JP2007242137A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データの消去及び書込みを電気的に行うことが可能な不揮発性メモリを内蔵した半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit including a nonvolatile memory capable of electrically erasing and writing data.
データの消去及び書込みを電気的に行うことが可能な不揮発性メモリとしては、1ワード単位でデータの消去を行うことが可能なEEPROMの他に、一括又はブロック単位でデータの消去が可能なフラッシュメモリ等が存在する。不揮発性メモリは、格納した情報を電源遮断時においても保持できるので、CPUやマイコンを制御するプログラムを格納したり、不揮発性メモリを内蔵した半導体集積回路が搭載されるシステムにおいて使用される重要なデータを格納したりするために用いられる。 Non-volatile memories that can electrically erase and write data are EEPROMs that can erase data in units of words, and flash that can erase data in batches or blocks Memory etc. exist. Non-volatile memory can retain stored information even when the power is shut off, so it is important to store programs that control the CPU and microcomputer, and to be used in systems equipped with semiconductor integrated circuits that incorporate non-volatile memory. Used to store data.
そのような不揮発性メモリにおいて、プログラムや重要なデータを保護するために、一部の記憶領域におけるデータの消去及び書込みを禁止することが行われている。そのために、一般的なデータを記憶するための主記憶領域とは別個に、消去及び書込みの可否情報を記憶するための副記憶領域を設けておき、データの消去又は書込みを行う際に、副記憶領域に記憶されている消去及び書込みの可否情報が参照される。この消去及び書込みの可否情報に基づいて、消去又は書込みコマンドによって指示されたアドレスが、データを保護すべき領域にあるかデータを書換え可能な領域にあるかが判定され、当該アドレスがデータを保護すべき領域にある場合には、データの消去及び書込みが禁止される。 In such a nonvolatile memory, in order to protect programs and important data, erasure and writing of data in a part of storage areas are prohibited. For this purpose, a sub-storage area for storing erasure / write enable / disable information is provided separately from the main storage area for storing general data. Reference is made to the erasure / write enable / disable information stored in the storage area. Based on this erasure / write enable / disable information, it is determined whether the address indicated by the erase or write command is in an area where data should be protected or an area where data can be rewritten, and the address protects the data. When it is in the area to be stored, erasing and writing of data are prohibited.
関連する技術として、特許文献1には、重要なデータの消失を防止するために、消去ブロック単位毎に書込み/消去の禁止・許可を制御するためのフラグビット(ロックビット)用メモリセルを設けたフラッシュメモリにおいて、制御系回路を小型化し、ロックビット用メモリセルの特性や信頼性をデータ用メモリセルと同様にし、また、ロックビット用メモリセルの形成が容易に行える半導体不揮発性記憶装置が開示されている。
As a related technique,
この半導体不揮発性記憶装置は、複数のデータ記憶用メモリセルがマトリクス状に配置されたメモリアレイを有し、該メモリアレイへのデータの書込み及び消去をブロック単位で行う半導体不揮発性記憶装置であって、該メモリアレイ内に消去ブロック単位で対応して形成され、当該ブロック単位への書込み/消去を許可するか禁止するかを示すデータが書き込まれる書込み/消去禁止用メモリセル(ロックビット用メモリセル)と、アドレス指定されたブロックに対して書込み/消去禁止命令を受けた場合に、当該ブロックに対応する書込み/消去禁止用メモリセルに対して書込み/消去禁止データを書き込む制御手段とを有している。 This semiconductor nonvolatile memory device is a semiconductor nonvolatile memory device having a memory array in which a plurality of data storage memory cells are arranged in a matrix, and writing and erasing data in the memory array in units of blocks. A write / erase inhibit memory cell (lock bit memory) that is formed corresponding to each erase block in the memory array and into which data indicating whether write / erase to the block unit is permitted or prohibited is written. Cell) and a control means for writing write / erase inhibit data to the write / erase inhibit memory cell corresponding to the block when a write / erase inhibit command is received for the addressed block. is doing.
