[go: up one dir, main page]

JP4059065B2 - Memory circuit and data erasing and writing method - Google Patents

Memory circuit and data erasing and writing method Download PDF

Info

Publication number
JP4059065B2
JP4059065B2 JP2002331275A JP2002331275A JP4059065B2 JP 4059065 B2 JP4059065 B2 JP 4059065B2 JP 2002331275 A JP2002331275 A JP 2002331275A JP 2002331275 A JP2002331275 A JP 2002331275A JP 4059065 B2 JP4059065 B2 JP 4059065B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
word line
selection gate
line
adiabatically
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002331275A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004164776A (en
Inventor
俊司 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2002331275A priority Critical patent/JP4059065B2/en
Publication of JP2004164776A publication Critical patent/JP2004164776A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4059065B2 publication Critical patent/JP4059065B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メモリ回路及びデータ消去及び書き込み方法に係り、特に、EEPROMのデータの消去及び書き込みを行うメモリ回路及びデータ消去及び書き込み方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のEEPROMのデータの消去方法をNAND型について以下に説明する(例えば、非特許文献1または、非特許文献2参照。)。
【0003】
図8は、NAND型EEPROMの回路構成を示す。
【0004】
ソース線VSから選択ゲートSG2を通して縦積みでトランジスタが直列接続されている。そして、選択ゲートSG1を通して、ビット線BL1,BL2に接続されている。
【0005】
消去を行う選択消去ブロックAに関しては、選択ゲートSG1、SG2を20V、ワード線は0V,また、ソース線VSは、openとする。消去を行わない非消去ブロックBに関しては、選択ゲートSG1,SG2、ワード線WLは、20V、ソース線VSは、openとする。また、p−wellは、選択消去ブロックA及び非消去ブロックB共に20Vとする。
【0006】
従来方法では、CMOS論理により、図9のように、0Vから20Vに急激に充電し、急激に放電を行っている。消去を行うことにより、メモリセルの閾値電圧は、図10に示すように、全てマイナスの値となる。
【0007】
図11(A)に、消去状態におけるFowler-Nordheim 電流(FN電流)の様子を示す。フローティングゲートから基板の方へと電子が移動するのがわかる。
【0008】
また、図12は、従来のNAND型フラッシュの書き込み時のメモリ回路の構成示す。書き込みを行うビット線BL1は、0V、書き込みを禁止するビット線BL2は、7Vとする。また、選択ゲートSG1は10V、選択しないワード線は10V、選択するワード線(図12の例では、WL2)は20V、選択ゲートSG2、ソース線VSは0Vとする。また、p−wellは0Vである。このとき、ビット線BL1と、ワード線WL2により指定された選択セルに対して、書き込みが行われる。電圧の時間変化は、例えば、図13に示すようになる。このとき、メモリセルの閾値電圧は、図10に示すようにすべてプラスの値となる。図11(B)に、書き込み状態におけるFowler-Nordheim 電流(FN電流)の様子を示す。基板からフローティングゲートの方へと電子が移動するのがわかる。
【0009】
【非特許文献1】
フラッシュメモリ技術ハンドブック、桝岡富士雄編者、サイエンスフォーラム、1993.
【非特許文献2】
低消費電力、高速LSI技術、桜井貴康編者、リアライズ社、1998.
