistor 152 via the inverter 162, and an ER signal is input to the gate of the transistor 153.

そして、トランジスタ150および152と、トランジスタ153との接続点がDBL端子とされている。また、トランジスタ151および152と、トランジスタ154とにより電流ミラー回路が構成され、トランジスタ154のソースからダミーセル書込み電流IrefPを出力する構成となっている。なお、電流ミラー部64におけるミラー比は、トランジスタ151のサイズとトランジスタ154のサイズの比によって設定される。トランジスタ150のドレインには固定電圧0.3Vが接続され、トランジスタ151、154のドレインには電源Vddが接続されている。   A connection point between the transistors 150 and 152 and the transistor 153 is a DBL terminal. The transistors 151 and 152 and the transistor 154 form a current mirror circuit, and the dummy cell write current IrefP is output from the source of the transistor 154. The mirror ratio in the current mirror unit 64 is set by the ratio of the size of the transistor 151 and the size of the transistor 154. A fixed voltage of 0.3 V is connected to the drain of the transistor 150, and a power supply Vdd is connected to the drains of the transistors 151 and 154.

図9に示す電流ミラー部64において、まず消去モードの場合にはER信号が1(H)とされ、トランジスタ153がオンとなるので、<DBL>はGNDとなる(図5(b)参照)。この際DPG=0(L)、PGM=0(L)なのでトランジスタ150、152はオフとなっている。従って、電流ミラー回路は動作しない。   In the current mirror unit 64 shown in FIG. 9, first, in the erase mode, the ER signal is set to 1 (H) and the transistor 153 is turned on, so that <DBL> becomes GND (see FIG. 5B). . At this time, since DPG = 0 (L) and PGM = 0 (L), the transistors 150 and 152 are off. Therefore, the current mirror circuit does not operate.

ダミーセル書込みモードの場合にはDPG信号=1、PGM信号=0、ER信号=0となっているので、トランジスタ150がオン、トランジスタ152、153がオフとなり、トランジスタ150を介してDBL端子から0.3Vが出力される(図5(b)参照)。従って、電流ミラー回路は動作しない。   In the dummy cell write mode, since the DPG signal = 1, the PGM signal = 0, and the ER signal = 0, the transistor 150 is turned on, the transistors 152 and 153 are turned off, and the 0.. 3V is output (see FIG. 5B). Therefore, the current mirror circuit does not operate.

メモリセル書込みモードの場合にはPGM信号=1、DPG信号=0、ER信号=0となっているので、トランジスタ152がオン、トランジスタ150、153がオフとなり、トランジスタ151、152を介してDBL端子からダミーセルDCに向かってセル電流が流れる。この際、<DBL>は0.5Vに設定される。メモリセル書込みモードでは電流ミラー回路が動作し、トランジスタ154から電流検出回路70のIref端子に向けてダミーセル書込み電流IrefPが流れ、基準電流Irefと合成される(図3(a)参照)。   In the memory cell write mode, since the PGM signal = 1, the DPG signal = 0, and the ER signal = 0, the transistor 152 is turned on, the transistors 150 and 153 are turned off, and the DBL terminal is connected via the transistors 151 and 152. A cell current flows from to the dummy cell DC. At this time, <DBL> is set to 0.5V. In the memory cell write mode, the current mirror circuit operates, the dummy cell write current IrefP flows from the transistor 154 toward the Iref terminal of the current detection circuit 70, and is combined with the reference current Iref (see FIG. 3A).