しかしながら、この半導体不揮発性記憶装置においては、書込み/消去禁止用メモリセルが、2次元マトリクス状に配置されたデータ記憶用メモリセルの列方向に沿って一列に設けられている。その結果、1本のロックビット線に接続された複数の書込み/消去禁止用メモリセルが、書込み用データラッチ又は専用のセンスアンプに接続されるので、これらの書込み/消去禁止用メモリセルにおけるデータの書込み又は読出しを一度に1ビット分しか行うことができず、データの書込み又は読出しに時間を要する。また、書込み/消去禁止用メモリセルのために、専用のセンスアンプが必要になってしまう。
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、データの消去及び書込みを電気的に行うことが可能な不揮発性メモリを内蔵した半導体集積回路において、消去及び書込みの可否情報等が記憶される副記憶領域を設ける場合に、副記憶領域に対する書込み及び読出しのための時間を短縮すると共に、副記憶領域用の回路規模を削減することを目的とする。 Accordingly, in view of the above points, the present invention provides a sub-memory in which erasure / write enable / disable information and the like are stored in a semiconductor integrated circuit incorporating a nonvolatile memory capable of electrically erasing and writing data. In the case of providing an area, it is an object to reduce the time for writing to and reading from the secondary storage area and to reduce the circuit scale for the secondary storage area.
上記課題を解決するため、本発明の1つの観点に係る半導体集積回路は、データの消去及び書込みを電気的に行うことが可能な不揮発性メモリを内蔵した半導体集積回路であって、N行M列(N、Mは2以上の整数)の2次元アレイ状に配置された複数のメモリセルを含み、(N−1)行M列のメモリセルによって構成される主記憶領域と1行M列のメモリセルによって構成される副記憶領域とを有するメモリセルアレイと、メモリセルアレイのそれぞれの行のメモリセルを構成する複数のトランジスタのコントロールゲートに各々が接続された複数のワードラインを駆動することにより、1行のメモリセルを選択する行デコーダと、主記憶領域のそれぞれの列のメモリセルを構成する複数のトランジスタのドレインに各々が接続された複数のビットラインを駆動することにより、少なくとも1列のメモリセルを選択する列デコーダと、メモリセルアレイに含まれている複数のメモリセルをそれぞれ構成する複数のトランジスタのソースを駆動するドライバと、行デコーダ及び列デコーダによって選択された少なくとも1つのメモリセルから少なくとも1つのビットラインを介してデータを読み出すセンスアンプと、副記憶領域の隣接する2つずつのメモリセルにそれぞれのスイッチ用トランジスタを介して各々が接続された複数のデータラッチ回路とを具備する。 In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit according to one aspect of the present invention is a semiconductor integrated circuit including a nonvolatile memory capable of electrically erasing and writing data, and includes N rows M A main storage area including a plurality of memory cells arranged in a two-dimensional array of columns (N and M are integers of 2 or more) and (N-1) rows and M columns of memory cells and 1 row and M columns And driving a plurality of word lines connected to control gates of a plurality of transistors constituting a memory cell in each row of the memory cell array. A row decoder for selecting one row of memory cells, and a plurality of transistors each connected to the drains of a plurality of transistors constituting the memory cells in each column of the main memory area A column decoder that selects at least one column of memory cells by driving a bit line; a driver that drives sources of a plurality of transistors that respectively configure a plurality of memory cells included in the memory cell array; a row decoder; A sense amplifier that reads data from at least one memory cell selected by the column decoder via at least one bit line, and two memory cells adjacent to each other in the sub storage area via respective switch transistors. And a plurality of connected data latch circuits.