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、大きな負荷容量を持つワード線及びビット線の充電/放電のために、消費電力を低減できないという問題がある。
【0011】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、ワード線及びビット線の充電/放電の際の消費電力を低減することが可能なメモリ回路及びデータ消去及び書き込み方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有する非消去ブロックと消去ブロックからなるEEPROMのメモリ回路であって、
ワード線に接続される、電荷再利用型電源からの出力であるパワークロックまたは、0Vを選択する選択回路を有し、
消去ブロックのワード線に接続された選択回路は、0Vを選択して該ワード線に出力する手段を有し、
非消去ブロックのワード線に接続された選択回路は、電荷再利用電源からのパワークロックを選択して該ワード線に出力する手段を有し、p−wellに対してもパワークロックにより充放電する。
【0013】
本発明は、ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellとを有するEEPROMのメモリ回路であって、
ワード線に接続される、電荷再利用型電源からの出力であるパワークロックまたは、0Vを選択する選択回路と、
データの書き込み時に、選択回路によりパワークロックを選択して、該書き込みを行わないビット線の電圧を所定の電圧まで断熱的に昇圧し、次に、ワード線の電圧をパワークロックにより所定の電圧まで断熱的に昇圧し、次に書き込みを行うワード線の電圧を所定のより高い電圧まで断熱的に昇圧する昇圧手段と、
昇圧後に、選択手段よりパワークロックを選択して、書き込みを行うワード線の電圧を所定の電圧まで断熱的に降下させ、次に、ワード線の電圧をパワークロックを用いて一斉に所定の電圧まで断熱的に降下させ、書き込みを行わないビット線の電圧をパワークロックを用いて所定の電圧まで断熱的に降下させる降圧手段と、を有する。
【0014】
本発明は、ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellとを有する非消去ブロックと消去ブロックからなるEEPROMのメモリ回路におけるデータ消去方法において、
データの消去時に、ワード線、p−wellの電位を0Vから消去に必要な電圧まで電圧を昇圧させる際に、電荷再利用型電源からのパワークロックをワード線に出力することにより断熱的に充電を行い、
消去に必要な電圧から0Vまで電圧を降下させる際に、パワークロックをワード線及びp−wellに対して出力し、断熱的に低減する。
【0015】
本発明は、ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有するEEPROMのメモリ回路におけるデータ書き込み方法において、
データ書き込み時に、書き込みを行わないビット線を、電荷再利用型電源からのパワークロックにより、所定の電圧まで断熱的に昇圧し、
昇圧された所定の電圧から0Vまで電圧を降下させる際に、パワークロックを書き込みを行わないビット線に対して出力し、断熱的に下降させる
【0016】
本発明は、ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有するEEPROMのメモリ回路におけるデータ書き込み方法において、
データの書き込み時に、書き込みを行うワード線及び、書き込みを行わないワード線をそれぞれ、電荷再利用型電源からのパワークロックにより、所定の電圧まで断熱的に昇圧し、
昇圧された所定の電圧から0Vまで電圧を降下させる際に、パワークロックを書き込みを行うワード線及び書き込みを行わないワード線に対して出力し、断熱的に下降させる
【0017】
本発明は、ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellとを有するEEPROMのメモリ回路におけるデータ書き込み方法において、
データの書き込み時に、電荷再利用型電源からのパワークロックにより、書き込みを行わないビット線の電圧を所定の電圧まで断熱的に昇圧し、
パワークロックにより、ワード線の電圧を所定の電圧まで断熱的に昇圧し、
パワークロックにより、書き込みを行うワード線の電圧を所定のより高い電圧まで断熱的に昇圧し、
パワークロックにより、書き込みを行うワード線の電圧を所定の電圧まで断熱的に降下させ、
パワークロックにより、ワード線の電圧を一斉に所定の電圧まで断熱的に降下させ、
パワークロックにより、書き込みを行わないビット線の電圧をを所定の電圧まで断熱的に降下させる。
【0018】
上記のように、本発明では、ワード線及びビット線に緩やかに上昇/下降する波形の電荷再利用型電源(パワークロック(PCK))を接続する構成とすることにより、ワード線及びビット線への充電/放電をこのPCKで行うことを利用してデータの消去及び書き込みを可能とし、充電/放電に要する消費電力を低減することが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
【0020】
[第1の実施の形態]
本実施の形態では、データの消去を行う場合について説明する。
【0021】
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるNAND型フラッシュのブロック消去時のメモリ回路の構成を示す。同図に示すメモリ回路の回路構成自体は、図8に示す従来の回路と同様であるが、電圧を上昇/下降する時に、電荷再利用型電源によるパワークロックを用いる。そのために、選択ゲートSG1、ワード線WL1〜WL4、選択ゲートSG2のぞれぞれには、セレクタ回路(SEL)が接続され、電荷再利用型電源からのパワークロック(PCK)または、0Vを選択するように構成されている。なお、電荷再利用型電源としては、[特願平11−33953「多相式電荷リサイクル階段状電源回路」]、[Shunji Nakata, el al., A low power multiplier using adiabatic charging bainary decision diagram circuit, Jpan. J. Appl.Phys. 39, 2305 (2000)]等の技術を用いるものとする。
【0022】
消去する選択消去ブロックAでは、ワード線のセレクタ回路(SEL)において、0Vを選択する。消去しない非消去ブロックBでは、セレクタ回路(SEL)において、パワークロック(PCK1〜PCK6)を選択する。