以上のように、図5(a)に示すステップS116でメモリセル領域への書込みを行う際には、ダミーセル部62は読出し状態となっているため、ステップS106におけるダミーセル部62への書込みの際の書込みが浅かった場合(書込み電圧VWが低かった場合)には、書込み電圧VWの低下分に応じたセル電流(読出し電流)が流れ、電流ミラー部64からダミーセル書込み電流IrefPが出力される。該ダミーセル書込み電流IrefPは基準電流Irefと合成されて目標電流Ireftが生成され、該目標電流Ireftにより制御された出力電圧VHが目標電圧VHtとして出力されてメモリセル領域の書込みが行われる。   As described above, when writing to the memory cell region in step S116 shown in FIG. 5A, the dummy cell unit 62 is in a read state, and therefore when writing to the dummy cell unit 62 in step S106. Is shallow (when the write voltage VW is low), a cell current (read current) corresponding to the decrease in the write voltage VW flows, and a dummy cell write current IrefP is output from the current mirror unit 64. The dummy cell write current IrefP is combined with the reference current Iref to generate a target current Ireft, and the output voltage VH controlled by the target current Ireft is output as the target voltage VHt to perform writing in the memory cell region.

次に、図10を参照して、本実施の形態に係るセル電圧生成部40の作用について説明する。図10は、セル電圧生成部40における検出電流Idtcの出力電圧VHに対する依存性(図10は曲線C1で示されている)と、基準電流Iref、目標電流Ireftとの関係を示している。   Next, with reference to FIG. 10, the operation of the cell voltage generation unit 40 according to the present embodiment will be described. FIG. 10 shows the relationship between the dependence of the detection current Idtc on the output voltage VH (shown in FIG. 10 by a curve C1) in the cell voltage generator 40, the reference current Iref, and the target current Ireft.

図10において、検出電流Idtc特性と基準電流Irefの交点P1における出力電圧VH0は、室温T0における書込み電圧を示している。半導体記憶装置10の周囲温度が上昇して室温以上の温度Ttになった場合には、ダミーセル電流生成部52によって上昇温度ΔT=(Tt−T0)に応じたダミーセル書込み電流IrefPが基準電流Irefに加算され、目標電流Ireftとされる。温度Ttが高いほどダミーセル書込み電流IrefP、すなわち目標電流Ireftが大きくなり、その結果目標電圧VHtも高電圧側にシフトする(図10の交点P2)。   In FIG. 10, an output voltage VH0 at the intersection P1 of the detection current Idtc characteristic and the reference current Iref indicates a write voltage at room temperature T0. When the ambient temperature of the semiconductor memory device 10 rises to a temperature Tt equal to or higher than room temperature, the dummy cell write current IrefP corresponding to the rise temperature ΔT = (Tt−T0) is changed to the reference current Iref by the dummy cell current generation unit 52. These are added to obtain the target current Ireft. As the temperature Tt increases, the dummy cell write current IrefP, that is, the target current Ireft increases, and as a result, the target voltage VHt also shifts to the high voltage side (intersection P2 in FIG. 10).

つまり、本実施の形態に係る半導体記憶装置および半導体記憶装置への書込み方法によれば、書換え動作時に常にダミーセル部62の書換え、読み出しを行いその結果を反映しているので、周囲温度の条件に応じたメモリセルアレイ1への書込みが実行される。これにより、ダミーセル部62への書込みが浅い場合(書き込み電圧VWが低い場合)、ダミーセル書込み電流IrefPが増加して基準電流Irefへ加算されることで高電圧側にシフトした出力電圧により書込みを行うことができる。その結果、常にセル電流に対して最適な書込み電圧VWによって書込みが行われるので、メモリセルアレイ1からの読み出し特性が悪化することが抑制される。   That is, according to the semiconductor memory device and the method for writing to the semiconductor memory device according to the present embodiment, the rewrite and read of the dummy cell unit 62 are always performed during the rewrite operation, and the result is reflected. Writing to the corresponding memory cell array 1 is executed. As a result, when writing to the dummy cell unit 62 is shallow (when the write voltage VW is low), the dummy cell write current IrefP is increased and added to the reference current Iref so that writing is performed with the output voltage shifted to the high voltage side. be able to. As a result, since writing is always performed with the optimum write voltage VW with respect to the cell current, it is possible to suppress deterioration in read characteristics from the memory cell array 1.