この半導体集積回路は、副記憶領域のメモリセルからデータを読み出すのに先立って複数のデータラッチ回路をプリチャージするためのプリチャージ回路をさらに具備するようにしても良いし、電源投入時に、副記憶領域のメモリセルに格納されている複数ビットのデータを読み出してラッチするように、行デコーダ、ドライバ、スイッチ用トランジスタ、及び、プリチャージ回路を制御する制御回路をさらに具備するようにしても良い。 The semiconductor integrated circuit may further include a precharge circuit for precharging a plurality of data latch circuits prior to reading data from the memory cells in the sub storage area. A control circuit that controls a row decoder, a driver, a switching transistor, and a precharge circuit may be further provided so as to read and latch data of a plurality of bits stored in the memory cells of the storage area. .
ここで、メモリセルアレイが、データの分割消去を行うことが可能な主記憶領域を有し、制御回路が、副記憶領域から読み出された情報に基づいて、主記憶領域の一部の記憶領域におけるデータの消去及び書込みを禁止するようにしても良い。なお、副記憶領域の1行M列のメモリセルは、メモリセルアレイの最外列に配置されていることが望ましい。 Here, the memory cell array has a main storage area where data can be divided and erased, and the control circuit is a partial storage area of the main storage area based on information read from the sub storage area The erasing and writing of data may be prohibited. Note that the memory cells in the 1st row and the Mth column in the sub storage area are desirably arranged in the outermost column of the memory cell array.
さらに、複数のデータラッチ回路の各々が、副記憶領域の第1のメモリセルに接続された入力端子と副記憶領域の第2のメモリセルに接続された出力端子とを有する第1のインバータと、第2のメモリセルに接続された入力端子と第1のメモリセルに接続された出力端子とを有する第2のインバータとを含むようにしても良い。 Further, each of the plurality of data latch circuits includes a first inverter having an input terminal connected to the first memory cell in the secondary storage area and an output terminal connected to the second memory cell in the secondary storage area; A second inverter having an input terminal connected to the second memory cell and an output terminal connected to the first memory cell may be included.
本発明によれば、メモリセルアレイにおいて1行M列のメモリセルによって構成される副記憶領域を設け、副記憶領域の隣接する2つずつのメモリセルにそれぞれのスイッチ用トランジスタを介してデータラッチ回路を接続して、副記憶領域の複数のメモリセルに対するアクセスを一度にできるようにしたので、副記憶領域に対する書込み及び読出しのための時間を短縮すると共に、副記憶領域用の回路規模を削減することが可能となる。 According to the present invention, in the memory cell array, a sub storage area constituted by memory cells of one row and M columns is provided, and a data latch circuit is provided to each two adjacent memory cells of the sub storage area via the respective switching transistors. Are connected so that access to a plurality of memory cells in the secondary storage area can be performed at one time, so that the time for writing and reading to the secondary storage area is reduced and the circuit scale for the secondary storage area is reduced. It becomes possible.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路に内蔵されている不揮発性メモリの構成を示すブロック図である。この半導体集積回路は、データの消去及び書込みを電気的に行うことが可能な不揮発性メモリを内蔵している。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a nonvolatile memory built in a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. This semiconductor integrated circuit has a built-in nonvolatile memory capable of electrically erasing and writing data.
図1に示すように、この半導体集積回路は、制御回路1と、データラッチ部2と、アドレスバッファ3と、Xデコーダ4と、メモリセルアレイ5と、Yデコーダ6と、センスアンプ7と、I/Oインタフェース8と、SL(ソースライン)ドライバ9とを有している。
As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated circuit includes a
メモリセルアレイ5において、データの消去、書込み、読出しが行われる複数のメモリセルが、N行M列(N、Mは2以上の整数)の2次元アレイ状に配置されている。本実施形態においては、その内の(N−1)行M列のメモリセルによって主記憶領域5aが構成され、最外列(最上列又は最下列)の1行M列のメモリセルによって副記憶領域5bが構成される。主記憶領域5aの複数のメモリセルには、複数のワードラインWLと、複数のビットラインBLと、複数のソースラインSLとが接続されている。一方、副記憶領域5bの複数のメモリセルには、1本のワードラインWLと、1本のソースラインSLとが接続されている。
In the memory cell array 5, a plurality of memory cells from which data is erased, written and read are arranged in a two-dimensional array of N rows and M columns (N and M are integers of 2 or more). In the present embodiment, the (N-1) rows and M columns of memory cells constitute a main storage area 5a, and the outermost column (uppermost column or lowermost column) of 1 row and M columns of memory cells is sub-stored.