【0023】
図2は、本発明の第1の実施の形態における電圧の時間変化を示す。具体的には、スイッチトキャパシタを用いた場合には、階段波形であり、LC回路を用いた場合には、三角関数のサイン波形である。
【0024】
図3は、本発明の第1の実施の形態におけるセレクタ回路の構成を示す。図3(a)は、入力信号Sに対して、PCKまたは、0VのどちらかをOUTに出力することを示す。また、具体的な回路は(b)に示すように、S=1のとき、PCKを選択して出力し、S=0のとき、0Vを選択して出力する。
【0025】
[第2の実施の形態]
本実施の形態では、データの書き込みを行う場合について説明する。
【0026】
図4は、本発明の第2の実施の形態におけるNAND型フラッシュの書き込み時のメモリ回路の構成を示す。同図に示すメモリ回路の回路構成自体は、図12に示す従来の回路と同様であるが、電圧を上昇/下降させる時に、電荷再利用型電源によるパワークロックを用いる。そのために、選択ゲートSG1、ワード線WL1〜WL4、選択ゲートSG2のそれぞれには、セレクタ回路(SEL)が接続され、電荷再利用型電源からのパワークロック(PCK)または、0Vを選択するように構成されている。
【0027】
図5は、本発明の第2の実施の形態における電荷再利用型電源による電圧の変化の例を示し、図6は、本発明の第2の実施の形態における動作を示すフローチャートである。
【0028】
データの書き込みを行う時に、書き込みを行うビット線BL1は0Vとして、書き込みを行わないビット線BL2を7VまでPCKを用いて断熱的に昇圧する(ステップ101)。次に、ワード線WL1を10VまでPCKを用いて断熱的に昇圧し(ステップ102)、次に書き込みを行うワード線WL2のみをさらに書き込み電圧20VまでPCKを用いて断熱的に昇圧する(ステップ103)。次に、全く逆の方法により、書き込みを行うワード線WL2を10VまでPCKを用いて断熱的に電圧を降下させる。つまり、ワード線WL2のみを20Vから10Vまで降下させる(ステップ104)。次に、ワード線WL1,WL2を10Vから0VまでPCKを用いて断熱的に降下させる(ステップ105)。
【0029】
そして、書き込みを行わないビット線BL2を0VまでPCKを用いて断熱的に降下させる(ステップ106)。
【0030】
ここで示した、ビット線、ワード線の動作は一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、他の動作方法を行うことも可能である。
【0031】
また、このPCKを用いることにより、図7に示すように、充電/放電する際のエネルギーを1/10程度以下に低減することが可能となる。
【0032】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【0033】
【発明の効果】
従来の方式では、ワード線とビット線の充電/放電をCMOS論理で行っているために、充電/放電の消費電力が大きいという問題があったが、上述のように、本発明によれば、緩やかに上昇/下降する波形の電荷再利用型電源からの出力であるパワークロック(PCK)をワード線及びビット線に接続する構成とすることにより、充電/放電による消費電力を、従来の定電圧電源でプリチャージする構成に比べて低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるNAND型フラッシュのブロック消去時のメモリ回路の構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における電圧の時間変化を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるセレクタ回路の構成図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態におけるNAND型フラッシュの書き込み時のメモリ回路の構成図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態における電圧の時間変化を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態における動作のフローチャートである。
【図7】本発明の効果を示す図である。
【図8】従来のNAND型フラッシュのブロック消去時のメモリ回路の構成図である。
【図9】従来の電圧の時間変化を示す図である。
【図10】消去状態と書き込み状態における閾値電圧の値を示す図である。
【図11】消去状態と書き込み状態におけるトンネル電流の様子を示す図である。
【図12】従来のNAND型フラッシュ書き込み時のメモリ回路の構成図である。
【図13】従来の電圧の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
PCK1〜PCK6 パワークロック線
SG1,SG2 選択ゲート
WL1〜WL4 ワード線
BL1,BL2 ビット線
VS ソース線
SEL セレクタ回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a memory circuit and a data erasing and writing method, and more particularly to a memory circuit and a data erasing and writing method for erasing and writing data in an EEPROM.
[0002]
[Prior art]
A conventional EEPROM data erasing method will be described below for the NAND type (for example, see Non-Patent Document 1 or Non-Patent Document 2).
[0003]
FIG. 8 shows a circuit configuration of the NAND type EEPROM.
[0004]
Transistors are connected in series vertically from the source line VS through the selection gate SG2. Then, it is connected to the bit lines BL1 and BL2 through the selection gate SG1.