なお、本実施の形態では、メモリセルへの書込みにおいて常にダミーセル部62への書込み、読出しを行って基準電流を補正する形態を例示して説明したがこれに限られず、所定の場合にダミーセル部62への書込み、読出しを停止させてもよい。この場合、例えば予め定められた回数のメモリセルへの書き換えにおいてダミーセル書込み電流IrefPが発生しなかった場合には、次の予め定められた回数のメモリセルへの書き換えにおいてダミーセル部62への書込み、読出しを停止させるようにしてもよい。   In the present embodiment, an example has been described in which the reference current is corrected by always writing to and reading from the dummy cell unit 62 when writing to the memory cell. However, the present invention is not limited to this, and the dummy cell unit is used in a predetermined case. Writing to and reading from 62 may be stopped. In this case, for example, when the dummy cell write current IrefP is not generated in the rewriting to the predetermined number of memory cells, the writing to the dummy cell unit 62 is performed in the next rewriting to the predetermined number of memory cells. Reading may be stopped.

1 メモリセルアレイ
2 コントローラ
3 ロウドライバ
4 カラムドライバ
10 半導体記憶装置
40 セル電圧生成部
42 高電圧発生部
44 高電圧レベル検出部
46 高電圧レベル判定部
48 基準電流生成部
50 高電圧出力部
52 ダミーセル電流生成部
60 ダミーセルコントロール部
62 ダミーセル部
64 電流ミラー部
66 VWL制御回路
68 VSL制御回路
70 電流検出回路
72 コンパレータ
74 レベル検出回路
90 セル電圧生成部
92 高電圧発生部
94 高電圧レベル検出部
96 高電圧レベル判定部
98 基準電流生成部
99 高電圧出力部
100 OR回路
101 インバータ
102 OR回路
103 インバータ
130、140 インバータ
160、162 インバータ
200、201 レベルシフト回路
202 選択回路
203 レベルシフタ
204、205 トランスファーゲート
208 VVV発生回路
CPUMPEN CPUMP制御信号
DC ダミーセル
VH、VH0 出力電圧
VHt 目標電圧
VW 書込み電圧
Idtc 検出電流
Iref 基準電流
Ireft 目標電流
IrefP ダミーセル書込み電流
VWL ワードライン端子
VSL ソースライン端子
DBL ダミービットライン端子
DPG ダミーセル書込み信号
ER 消去信号
PGM メモリセル書込み信号
NM1〜NMn NMOSトランジスタ
TP1〜TP3 PMOSトランジスタ
TN1〜TN5 NMOSトランジスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory cell array 2 Controller 3 Row driver 4 Column driver 10 Semiconductor memory device 40 Cell voltage generation part 42 High voltage generation part 44 High voltage level detection part 46 High voltage level determination part 48 Reference current generation part 50 High voltage output part 52 Dummy cell current Generation unit 60 Dummy cell control unit 62 Dummy cell unit 64 Current mirror unit 66 VWL control circuit 68 VSL control circuit 70 Current detection circuit 72 Comparator 74 Level detection circuit 90 Cell voltage generation unit 92 High voltage generation unit 94 High voltage level detection unit 96 High voltage Level determination unit 98 Reference current generation unit 99 High voltage output unit 100 OR circuit 101 Inverter 102 OR circuit 103 Inverter 130, 140 Inverter 160, 162 Inverter 200, 201 Level shift circuit 202 Selection circuit 203 Level shift 204, 205 Transfer gate 208 VVV generation circuit CPUMPEN CPUMP control signal DC Dummy cell VH, VH0 Output voltage VHt Target voltage VW Write voltage Idtc Detection current Iref Reference current Ireft Target current IrefP Dummy cell write current VWL Word line terminal VSL Source line terminal DBL Dummy bit Line terminal DPG Dummy cell write signal ER Erase signal PGM Memory cell write signal NM1-NMn NMOS transistors TP1-TP3 PMOS transistors TN1-TN5 NMOS transistors