主記憶領域5aは、1ワード単位又は1ブロック単位で、データの分割消去を行うことが可能である。以下においては、主記憶領域5aが「セクター」という単位でデータの分割消去を行うことができるものとする。副記憶領域5bには、主記憶領域5a内のそれぞれの記憶領域(1セクター単位)における消去及び書込みの可否情報、及び/又は、この半導体集積回路が搭載されるシステムを管理するために使用される情報が格納される。例えば、機種情報やロット番号等のプロセス情報、内部電圧のトリミング情報、又は、冗長回路に関する情報を、副記憶領域5bに格納しても良い。以下においては、副記憶領域5bに格納される情報のことを「システム情報」という。
In the main storage area 5a, data can be divided and erased in units of one word or one block. In the following, it is assumed that the main storage area 5a can perform data divisional erasure in units of “sectors”. The
データラッチ部2は、制御回路1の制御の下で、副記憶領域5bのメモリセルにシステム情報を書き込み、電源投入時に、副記憶領域5bのメモリセルからシステム情報を読み出す。このように、メモリセルアレイ5の行方向に沿って設けられた副記憶領域5bのメモリセルにデータラッチ部2を接続するように不揮発性メモリを構成すれば、副記憶領域5bのメモリセルのためにYデコーダや専用のセンスアンプを設ける必要がなく、また、副記憶領域5bのメモリセルに複数ビットのデータを1度に書き込んだり、これらのメモリセルから複数ビットのデータを1度に読み出すことができる。
Under the control of the
アドレスバッファ3は、データの書込み又は読出し等が行われる1ワード分のメモリセルを指定するアドレスを入力すると、それらのメモリセルのセクターを指定するセクターアドレス及び各セクター内の行を指定する行アドレスをXデコーダ4に出力すると共に、それらのメモリセルの列を指定する列アドレスをYデコーダ6に出力する。
When the
Xデコーダ4は、メモリセルアレイ5のそれぞれの行のメモリセルを構成する複数のトランジスタのコントロールゲートに各々が接続された複数のワードラインWLをセクターアドレス及び行アドレスに基づいて駆動することにより、1行のメモリセルを選択する。また、Yデコーダ6は、主記憶領域5aのそれぞれの列のメモリセルを構成する複数のトランジスタのドレインに各々が接続された複数のビットラインBLを列アドレスに基づいて駆動することにより、少なくとも1列(例えば、8ビットのデータに対応する8列)のメモリセルを選択する。
The X decoder 4 drives a plurality of word lines WL respectively connected to control gates of a plurality of transistors constituting memory cells in each row of the memory cell array 5 based on the sector address and the row address, thereby Select a memory cell in a row. The
センスアンプ7は、Xデコーダ4及びYデコーダ6によって選択された少なくとも1つのメモリセル(例えば、8ビットのデータに対応する8つのメモリセル)から、対応するビットラインBLを介してデータを読み出す。I/Oインタフェース8は、書込みモードにおいて、外部から入力されたデータDINをビットラインBLに供給し、読出しモードにおいて、センスアンプ7によって読み出されたデータDOUTを外部に出力する。SLドライバ9は、少なくとも選択された行のメモリセルを構成するトランジスタのソースに、消去、書込み、読出しに応じて所定の電圧を印加する。
The
制御回路1は、電源投入時に、副記憶領域5bのメモリセルに格納されている複数ビットのデータを読み出してラッチするように、Xデコーダ4、SLドライバ9、データラッチ部2を制御する。システム情報として、主記憶領域5a内の一部のセクターに関する消去及び書込みの可否情報が記憶されている場合には、制御回路1が、その情報に基づいて、主記憶領域5a内の一部のセクターにおけるデータの消去及び書込みを禁止する。
The
図2は、図1に示すメモリセルアレイの一部の構造を示す断面図である。このメモリセルアレイに含まれている各メモリセル10は、フローティングゲート104及びコントロールゲート107を備えたトランジスタによって構成される。図2に示すように、P型基板100において、ドレインとなるN型不純物拡散領域101と、ソースとなるN型不純物拡散領域102とが形成されている。P型基板100上には、絶縁膜103を介してフローティングゲート104が形成され、さらに、絶縁膜105及び106を介してコントロールゲート107が形成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a partial structure of the memory cell array shown in FIG. Each
図3は、書込み、読出し、消去におけるメモリセル各部の電圧の例を示す図である。