[0005]
For the selective erase block A to be erased, the selection gates SG1 and SG2 are set to 20V, the word line is set to 0V, and the source line VS is set to open. For the non-erased block B that is not erased, the select gates SG1 and SG2, the word line WL are set to 20V, and the source line VS is set to open. The p-well is set to 20 V for both the selective erase block A and the non-erasable block B.
[0006]
In the conventional method, as shown in FIG. 9, the CMOS logic is used to suddenly charge from 0 V to 20 V and to discharge rapidly. By erasing, the threshold voltages of the memory cells all become negative values as shown in FIG.
[0007]
FIG. 11A shows the state of the Fowler-Nordheim current (FN current) in the erased state. It can be seen that electrons move from the floating gate toward the substrate.
[0008]
FIG. 12 shows a configuration of a memory circuit at the time of writing in a conventional NAND flash. The bit line BL1 that performs writing is set to 0V, and the bit line BL2 that prohibits writing is set to 7V. The selection gate SG1 is 10V, the unselected word line is 10V, the selected word line (WL2 in the example of FIG. 12) is 20V, and the selection gate SG2 and the source line VS are 0V. Moreover, p-well is 0V. At this time, writing is performed to the selected cell designated by the bit line BL1 and the word line WL2. The voltage change with time is, for example, as shown in FIG. At this time, the threshold voltages of the memory cells are all positive values as shown in FIG. FIG. 11B shows the state of the Fowler-Nordheim current (FN current) in the written state. It can be seen that electrons move from the substrate to the floating gate.
[0009]
[Non-Patent Document 1]
Flash memory technology handbook, Fujio Tsujioka, Science Forum, 1993.
[Non-Patent Document 2]
Low power consumption, high-speed LSI technology, Takayasu Sakurai, Realize, 1998.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional technique has a problem that power consumption cannot be reduced due to charging / discharging of a word line and a bit line having a large load capacity.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a memory circuit and a data erasing and writing method capable of reducing power consumption when charging / discharging a word line and a bit line. To do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate. A memory circuit of an EEPROM comprising a plurality of storage elements connected to the bit line through, a word line connected to each storage element, a non-erasable block having a p-well and an erase block,
A selection circuit for selecting a power clock or 0 V output from the charge recycle power source connected to the word line;
The selection circuit connected to the word line of the erase block has means for selecting 0V and outputting it to the word line,
The selection circuit connected to the word line of the non-erased block has means for selecting a power clock from the charge recycle power source and outputting it to the word line, and charging and discharging the p-well with the power clock. .
[0013]
The present invention includes a source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate. An EEPROM memory circuit having a plurality of storage elements connected to the bit line through the word line, a word line connected to each storage element, and a p-well,
A selection circuit for selecting a power clock or 0 V, which is an output from a charge recycling type power supply, connected to a word line;
At the time of data writing, the power clock is selected by the selection circuit, the voltage of the bit line not to be written is boosted adiabatically to a predetermined voltage, and then the word line voltage is increased to the predetermined voltage by the power clock. Boosting means for adiabatically boosting and then adiabatically boosting the voltage of the word line to be written next to a predetermined higher voltage;
After boosting, the power clock is selected by the selection means, the voltage of the word line to be written is lowered adiabatically to a predetermined voltage, and then the voltage of the word line is simultaneously increased to the predetermined voltage using the power clock. And a step-down means for adiabatically dropping the voltage of the bit line not to be written to a predetermined voltage by using a power clock.
[0014]
The present invention includes a source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate. In a data erasing method in an EEPROM memory circuit comprising a plurality of memory elements connected to the bit line through the word line, a word line connected to each memory element, and a non-erasable block having a p-well and an erase block,
When erasing data, the voltage of the word line and p-well is boosted from 0V to the voltage necessary for erasing, and a power clock from the charge reusable power supply is output to the word line to adiabatically charge. And
When the voltage is lowered from the voltage necessary for erasing to 0 V, the power clock is output to the word line and the p-well to reduce adiabatically.
[0015]
The present invention includes a source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate. In a data write method in an EEPROM memory circuit having a plurality of storage elements connected to the bit line through the word lines, word lines connected to the storage elements, and p-well,
At the time of data writing, the bit line not to be written is adiabatically boosted to a predetermined voltage by a power clock from the charge reusable power supply ,
When the voltage is lowered from the boosted predetermined voltage to 0 V, the power clock is output to the bit line to which no writing is performed, and is lowered adiabatically .