Claims (7)

複数のメモリセルから構成されたメモリセルアレイと、
電源電圧を昇圧して前記複数のメモリセルの各々に印加するセル電圧とされる高電圧を発生させる高電圧発生部、
前記セル電圧の周囲温度に対する変動を補正するための補正電流を生成する補正電流生成部、
および、前記高電圧を電流に変換した検出電流と、前記高電圧を目標電圧に維持する目標電流と、を比較して前記高電圧発生部における昇圧動作を制御する制御信号を生成し、かつ室温に対応する前記目標電流である基準電流と前記補正電流とを加算して前記目標電流とする制御信号生成部、
を備えたセル電圧生成部と、
を含む半導体記憶装置。
A memory cell array composed of a plurality of memory cells;
A high voltage generator for boosting a power supply voltage and generating a high voltage to be applied to each of the plurality of memory cells;
A correction current generator for generating a correction current for correcting a variation of the cell voltage with respect to an ambient temperature;
And a detection current obtained by converting the high voltage into a current and a target current for maintaining the high voltage at a target voltage to generate a control signal for controlling a boosting operation in the high voltage generator, and a room temperature A control signal generator that adds the reference current, which is the target current corresponding to the correction current, to the target current,
A cell voltage generator comprising:
A semiconductor memory device.
前記高電圧発生部は前記電源電圧を昇圧させるチャージポンプ部を備え、
前記制御信号生成部は、前記高電圧がブレークダウン電圧を超えた場合に当該ブレークダウンによって流れる電流を前記検出電流として出力するトランジスタを備えた高電圧レベル検出部、前記基準電流を生成する基準電流生成部、前記検出電流が前記目標電流以上の場合に前記チャージポンプ部を停止させる信号を前記制御信号として生成する高電圧レベル判定部をさらに有する
請求項1に記載の半導体記憶装置。
The high voltage generator includes a charge pump unit that boosts the power supply voltage,
The control signal generation unit includes a high voltage level detection unit including a transistor that outputs a current flowing through the breakdown as the detection current when the high voltage exceeds a breakdown voltage, a reference current for generating the reference current The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising: a generation unit; and a high voltage level determination unit that generates a signal for stopping the charge pump unit as the control signal when the detected current is equal to or greater than the target current.
前記セル電圧が前記メモリセルへ予め定められたデータを書込む際に前記メモリセルに印加される書込み電圧であり、
前記目標電圧が、周囲温度が変化した場合において前記メモリセルに前記予め定められたデータが書き込まれた後読み出した際の前記メモリセルに流れる読出し電流が室温における前記読出し電流と等しくなる前記書込み電圧である
請求項1または請求項2に記載の半導体記憶装置。
The cell voltage is a write voltage applied to the memory cell when writing predetermined data to the memory cell;
The write voltage at which a read current that flows through the memory cell when the target voltage is read after the predetermined data is written to the memory cell is equal to the read current at room temperature when the ambient temperature changes The semiconductor memory device according to claim 1 or 2.
前記補正電流生成部は、前記メモリセルと構成を同じくされた複数のダミーセルを備えたダミーセル部、前記ダミーセル部における前記読出し電流に予め定められた係数を乗算して出力する電流出力部、および前記ダミーセル部の動作を制御するダミーセル制御部を備え、
前記ダミーセル制御部は、前記メモリセルアレイの少なくとも一部のメモリセル領域にデータを書き込む場合に、前記メモリセル領域および前記ダミーセル部の消去を実行した後前記ダミーセル部に前記予め定められたデータを書込み、その後書き込まれた前記予め定められたデータを前記ダミーセル部から読み出した際の読出し電流に基づいて前記補正電流が出力されるように前記電流出力部を制御し、前記高電圧発生部から出力される補正された前記目標電圧によって前記メモリセル領域への書込みを行う
請求項3に記載の半導体記憶装置。
The correction current generation unit includes a dummy cell unit including a plurality of dummy cells having the same configuration as the memory cell, a current output unit that outputs the read current in the dummy cell unit by multiplying a predetermined coefficient, and the A dummy cell control unit for controlling the operation of the dummy cell unit is provided,