メモリセルにデータを書き込む際には、Xデコーダ4が、選択されたメモリセルのコントロールゲート107にワードラインを介して第1の電圧(例えば、2V)を印加し、選択されないメモリセルのコントロールゲート107にワードラインを介してローレベルの電圧(例えば、0V)を印加する。また、Yデコーダ6が、データ「0」が書き込まれるメモリセルのドレイン101にビットラインを介してローレベルの電圧(例えば、0V)を印加し、データ「0」が書き込まれない(消去時のデータ「1」を維持する)メモリセルのドレイン101にビットラインを介して第2の電圧(例えば、4V)を印加する。SLドライバ9は、選択されたメモリセルのソース102にソースラインを介して高電圧(例えば、12V)を印加する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of voltages at various parts of the memory cell in writing, reading and erasing.
When writing data to the memory cell, the X decoder 4 applies a first voltage (for example, 2V) to the
この時、データ「0」が書き込まれるメモリセルにおいて、フローティングゲート104とソース102との間の容量結合によって、フローティングゲート104の電位が約10Vとなる。これにより、ドレイン101からソース102に流れる電子の一部が、チャネル・ホットエレクトロンとしてフローティングゲート104に注入される。その結果、データ「0」が書き込まれるメモリセルにおいて、フローティングゲート104が負に帯電し、コントロールゲート・ソース間のしきい電圧が高くなる。
At this time, in the memory cell in which data “0” is written, the potential of the floating
メモリセルに格納されているデータを読み出す際には、Xデコーダ4が、選択されたメモリセルのコントロールゲート107にワードラインを介して第3の電圧(例えば、4V)を印加し、選択されないメモリセルのコントロールゲート107にワードラインを介してローレベルの電圧(例えば、0V)を印加する。SLドライバ9は、選択されたメモリセルのソース102にソースラインを介してローレベルの電圧(例えば、0V)を印加する。このとき、センスアンプ側からビットラインを介してメモリセルに電流源を接続すると、データの書込み状態に応じて、ビットラインが、例えば2V又は0Vとなる。
When reading the data stored in the memory cell, the X decoder 4 applies a third voltage (for example, 4V) to the
即ち、データ「0」が書き込まれているメモリセルにおいては、フローティングゲート104に電子が溜まってコントロールゲート・ソース間のしきい電圧が高くなっているので、ドレイン電流が流れずビットラインが2Vとなる。一方、データ「0」が書き込まれていないメモリセルにおいては、フローティングゲート104に電子が溜まっていないのでコントロールゲート・ソース間のしきい電圧が低く、ドレイン電流が流れてビットラインが0Vとなる。センスアンプ7において、ビットラインの電圧を参照電圧と比較することにより、データを識別することができる。
That is, in the memory cell in which data “0” is written, electrons accumulate in the floating
メモリセルに格納されているデータを消去する際には、Xデコーダ4が、データが消去されるメモリセルのコントロールゲート107にワードラインを介して高電圧(例えば、15V)を印加し、Yデコーダ6が、データが消去されるメモリセルのドレイン101にビットラインを介してローレベルの電圧(例えば、0V)を印加し、SLドライバ9が、データが消去されるメモリセルのソース102にソースラインを介してローレベルの電圧(例えば、0V)を印加する。これにより、コントロールゲート107とフローティングゲート104の間に高電界が生じて、フローティングゲート104に溜まっていた電子がトンネル効果によってコントロールゲート107側に引き抜かれることにより、データの消去が行われる。消去された状態は、データ「1」に対応している。
When erasing the data stored in the memory cell, the X decoder 4 applies a high voltage (for example, 15V) to the
図4は、図1に示す不揮発性メモリの詳細な構成を示す回路図である。
図4に示すように、主記憶領域5aにおいて、2次元マトリクス状に配列されたメモリセル10を構成するトランジスタのコントロールゲートが、ワードラインWL0、WL1、・・・を介してXデコーダ4に接続され、ドレインが、ビットラインBL0、BL1、・・・を介してYデコーダ6に接続され、トランジスタのソースが、ソースラインSL0、SL1、・・・を介してSLドライバ9に接続されている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the nonvolatile memory shown in FIG.