[0016]
The present invention includes a source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate. In a data write method in an EEPROM memory circuit having a plurality of storage elements connected to the bit line through the word lines, word lines connected to the storage elements, and p-well,
At the time of data writing, each of the word line for writing and the word line for which writing is not performed is adiabatically boosted to a predetermined voltage by the power clock from the charge reusable power source ,
When the voltage is lowered from the boosted predetermined voltage to 0 V, the power clock is output to the word line where writing is performed and the word line where writing is not performed, and is lowered adiabatically .
[0017]
The present invention includes a source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate. In a data writing method in an EEPROM memory circuit having a plurality of storage elements connected to the bit line through the word line, a word line connected to each storage element, and a p-well,
At the time of data writing, the voltage of the bit line not to be written is adiabatically boosted to a predetermined voltage by the power clock from the charge reusable power source,
With the power clock, the voltage of the word line is boosted adiabatically to a predetermined voltage,
With the power clock, the voltage of the word line for writing is boosted adiabatically to a predetermined higher voltage,
With the power clock, the voltage of the word line to be written is lowered adiabatically to a predetermined voltage,
With the power clock, the voltage of the word line is lowered adiabatically to a predetermined voltage all at once.
By the power clock, the voltage of the bit line not to be written is lowered adiabatically to a predetermined voltage.
[0018]
As described above, according to the present invention, the word line and the bit line can be connected to the word line and the bit line by connecting the charge recycle power source (power clock (PCK)) having a gradually rising / falling waveform to the word line and the bit line. By using this PCK for charging / discharging, data can be erased and written, and power consumption required for charging / discharging can be reduced.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
[First Embodiment]
In this embodiment, a case where data is erased will be described.
[0021]
FIG. 1 shows a configuration of a memory circuit at the time of block erase of a NAND flash according to the first embodiment of the present invention. The circuit configuration itself of the memory circuit shown in the figure is the same as that of the conventional circuit shown in FIG. 8, but a power clock by a charge recycle type power supply is used when raising / lowering the voltage. For this purpose, a selector circuit (SEL) is connected to each of the selection gate SG1, the word lines WL1 to WL4, and the selection gate SG2, and a power clock (PCK) or 0V from a charge reusable power source is selected. Is configured to do. In addition, as a charge recycle type power source, [Japanese Patent Application No. 11-33953 “Multi-phase charge recycling stepped power source circuit”], [Shunji Nakata, el al., A low power multiplier using adiabatic charging bainary decision diagram circuit, Jpan. J. Appl. Phys. 39, 2305 (2000)].
[0022]
In the selective erase block A to be erased, 0V is selected in the selector circuit (SEL) of the word line. In the non-erased block B that is not erased, the power clock (PCK1 to PCK6) is selected in the selector circuit (SEL).
[0023]
FIG. 2 shows the time change of the voltage in the first embodiment of the present invention. Specifically, it is a staircase waveform when a switched capacitor is used, and a trigonometric sine waveform when an LC circuit is used.
[0024]
FIG. 3 shows the configuration of the selector circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3A shows that either PCK or 0V is output to OUT in response to the input signal S. Further, as shown in (b), a specific circuit selects and outputs PCK when S = 1, and selects and outputs 0 V when S = 0.
[0025]
[Second Embodiment]
In this embodiment, a case of writing data is described.
[0026]
FIG. 4 shows a configuration of a memory circuit at the time of writing to the NAND flash according to the second embodiment of the present invention. The circuit configuration itself of the memory circuit shown in the figure is the same as that of the conventional circuit shown in FIG. 12, but a power clock by a charge recycle type power supply is used when raising or lowering the voltage. For this purpose, a selector circuit (SEL) is connected to each of the selection gate SG1, the word lines WL1 to WL4, and the selection gate SG2 so as to select a power clock (PCK) or 0V from the charge reusable power source. It is configured.
[0027]
FIG. 5 shows an example of a voltage change by the charge recycle type power supply in the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart showing an operation in the second embodiment of the present invention.
[0028]
When writing data, the bit line BL1 to which data is written is set to 0V, and the bit line BL2 to which data is not written is boosted adiabatically to 7V using PCK (step 101). Next, the word line WL1 is adiabatically boosted to 10V using PCK (step 102), and only the word line WL2 to be written next is further adiabatically boosted to the write voltage 20V using PCK (step 103). ). Next, the voltage of the word line WL2 to be written is adiabatically lowered to 10 V using PCK by a completely reverse method. That is, only the word line WL2 is lowered from 20V to 10V (step 104). Next, the word lines WL1, WL2 are lowered adiabatically from 10V to 0V using PCK (step 105).