The dummy cell control unit writes the predetermined data to the dummy cell unit after erasing the memory cell region and the dummy cell unit when writing data to at least a part of the memory cell region of the memory cell array. Then, the current output unit is controlled so that the correction current is output based on a read current when the predetermined data written thereafter is read from the dummy cell unit, and is output from the high voltage generation unit. 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein writing to the memory cell region is performed by the corrected target voltage.
前記メモリセルがフローティングゲートを有する電界効果トランジスタで構成され、
前記予め定められたデータは、前記メモリセルに書き込まれた後読み出された際の読出し電流が略ゼロとなるデータである
請求項3または請求項4に記載の半導体記憶装置。
The memory cell comprises a field effect transistor having a floating gate;
5. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the predetermined data is data in which a read current when read after being written in the memory cell is substantially zero. 6.
前記メモリセルの前記書込み電圧と前記読出し電流との関係は、周囲温度の上昇とともに同じ読出し電流を与える書込み電圧が上昇する関係にあり、
前記補正電流生成部は前記周囲温度の室温からの増分に応じて前記補正電流を生成する 請求項5に記載の半導体記憶装置。
The relationship between the write voltage and the read current of the memory cell is such that the write voltage that gives the same read current increases with an increase in ambient temperature,
The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the correction current generation unit generates the correction current according to an increment of the ambient temperature from room temperature.
フローティングゲートを有する電界効果トランジスタ型のメモリセル、前記メモリセルと同じ構成でかつ前記メモリセルへ書き込みを行う際の書込み電圧の補正に用いるダミーセル部、および電源電圧を昇圧して前記書込み電圧とされる高電圧を発生させる高電圧発生部を備えた半導体記憶装置において、前記メモリセルに予め定められたデータを書き込んだ場合の読出し電流が室温における読出し電流と等しくなるように周囲温度の変化による前記書込み電圧の変動を補正しつつ書込みを行う半導体記憶装置への書込み方法であって、
書き換え命令を受け場合に前記メモリセルおよび前記ダミーセル部を消去し、
前記ダミーセル部に前記予め定められたデータを書き込み、
前記ダミーセル部に書き込まれた前記予め定められたデータを読み出して読出し電流を取得するとともに該読出し流に基づいて補正電流を生成し、
前記高電圧を電流に変換した検出電流と、室温における前記読出し電流に基づく基準電流と前記補正電流との加算値と、を比較した比較結果により前記高電圧発生部における昇圧動作を制御して補正された書込み電圧を取得し、
前記補正された書込み電圧によって前記メモリセルへの書込みを行う
半導体記憶装置への書込み方法。
A field effect transistor type memory cell having a floating gate, a dummy cell portion having the same configuration as the memory cell and used for correcting a write voltage when writing to the memory cell, and a power supply voltage are boosted to obtain the write voltage. In a semiconductor memory device having a high voltage generating unit for generating a high voltage, the read current when predetermined data is written in the memory cell is equal to the read current at room temperature, so that the read current at room temperature becomes equal to the read current at room temperature. A method for writing to a semiconductor memory device that performs writing while correcting variations in the write voltage,
Erasing the memory cell and the dummy cell when receiving a rewrite command,
Write the predetermined data to the dummy cell portion,
Read the predetermined data written in the dummy cell unit to obtain a read current and generate a correction current based on the read current,
The boosting operation in the high voltage generator is controlled and corrected based on a comparison result of a comparison result of a detection current obtained by converting the high voltage into a current and a reference current based on the read current at room temperature and the correction current. Get the written voltage,
A method of writing to a semiconductor memory device, wherein writing to the memory cell is performed with the corrected write voltage.
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