As shown in FIG. 4, in the main memory area 5a, the control gates of the transistors constituting the
また、副記憶領域5bにおいて、行方向に隣接する2つのメモリセル51及び52がペアとして用いられ、1ペアのメモリセル51及び52に1組の相補的なデータDi及びDiバーが格納される。メモリセル51及び52を構成するトランジスタのコントロールゲートが、ワードラインWLSを介してXデコーダ4に接続され、ドレインが、ドレインラインDL0、DL1、・・・を介してデータラッチ部2に接続され、ソースが、ソースラインSLSを介してSLドライバ9に接続されている。
In the
データラッチ部2においては、副記憶領域5bの各ペアのメモリセル51及び52に対応して、1組のスイッチ用トランジスタ21及び22と、インバータ23及び24で構成されるデータラッチ回路と、プリチャージ用のトランジスタ25〜27とが設けられている。トランジスタ21及び22は、ゲートにハイレベルのスイッチオン信号SWONが印加されたときに、オン状態となる。トランジスタ25〜27は、ゲートにハイレベルのプリチャージ信号PREが印加されたときに、ドレインラインDL0、DL1、・・・をVDD/2にプリチャージする。
In the data latch
副記憶領域5bのメモリセルにデータを書き込む際には、Xデコーダ4が、メモリセル51及び52のコントロールゲートにワードラインWLSを介して第1の電圧(例えば、2V)を印加し、SLドライバ9が、メモリセル51及び52のソースにソースラインSLSを介して高電圧(例えば、12V)を印加する。さらに、制御回路1が、スイッチオン信号SWONを所定の期間ハイレベルとすることにより、トランジスタ21及び22がオン状態となる。これにより、外部からデータラッチ回路に入力されてラッチされているデータDi及びDiバー(i=0、1、・・・)が、それぞれのペアのメモリセル51及び52に書き込まれる。
When data is written to the memory cell in the
副記憶領域5bのメモリセルからデータを読み出す際には、Xデコーダ4が、メモリセル51及び52のコントロールゲートにワードラインWLSを介して第3の電圧(例えば、4V)を印加し、SLドライバ9が、メモリセル51及び52のソースにソースラインSLSを介してローレベルの電圧(例えば、0V)を印加する。さらに、制御回路1が、プリチャージ信号PREを一旦ハイレベルとすることにより、トランジスタ25〜27をオン状態として、ドレインラインDL0、DL1、・・・をプリチャージした後、スイッチオン信号SWONを所定の期間ハイレベルとすることにより、トランジスタ21及び22がオン状態となる。これにより、各ペアのメモリセル51及び52に格納されているデータDi及びDiバー(i=0、1、・・・)が読み出されて、それぞれのラッチ回路にラッチされる。
When data is read from the memory cell in the
次に、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の起動時の動作について、図4〜図6を参照しながら説明する。図5は、制御回路に含まれているスイッチ制御回路の構成を示す回路図であり、図6は、図5に示す各部の電圧の変化を示す波形図である。 Next, an operation at the time of startup of the semiconductor integrated circuit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a switch control circuit included in the control circuit, and FIG. 6 is a waveform diagram showing a change in voltage of each part shown in FIG.
図5に示すように、スイッチ制御回路1aには、電源電位VDD及びVSSと、POR(パワーオン・リセット)信号とが、半導体集積回路の外部から供給される。なお、本実施形態において、電源電位VSSは接地電位(0V)であるものとする。スイッチ制御回路1aは、外部から供給されるPOR信号を第1の遅延時間D1だけ遅延させる遅延素子11と、外部から供給されるPOR信号及び遅延されたPOR1信号が入力されるAND回路12と、遅延素子11から出力されるPOR1信号を第2の遅延時間D2だけ遅延させる遅延素子13と、遅延素子11から出力されるPOR1信号及び遅延されたPOR2信号が入力されるAND回路14とを含んでいる。遅延素子11及び13としては、直列に接続された複数の論理回路(バッファ等)によるゲート遅延を用いても良い。また、AND回路12及び14の各々は、一方の入力端子が反転入力となっている。
As shown in FIG. 5, power supply potentials V DD and V SS and a POR (power on reset) signal are supplied to the switch control circuit 1a from the outside of the semiconductor integrated circuit. In the present embodiment, the power supply potential VSS is assumed to be the ground potential (0 V). The switch control circuit 1a includes a
図6に示すように、電源投入時に電源電圧(VDD−VSS=VDD)が立ち上がると、POR信号がローレベルからハイレベルに活性化される。第1の遅延時間D1が経過した後、POR1信号がローレベルからハイレベルに変化し、さらに第2の遅延時間D2が経過した後、POR2信号がローレベルからハイレベルに変化する。AND回路12は、POR信号及びPOR1信号に基づいて、1パルスのプリチャージ信号PREを生成し、AND回路14は、POR1信号及びPOR2信号に基づいて、1パルスのスイッチオン信号SWONを生成する。
As shown in FIG. 6, when the power supply voltage (V DD −V SS = V DD ) rises when the power is turned on, the POR signal is activated from the low level to the high level. After the first delay time D1 elapses, the POR1 signal changes from low level to high level, and after the second delay time D2 elapses, the POR2 signal changes from low level to high level. The AND
再び図4を参照すると、データラッチ部2は、制御回路1からプリチャージ信号PRE及びスイッチオン信号SWONを入力する。プリチャージ信号PREがハイレベルとなっている期間において、トランジスタ25〜27がオン状態となって、ドレインラインDL0、DL1、・・・がVDD/2にプリチャージされる。その後、スイッチオン信号SWONがハイレベルとなっている期間において、スイッチ用トランジスタ21及び22がオン状態となって、副記憶領域5bのメモリセル51及び52がデータラッチ部2に接続される。
Referring to FIG. 4 again, the
データラッチ部2において、インバータ23及び24によって構成されるデータラッチ回路は、メモリセル51及び52に格納されているデータDi及びDiバーに従って出力レベルを確定させる。即ち、データDi及びDiバーは互いに相補的であるので、メモリセル51及び52を構成する2つのトランジスタのドレイン電圧には、データDi及びDiバーに従って電位差が生じる。従って、データラッチ回路は、その電位差に基づいて、メモリセル51及び52に格納されているデータをラッチする。このように、データラッチ回路を用いてデータを読み出す構成としたので、副記憶領域5bのメモリセル用のYデコーダやセンスアンプを設けることなく、データの正確な読出しを行うことができる。
In the data latch
ここで、副記憶領域5bに格納されているシステム情報が、主記憶領域5a内の一部のセクターにおける消去及び書込みの可否情報である場合について説明する。電源投入時に消去及び書込みの可否情報が副記憶領域5bから読み出された後、外部から消去又は書込みコマンドが入力されると、制御回路1は、読み出された消去及び書込みの可否情報に基づいて、コマンドにおいて指定されたアドレスが保護すべきセクターに対応するか否かを判定し、指定されたアドレスが保護すべきセクターに対応する場合には、そのコマンドをリセットする。これにより、主記憶領域5aに格納されているプログラムや重要なデータを保護することが可能となる。
Here, a case will be described in which the system information stored in the
1 制御回路、 1a スイッチ制御回路、 2 データラッチ部、 3 アドレスバッファ、 4 Xデコーダ、 5 メモリセルアレイ、 5a 主記憶領域、 5b 副記憶領域、 6 Yデコーダ、 7 センスアンプ、 8 I/Oインタフェース、 9 SLドライバ、 10、51、52 メモリセル、 11、13 遅延素子、 12、14 AND回路、 100 P型基板、 101 ドレイン、 102 ソース、 103、105、106 絶縁膜、 104 フローティングゲート、 107 コントロールゲート
DESCRIPTION OF
Claims (6)
N行M列(N、Mは2以上の整数)の2次元アレイ状に配置された複数のメモリセルを含み、(N−1)行M列のメモリセルによって構成される主記憶領域と1行M列のメモリセルによって構成される副記憶領域とを有するメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイのそれぞれの行のメモリセルを構成する複数のトランジスタのコントロールゲートに各々が接続された複数のワードラインを駆動することにより、1行のメモリセルを選択する行デコーダと、
前記主記憶領域のそれぞれの列のメモリセルを構成する複数のトランジスタのドレインに各々が接続された複数のビットラインを駆動することにより、少なくとも1列のメモリセルを選択する列デコーダと、
前記メモリセルアレイに含まれている複数のメモリセルをそれぞれ構成する複数のトランジスタのソースを駆動するドライバと、
前記行デコーダ及び前記列デコーダによって選択された少なくとも1つのメモリセルから少なくとも1つのビットラインを介してデータを読み出すセンスアンプと、
前記副記憶領域の隣接する2つずつのメモリセルにそれぞれのスイッチ用トランジスタを介して各々が接続された複数のデータラッチ回路と、
を具備する半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit including a nonvolatile memory capable of electrically erasing and writing data,
A main storage area including a plurality of memory cells arranged in a two-dimensional array of N rows and M columns (N and M are integers of 2 or more) and (N-1) rows and M columns of memory cells and 1 A memory cell array having a secondary storage area composed of memory cells in rows and M columns;
A row decoder for selecting one row of memory cells by driving a plurality of word lines each connected to the control gates of a plurality of transistors constituting each row of memory cells in the memory cell array;
A column decoder for selecting at least one column of memory cells by driving a plurality of bit lines respectively connected to the drains of a plurality of transistors constituting the memory cells in each column of the main storage area;
A driver for driving sources of a plurality of transistors respectively constituting a plurality of memory cells included in the memory cell array;
A sense amplifier that reads data from at least one memory cell selected by the row decoder and the column decoder via at least one bit line;
A plurality of data latch circuits each connected to two adjacent memory cells in the sub storage area via respective switching transistors;
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記制御回路が、前記副記憶領域から読み出された情報に基づいて、前記主記憶領域の一部の記憶領域におけるデータの消去及び書込みを禁止する、
請求項3記載の半導体集積回路。 The memory cell array has a main storage area capable of performing divided erasure of data,
The control circuit prohibits erasing and writing of data in a partial storage area of the main storage area based on information read from the secondary storage area.
The semiconductor integrated circuit according to claim 3.
Each of the plurality of data latch circuits has a first inverter having an input terminal connected to the first memory cell in the sub storage area and an output terminal connected to the second memory cell in the sub storage area And a second inverter having an input terminal connected to the second memory cell and an output terminal connected to the first memory cell. Semiconductor integrated circuit.
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JP2020165848A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Latch array circuit and semiconductor integrated circuit |
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- 2006-03-08 JP JP2006062837A patent/JP2007242137A/en not_active Withdrawn
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