[0029]
Then, the bit line BL2 on which writing is not performed is lowered adiabatically to 0 V using PCK (step 106).
[0030]
The operation of the bit line and the word line shown here is an example, and the present invention is not limited to this, and other operation methods can be performed.
[0031]
Moreover, by using this PCK, as shown in FIG. 7, it becomes possible to reduce the energy at the time of charging / discharging to about 1/10 or less.
[0032]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.
[0033]
【The invention's effect】
In the conventional method, since charging / discharging of the word line and the bit line is performed by CMOS logic, there is a problem that the power consumption of charging / discharging is large. As described above, according to the present invention, By connecting the power clock (PCK), which is the output from the charge recycle type power supply with a gently rising / falling waveform, to the word line and bit line, the power consumption due to charging / discharging can be reduced to the conventional constant voltage. This can be reduced compared to a configuration in which the power supply is precharged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a memory circuit at the time of block erase of a NAND flash according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing a time change of voltage in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a selector circuit in the first embodiment of the invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a memory circuit at the time of writing in a NAND flash according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a time change of voltage in the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of the operation in the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing the effect of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a memory circuit at the time of block erase of a conventional NAND flash.
FIG. 9 is a diagram showing a time change of a conventional voltage.
FIG. 10 is a diagram illustrating threshold voltage values in an erased state and a written state.
FIG. 11 is a diagram illustrating a state of a tunnel current in an erase state and a write state.
FIG. 12 is a configuration diagram of a memory circuit at the time of conventional NAND flash writing.
FIG. 13 is a diagram showing a time change of a conventional voltage.
[Explanation of symbols]
PCK1-PCK6 power clock lines SG1, SG2 select gates WL1-WL4 word lines BL1, BL2 bit line VS source line SEL selector circuit

Claims (6)

ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有する非消去ブロックと消去ブロックからなるEEPROMのメモリ回路であって、
前記ワード線に接続される、電荷再利用型電源からの出力であるパワークロックまたは、0Vを選択する選択回路を有し、
前記消去ブロックのワード線に接続された前記選択回路は、0Vを選択して該ワード線に出力する手段を有し、
前記非消去ブロックのワード線に接続された前記選択回路は、電荷再利用電源からのパワークロックを選択して該ワード線に出力する手段を有し、p−wellに対してもパワークロックにより充放電することを特徴とするメモリ回路。
A source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate, and the bit line through the second selection gate A memory circuit of an EEPROM comprising a plurality of storage elements connected to each other, a word line connected to each storage element, a non-erasable block having a p-well and an erase block,
A power clock which is an output from the charge reusable power supply connected to the word line, or a selection circuit for selecting 0V;
The selection circuit connected to the word line of the erase block has means for selecting 0V and outputting it to the word line;
The selection circuit connected to the word line of the non-erased block has means for selecting a power clock from the charge recycle power supply and outputting it to the word line. The p-well is also charged with the power clock. A memory circuit characterized by discharging.
ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有するEEPROMのメモリ回路であって、
前記ワード線に接続される、電荷再利用型電源からの出力であるパワークロックまたは、0Vを選択する選択回路と、
データの書き込み時に、前記選択回路により前記パワークロックを選択して、該書き込みを行わないビット線の電圧を所定の電圧まで断熱的に昇圧し、次に、ワード線の電圧を該パワークロックにより所定の電圧まで断熱的に昇圧し、次に、書き込みを行うワード線の電圧を該パワークロックにより所定のより高い電圧まで断熱的に昇圧する昇圧手段と、
昇圧後に、前記選択手段より前記パワークロックを選択して、前記書き込みを行うワード線の電圧を所定の電圧まで断熱的に降下させ、次に、ワード線の電圧を該パワークロックにより一斉に所定の電圧まで断熱的に降下させ、前記書き込みを行わないビット線の電圧を該パワークロックにより所定の電圧まで断熱的に降下させる降圧手段と、を有することを特徴とするメモリ回路。
A source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate, and the bit line through the second selection gate A plurality of storage elements connected to each other, a word line connected to each storage element, and an EEPROM memory circuit having a p-well,
A selection circuit for selecting a power clock or 0V output from a charge recycle power source connected to the word line;
At the time of writing data, the selection circuit selects the power clock, and the voltage of the bit line not to be written is boosted adiabatically to a predetermined voltage, and then the voltage of the word line is determined by the power clock. Boosting means for adiabatically boosting the voltage of the word line to be written to, and then adiabatically boosting the voltage of the word line to be written to a predetermined higher voltage by the power clock;
After boosting, the power clock is selected by the selection means, and the voltage of the word line to be written is lowered adiabatically to a predetermined voltage. Next, the voltage of the word line is simultaneously A memory circuit comprising: a step-down means for adiabatically dropping to a voltage and adiabaticly dropping the voltage of the bit line not to be written to a predetermined voltage by the power clock.
ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有する非消去ブロックと消去ブロックからなるEEPROMのメモリ回路におけるデータ消去方法において、
データの消去時に、前記ワード線、前記p−wellの電位を0Vから消去に必要な電圧まで電圧を昇圧させる際に、電荷再利用型電源からのパワークロックを該ワード線に出力することにより断熱的に充電を行い、
消去に必要な電圧から0Vまで電圧を降下させる際に、前記パワークロックを前記ワード線及びp−wellに対して出力し、断熱的に低減することを特徴とするデータ消去方法。
A source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate, and the bit line through the second selection gate In a data erasing method in an EEPROM memory circuit composed of a plurality of memory elements connected to each other, a word line connected to each memory element, a non-erasable block having a p-well and an erase block,
When erasing data, when the voltage of the word line and the p-well is boosted from 0 V to a voltage necessary for erasing, a power clock from a charge reusable power supply is output to the word line for heat insulation. Recharge the battery,
A data erasing method, wherein when the voltage is lowered from a voltage necessary for erasing to 0 V, the power clock is output to the word line and the p-well to reduce adiabatically.
ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有するEEPROMのメモリ回路におけるデータ書き込み方法において、
データ書き込み時に、書き込みを行わないビット線を、電荷再利用型電源からのパワークロックにより、所定の電圧まで断熱的に昇圧し、
前記昇圧された所定の電圧から0Vまで電圧を降下させる際に、前記パワークロックを前記書き込みを行わないビット線に対して出力し、断熱的に下降させることを特徴とするデータ書き込み方法。
A source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate, and the bit line through the second selection gate In a data writing method in an EEPROM memory circuit having a plurality of storage elements connected to each other, a word line connected to each storage element, and a p-well,
At the time of data writing, the bit line not to be written is adiabatically boosted to a predetermined voltage by a power clock from the charge reusable power supply ,
A data writing method characterized in that, when the voltage is lowered from the boosted predetermined voltage to 0 V, the power clock is output to the bit line not to be written and lowered adiabatically .
ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有するEEPROMのメモリ回路におけるデータ書き込み方法において、
データの書き込み時に、書き込みを行うワード線及び、書き込みを行わないワード線をそれぞれ、電荷再利用型電源からのパワークロックにより、所定の電圧まで断熱的に昇圧し、
前記昇圧された所定の電圧から0Vまで電圧を降下させる際に、前記パワークロックを前記書き込みを行うワード線及び前記書き込みを行わないワード線に対して出力し、断熱的に下降させることを特徴とするデータ書き込み方法。
A source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate, and the bit line through the second selection gate In a data writing method in an EEPROM memory circuit having a plurality of storage elements connected to each other, a word line connected to each storage element, and a p-well,
At the time of data writing, each of the word line for writing and the word line for which writing is not performed is adiabatically boosted to a predetermined voltage by the power clock from the charge reusable power source ,
When the voltage is lowered from the boosted predetermined voltage to 0 V, the power clock is output to the word line that performs the writing and the word line that does not perform the writing, and is lowered adiabatically. To write data.
ソース線と、ビット線と、第1の選択ゲートと、第2の選択ゲートと、該ソース線と該第1の選択ゲートを通して縦積みに直列接続され、該第2の選択ゲートを通して該ビット線と接続される複数の記憶素子と、各記憶素子に接続されるワード線と、p−wellを有するEEPROMのメモリ回路におけるデータ書き込み方法において、
データの書き込み時に、電荷再利用型電源からのパワークロックにより、書き込みを行わないビット線の電圧を所定の電圧まで断熱的に昇圧し、
前記パワークロックにより、ワード線の電圧を所定の電圧まで断熱的に昇圧し、
前記パワークロックにより、書き込みを行うワード線の電圧を所定のより高い電圧まで断熱的に昇圧し、
前記パワークロックにより、前記書き込みを行うワード線の電圧を所定の電圧まで断熱的に降下させ、
前記パワークロックにより、ワード線の電圧を一斉に所定の電圧まで断熱的に降下させ、
前記パワークロックにより、前記書き込みを行わないビット線の電圧をを所定の電圧まで断熱的に降下させることを特徴とするデータ書き込み方法。
A source line, a bit line, a first selection gate, a second selection gate, and a serial connection in series through the source line and the first selection gate, and the bit line through the second selection gate In a data writing method in an EEPROM memory circuit having a plurality of storage elements connected to each other, a word line connected to each storage element, and a p-well,
At the time of data writing, the voltage of the bit line not to be written is adiabatically boosted to a predetermined voltage by the power clock from the charge reusable power source,
By the power clock, the voltage of the word line is boosted adiabatically to a predetermined voltage,
By the power clock, the voltage of the word line to be written is boosted adiabatically to a predetermined higher voltage,
By the power clock, the voltage of the word line to be written is lowered adiabatically to a predetermined voltage,
By the power clock, the voltage of the word lines is lowered adiabatically to a predetermined voltage all at once,
A data writing method, wherein the voltage of the bit line not to be written is lowered adiabatically to a predetermined voltage by the power clock.
JP2002331275A 2002-11-14 2002-11-14 Memory circuit and data erasing and writing method Expired - Fee Related JP4059065B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002331275A JP4059065B2 (en) 2002-11-14 2002-11-14 Memory circuit and data erasing and writing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002331275A JP4059065B2 (en) 2002-11-14 2002-11-14 Memory circuit and data erasing and writing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004164776A JP2004164776A (en) 2004-06-10
JP4059065B2 true JP4059065B2 (en) 2008-03-12

Family

ID=32808706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002331275A Expired - Fee Related JP4059065B2 (en) 2002-11-14 2002-11-14 Memory circuit and data erasing and writing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4059065B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11727991B2 (en) 2020-12-17 2023-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Conditionally precharging wordlines based on temperature and duration dependent voltage drops in a storage device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4956218B2 (en) * 2007-02-15 2012-06-20 株式会社東芝 Nonvolatile semiconductor memory device
KR101308014B1 (en) * 2007-07-10 2013-09-12 삼성전자주식회사 Nand flash memory device and program recovery method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11727991B2 (en) 2020-12-17 2023-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Conditionally precharging wordlines based on temperature and duration dependent voltage drops in a storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004164776A (en) 2004-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5132268B2 (en) Data erasing method of NAND flash memory device
KR100259972B1 (en) Non-volatile semiconductor memory device with more than two storage states per memory cell
US11631460B2 (en) Sequential write and sequential write verify in memory device
JP3661164B2 (en) Program method for nonvolatile semiconductor memory
KR100593325B1 (en) Method of writing and erasing semiconductor memory device and semiconductor memory device
WO1997008707A1 (en) Semiconductor non-volatile memory device and computer system using the same
TW200405355A (en) Non-volatile semiconductor memory device
JP2005025917A (en) Readout method for flash memory
JP2001195890A (en) Write method and write circuit for nonvolatile semiconductor memory device
JP2001052486A (en) Flash memory device and programming method thereof
JP2008269727A (en) Boost circuit, semiconductor memory device, and driving method thereof
US7260016B2 (en) Non-volatile semiconductor memory device and writing method therefor
TWI613653B (en) Flash memory device and erase method thereof
JP2004319065A (en) Nonvolatile semiconductor storage device and semiconductor integrated circuit device
JPH0982097A (en) Semiconductor non-volatile memory device and computer system using the same
JP2009151920A5 (en)
US20080043516A1 (en) Non-volatile, static random access memory with regulated erase saturation and program window
US20120281477A1 (en) Semiconductor memory device
JP4059065B2 (en) Memory circuit and data erasing and writing method
JP2000030473A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US9330774B2 (en) Semiconductor memory device
US7362614B2 (en) Non-volatile semiconductor storage apparatus
JP2001085633A (en) Semiconductor device having capacitance structure, charge pump circuit using the capacitance structure, and semiconductor device using charge pump circuit
US6747895B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory, data deletion method of nonvolatile semiconductor memory, information processing apparatus and nonvolatile semiconductor memory system
CN101504866A (en) Integrated Circuits and Discharge Circuits

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070710

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071210

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131228

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees