JPH06168597A - フラッシュメモリ及びレベル変換回路 - Google Patents

フラッシュメモリ及びレベル変換回路

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JPH06168597A
JPH06168597A JP6011693A JP6011693A JPH06168597A JP H06168597 A JPH06168597 A JP H06168597A JP 6011693 A JP6011693 A JP 6011693A JP 6011693 A JP6011693 A JP 6011693A JP H06168597 A JPH06168597 A JP H06168597A
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voltage
transistor
source
potential
gate
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Application number
JP6011693A
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English (en)
Inventor
Yasushi Ryu
靖 笠
Kiyoyoshi Itano
清義 板野
Kazuki Ogawa
和樹 小川
Shoichi Kawamura
祥一 河村
Takao Akaogi
隆男 赤荻
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はフラッシュメモリに関し、消去時に
コントロールゲートに印加する負電圧を供給するロウデ
コーダの構成を小型で製作の容易なものにすることを目
的とする。 【構成】 アドレス信号をデコードしてメモリセルアレ
イ1をアクセスするデコード部4を備えるフラッシュメ
モリにおいて、デコード部4からの信号に応じて第1電
源端子6に印加される電圧と第2電源端子7に印加され
る電圧とを選択的に出力する駆動部5を有し、第1電源
端子6と第2電源端子7に与える電圧の高低関係を書込
・読出時と消去時とで反転するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記憶した情報を一括し
て又はブロック毎に一括して電気的消去が可能な不揮発
性半導体記憶装置、いわゆるフラッシュメモリに関し、
特に消去時にメモリセルの制御電極(コントロールゲー
ト)に負電圧を印加する不揮発性半導体記憶装置に関す
る。なお以下の説明においては、上記のフラッシュメモ
リという名称を使用することとする。
【0002】
【従来の技術】図60に、従来のフラッシュメモリの一
般的な概略構成図を示す。メモリセルアレイ501に対
して、ロウデコーダ503及びコラムデコーダ502で
それぞれロウデコード信号RDC及びコラムデコード信
号CDCをデコードしてアクセスする構成である。
【0003】フラッシュメモリでは、メモリセルに蓄え
られた電荷の有無で情報を記憶しており、図61に、そ
のメモリセルの構造例を示す。同図に示すように、ゲー
トは、コントロールゲートCG及びフローティングゲー
トFGの2層構造であり、コントロールゲートCGがワ
ード線WLiに、ドレインDがビット線BLiに、それ
ぞれ接続されている。
【0004】フラッシュメモリには、大きく分けてNO
R型とNAND型と呼ばれる二つのタイプがあり、メモ
リセルへの情報の書き込み、読み出し及び消去の方法が
若干異なる。以下NOR型のフラッシュメモリを例とし
てメモリセルへの情報の書き込み、読み出し及び消去に
ついて説明する。このような構造のメモリセルに対して
情報を書き込むには、図62の(1)に示すように、W
Li=VPP(約12〔V〕)、BLi=約6〔V〕、S
=0〔V〕として、コントロールゲートCGとドレイン
Dに高電圧を加えてメモリセルに電流を流す。この時、
メモリセルを流れる電子の一部はドレインD付近の高電
界により加速されてエネルギを獲得し、ゲート絶縁膜の
エネルギ障壁を越えてフローティングゲートFGに注入
される。フローティングゲートFGは他の回路部分と電
気的に接続されていないために、電荷を半永久的に蓄え
ることができる。
【0005】また、メモリセルの情報を読み出すには、
図62の(2)に示すように、WLi=VCC(約5
〔V〕)、BLi=約1〔V〕、S=0〔V〕として、
ワード線WLiとビット線BLiによりメモリセルを選
択する。フローティングゲートFGに蓄えられた電荷に
よりセルトランジスタのしきい値が変化し、選択された
メモリセルに流れる電流は蓄積された情報に応じて変化
する。この電流を検出し増幅することで情報が外部に読
み出される。
【0006】また、メモリセルの情報を消去するには、
図62の(3)に示すように、WLi=約0〔V〕、B
Li=開放、S=VPP(約12〔V〕)として、ドレイ
ンDを開放して、コントロールゲートCGに約0〔V〕
の電位を、ソースSに高電位をそれぞれ印加していた。
ところが、ソースSに高電位をかけるため、ソース側拡
散層の耐圧を高くする必要があり、深い拡散が必要にな
り、セル面積縮小の妨げとなっていた。
【0007】また、分割して消去するためには、ソース
側配線(VSS線)が部分的に別電位となるようにする必
要があり、配線分離や駆動回路の増加のため、チップサ
イズが大きくなっていた。この問題を解決するために、
ワード線WLiに負電圧を印加する方法がある。つま
り、図62の(4)に示すように、コントロールゲート
CGに負電圧(約−10〔V〕)、ソースSにVCC(約
5〔V〕)をそれぞれ印加し、ドレインDを開放して消
去する。
【0008】この場合、ソースSにかかる電位が低いの
で、ソース側の耐圧を上げる必要がなく、セル縮小に寄
与し、また、コントロールゲートCGの電位を選択的に
負にすることにより、部分的消去が可能になる。後述す
るように、消去方法にはフローティングゲート内の電荷
をチャンネル、すなわち基板に引き抜くチャンネル消去
方法もあるが、その場合にもコントロールゲートには負
電圧を印加する。前述のNAND方式のフラッシュメモ
リの消去方法はこのチャンネル消去方法を使用する。
【0009】実際のフラッシュメモリでは、図60のよ
うにメモリセルがアレイ状に多数配列されており、書込
時及び読み出し時のコントロールゲートCG及びドレイ
ンDへの電圧の印加は、ワード線及びビット線を介して
ロウデコーダ503及びコラムデコーダ502により行
なわれる。すなわち、書込時には書込を行なうメモリセ
ルに接続されるワード線(選択ワード線)には高電圧V
PPが印加され、それ以外のワード線(非選択ワード線)
には零(接地)電圧VSSが印加される。そして選択ビッ
ト線には約6Vが印加され、非選択ビット線は開放され
る。同様に読出時には、選択ワード線に正電圧VCCが印
加され、非選択ワード線には零電圧VSSが印加され、選
択ビット線には約1Vが印加され、非選択ビット線は開
放される。いずれの場合も、ソースSには零電圧VSS
印加される。このようにして各メモリセルを個別にアク
セスして、情報の書込及び読出が行なえる。
【0010】従って、図60のロウデコーダ503は、
ロウデコード信号RDCに従ってワード線WLiに印加
する電圧を、電源VP とVB の間で選択するが、電源V
P の電圧は書込時と読出時で変える必要がある。すなわ
ち書込時には電源VP の端子に高電圧VPPが、読出時に
はVP に正電圧VCCが印加されるように切り換える必要
がある。ロウデコーダ503に入力されるロウデコード
信号RDCは書込及び読出モードにかかわらず一定であ
り、ロウデコーダ503は選択信号に応じて異なる電圧
レベルの信号に切り換えるレベル変換機能を有すること
になる。
【0011】負電圧印加による消去時には図62の
(4)に示すように、ドレインDを開放し、ソースSに
正電圧VCCを印加し、コントロールゲートCGに負電圧
BBを印加する必要がある。コントロールゲートCGへ
の負電圧VBBの印加は消去するブロック毎に行なわれ、
消去しないブロックのワード線には正電圧VCCが印加さ
れる。
【0012】ワード線への負電圧の印加を行なうために
は、図63に示すように、メモリセルアレイ1を挟んで
ロウデコーダの反対側に負電圧発生回路504を設けて
ワード線を接続し、それぞれの間に分離用スイッチ回路
を設け、このスイッチ回路によって、書き込み及び読み
出しモード時には負電圧発生回路を切り離し、消去時に
はロウデコーダを切り離すことが考えられる。図63で
は、ロウデコーダ503とメモリセルアレイ501との
間にpチャンネルトランジスタ505と506を設けて
分離用スイッチとしている。
【0013】しかし図63の回路では、読み出し及び書
き込みの通常動作時に、ワード線WLiの電位が消去状
態のセルの閾電圧Vthよりpチャンネルトランジスタの
閾電圧Vth分高くなる恐れがあり、またpチャンネルト
ランジスタを介するので、ワード線WLiの立ち下がり
の速度遅延を来たし易いという問題がある。またワード
線に選択的に負電圧を印加するためには、負電圧発生回
路をロウデコーダ回路に類似したものにする必要があ
り、その分回路が大規模になるという問題がある。
【0014】そこでロウデコーダを利用してワード線に
負電圧を印加することが考えられる。しかしフラッシュ
メモリでは、読み出し時及び書き込み時には、選択され
たワード線WLiが高電圧になり、非選択のワード線W
Lj(j≠i)を接地電圧の電位にしなければならない
が、消去時においては、選択されたワード線WLiを負
電位に、非選択のワード線WLjを正電位にする必要が
ある。
【0015】つまり、読み出し及び書き込み時において
は、 (選択ワード線WLiの電位)>(非選択ワード線WL
jの電位) であるのに対し、消去時においては、 (選択ワード線WLiの電位)<(非選択ワード線WL
jの電位) にしなければならず、電位差の関係を逆転させてやる必
要がある。そのためロウデコーダがワード線に印加する
負電圧を供給する時には、ロウデコーダは従来のレベル
変換機能に加えて負電圧VBBと正電圧VCCへのレベル変
換機能を有すると共に、ワード線の選択と非選択の論理
値に対してワード線に印加する電圧の高低関係を逆転で
きることが必要である。
【0016】図64は、ワード線への負電圧印加をロウ
デコーダで行なう時のロウデコーダの機能構成図であ
る。図示のように、ロウデコーダ503は、デコード部
507、論理変換部508、レベル変換部509、駆動
部510を有する。デコード部507はロウデコード信
号RDCをデコードしてこのロウデコーダ503に接続
されるワード線が選択か非選択かを判定する部分であ
る。駆動部510はワード線を駆動するために大きな駆
動能力を有する。ここで駆動部以外のデコード部50
7、論理変換部508、及びレベル変換部509の順序
は自由に変えることができる。例えば、レベル変換部5
09を最初に配置する等の場合である。しかしレベル変
換部509を前側に配置した場合、それ以降の部分はす
べてレベル変換された電圧レベルで動作する必要があ
る。また論理変換部508の機能をロウデコーダ103
に設けず、アドレス信号自体を変えることも可能である
が、その場合にはアドレス信号を変換する部分が必要に
なる。
【0017】いずれにしろワード線への負電圧印加を行
なうロウデコーダは上記のような機能を必要とし、その
回路構成が複雑になるという問題がある。また前述のよ
うに、フラッシュメモリの消去は、量子トンネル効果を
利用してフローティングゲートからチャネル、もしくは
ソースに電子を引き抜くことにより行う。しかしこの引
き抜かれる電子による電流(トンネル電流)は、フロー
ティングゲートとチャネル、もしくはソース間の電界の
指数関数であり、この電界が変化するとトンネル電流は
指数関数的に変化する。フローティングゲートとチャネ
ル、もしくはソース間の電界は、コントロールゲートと
チャネル、もしくはソース間の電圧で決まるので、この
電圧が変化すれば、トンネル電流が指数関数的に変化す
ることになる。トンネル電流の大きさがフラッシュメモ
リの消去時間を決めているので、コントロールゲートと
チャネル、もしくはソース間の電圧が変化すれば、消去
時間も大きく変化することになる。
【0018】コントロールゲートとチャネル、もしくは
ソース間の電圧が1V変化すると消去時間はおよそ1桁
変化する。消去時間には規格があり、規格時間内に消せ
ないフラッシュメモリは不良とされる。フラッシュメモ
リを携帯機器に搭載することを考えたとき、携帯機器を
駆動している電池が弱くなったとすると、消去時、コン
トロールゲートとチャネル、もしくはソース間の電圧が
小さくなる恐れがある。このとき、前述した理由から、
消去時間が大幅に長くなり、規格時間内に消去できず、
不良と判断される頻度が増大するという問題がある。
【0019】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、負電圧印加可能なロウデコーダを簡単な回路で
実現したフラッシュメモリの提供、及び電源電圧等の外
部の状態が変化しても安定した消去特性を有するフラッ
シュメモリの提供を目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1の態様の半導体記憶装置は、メモリセ
ルアレイと、複数の信号をデコードして前記メモリセル
アレイをアクセスするデコード部とを備える半導体記憶
装置であって、第1の電源端子と第2の電源端子とを備
え、前記デコード部の出力を入力して、前記第1の電源
端子に印加される電圧若しくは該電圧に近い電圧と、前
記第2の電源端子に印加される電圧若しくは該電圧に近
い電圧とを、選択的に出力する駆動部を有して構成し、
前記駆動部は、前記第1の電源端子に第1の電圧を、前
記第2の電源端子に前記第1の電圧より低い第2の電圧
を、それぞれ与える第1の動作モードと、前記第1の電
源端子に第3の電圧を、前記第2の電源端子に前記第3
の電圧より高い第4の電圧を、それぞれ与える第2の動
作モードとを備え、前記第1または第2の動作モードに
応じて出力電圧を切り換えることを特徴とする。
【0021】また本発明の第2の態様は、第1の端子を
入力信号が入力される入力端子に接続され、第2の端子
を第1の出力信号が出力される第1の出力端子に接続さ
れた第1の接続スイッチ素子と、第1の端子を前記入力
端子に接続され、第2の端子を第2の出力信号が出力さ
れる第2の出力端子に接続された第2の接続スイッチ素
子と、入力端子を前記第1の接続スイッチ素子の第2の
端子に接続され、出力端子を前記第2の出力端子に接続
され、電源的には、電源電圧以上の所望の電圧が供給さ
れる第1の電圧線と接地電圧以下の所望の電圧が供給さ
れる第2の電圧線との間に接続された第1のインバータ
と、入力端子を前記第2の接続スイッチ素子の第2の端
子に接続され、出力端子を前記第1の出力端子に接続さ
れ、電源的には、前記第1の電圧線と前記第2の電圧線
との間に接続された第2のインバータとを設けて構成さ
れていることを特徴とするレベル変換回路、及びこのよ
うなレベル変換回路をロウデコーダに備えるフラッシュ
メモリである。
【0022】また本発明の第3の態様のフラッシュメモ
リは、基板又はウエルの電位に対して負である電圧を発
生する負電圧源を備え、発生された負電圧をコントロー
ルゲートに印加することでフローティングゲート内の電
荷を消去するフラッシュメモリであって、負電圧源が発
生する負電圧が、基板又はウエルの電位に対して所定値
になるように規制する電圧規制手段を備えることを特徴
とする。
【0023】
【作用】本発明のフラッシュメモリでは、ロウデコーダ
の駆動部において論理変換を行なえるようにすることで
論理変換部を省いて回路構成を簡単化する。そのため
に、駆動部を第1電源端子と第2電源端子に印加される
電圧を選択的に出力できるように構成し、モードに応じ
て第1電源端子と第2電源端子に印加する電圧の高低関
係を逆転させる。また第2の態様のレベル変換回路はレ
ベル変換機能と共に論理反転機能も有するので回路構成
が簡単になる。
【0024】ここで駆動部からワード線に負電圧を印加
するために必要な条件について簡単に説明する。図1は
本発明第1の態様に基づくロウデコーダの例を示す図で
あり、図1の(1)は回路例を示し、図1の(2)は駆
動部5の構造例を示す図である。図1の(1)におい
て、4はデコード部であり、5が駆動部である。レベル
変換回路はデコード部4の前に設けられているがここで
は図示していない。電源端子V1 とV2 には書込、読出
及び消去の各モードに応じて高電圧VPPと零電圧V SS
正電圧VCCと零電圧VSS及び負電圧VBBと正電圧VCC
印加され、入力信号IDCに応じて選択時には信号OD
CがVINになってpチャンネルトランジスタTp 3がオ
ン状態になり、電源端子V1 の電圧が出力される。非選
択時にはnチャンネルトランジスタTn 3がオン状態に
なり、電源端子V2 の電圧が出力される。
【0025】ここでこの駆動部5は、図1の(2)に示
すように、2重ウエル構造になっている。これは駆動部
5の端子に負電圧を印加すると、基板と拡散層間が順バ
イアスになり、電流が流れて所定の電圧を出力できなく
なるという問題を防止するためである。図2はロウデコ
ーダを介しては負電圧を印加しない従来のフラッシュメ
モリの駆動部の構造例である。(1)がP型基板の場合
を示し、(2)がN型基板にPウエルを形成した場合を
示している。
【0026】図2の(1)に示すようにP形基板でNw
ellの場合、基板自体を下げると、通常電圧で動作し
ている箇所の特性が変化して、部分的に負にできず、負
電圧発生回路の負荷が重くなるという問題が生じる。ま
た、N形基板でPwellの場合、Pwellの電位を
必要な箇所だけ負電位にすれば、上記問題は解決できる
が、書き込み時にpチャネル形トランジスタの基板バイ
アスを部分的にVPPにすることができないという問題が
生じる。
【0027】このような問題が生じないためには、負電
圧駆動する駆動部5の構造として、(a)図3の(1)
に示す如く、P形基板上にあるNwell領域内にPw
ell領域を形成し、その中にnチャネル形MOSトラ
ンジスタを形成するか、(b)図3の(2)に示す如
く、N形基板上にあるPwell領域内にNwell領
域を形成し、その中にpチャネル形MOSトランジスタ
を形成するか、(c)SOI(Silicon On
Insulator)構造、即ち絶縁基板上にpチャネ
ル形トランジスタやnチャネル形トランジスタを形成
し、Pwell領域を負バイアスするかの、何れかを行
なえば、メモリセルのコントロールゲートCGに対して
負電圧印加は可能となる。本発明の駆動部は上記いずれ
かの構造を有するので、ロウデコーダでの負電圧印加が
可能になる。
【0028】更に、本発明の別の基本構成を有するフラ
ッシュメモリにおいては、基板又はウエルに対して負で
ある電圧を負電圧源が発生し、この負電圧をコントロー
ルゲートに印加することで消去を行なうが、この時電圧
規制手段によって基板又はウエルに対する負電圧の電圧
値が一定値になる。これにより電圧源の電圧変動にかか
わらず、コントロールゲートと基板又はウエルとの間に
は一定の電圧が印加されるため安定した消去が行なえ
る。
【0029】
【実施例】次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。図4は本発明の第1実施例に係るフラッシュ
メモリの基本構成図である。図4に示すように、第1実
施例のフラッシュメモリは、メモリセルアレイ1、ロウ
デコーダ3、アドレスバッファプリデコーダ17、レベ
ル変換回路9、駆動部電源切換回路11、高電圧供給部
13、低電圧供給部14、及び電源制御回路15とから
構成されている。本実施例では、レベル変換をワード線
毎に行なわず、レベル変換回路9でロウデコード信号R
DCのレベルを変換した後、各デコード部に入力してい
る。これによりレベル変換回路9は共通化できる。
【0030】メモリセルアレイ1を構成するメモリセル
は、従来例と同様に、図61に示す構造を持つ。ロウデ
コーダ3は、各ワード線WLi毎にデコード部4及び駆
動部5を備えて構成されている。デコード部4及び駆動
部5の回路図を、それぞれ図5の(1)及び(2)に示
す。
【0031】デコード部4は、レベル変換回路9からの
複数の信号IDCをデコードしてメモリセルアレイ1を
アクセスする。また駆動部5は、第1の電源端子6と第
2の電源端子7とを備えて、デコード部4の出力を入力
して、該入力の電圧レベルに応じて、第1の電源端子6
に印加される電圧(V1 )若しくは該電圧に近い電圧
と、第2の電源端子7に印加される電圧(V2 )若しく
は該電圧に近い電圧とを、選択的に出力する。
【0032】また、駆動部5の構造としては、図3の
(1)に示す如く、P形基板上にあるNwell領域内
にPwell領域を形成し、その中にnチャネル形MO
Sトランジスタを形成するか、図3の(2)に示す如
く、N形基板上にあるPwell領域内にNwell領
域を形成し、その中にpチャネル形MOSトランジスタ
を形成するか、或いは、SOI構造、即ち絶縁基板上に
pチャネル形トランジスタやnチャネル形トランジスタ
を形成して、Pwell領域を負バイアスするか、の3
つの構造の内、何れかの構造を持つ。
【0033】また、デコード部4は、図6の(1)に示
すように、論理反転した二相出力ODC0 ,ODC1
し、図6の(2)に示すように、駆動部5を同一型(n
型)のトランジスタTn 13,Tn 14で構成した場合
も同様の機能を有することができる。すなわち、ODC
0 信号が“L”レベルの場合、ODC1 信号は“H”レ
ベルとなり、トランジスタTn 13はON、トランジス
タTn 14はOFF状態となる。また、ODC0 信号が
“H”レベルの場合、ODC1 信号は“L”レベルとな
りトランジスタTn 13はOFF、トランジスタTn
4はON状態となる。
【0034】高電圧供給部13は、電源制御回路15か
らの制御信号Con1の制御の下、正電位(VCC)と高
電位(VPP)を選択的に供給する。また、負電圧供給部
14は、電源制御回路15からの制御信号Con1の制
御の下、零電位(VSS)と負電位(VBB)を選択的に供
給する。尚、正電位(VCC)、高電位(VPP)、零電位
(VSS)、及び負電位(VBB)は、 負電位(VBB)<零電位(VSS)<正電位(VCC)<高
電位(VPP) なる関係を有している。
【0035】レベル変換回路9は、デコード部4への信
号の電圧レベルを変換するもので、図7に示すように、
高電圧供給部13の出力(VIH)が供給される第1の端
子21と、前記負電圧供給部14の出力(VIN)が供給
される第2の端子22とを備え、nチャネル形MOSト
ランジスタTn 5,Tn 6、及びTn 7と、pチャネル
形MOSトランジスタTp 5,Tp 6、及びTp 7とか
ら構成されている。
【0036】レベル変換回路9は、アドレスバッファプ
リデコーダ17の出力RDCが“H”レベル(VCC≦V
IH)の時には第1の端子21に印加される電圧(VIH
若しくは該電圧(VIH)に近い電圧を、入力RDCが
“L”レベル(VSS≧VIN)の時には第2の端子22に
印加される電圧(VIN)若しくは該電圧(VIN)に近い
電圧を選択的に出力する。
【0037】駆動部電源切換回路11は、駆動部5に対
して供給する電源電位V1 及びV2を切り換えるもの
で、図8に示すように、図7に示すような2つのレベル
変換回路25及び26により構成される。出力V1 及び
2 それぞれの切り換えは、レベル変換回路25及び2
6に供給される電源制御回路15からの制御信号Con
2−1及びCon2−2により制御される。即ち、メモ
リセルアレイ1のデータ読み出し時には、出力V1 を正
電位(VCC)、出力V2 を零電位(VSS)とし、メモリ
セルアレイ1のデータ書き込み時には、出力V1 を高電
位(VPP)、出力V2 を零電位(VSS)とし、メモリセ
ルアレイ1のデータ消去時には、出力V1 を負電位(V
BB)、出力V2 を正電位(VCC)とする。
【0038】本実施例の半導体記憶装置では、メモリセ
ルに対する読み出し及び書き込み動作は、従来例と同様
にして行なわれる。即ち、書き込み時には、駆動部電源
切換回路11の出力電圧V1 =高電位(V PP)、並びに
出力電圧V2 =零電位(VSS)として、WLi=V
PP(約12〔V〕)、BLi=約6〔V〕、S=0
〔V〕とする。
【0039】読み出し時には、駆動部電源切換回路11
の出力電圧V1 =正電位(VCC)、並びに出力電圧V2
=零電位(VSS)として、WLi=VCC(約5
〔V〕)、BLi=約1〔V〕、S=0〔V〕とする。
また、メモリセルの情報を消去するには、駆動部電源切
換回路11の出力電圧V1 =負電位(VBB)、出力電圧
2 =正電位(VCC)として、WLi=VBB、BLi=
開放、S=VCCとする。
【0040】この時ロウデコーダ3の駆動部5では、ト
ランジスタTp 3及びTn 3のオン/オフ動作は読み出
し及び書き込み時と変わらない。つまり、選択されたワ
ード線WLiにおいては、pチャネル形MOSトランジ
スタTp 3がオン、nチャネル形MOSトランジスタT
n 3がオフであり、非選択のワード線WLj(j≠i)
においては、pチャネル形MOSトランジスタTp 3が
オフ、nチャネル形MOSトランジスタTn 3がオンに
なっている。
【0041】消去時動作において、読み出し及び書き込
み動作時との相異点は、ワード線WLiと反対側(他
端)の拡散層(ソース側)に印加される電位である。つ
まり、pチャネル形MOSトランジスタTp 3のソース
側には負電位(VBB)を、nチャネル形MOSトランジ
スタTn 3のソース側には正電位(VCC)がそれぞれ印
加される。
【0042】この時、選択されたワード線WLiにおい
ては、pチャネル形MOSトランジスタTp 3がオンし
ているが、ワード線WLiの電位は、負電位(VBB)に
対してpチャネル形MOSトランジスタTp 3のスレシ
ホールド(しきい)電圧Vth分低い値になり、また、非
選択のワード線WLjにおいては、nチャネル形MOS
トランジスタTn 3がオンしているが、ワード線WLj
の電位は、正電位(V CC)に対してnチャネル形MOS
トランジスタTn 3のスレシホールド電圧Vth分低い値
になっている。
【0043】また、消去時の負電位はVBBに等しい値で
ある必要はない。電位VBBは内部発生電位であるので、
ワード線WLiにかかる電圧が消去に適した値になるよ
うに、スレシホールド電圧Vth分を上乗せした電圧を発
生させればよい。尚、基板バイアス効果で、pチャネル
形MOSトランジスタTp 3のスレシホールド電圧V th
及びnチャネル形MOSトランジスタTn 3のスレシホ
ールド電圧Vthは、比較的大きな値になる。
【0044】以上が第1実施例の説明であるが、図7に
示したレベル変換回路9について更に詳しく説明する。
なお以下の説明において、各電位は零電位(接地電位)
SSを基準とした電圧を印加することにより実現される
ので、電位VPP,VCC,VSS,VBBをそれぞれ高電圧V
PP、正電圧VCC、零電圧VSS、負電圧VBBと呼ぶことが
ある。
【0045】このレベル変換回路9では、正電位VCC
ら零電位VSSの振幅を有する入力信号RDCを電源端子
IHとVINに印加される電圧に対応する電位を有する出
力信号IDCに変換できる。従って、電源端子VIHとV
INに高電圧VPPと零(接地)電圧VSSを入力すれば、高
電位VPPから零電位VSSまで変化する振幅の信号に変換
でき、電源端子VIHとVINに正電圧VCCと負電圧VBB
入力すれば、正電位V CCから負電位VBBまで変化する振
幅の信号に変換できる。
【0046】図7に示すように、このレベル変換回路で
は、プルアップ用のpチャンネルトランジスタTp
と、高電圧阻止用のnチャンネルトランジスタTn
と、負電圧阻止用のpチャンネルトランジスタTp
と、プルダウン用のnチャンネルトランジスタTn 6と
が電源端子VIHとVINの間に直列に接続されている。そ
して出力用pチャンネルトランジスタTp 7と出力用n
チャンネルトランジスタTn7も電源端子VIHとVIN
間に直列に接続されており、出力用pチャンネルトラン
ジスタTp 7のゲートはプルアップ用トランジスタTp
6と高電圧阻止用トランジスタTn 5の接続点に接続さ
れ、出力用nチャンネルトランジスタTn 7のゲートは
負電圧阻止用トランジスタTp 5とプルダウン用トラン
ジスタTn 6の接続点に接続されている。出力用pチャ
ンネルトランジスタTp 7と出力用nチャンネルトラン
ジスタTn 7の接続点は、プルアップ用トランジスタT
p 6とプルダウン用トランジスタTn のゲートに接続さ
れている。高電圧阻止用トランジスタTn 5のゲートに
は正電圧VCCが印加され、チャンネルには零(接地)電
圧VSSが印加されている。負電圧阻止用トランジスタT
p 5のゲートには零電圧V SSが印加され、チャンネルに
は正電圧VCCが印加されている。入力信号RDCは高電
圧阻止用トランジスタTn 5と負電圧阻止用トランジス
タTp 5の接続点に入力され、出力信号は出力用pチャ
ンネルトランジスタTp 7と出力用nチャンネルトラン
ジスタTn 7の接続点から得られる。
【0047】次に図7のレベル変換回路の動作について
説明する。いま入力端子inに正電位VCC(H)の信号
が入力され、入力信号RDCとして、零電位VSSの信号
が出力されたとする。この時出力信号IDCは電源端子
IHに印加される電位VPPになる。この状態から入力端
子inに印加される信号の電位がVCCからVSSに変化し
たとする。これに応じてレベル変換回路9への入力信号
RDCは正電位VCCに変化し、低電圧阻止用トランジス
タTp 5がオン状態となり、点n3の電位を上昇させ
る。この時プルダウン用トランジスタTn 6がオン状態
であるため、点n2は電源端子VINに接続された状態に
なるが、プルダウン用トランジスタTn 6の能力を小さ
くしておくことで、この部分の貫通電流を制限できる。
点n3の電位も出力用nチャンネルトランジスタTn
をオン状態にできるだけ上昇すればよいため、問題はな
い。出力用nチャンネルトランジスタTn 7がオン状態
になることで、点n4の電位が低下し、プルアップ用ト
ランジスタTp 6がオン状態になり、点n1の電位が電
源端子VIHに印加される電圧に対応する電位VPPになる
ように上昇する。従って出力用pチャンネルトランジス
タTp 7はオフ状態に変化し、点n4の電位は更に低下
して電源端子VINの電位VBBに近づく。そして点n4の
電位が低下するためプルダウン用トランジスタTn 6が
オン状態になり、遷移が終了する。この状態は安定状態
であり、入力端子inに正電位VCCの信号が印加される
限りこの状態が維持される。
【0048】入力端子inに印加される電位が正電位V
CCから零電位VSSに変化する時の動作は、上記と逆に点
n1の電位が低下することから始まるが、上記の動作と
同様の説明をすることが可能であり、ここでは省略す
る。図7のレベル変換回路の説明は以上の通りである
が、説明からも明らかなように、出力用のトランジスタ
の一方がオン状態になった時点ではもう一方の出力用ト
ランジスタはまだオン状態であり、一瞬ではあるが出力
用トランジスタTp 7とTn 7が両方共にオン状態にな
ることがある。この時両方のトランジスタを通して貫通
電流が流れ、点n4の電位が中間電位になる。この点n
4の電位はプルアップ用トランジスタTp 6とプルダウ
ン用トランジスタTn 6にゲート電位として印加される
ため、これらトランジスタの閾値を越えて変化できるよ
うに、各トランジスタの能力を設定する必要がある。
【0049】このように図7のレベル変換回路9は、信
号変化時に大きな貫通電流が流れるという問題点と共
に、トランジスタの能力を正常な動作が行なえるように
設定する必要があり、トランジスタ能力のバランス設定
が難しいという問題があった。これらの問題を解決した
レベル変換回路が第2実施例である。図9は第2実施例
のレベル変換回路の構成を示す図であり、図7の回路と
異なる点は、出力用pチャンネルトランジスタTp 7と
出力用nチャンネルトランジスタTn 7の間に抵抗素子
成分としてデプリーション型のnチャンネルトランジス
タT8を設けた点と、出力部に更に直列に接続された出
力用第2pチャンネルトランジスタTp 9と出力用第2
nチャンネルトランジスタTn 9を設けた点である。プ
ルアップ用トランジスタTp 6のゲートと第2出力用n
チャンネルトランジスタTn 9のゲートは出力用nチャ
ンネルトランジスタTn 7のドレインに接続され、プル
ダウン用トランジスタTn 6のゲートと出力用第2pチ
ャンネルトランジスタTp 9のゲートは出力用pチャン
ネルトランジスタTp 7のドレインに接続されている。
図9の回路の出力端子24の出力信号は、図7の回路の
出力信号IDCとは逆になる。
【0050】図9の回路の動作は図7の回路の動作とほ
ぼ同様であるが、出力用pチャンネルトランジスタTp
7と出力用nチャンネルトランジスタTn 7の両方がオ
ン状態になっても、デプリーション型トランジスタT8
によって貫通電流が制限される。トランジスタT8はデ
プリーション型であり、電位差によらず定電流動作を行
なうため、貫通電流が防げる。またプルアップ用トラン
ジスタTp 6とプルダウン用トランジスタTn 6のゲー
トはそれぞれデプリーション型トランジスタT8の両端
の点n4とn5に接続されており、デプリーション型ト
ランジスタT8のドレインとソース間に生じた電位差に
より、確実にオン状態になるため、トランジスタのバラ
ンス設定が容易になる。
【0051】また図9の回路では、点n4とn5の電位
差の変化に時間差があるため、出力用第2pチャンネル
トランジスタTp 9と出力用第2nチャンネルトランジ
スタTn 9が同時にオン状態になるのを防ぎ、貫通電流
の発生を防止する。なお上記の説明から明らかなよう
に、デプリーション型トランジスタT8は点n4とn5
の間に流れる電流を制限すると共に、両端電位差を生じ
るように動作する。このような動作は抵抗素子でも実現
できる。
【0052】前述のように、レベル変換回路は異なる電
源電圧の回路間で信号を伝達する場合に使用される回路
であり、図4の第1実施例の回路においては、アドレス
バッファデコーダ17とロウデコーダ3との間のレベル
変換に使用された。しかし前述のように、レベル変換回
路をロウデコーダ3の駆動部5の直前に設けることも可
能であり、その場合にはデコード部4には通常の正電圧
CCと零電圧VSSが供給される。
【0053】またフラッシュメモリにおいて、ロウデコ
ーダからワード線に負電圧を印加するためには、負電圧
印加時のみロウデコーダ内部の論理を逆転する必要があ
る。そこで第1実施例では、駆動部5の電源端子に印加
する電圧を反転させることで論理変換回路を省略してい
る。しかし別に論理反転回路を設けて、ワード線の選択
と非選択の論理を反転するようにしてもよい。第3実施
例は図9の回路において論理切換を可能にしたものであ
り、図4の駆動部5として使用できるようにするもので
ある。
【0054】図10は図9の回路にnチャンネルトラン
ジスタTn 10とpチャンネルトランジスタTp 10を
付加したもので、論理反転用端子25と26に印加する
相補信号SP とSN を反転することにより出力が反転す
る。図10のレベル変換回路は、図示のように、図9の
回路の高電圧阻止用トランジスタTn 5にドレイン同士
が接続され、一方のゲートと他方のソースがそれぞれ接
続されるnチャンネルトランジスタTn 10と、負電圧
阻止用トランジスタTp 5にドレイン同士が接続され、
一方のゲートと他方のソースがそれぞれ接続されるpチ
ャンネルトランジスタTp 10とを設けたものである。
高電圧阻止用トランジスタTn 5と負電圧阻止用トラン
ジスタTp 5のゲートがそれぞれ論理反転用端子25と
26に接続される。
【0055】図10の回路の論理値表は次の通りであ
る。
【0056】
【表1】
【0057】図10の回路の動作を説明する。論理反転
用端子25に切換信号SP として正電圧VCCが印加さ
れ、端子26に信号SN として零電圧VSSが印加されて
いる場合、nチャンネルトランジスタT n 10とpチャ
ンネルトランジスタTp 10はオフ状態となり、図9の
回路と同じ回路になる。従ってこの時は図9の回路と同
じ動作になる。
【0058】論理反転用端子25と26に印加する信号
P とSN を逆転してSP を零電位VSSとし、SN を正
電位VCCとした場合、高電圧阻止用トランジスタTn
と負電圧阻止用トランジスタTp 5はオフ状態になり、
nチャンネルトランジスタT n 10が高電圧阻止用とし
て動作し、pチャンネルトランジスタTp 10が負電圧
阻止用として動作するようになる。この回路の動作は、
信号RDCのレベルに対してオン状態になるのが高電圧
阻止用トランジスタか負電圧阻止用トランジスタである
かという点が図9の回路の動作と異なるのみであり、他
は図9の回路と同様である。
【0059】なおトランジスタTn 10とTp 10を付
加して論理反転させる部分は、図7の回路にも適用でき
る。図10の回路をロウデコーダ3の駆動部5として使
用する場合には、出力用第2pチャンネルトランジスタ
p 9と出力用第2nチャンネルトランジスタTn9の
駆動能力をワード線の駆動が可能なように充分大きくす
る。そして書込及び読出時と消去時とで論理反転入力端
子25と26に供給する信号SP とSN の電位レベルを
反転する。その場合、デコード部4には正電圧VCCと零
電圧VSSが供給され、駆動部5である図10のレベル変
換回路の電源端子VIHとVINには高電圧供給部13と負
電圧供給部14から直接電圧が供給され、駆動部電源切
換回路11は必要なくなる。
【0060】次に論理反転機能を有するより簡単なレベ
ル変換回路を第4実施例として示す。図11は第4実施
例のレベル変換回路の原理説明図であり、図中、44は
入力信号inが入力される入力端子、45は出力信号S
1 が出力される出力端子、46は出力信号S2 が出力さ
れる出力端子、47,48は接続スイッチ素子、49,
50はインバータである。
【0061】ここに、接続スイッチ素子47は、その一
方の端子47Aを入力端子44に接続され、その他方の
端子47Bを出力端子45に接続されており、接続スイ
ッチ素子48は、その一方の端子48Aを入力端子44
に接続され、その他方の端子48Bを出力端子46に接
続されている。また、インバータ49は、その入力端子
を接続スイッチ素子47の端子47Bに接続されると共
に、その出力端子を出力端子46に接続され、また、電
源的には、電源電圧VCC以上の所望の電圧VIHが供給さ
れる電圧線51と零(接地)電圧VSS以下の所望の電圧
INが供給される電圧線52との間に接続されている。
【0062】また、インバータ50は、その入力端子を
接続スイッチ素子48の端子48Bに接続されると共
に、その出力端子を出力端子45に接続され、また、電
源的には、電圧線51と電圧線52との間に接続されて
いる。入力信号inのHレベルを電源電圧VCC、Lレベ
ルを零(接地)電圧VSSとすれば、VIH≧VCC、VIN
SSであるから、本発明のレベル変換回路は、例えば、
表2に真理値表を示すように動作する。
【0063】
【表2】
【0064】したがって、電圧VIH,VINの電圧値をV
IH≧VCC、VIN≦VSSの範囲で所望の値にし、接続スイ
ッチ素子47,48のオン(ON)、オフ(OFF)を
制御することにより、VIH≧VCC、VIN≦VSSの範囲で
所望の電圧の信号に変換することができ、また、レベル
変換をしないモードにもすることができる。また、特
に、スイッチ素子47,48を共にOFFとすることに
より、現在の状態をラッチすることもできる。なお、接
続スイッチ素子47,48を共にOFFとし、現在の状
態をラッチし、その後、電圧VIH,VINを変化させ、所
望の電圧を出力するように制御することもできる。
【0065】ここに、本発明のレベル変換回路は、2個
の接続スイッチ素子47,48と、2個のインバータ4
9,50とで構成することができるので、これを、例え
ば、レベル変換回路を必要とするフラッシュ・メモリに
使用する場合には、チップ面積の縮小化を図ることがで
きる。以下、図12〜図20を参照して、第4実施例の
レベル変換回路の具体的構成と動作について順に説明す
る。
【0066】図12は第4実施例のレベル変換回路の構
成を示す図であり、61は入力信号inが入力される入
力端子、Tp 15は接続スイッチ素子をなすpMOSト
ランジスタ、62はpMOSトランジスタTp 15のO
N,OFFを制御する制御信号LPが入力される制御信
号入力端子である。また、Tn 15は接続スイッチ素子
をなすnMOSトランジスタ、63はnMOSトランジ
スタTn 15のON,OFFを制御する制御信号LNが
入力される制御信号入力端子である。
【0067】また、58,59はインバータであり、T
p 16,Tp 17はpMOSトランジスタ、Tn 16,
n 17はnMOSトランジスタである。なお、インバ
ータ58の入力端とインバータ59の出力端は接続され
ており、インバータ58の出力端とインバータ59の入
力端も接続されている。また、64は電圧VIHとして正
電位VCC又は高電位VPPが供給されるV1 電圧線、65
は電圧VINとして零電位VSS又は負電圧VBBが供給され
るV2 電圧線、66は出力信号S1 が出力される出力端
子、67は出力信号S2 が出力される出力端子である。
【0068】なお、図示は省略するが、pMOSトラン
ジスタTp 15,Tp 16,Tp 17は、その基板(ウ
エル)に電圧VIHが印加され、nMOSトランジスタT
n 15,Tn 16,Tn 17は、その基板(ウエル)に
電圧VINが印加される。次に図12の回路の動作を説明
する。表3は、このレベル変換回路の動作を示す真理値
表であり、図13〜図20は、このレベル変換回路の動
作を示す回路図である。
【0069】
【表3】
【0070】即ち、このレベル変換回路は、モードとし
て、無変換モード、反転モード、高電圧変換モード、負
電圧変換モード及びラッチモードを有している。まず、
無変換モードの場合、図13に示すように、電位VIH
CC、電位VIN=VSS、制御信号LP=VCC、制御信号
LN=VCCで、pMOSトランジスタTp 15=OF
F、nMOSトランジスタTn 15=ONとされる。
【0071】ここに、入力信号in=「L」の場合、p
MOSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジ
スタTn 17=OFF、pMOSトランジスタTp 16
=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ONで、出
力信号S1 =VCC、出力信号S2 =VSSとなる。これに
対して、入力信号in=「H」の場合、図14に示すよ
うに、pMOSトランジスタTp 17=OFF、nMO
SトランジスタTn 17=ON、pMOSトランジスタ
p 16=ON、nMOSトランジスタTn 16=OF
Fで、出力信号S1 =VSS、出力信号S2 =VCCとな
る。
【0072】また、反転モードの場合には、図15に示
すように、電位VIH=VCC、電位V IN=VSS、制御信号
LP=VSS、制御信号LN=VSSで、pMOSトランジ
スタTp 15=ON、nMOSトランジスタTn 15=
OFFとされる。ここに、入力信号in=「L」の場
合、pMOSトランジスタTp 16=ON、nMOSト
ランジスタTn 16=OFF、pMOSトランジスタT
p 17=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON
で、出力信号S1 =VSS、出力信号S2 =VCCとなる。
【0073】これに対して、入力信号in=「H」の場
合、図16に示すように、pMOSトランジスタTp
6=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ON、p
MOSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジ
スタTn 17=OFFで、出力信号S1 =VCC、出力信
号S2 =VSSとなる。また、高電圧変換モードの場合に
は、図17に示すように、電位VIH=VPP、電位VIN
SS、制御信号LP=VPP、制御信号LN=VCCで、p
MOSトランジスタTp 15=OFF、nMOSトラン
ジスタTn 15=ONとされる。
【0074】ここに、入力信号in=「L」の場合、p
MOSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジ
スタTn 17=OFF、pMOSトランジスタTp 16
=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ONで、出
力信号S1 =VPP、出力信号S2 =VSSとなる。この場
合、制御信号LP=VPPとされているので、pMOSト
ランジスタTp15はONとはならず、インバータ59
の出力端側から入力端子53側へ電流が逆流することを
阻止することができる。
【0075】これに対して、入力信号in=「H」の場
合、図18に示すように、pMOSトランジスタTp
7=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON、p
MOSトランジスタTp 16=ON、nMOSトランジ
スタTn 16=OFFで、出力信号S1 =VSS、出力信
号S2 =VPPとなる。なお、この場合、制御信号LN=
CCとされているので、出力信号S2 の電位VPPが入力
端子53に加わることはない。
【0076】また、負電圧変換モードの場合には、図1
9に示すように、電位VIH=VCC、電位VIN=VBB、制
御信号LP=VSS、制御信号LN=VBBで、pMOSト
ランジスタTp 15=ON、nMOSトランジスタTn
15=OFFとされる。ここに、入力信号in=「L」
の場合、pMOSトランジスタTp 16=ON、nMO
SトランジスタTn 16=OFF、pMOSトランジス
タTp 17=OFF、nMOSトランジスタTn 17=
ONで、出力信号S1 =VBB、出力信号S2 =VCCとな
る。
【0077】これに対して、入力信号in=「H」の場
合、図20に示すように、pMOSトランジスタTp
6=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ON、p
MOSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジ
スタTn 17=OFFで、出力信号S1 =VCC、出力信
号S2 =VBBとなる。この場合、制御信号LN=VBB
されているので、nMOSトランジスタ56はONとは
ならず、入力端子53側から出力端子67側へ電流が逆
流することを阻止することができると共に、制御信号L
P=VSSとされているので、入力端子53と出力端子6
7間の電位差により電流が逆流することを阻止すること
ができる。
【0078】また、電位VIH=VCC又はVPP、電位VIN
=VSS又はVBB、制御信号LP=V IH、制御信号LN=
INとする場合には、pMOSトランジスタTp 15=
OFF、nMOSトランジスタTn 15=OFFとし
て、現時点の状態をラッチすることができる。なお、p
MOSトランジスタTp 15=OFF、nMOSトラン
ジスタTn 15=OFFとして、現時点の状態をラッチ
した後、電圧V1 又は電圧V2 を変化させて出力信号S
1 又は出力信号S2 の電圧を変化させることもできる。
【0079】このように図12に示すレベル変換回路
は、3個のpMOSトランジスタTp15,Tp 16,
p 17と3個のnMOSトランジスタTn 15,Tn
16,Tn 17とで構成することができ、必要とするト
ランジスタの数が少ないので、これを、例えば、レベル
変換回路を必要とするフラッシュ・メモリに使用する場
合には、チップ面積の縮小化を図ることができる。
【0080】第4実施例のレベル変換回路は論理反転機
能も有しており、そのままフラッシュメモリのロウデコ
ーダの駆動部として使用できる。図4の駆動部5として
図12のレベル変換回路を使用する場合には、電源入力
端子VIHとVINには高電圧供給部13と負電圧供給部1
4から直接電源電圧が供給され、駆動部電源切換回路1
1は必要なくなる。
【0081】図21は第4実施例のレベル変換回路をフ
ラッシュメモリのロウデコーダに適用した時の構成を示
している。なお、図12に対応する部分には同一符号を
付している。図中、68はロウアドレスバッファ(図示
せず)から供給される内部ロウアドレス信号をデコード
するNAND回路、69はNAND回路68の出力をレ
ベル変換するレベル変換回路、70はフラッシュ・メモ
リ・セル・トランジスタ、WLはワード線、BLはビッ
ト線である。この例では、レベル変換回路69の出力端
子66にワード線WLが接続されている。
【0082】表4は、このロウデコーダの動作を示す真
理値表であり、図22〜図27は、このロウデコーダの
動作を示す回路図である。
【0083】
【表4】
【0084】即ち、このロウデコーダにおいては、読出
し時、図22に示すように、電圧V IH=VCC、電圧VIN
=VSS、制御信号LP=VCC、制御信号LN=VCCとさ
れ、pMOSトランジスタTp 15=OFF、nMOS
トランジスタTn 15=ONとされる。ここに、このロ
ウデコーダが選択されると、NAND回路68の出力=
「L」で、pMOSトランジスタTp 17=ON、nM
OSトランジスタTn 17=OFF、pMOSトランジ
スタTp 16=OFF、nMOSトランジスタTn 16
=ONとなり、出力端子66の電位=VCCとされ、これ
がワード線WLに供給される。
【0085】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図23に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 17
=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON、pM
OSトランジスタTp 16=ON、nMOSトランジス
タTn 16=OFFとなり、出力端子66の電位=V SS
とされ、これがワード線WLに供給される。
【0086】また、書込み時には、図24に示すよう
に、電位VIH=VPP、電位VIN=VSS、制御信号LP=
PP、制御信号LN=VCCとされ、pMOSトランジス
タTp15=OFF、nMOSトランジスタTn 15=
ONとされる。ここに、このロウデコーダが選択される
と、NAND回路68の出力=「L」で、pMOSトラ
ンジスタTp 17=ON、nMOSトランジスタTn
7=OFF、pMOSトランジスタTp 16=OFF、
nMOSトランジスタTn 16=ONとなり、出力端子
66の電位=VPPとされ、これがワード線WLに供給さ
れる。
【0087】この場合、制御信号LP=VPPとされてい
るので、pMOSトランジスタTp15はONとはなら
ず、インバータ59の出力端側からNAND回路68側
へ電流が逆流することを阻止することができる。これに
対して、このロウデコーダが非選択とされる場合には、
図25に示すように、NAND回路68の出力=「H」
で、pMOSトランジスタTp 17=OFF、nMOS
トランジスタTn 17=ON、pMOSトランジスタT
p 16=ON、nMOSトランジスタTn 16=OFF
で、出力端子66の電位=VSSとされ、これがワード線
WLに供給される。
【0088】また、消去時には、図27に示すように、
電圧VIH=VCC、電圧VIN=VBB、制御信号LP=
SS、制御信号LN=VBBとされ、pMOSトランジス
タTp 15=ON、nMOSトランジスタTn 15=O
FFとされる。ここに、このロウデコーダが選択される
と、NAND回路68の出力=「L」で、pMOSトラ
ンジスタTp 16=ON、nMOSトランジスタTn
6=OFF、pMOSトランジスタTp 17=OFF、
nMOSトランジスタTn 17=ONとなり、出力端子
66の電位=VBBとされ、これがワード線WLに供給さ
れる。
【0089】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図27に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 16
=OFF、nMOSトランジスタTn 16=ON、pM
OSトランジスタTp 17=ON、nMOSトランジス
タTn 17=OFFとなり、出力端子66の電圧=V CC
とされ、これがワード線WLに供給される。
【0090】このように、このロウデコーダによれば、
ワード線WLに対して、必要に応じて、正電圧VCC、零
(接地)電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給す
ることができる。なお、電位VIH=VCC又はVPP、電位
IN=VSS又はVBB、制御信号LP=V IH、制御信号L
N=VINとする場合には、pMOSトランジスタTp
5=OFF、nMOSトランジスタTn 15=OFFと
して、現時点の状態をラッチすることができる。
【0091】また、pMOSトランジスタTp 15=O
FF、nMOSトランジスタTn 15=OFFとして、
現時点の状態をラッチした後、電位VIH又は電位VIN
変化させることにより、ワード線WLに供給する電圧を
変化させることもできる。以上のように、図12のレベ
ル変換回路をフラッシュメモリのロウデコーダに使用す
れば、ロウデコーダのレベル変換回路69は、3個のp
MOSトランジスタTp 15,Tp 16,Tp 17と、
3個のnMOSトランジスタTn 15,T n 16,Tn
17とで構成されているので、ロウデコーダの占有面積
を小さくし、チップ面積の縮小化を図ることができる。
【0092】以上のように、図12に示した第4実施例
のレベル変換回路はそのままロウデコーダの駆動部に使
用でき、第2インバータ回路の出力がワード線を駆動す
る。しかしワード線は負荷が大きいためインバータ回路
の出力で直接ワード線を駆動するのではなく、更にワー
ド線駆動用のドライバ回路を設けたのが、第5及び第6
実施例である。
【0093】図28は第5実施例のフラッシュ・メモリ
の要部を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を示し
ている。なお、図12、図21に対応する部分には同一
符号を付している。図中、71はNAND回路68の出
力をレベル変換するレベル変換回路であり、このレベル
変換回路71は、図12に示すレベル変換回路の一実施
例を利用して構成されている。
【0094】また、Tp 18はpMOSトランジスタ、
n 18はnMOSトランジスタであり、これらpMO
SトランジスタTp 18とnMOSトランジスタTn
8とで、ワード線ドライバをなすインバータ72が構成
されている。ここに、pMOSトランジスタTp 18の
ソースはVIH電圧線64に接続され、nMOSトランジ
スタTn 18のソースはVIN電圧線65に接続され、p
MOSトランジスタTp 18のゲートとnMOSトラン
ジスタTn 18のゲートとの接続点73はレベル変換回
路71の出力端子67に接続され、pMOSトランジス
タTp 18のドレインとnMOSトランジスタTn 18
のドレインとの接続点74がワード線WLに接続されて
いる。このようにワード線ドライバをなすインバータ7
2には第1インバータ回路の出力が入力される。
【0095】このロウデコーダの動作を示す真理値表は
表4に示す場合と同様になり、このロウデコーダにおい
ても、ワード線WLに対して、必要に応じて、正電圧V
CC、零電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給する
ことができ、また、ラッチ動作を行うこともできる。第
5実施例によるフラッシュ・メモリによれば、レベル変
換回路71は、3個のpMOSトランジスタTp 15,
p 16,Tp 17と、3個のnMOSトランジスタT
n 15,Tn 16,Tn 17で構成されているので、ワ
ード線ドライバを設けてなるフラッシュ・メモリにおい
て、ロウデコーダの占有面積を小さくし、チップ面積の
縮小化を図ることができる。
【0096】図29は第6実施例のフラッシュ・メモリ
の要部を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を示し
ている。なお、図12、図21に対応する部分には同一
符号を付している。図中、75はNAND回路68の出
力をレベル変換するレベル変換回路であり、このレベル
変換回路75も、図12に示す本発明によるレベル変換
回路の一実施例を利用して構成されている。
【0097】また、Tn 19,Tn 20はnMOSトラ
ンジスタであり、これらnMOSトランジスタTn
9,Tn 20でワード線ドライブ回路をなすプッシュプ
ル回路76が構成されている。この例では、nMOSト
ランジスタTn 19のドレインはVIH電圧線64に接続
され、nMOSトランジスタTn 20のソースはVIN
圧線65に接続され、nMOSトランジスタTn 19の
ゲートは、レベル変換回路75の出力端子66に接続さ
れ、nMOSトランジスタTn 20のゲートはレベル変
換回路75の出力端子67に接続され、nMOSトラン
ジスタTn 19のソースとnMOSトランジスタTn
0のドレインとの接続点77がワード線WLに接続され
ている。
【0098】このロウデコーダの動作を示す真理値表は
表3と同様になり、このロウデコーダにおいても、ワー
ド線WLに対して、必要に応じて、電源電圧VCC、零
(接地)電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給す
ることができ、また、ラッチ動作を行うこともできる。
第6実施例のフラッシュ・メモリによれば、レベル変換
回路75は、3個のpMOSトランジスタTp 15,T
p 16,Tp 17と、3個のnMOSトランジスタTn
15,Tn 16,Tn 17で構成されているので、ワー
ド線ドライバを設けてなるフラッシュ・メモリにおい
て、ロウデコーダの占有面積を小さくし、チップ面積の
縮小化を図ることができる。
【0099】次に図12のレベル変換回路をフラッシュ
メモリのロウデコーダに使用した他の例を第7実施例に
示す。図30は第7実施例のフラッシュ・メモリの要部
を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を示してい
る。なお、図12、図21に対応する部分には同一符号
を付している。
【0100】この第7実施例においては、ロウデコーダ
は、メインロウデコーダ78とサブロウデコーダ79と
を設けて構成されている。なお、WL0 〜WL3 はワー
ド線である。メインロウデコーダ78において、80は
NAND回路68の出力をレベル変換するレベル変換回
路であり、このレベル変換回路80は、図12に示す本
発明によるレベル変換回路の一実施例を利用して構成さ
れている。
【0101】また、サブロウデコーダ79において、8
0 〜813 はワード線ドライブ回路であり、820
823 は正電圧VCC、高電圧VPP又は零電圧VSSを供給
するV3 電圧線、830 〜833 は零電圧VSS、負電圧
BB又は電源電圧VCCを供給するV4 電圧線、Tp 20
0 〜Tp 203 、Tp 210 〜Tp 213 はpMOSト
ランジスタ、Tn 200 〜Tn 203 、Tn 210 〜T
n 213 はnMOSトランジスタである。
【0102】ここに、レベル変換回路80の出力端子6
6は、pMOSトランジスタTp 210 〜Tp 213
びnMOSトランジスタTn 210 〜Tn 213 のゲー
トに接続されており、レベル変換回路80の出力端子6
7は、pMOSトランジスタTp 200 〜Tp 203
びnMOSトランジスタTn 200 〜Tn 203 のゲー
トに接続されている。
【0103】なお、この例では、読出し時、V3 電圧線
820 〜823 のうち、いずれかのV3 電圧線=VCC
その他のV3 電圧線=VSS、V4 電圧線830 〜833
=V SSとされる。また、書込み時には、V3 電圧線82
0 〜823 のうち、いずれかのV3 電圧線=VPP、その
他のV3 電圧線=VSS、V4 電圧線830 〜833 =V
SSとされる。
【0104】また、消去時には、V3 電圧線820 〜8
3 =VCC、V4 電圧線830 〜833 のうち、いずれ
かのV4 電圧線=VBB、その他のV4 電圧線=VCCとさ
れる。表5は、レベル変換回路80の動作を示す真理値
表、図31〜図36は、このロウデコーダの動作を示す
回路図である。
【0105】
【表5】
【0106】即ち、このロウデコーダにおいては、読出
し時には、図31に示すように、電位VIH=VCC、電位
IN=VSS、制御信号LP=VCC、制御信号LN=VCC
で、pMOSトランジスタTp 15=OFF、nMOS
トランジスタTn 15=ONとされる。ここに、このロ
ウデコーダが選択されると、NAND回路68の出力=
「L」で、pMOSトランジスタTp 17=ON、nM
OSトランジスタTn 17=OFF、pMOSトランジ
スタTp 16=OFF、nMOSトランジスタTn 16
=ONとなり、出力端子66の電位=VCC、出力端子6
7の電位=VSSとなる。
【0107】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =ON、pMOSトランジスタTp 21
0 〜Tp 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =ON、nMOSトランジスタTn
0 〜Tn 203 =OFFとなる。ここに例えば、ワー
ド線WL0 が選択される場合には、V3 電圧線820
CC、V3 電圧線821 〜823 =VSS、V4 電圧線8
0 〜833 =VSSとされる。この結果、ワード線WL
0 =VCC、ワード線WL1 〜WL3 =VSSとされる。
【0108】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図32に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 17
=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON、pM
OSトランジスタTp 16=ON、nMOSトランジス
タTn 16=OFFとなり、出力端子66=VSS、出力
端子67=VCCとなる。
【0109】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0 〜Tp 213 =ON、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =OFF、nMOSトランジスタTn
200 〜Tn 203 =ONとなる。そこで、例えば、V
3 電圧線820 =VCC、V3 電圧線821 〜823 =V
SS、V4 電圧線830 〜833 =VSSとされるような場
合であっても、ワード線WL0 〜WL3 =VSSとされ
る。
【0110】また、書込み時には、図33に示すよう
に、電位VIH=VPP、電位VIN=VSS、制御信号LP=
PP、制御信号LN=VCCで、pMOSトランジスタT
p 15=OFF、nMOSトランジスタTn 15=ON
とされる。ここに、このロウデコーダが選択されると、
NAND回路68の出力=「L」で、pMOSトランジ
スタTp 17=ON、nMOSトランジスタTn 17=
OFF、pMOSトランジスタTp 16=OFF、nM
OSトランジスタTn 16=ONとなり、出力端子66
の電圧=VPP、出力端子67の電圧=VSSとなる。
【0111】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =ON、pMOSトランジスタTp 21
0 〜Tp 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =ON、nMOSトランジスタTn
0 〜Tn 203 =OFFとなる。ここに例えば、ワー
ド線WL0 が選択される場合には、V3 電圧線820
PP、V3 電圧線821 〜823 =VSS、V4 電圧線8
0 〜833 =VSSとされる。この結果、ワード線WL
0 =VPP、ワード線WL1 〜WL3 =VSSとされる。
【0112】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図34に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 17
=OFF、nMOSトランジスタTn 17=ON、pM
OSトランジスタTp 16=ON、nMOSトランジス
タTn 16=OFFとなり、出力端子66=VSS、出力
端子67=VPPとなる。
【0113】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0 〜Tp 213 =ON、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =OFF、nMOSトランジスタTn
200 〜Tn 203 =ONとなる。そこで、例えば、V
3 電圧線820 =VPP、V3 電圧線821 〜823 =V
SS、V4 電圧線830 〜833 =VSSとされるような場
合であっても、ワード線WL0 〜WL3 =VSSとされ
る。
【0114】また、消去時には、図35に示すように、
電位VIH=VCC、電位VIN=VBB、制御信号LP=
SS、制御信号LN=VBBで、pMOSトランジスタT
p 15=ON、nMOSトランジスタTn 15=OFF
とされる。ここに、このロウデコーダが選択されると、
NAND回路68の出力=「L」で、pMOSトランジ
スタTp 16=ON、nMOSトランジスタTn 16=
OFF、pMOSトランジスタTp 17=OFF、nM
OSトランジスタTn 17=ONとなり、出力端子66
の電位=VBB、出力端子67の電位=VCCとなる。
【0115】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0 〜Tp 213 =ON、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =OFF、nMOSトランジスタTn
200 〜Tn 203 =ONとされる。ここに例えば、ワ
ード線WL0 が選択される場合には、V3 電圧線820
〜823 =VCC、V4 電圧線830 =VBB、V4 電圧線
831 〜833 =VCCとされ、ワード線WL0 =VBB
ワード線WL1 〜WL3 =VCCとされる。
【0116】これに対して、このロウデコーダが非選択
とされる場合には、図36に示すように、NAND回路
68の出力=「H」で、pMOSトランジスタTp 17
=ON、nMOSトランジスタTn 17=OFF、pM
OSトランジスタTp 16=OFF、nMOSトランジ
スタTn 16=ONとなり、出力端子66=VCC、出力
端子67=VBBとなる。
【0117】この結果、nMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 =ON、pMOSトランジスタTp 21
0 〜Tp 213 =OFF、pMOSトランジスタTp
0〜Tp 203 =ON、nMOSトランジスタTn
0 〜Tn 203 =OFFとされる。そこで、例えば、
3 電圧線820 〜823 =VCC、V4 電圧線830
BB、V4 電圧線831 〜833 =VCCとされるような
場合であっても、ワード線WL0 〜WL3 =VCCとされ
る。
【0118】このロウデコーダにおいても、ワード線W
0 〜WL3 に対して、必要に応じて、正電圧VCC、接
地電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給すること
ができる。なお、電位VIH=VCC又はVPP、電位VIN
SS又はVBB、制御信号LP=V IH、制御信号LN=V
INとする場合には、pMOSトランジスタTp 15=O
FF、nMOSトランジスタTn 15=OFFとして、
現時点の状態をラッチすることができる。
【0119】また、pMOSトランジスタTp 15=O
FF、nMOSトランジスタTn 15=OFFとして、
現時点の状態をラッチした後、電位VIH又は電位VIN
変化させてワード線WLに供給する電圧を変化させるこ
ともできる。また、全ロウデコーダを選択状態にし、全
3 電圧線をVCCとする場合には、全ワード線にVCC
供給し、全セルを読出し状態にすることができ、また、
全ロウデコーダを選択状態にし、全V3 電圧線をVPP
する場合には、全ワード線にVPPを供給し、全セルを書
込み状態にすることができ、また、全ロウデコーダを選
択状態にし、全V4 電圧線をVBBとする場合には、全ワ
ード線にVBBを供給し、全セルを消去状態にすることが
できる。
【0120】また、全ロウデコーダを選択状態にし、全
3 電圧線をVCCとして全ワード線にVCCを供給した
後、レベル変換回路84をラッチモードにし、その後、
全V3電圧線をVPPとする場合には、全ワード線にVPP
を供給し、全セルを書込み状態にすることができる。ま
た、全ロウデコーダを選択状態にし、全V3 電圧線をV
CCとして全ワード線にVCCを供給した後、レベル変換回
路80をラッチモードにし、その後、全V4電圧線をV
BBとする場合には、全ワード線にVBBを供給し、全セル
を消去状態にすることができる。
【0121】第7実施例フラッシュ・メモリによれば、
メインロウデコーダ78のレベル変換回路80は、3個
のpMOSトランジスタTp 15,Tp 16,Tp 17
と、3個のnMOSトランジスタTn 15,Tn 16,
n 17で構成されているので、ロウデコーダをメイン
ロウデコーダとサブロウデコーダを設けて構成されるフ
ラッシュ・メモリにおいて、ロウデコーダの占有面積を
小さくし、チップ面積の縮小化を図ることができる。
【0122】次に第7実施例のサブロウデコーダを構成
するトランジスタ数を減少させたフラッシュメモリを第
8実施例に示す。図37は第8実施例のフラッシュ・メ
モリの要部を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を
示している。なお、図12、図21、図30に対応する
部分には同一符号を付している。
【0123】図中、84はサブロウデコーダであり、こ
のサブロウデコーダ84においては、図30に示すサブ
ロウデコーダ79で設けているnMOSトランジスタT
p 210 〜Tp 213 が削除されており、その他につい
ては、図30に示すサブロウデコーダ79と同様に構成
されている。このロウデコーダにおいても、ワード線W
0 〜WL3 に対して、必要に応じて、電源電圧VCC
零電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給すること
ができ、また、ラッチ動作、全セル選択動作について
も、図30に示すロウデコーダと同様に、これを行うこ
とができる。
【0124】本実施例のフラッシュ・メモリによれば、
メインロウデコーダ78のレベル変換回路80は3個の
pMOSトランジスタTp 15,Tp 16,Tp 17
と、3個のnMOSトランジスタTn 15,Tn 16,
n 17で構成されており、また、サブロウデコーダ8
4のトランジスタの数は図30に示すサブロウデコーダ
79のトランジスタの数よりも少なくされているので、
ロウデコーダをメインロウデコーダとサブロウデコーダ
を設けて構成されるフラッシュ・メモリに関し、図30
に示す場合よりも、ロウデコーダの占有面積を小さく
し、チップ面積の縮小化を図ることができる。
【0125】図38は第9実施例のフラッシュ・メモリ
の要部を示す回路図であり、ロウデコーダの1個を示し
ている。なお、図12、図21、図30に対応する部分
には同一符号を付している。図中、85はメインロウデ
コーダ、Tn 22は転送ゲートをなすnMOSトランジ
スタ、86はnMOSトランジスタからなるキャパシ
タ、87はインバータである。
【0126】また、インバータ87において、88はV
CC電源線、Tp 23はpMOSトランジスタ、Tn 23
はnMOSトランジスタ、89は読出し時、そのレベル
を「H」から「L」に立ち下げられる制御信号SBが入
力される制御信号入力端子である。また、91はサブロ
ウデコーダであり、このサブロウデコーダ91では、図
30に示すサブロウデコーダ79が設けているpMOS
トランジスタTp 200 〜Tp 203 、Tp 210 〜T
p 213 が削除されている。その他については、図30
に示すサブロウデコーダ79と同様に構成されている。
【0127】なお、この例においては、nMOSトラン
ジスタTn 22のゲートは、VIH電源線64に接続さ
れ、レベル変換回路80の出力端子66は、nMOSト
ランジスタTn 22を介してnMOSトランジスタTn
210 〜Tn 213 に接続され、インバータ87の出力
端子90は、キャパシタ86を介してnMOSトランジ
スタTn 210 〜Tn 213 のゲートに接続されてい
る。
【0128】このロウデコーダにおいては、読出し時、
レベル変換回路80からnMOSトランジスタTn 21
0 〜Tn 213 のゲートに対してVCCが供給されるが、
この場合、制御信号SBは「H」から「L」に立ち下げ
られるので、インバータ96の出力端子90の電位は
「L」から「H」に立ち上げられる。この結果、ノード
93の電位は、キャパシタ86のカップリング作用によ
りV CC以上、例えば、VCC+Vthに昇圧され、この昇圧
された電圧がnMOSトランジスタTn 210 〜Tn
3 のゲートに供給される。なお、この場合、nMOS
トランジスタTn 22はOFF状態となるので、ノード
93側からレベル変換回路80側に電流が流れるという
ことはない。
【0129】したがって、このロウデコーダにおいて
は、読出し時、選択ワード線の電位はVCC−Vth(nM
OSトランジスタのしきい電圧)とはならず、VCCとす
ることができ、書込時においても同様に、選択ワード線
の電位はVPP−Vthとはならず、VPPとすることができ
る。このロウデコーダは、この点の動作を除き、基本的
には、図30に示すロウデコーダと同様に動作し、ワー
ド線WL0 〜WL3 に対して、必要に応じて、電源電圧
CC、接地電圧VSS、高電圧VPP又は負電圧VBBを供給
することができ、また、ラッチ動作、全セル選択動作に
ついても、図30に示すロウデコーダと同様に、これを
行うことができる。
【0130】第9実施例のフラッシュ・メモリによれ
ば、メインロウデコーダ85のレベル変換回路80は、
3個のpMOSトランジスタTp 15,Tp 16,Tp
17と、3個のnMOSトランジスタTn 15,Tn
6,Tn 17で構成されているので、ロウデコーダをメ
インロウデコーダとサブロウデコーダを設けて構成され
るフラッシュ・メモリにおいて、ロウデコーダの占有面
積を小さくし、チップ面積の縮小化を図ることができ
る。
【0131】以上のように、第4実施例から第9実施例
のレベル変換回路は、2個の接続スイッチ素子と2個の
インバータとで構成することができるので、これを、例
えば、レベル変換回路を必要とするフラッシュ・メモリ
に使用する場合には、チップ面積の縮小化を図ることが
できる。また、このようなレベル変換回路をフラッシュ
メモリのロウデコーダに使用すれば、ロウデコーダの占
有面積を小さくし、チップ面積の縮小化を図ることがで
きる。
【0132】しかし図12に示した第4実施例から第9
実施例で使用されたレベル変換回路は、図7のレベル変
換回路と同様の原因で、貫通電流が大きいという問題と
共にトランジスタのバランス設定が難しいという問題が
ある。第10及び第11実施例はこれらの問題を解決し
たレベル変換回路である。図39は第10実施例のレベ
ル変換回路を示す図である。図からも明らかなように、
図39の回路は図12のレベル変換回路において、第1
インバータを構成するpチャンネルトランジスタTp
6とnチャンネルトランジスタTn 16の間に第1デプ
リーション型トランジスタT18を設け、第2インバー
タを構成するpチャンネルトランジスタTp 17とnチ
ャンネルトランジスタTn 17の間に第2デプリーショ
ン型トランジスタT19を設けたものである。そして入
力信号は、ソース同士が入力端子に接続され、ゲート同
士が制御端子LNに接続された2個のnチャンネルトラ
ンジスタTn 20とTn 21を介して第1デプリーショ
ン型トランジスタT18の両端に入力されると共に、ソ
ース同士が入力端子に接続され、ゲート同士が制御端子
LPに接続された2個のpチャンネルトランジスタTp
22とTp 22を介して第2デプリーション型トランジ
スタT19の両端に入力される。
【0133】このデプリーション型トランジスタT18
とT19の作用は、図9に示した第2実施例のレベル変
換回路のデプリーショントランジスタT8と同様であ
り、それ以外は図12の回路と同様であるので、図39
の回路の詳しい説明は省略するが、表6が図39の回路
の真理値表である。
【0134】
【表6】
【0135】図40は第11実施例のレベル変換回路で
あり、図12のレベル変換回路において、pチャンネル
トランジスタTp 17のソースを付加pチャンネルトラ
ンジスタTp 24を介して制御端子63に接続し、付加
pチャンネルトランジスタT p 24のゲートを入力端子
53に接続したものに相当する。この付加pチャンネル
トランジスタTp 24は、第2インバータのpチャンネ
ルトランジスタTp 17がゲートに印加される電圧の変
化に応じて導通状態から非導通状態に変化する時に、あ
らかじめ入力信号の変化に応じてpチャンネルトランジ
スタTp 17のソースを切断する。これにより第2イン
バータに貫通電流が流れて点n24の電位が中間電位に
なるのを防止し、回路がより確実に動作するようにな
る。図40の回路の真理値表は図39の回路と同じ表6
である。
【0136】これまでは、フラッシュメモリにおいて消
去時のワード線への負電圧印加をロウデコーダを介して
行なう実施例及びそのためのレベル変換回路の実施例に
ついて説明した。ロウデコーダで負電圧を印加する場合
には、前述のように(図1及び図3参照)、拡散層と基
板又はウエルとの間の順バイアス電流を防止するため、
駆動部の基板又はウエルを負電位にバイアスする。但
し、書込時及び読出時には、負電位を用いないため、基
板又はウエルは電源電位VSSにする。
【0137】上記のような基板(ウエル)電位の制御回
路として図41に示すような回路が従来使用されてい
た。図41の回路において、VBSが基板(ウエル)電圧
線であり、負電圧源100より出力される負電圧VBB
零(接地)電圧VSSとの間で基板(ウエル)電圧線VBS
に印加する電圧を切り換えるためにpチャンネルデプレ
ーション型トランジスタTp 25が使用される。トラン
ジスタTp 25のゲート電圧を通常の電源電位VSSとV
CCの間で切り換えることにより、基板電圧線VBSに印加
する電圧が切り換えられる。基板電源線VBSに零電圧V
SSが出力される時には、負電圧源100は非動作状態に
なり、負電圧VBBを出力しない。
【0138】図41の回路では電源の切り換えにpチャ
ンネルデプリーション型トランジスタTp 25を使用し
ており、このトランジスタTp 25のしきい電圧Vth
零電位VSSと正電位VCCの間に設定することにより、制
御信号Gが“H(VCC)”ならばトランジスタTp 25
はオフ状態になり、“L(VSS)”ならばトランジスタ
p 25はオン状態になる。図41の回路の真理値表を
表7に示す。
【0139】
【表7】
【0140】図41の基板(ウエル)電位の制御回路
は、構造が簡単であるという利点があるが、反面次のよ
うな問題点がある。 (1)pチャンネルデプリーションを製作するための別
工程が必要であり、工程が複雑になる。 (2)pチャンネルデプリーショントランジスタのしき
い電圧Vthを正確に制御する必要があり、工程管理が難
しくなる。
【0141】(3)pチャンネルトランジスタはnチャ
ンネルトランジスタに比べて面積が大きくなるため、回
路が大きくなる。 (4)基板(ウエル)電源線VBSに負電圧VBBが印加さ
れている時には、トランジスタTp 25のゲートには正
電圧VCCが印加される。そのためゲートドレイン間には
正電位VCCと負電位VBBとの差が印加されるので印加電
圧が大きくなる。そのためゲートとドレイン間の耐圧を
高くする必要があり、耐圧を高くするにはゲート配化膜
を厚くする必要があるが、これにより面積が増大すると
いう問題がある。
【0142】そこでpチャンネルデプリーション型トラ
ンジスタを使用しない基板(ウエル)電位制御回路とし
て図42に示すような回路も従来使用されていた。図4
2の回路の真理値表を表8に示す。
【0143】
【表8】
【0144】図42の回路では、エンハンスメント型ト
ランジスタのみを用いるため工程の増加はないが、基板
(ウエル)電源線VBSを零電位VSSにする時には点n4
1の電位を負電圧に保つ必要があり、そのためには常時
負電圧源100から負電圧を出力しなければならない。
従って負電圧源100は常に動作状態である必要があ
り、電力消費が大きくなるという問題がある。また上記
の問題点のうち(3)の回路が大きい、及び(4)の大
きな耐圧が必要であるという問題点については同様であ
り解決されない。
【0145】以上のように従来の基板(ウエル)電位制
御回路は、チップ面積が大きく、スタンバイ時の消費電
力が大きく、製造工程が複雑であるという問題点があ
り、これらの問題のない回路が要望されている。図43
は上記問題点を解決する本発明の基板(ウエル)電位制
御回路の原理構成図である。
【0146】図43に示すように、本発明の基板(ウエ
ル)電位制御回路は、電位制御対象部分に接続される電
源線VBSに負電圧を出力する負電圧源100と、基板又
はウエルとソースとが負電源線VBSに接続され、ドレイ
ンが零電位VSSを出力する電源に接続される第1のnチ
ャンネル型トランジスタTn 30と、基板又はウエルと
ソースとが負電源線VBSに接続され、ドレインが第1の
nチャンネル型トランジスタTn 30のゲートに接続さ
れた第2のnチャンネル型トランジスタTn 29と、第
1のnチャンネル型トランジスタTn 30のゲートと正
電圧VCCを出力する電源との間に設けられた第1スイッ
チSW1と、第2のnチャンネル型トランジスタTn
9のゲートを、正電位VCCのを出力する電源、又は零電
位VSSを出力する電源に接続するか、開放するかの選択
が可能な第2スイッチSW2と、第2のnチャンネル型
トランジスタTn 29のゲートとソース間に接続された
容量素子Cとを備え、負電圧を印加しない時には、前記
負電圧源100を非出力状態とし、前記第1スイッチS
W1を接続状態とし、前記第2スイッチSW2を零電位
側に接続し、負電圧を印加する時には、まず前記第1ス
イッチSW1を開放すると同時に前記第2スイッチSW
2を正電位側に接続し、その後前記第2スイッチSW2
を開放すると共に負電圧源100を出力状態とすること
を特徴とする。
【0147】
【表9】
【0148】表9は図43の真理値表である。上記のよ
うな制御を行なうことにより、負電圧印加時点n51の
電圧は容量手段Cに蓄積された電荷によりトランジスタ
n29の基板(ウエル)に対してVCCに保持されるた
め、大きな電圧差が印加されることなしにトランジスタ
n 29のオン状態が維持され、切換トランジスタT n
30がオフ状態になる。零電圧VSS印加時には、トラン
ジスタTn 29がオフ状態となり、トランジスタTn
0がオン状態になって基板(ウエル)電源線を零電位V
SSにする。
【0149】図43の回路はエンハンスメント型トラン
ジスタのみで構成できるので小型であり、耐圧の問題も
ない。図44は図43の原理構成図に従って具体化した
第12実施例の回路構成を示す図である。図45と表1
0は図45の回路の動作を示す各部の電圧変化と真理値
表であり、真理値表の状態変化はグラフの時間軸に対応
する。
【0150】
【表10】
【0151】図44の回路においては、第1スイッチS
W1をpチャンネルトランジスタT p 31のソース電圧
を切り換えることで実現しており、第2スイッチSW2
の開閉動作及び第2スイッチSW2の端子への電圧の切
換動作を行なうために正電源VCCと零電圧源VSSとの間
に直列に接続されたpチャンネルトランジスタTp 32
とnチャンネルトランジスタTn 32を備えている。ト
ランジスタTp 32及びTn 32のゲートが制御端子に
なり、正電位VCCと零電位VSSの振幅信号G1とG2で
制御される。100は負電圧発生回路であり、端子φと
1φに相補クロック信号を入力することにより負電圧を
発生する。トランジスタTn 30は、電源線VBSを駆動
するため、駆動能力を大きくしてある。
【0152】図44の回路の動作を図45及び表10に
従って説明する。第1期間では、G1とG2が“H”に
設定され、G3が“L”に設定され、端子S3にはVCC
が印加されている。そして負電圧発生回路100は動作
を停止している。この状態から負電圧を印加するために
は、第2期間において、G1とG2を“L”に変化さ
せ、端子102に印加する電位信号S3をVSSに変化さ
せる。これにより点n51の電位は“H”レベル、すな
わちVCCに上昇し、トランジスタTn 29がオン状態に
なる。トランジスタTp 31は信号S3がVSSに変化し
たためオフ状態になる。これにより点n52の電位が
“L”、すなわちVSSになりトランジスタT n 30がオ
フ状態になる。
【0153】第3期間では、G1を“H”レベルに変化
させ、負電圧発生回路100の動作を開始する。これに
より点n51は切り離された状態になる。そして第4及
び第5期間で電源線VBSの電圧はVBBに向って降下を始
め、点n51の電位もこの電源線VBSとコンデンサCで
結合されているため降下する。しかしトランジスタT n
29のゲート・ソース間電圧はコンデンサCによって維
持されるので、トランジスタTn 29はオン状態であ
り、点n52の電位も降下し、トランジスタTn30は
オフ状態のままである。
【0154】ここで点n51の電位はコンデンサCに蓄
積された電荷によって定まる電圧分だけ電源線VBSより
高い状態を維持しながら、電源線VBSの電位降下に従っ
て降下する。しかし点n51の電位がVSSに対してわず
かに負電圧になり、トランジスタTn 32のしきい電圧
になるとそれ以上は降下しなくなる。第6期間は負圧印
加中に相当し、この時にはG2を“H”レベルにする。
【0155】負電圧印加が終了すると、負電圧発生回路
100の動作を停止し、端子102に印加する電位信号
S3をVCCに変化させる。するとトランジスタTp 31
がオン状態になり、点n52の電位が上昇を始める。こ
れに応じて電源線VBSの電位も上昇を始める。この時点
n51の電位はVSSであるためトランジスタTn 29は
オフ状態である。そして点52の電位が上昇するためト
ランジスタTn 30がオン状態になり電源線VBSはVSS
に接続される。
【0156】図46は第13実施例の基板(ウエル)電
位制御回路の構成を示す図であり、図44の回路とはト
ランジスタTp 31のソースが正電位VCCを出力する電
源に固定されている点と、トランジスタTp 31のゲー
ト電位が制御される点のみが異なり他は同じである。動
作において図44の回路と異なる点は、トランジスタT
p 31のソースに印加する電圧をVSSに切り換える替り
に、トランジスタTp31をオフ状態にする点であり、
この点を除けば図44の回路とほぼ同様の動作を行な
う。表11に図46の回路の動作を示す真理値表を示
す。
【0157】
【表11】
【0158】なお図44の回路を実現する場合、基板又
はウエルと拡散層間での順バイアス電流の発生を防止す
るため図47の(1)に示すようなトリプルウエル構造
を用いる必要があるが、図46の回路であれば、図47
の(2)のようなn基板Pウエル構造が使用できる。上
記の第12及び第13実施例では、図43に示した原理
構成図のようにコンデンサを使用することによりトラン
ジスタTn 29のゲート−ソース間電圧が所定値
(VCC)以上にならないようにしていた。これによりゲ
ート−ソース間の耐圧を大きくする必要をなくしてい
た。しかしコンデンサを使用せずにゲートの電位を制御
することにより同等の効果を得ることが可能であり、そ
の例を第14実施例に示す。
【0159】図48は第14実施例の基板(ウエル)電
位制御回路の構成を示す図であり、図49はその制御信
号と電源線VBSの電位変化を示している。図48の回路
は、図示の通り図43の回路とほぼ同様の構成を有する
が、容量手段Cが除かれている。102と106は制御
端子であり、VSSとVCCを論理レベルとする信号AとB
が印加される。図48の回路の動作を図49のグラフに
従って説明する。
【0160】図49に示すように、VSS印加時には信号
AをVCCとし、信号BをVSSにする。これによりpチャ
ンネルトランジスタTp 31がオン状態に、nチャンネ
ルトランジスタTn 29がオフ状態になるため、トラン
ジスタTn 30のゲート電位がVCCになり、トランジス
タTn 30がオン状態になり、電源線VBSにはVSSが出
力される。
【0161】VBB印加時には、信号Aの電位をVSSに切
り換え、信号Bの電位をVCCに切り換える。これにより
トランジスタTp 31とTn 30がオフ状態になり、ト
ランジスタTn 29がオン状態になる。そして負電圧発
生回路を動作させると電源線VBSの電位は除々に降下す
る。そしてその電圧がトランジスタT4のしきい電圧以
下に低下した時点で信号BをVSSに変化させる。それで
もトランジスタTn 29はオン状態のままであり、電源
線VBSの電位はそのまま降下する。これにより電源線V
BSの電位がVBBに低下してもトランジスタTn 29のゲ
ート−ソース間に印加される電圧はVSS−VBB、すなわ
ち−VB であり、従来例に比べて小さくすることができ
る。
【0162】以上説明したように、第12から第14実
施例に示した基板(ウエル)電位制御回路を使用すれ
ば、デプリーション型トランジスタを使用しないので工
程が増加せず、nチャンネルトランジスタを使用するの
で占有面積が小さく、耐圧を改善できるという効果があ
り、デバイスの小型化及び工程の簡素化により、歩留り
向上、信頼性向上及び低コスト化が可能になる。
【0163】前述のようにフラッシュメモリにおいて、
フローティングゲートに蓄積された電荷を消去する時に
は、コントロールゲートとチャンネル又はソース間に印
加する電圧が消去時間等に大きな影響を及ぼすために重
要であるということについては既に述べた。ここでフラ
ッシュメモリにおける消去方法について簡単に説明す
る。
【0164】フラッシュメモリの消去方法には、フロー
ティングゲートの電荷をチャンネルに逃すチャンネル消
去方法と、電荷をソースに逃すソース消去法がある。ま
たコントロールゲートに0Vを印加してチャンネル又は
ソースに高電圧VP を印加する正電圧を印加する方法
と、コントロールゲートに負電圧を印加してチャンネル
又はソースに正電圧VCCを印加する負電圧印加方法とが
ある。負電圧印加方法は外部からの高電圧を必要としな
いため、フラッシュメモリの低電圧化及び単一電源化に
適している。
【0165】図50から図53は上記の各消去方法を用
いる場合のメモリセルにおける電圧印加状態を示す図で
ある。なおメモリセルはすべてnチャンネルトランジス
タを例としている。図50は正電圧印加によるチャンネ
ル消去方法を使用する場合を示しており、ドレインDと
ソースSを開放してコントロールゲートCGを0Vに
し、チャンネルに相当するPウエルを高電位VPPにす
る。チャンネル消去の場合、チャンネルに正バイアスを
印加するため図示のようにトリプルウエル構造を有して
いる。
【0166】図51は正電圧印加によるソース消去方法
を使用する場合を示しており、ドレインDを開放した上
でコントロールゲートCGを0Vにし、ソースSを高電
位V PPにする。基板は開放するか又は0Vにされる。図
52は負電圧印加によるチャンネル消去方法を使用する
場合を示しており、ドレインDとソースSを開放してコ
ントロールゲートCGを負電位VBBにし、チャンネルに
相当するPウエルに正電位VCCを印加する。従ってコン
トロールゲートCGとチャンネル間にはVBB−VCCが印
加される。
【0167】図53は負電圧印加によるソース消去方法
を使用する場合を示しており、ドレインDを開放した上
でコントロールゲートCGを負電位VBBにし、ソースS
を正電位VCCにする。以上がフラッシュメモリの消去方
法であるが、いずれの場合もコントロールゲートCGと
チャンネル又はソースS間に印加される電圧が消去動作
に大きく影響する。そのため常に安定した消去動作が行
なわれるためには、外部電源の変動にかかわらずコント
ロールゲートとチャンネル又はソース間に印加する電圧
を一定に保つことが重要である。特に現在のところフラ
ッシュメモリの応用分野として考えられているものに携
帯用機器の記憶装置があり、このような携帯用機器では
電源として電池が使用されるため、外部電源の電圧変動
が避けられない。そのため外部電源の変動にかかわらず
安定した消去が行なえるフラッシュメモリの消去方法及
びそのような消去方法で消去されるフラッシュメモリが
要望されている。以下の実施例はこのような要望に答え
るためのものである。
【0168】図54は第15実施例の構成を示す図であ
り、1個のメモリセルと、そのメモリセルのコントロー
ルゲートCGに接続されるワード線にアクセス信号を印
加するロウデコーダと、負電圧を印加するための回路を
示している。図中、110は負電圧チャージポンプ回
路、111は負電圧バイアス回路、112はデコーダ回
路、TCはセルトランジスタ、113及び114はそれ
ぞれnチャンネルエンハンスメント電界効果トランジス
タTN1〜TNnとtn1〜tnmで構成されるMOS
ダイオード列、n60及びn61はノード、WLはワー
ド線、Dはドレイン、Sはソース、BGはウエルコンタ
クト、CGはコントロールゲート、FGはフローティン
グゲート、CLKはクロック信号、ESは消去選択信
号、VPPは外部電源電圧、VSSは零(接地)電位であ
る。
【0169】読出時には、消去選択信号ESを“L”、
クロック信号CLKを“H”に固定する。この時デコー
ダ回路112は選択時に“H”、非選択時に“L”を出
力する。ワード線WLが“L”の時、NORゲートはク
ロック信号CLKを受けられる状態になるが、クロック
信号CLKは“H”に固定されているので、負電圧バイ
アス回路111は動作せず、ワード線WLに負電圧チャ
ージポンプ110の発生する負電圧VBBが印加されるこ
とはない。
【0170】消去時には、消去選択信号ESを“H”に
し、クロック信号CLKを入力する。この時デコーダ回
路112は選択時に“L”、非選択時に“H”を出力す
る。ワード線WLが“L”の時、NORゲートはクロッ
ク信号CLKを受けられる状態になり、負電圧バイアス
回路111が動作して負電圧チャージポンプ回路110
の発生する負電圧VBBがワード線WLに印加される。ま
たこの時、メモリセルTCのドレインD及びソースSは
開放、ウエルコンタクトBGには電圧VPPを印加する。
これによりメモリセルTCが書き込まれていれば、フロ
ーティングゲートFGからチャンネルへトンネル効果に
より電子が抜け、消去が行なわれる。
【0171】ノードn60とn61は、トランジスタ列
113,114で形成されるMOSダイオード列によっ
て所定の電圧にクランプされている。このように本実施
例においては、書込時及び読出時の選択されたワード線
WLへの高電圧VPP及び正電圧VCCの印加と、非選択ワ
ード線への零電圧VSSの印加はロウデコーダ112によ
って行なわれる。負電圧の印加は負電圧チャージポンプ
回路110によって行なわれるが、選択されたワード線
にのみ負電圧が印加されるようにする制御はロウデコー
ダ112によって行なわれる。ロウデコーダ112は、
書込時及び読出時と消去時とで論理を反転した出力を行
なうため、論理反転機能を備えている。
【0172】負電圧チャージポンプ110は、常時又は
負電圧印加時に負電圧を発生して出力するものであり、
出力電圧は高電圧源VPPとの間に接続されたトランジス
タ列によって所定値に規定される。負電圧バイアス回路
111は、特願平4−256594号に記載のものであ
り、ここでは詳しい説明を省略するが、クロック信号C
LKを入力することにより、ワード線に負電圧チャージ
ポンプ110が出力する電圧が出力される。
【0173】ここでVPPがaV低くなった場合を考え
る。TN1〜nで形成されるMOSダイオードにより、
PPとn60間の電位差は常に VPP−VBB に保たれている。VPPがaV低くなった時、n60の電
圧は VBB−a になる。従って、メモリセルTCのコントロールゲート
CGとチャネル間の電圧は、 VPP−VBB に保たれる。
【0174】次に、VPPがaV高くなった場合を考え
る。VPPがaV高くなった時、n60の電圧は VBB+a になる。従って、メモリセルTCのコントロールゲート
CGとチャネル間の電圧は、 VPP−VBB に保たれる。
【0175】以上、外部電圧VPPが変化しても、コント
ロールゲートCGとチャネル間の電圧は常に一定に保た
れ、安定した消去特性が得られる。上記の第15実施例
においては、負電圧チャージポンプ110の出力電圧
を、トランジスタ列によってPウエルに印加される高電
圧源VPPに対して所定値になるように規制することで、
一定の電圧を印加できるようにした。これに対し、次の
第16実施例では、コントロールゲートCGに印加する
負電圧VBBとPウエルに印加する正電圧VCCを共に接地
(零)電位VSSに対して規制することで負電圧と正電圧
の電圧差を一定に保つ。
【0176】図55は第16実施例の構成を示す図であ
る。図54の回路と異なるのは、Pウエルに印加される
電圧を生成するインバータの出力がトランジスタ列tn
nからtnzによって規制されており、零(接地)電位
SSに対して常に一定である点と、負電圧チャージポン
プ110の出力がトランジスタTN1からTNnによっ
て接地電位VSSに対して一定になるように規制されてい
る点である。
【0177】ここでVPPが変化した場合を考える。TN
1〜n及びtn1〜mにより形成されるMOSダイオー
ド列により、n60とVSS、ウエルコンタクトBGとV
SS間の電圧は一定に保たれている。VSSは零(接地)電
位であるので、VPPの変化には影響されず、VPPの変化
に係わらず、コントロールゲートCG及びウエルコンタ
クトBGには常に一定の電圧が供給され、コントロール
ゲートCGとチャネル間の電圧は常に一定に保たれる。
【0178】以上、外部電圧VPPが変化しても、コント
ロールゲートCGとチャネル間の電圧は常に一定に保た
れ、安定した消去特性が得られる。図56はチャンネル
消去法の更に別の第17実施例を示す図である。図中、
110は負電圧チャージポンプ回路、111は負電圧バ
イアス回路、112はデコーダ回路、116,119,
120はインバータ、TCはセルトランジスタ、11
4,115,117,118はTn1〜Tnm、tnm
〜tnz、TN1〜TNp及びTN1〜TNqで構成さ
れるNチャネル型エンハンスメント電界効果トランジス
タ列、n60〜n64はノード、WLはワード線、Dは
ドレイン、Sはソース、BGはウエルコンタクト、CL
K1〜3はクロック信号、ESは消去選択信号、/ES
は消去電源切換信号、VPPは外部電源電圧、VSSは接地
電位である。
【0179】次にこの回路の動作の説明をする。読出時
は、消去選択信号ESを‘L’、消去電源切換信号/E
Sを‘H’、クロック信号CLK1〜3を‘H’に固定
する。この時、ウエルコンタクトBGはインバータ11
6によりVSSにバイアスされる。デコーダ回路112
は、選択時に‘H’、非選択時に‘L’を出力する。W
Lが‘L’の時、NORはクロック信号CLK1を受け
入れられる状態になるが、クロック信号CLK1は
‘H’固定なので負電圧バイアス回路111は動作せ
ず、またクロック信号CLK2、クロック信号CLK3
も‘H’固定なので負電圧チャージポンプ回路110も
BBを発生せず、WLに負電圧が印加されることはな
い。
【0180】消去時は、消去選択信号ESを‘H’、消
去電源切換信号/ESを‘L’にする。クロックCLK
1〜3にはクロック信号を入力する。クロック信号CL
K2とクロック信号CLK3に入力するクロック信号は
互いに逆位相とする。デコーダ回路112は選択時に
‘L’、非選択時に‘H’を出力する。WLが‘L’の
時、NORはクロック信号CLK1を受け入れられる状
態になり、負電圧バイアス回路111が動作して負電圧
チャージポンプ回路110で発生したVBBをWLに印加
する。また、この時、TCのS及びDはオープン、ウエ
ルコンタクトBGはインバータ116により高電圧が印
加される。これにより、TCが書き込まれていれば、ト
ンネル効果により、コントロールゲートCGからチャネ
ルに電子が抜け、消去が行われる。
【0181】N61〜63及びウエルコンタクトBGは
tn1〜tnm、tnn〜tnz、TN1〜TNp及び
TN1〜TNqより形成されるMOSダイオードにより
SSを基準電圧として、ある電圧にクランプされてい
る。ここで、VPPが変化した場合を考える。負電圧チャ
ージポンプ回路110の発生する電圧VBBの値は負電圧
チャージポンプ回路110に入力される信号の振幅とカ
ップリングレシオ、トランジスタのしきい値電圧で決ま
るが、製品として出た時には問題となるのは入力信号の
振幅である。しかし、本実施例では、負電圧チャージポ
ンプ回路110の入端n63及びn64はVSSを基準電
圧として一定の電圧にクランプされており、VPPの変化
に影響されない。従って、負電圧チャージポンプ回路1
10の出力電圧VBBはVPPの変化に係わらず常に一定で
ある。また、ウエルコンタクトBGに印加される電圧も
同様にVSSを基準電圧としてクランプされており、VPP
の変化に係わらず常に一定であるよって、VPPが変化し
たとしても、コントロールゲートCGとチャネル間の電
圧は常に一定に保たれる。
【0182】以上、外部電圧VPPが変化しても、コント
ロールゲートCGとチャネル間の電圧は常に一定に保た
れ、安定した消去特性が得られる。以上がチャンネル消
去法においてコントロールゲートとチャンネル間に印加
する電圧を一定することにより安定した消去を行なえる
ようにした実施例であるが、ソース消去法についても同
様に印加電圧を規制することにより安定した消去が行な
えるようになる。
【0183】図57から図59は、ソース消去を安定的
に行なう第18から第20実施例を示す図であり、図5
5から図57に示したチャンネル消去の実施例におい
て、Pウエルに印加する電圧をソースSに印加するよう
にしたものである。
【0184】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフラッシ
ュメモリでは消去のための負電圧の印加が簡単なロウデ
コーダによって行なえるため回路の小型が図れ、高集積
化が可能になる。また安定した消去が行なえるようにな
るため信頼性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフラッシュメモリの第1の態様の動作
説明図である。
【図2】従来の問題の説明図であり、図10(1)はP
−sub,Nwellの場合、図10(2)はN−su
b,Pwellの場合である。
【図3】本発明の駆動部の構造図である。
【図4】本発明の第1一実施例の半導体記憶装置の構成
図である。
【図5】(1)は第1実施例のデコード部の回路図、
(2)は第1実施例の駆動部の回路図である。
【図6】(1)は第1実施例の他のデコード部の回路例
の回路図、(2)は他の駆動部の回路例の回路図であ
る。
【図7】第1実施例のレベル変換回路の回路図である。
【図8】第1実施例の駆動部電源切換回路の構成図であ
る。
【図9】第2実施例のレベル変換回路の図である。
【図10】第3実施例のレベル変換回路の図である。
【図11】第4実施例のレベル変換回路の原理説明図で
ある。
【図12】第4実施例のレベル変換回路の具体的回路図
である。
【図13】図12のレベル変換回路の動作(無変換モー
ド)を示す回路図である。
【図14】図12のレベル変換回路の動作(無変換モー
ド)を示す回路図である。
【図15】図12のレベル変換回路の動作(反転モー
ド)を示す回路図である。
【図16】図12のレベル変換回路の動作(反転モー
ド)を示す回路図である。
【図17】図12のレベル変換回路の動作(高電圧変換
モード)を示す回路図である。
【図18】図12のレベル変換回路の動作(高電圧変換
モード)を示す回路図である。
【図19】図12のレベル変換回路の動作(負電圧変換
モード)を示す回路図である。
【図20】図12のレベル変換回路の動作(負電圧変換
モード)を示す回路図である。
【図21】図12のレベル変換回路をフラッシュ・メモ
リのロウデコーダに使用した時の構成を示す回路図であ
る。
【図22】図21に示すロウデコーダの動作(読出し
時、選択された場合)を示す回路図である。
【図23】図21に示すロウデコーダの動作(読出し
時、非選択とされた場合)を示す回路図である。
【図24】図21に示すロウデコーダの動作(書込み
時、選択された場合)を示す回路図である。
【図25】図21に示すロウデコーダの動作(書込み
時、非選択とされた場合)を示す回路図である。
【図26】図21に示すロウデコーダの動作(消去時、
選択された場合)を示す回路図である。
【図27】図21に示すロウデコーダの動作(消去時、
非選択とされた場合)を示す回路図である。
【図28】第5実施例のフラッシュ・メモリの要部(ロ
ウデコーダ)を示す回路図である。
【図29】第6実施例のフラッシュ・メモリの要部(ロ
ウデコーダ)を示す回路図である。
【図30】第7実施例のフラッシュ・メモリの要部(ロ
ウデコーダ)を示す回路図である。
【図31】図30に示すロウデコーダの動作(読出し
時、選択された場合)を示す回路図である。
【図32】図30に示すロウデコーダの動作(読出し
時、非選択とされた場合)を示す回路図である。
【図33】図30に示すロウデコーダの動作(書込み
時、選択された場合)を示す回路図である。
【図34】図30に示すロウデコーダの動作(書込み
時、非選択とされた場合)を示す回路図である。
【図35】図30に示すロウデコーダの動作(消去時、
選択された場合)を示す回路図である。
【図36】図30に示すロウデコーダの動作(消去時、
非選択とされた場合)を示す回路図である。
【図37】第8実施例フラッシュ・メモリの要部(ロウ
デコーダ)を示す回路図である。
【図38】第9実施例フラッシュ・メモリの要部(ロウ
デコーダ)を示す回路図である。
【図39】第10実施例のレベル変換回路の図である。
【図40】第11実施例のレベル変換回路の図である。
【図41】従来の基板(ウエル)電位制御回路の例を示
す図である。
【図42】従来の基板(ウエル)電位制御回路の他の例
を示す図である。
【図43】本発明の基板(ウエル)電位制御回路の原理
構成図である。
【図44】第12実施例の基板(ウエル)電位制御回路
を示す図である。
【図45】図44の回路の動作を示すタイムチャートで
ある。
【図46】第13実施例の基板(ウエル)電位制御回路
を示す図である。
【図47】本発明の基板(ウエル)電位制御回路の構造
例を示す図である。
【図48】第14実施例の基板(ウエル)電位制御回路
を示す図である。
【図49】図48の回路の制御及び動作を示すタイムチ
ャートである。
【図50】高電圧印加によるチャンネル消去の説明図で
ある。
【図51】高電圧印加によるソース消去の説明図であ
る。
【図52】負電圧印加によるチャンネル消去の説明図で
ある。
【図53】負電圧印加によるソース消去の説明図であ
る。
【図54】第15実施例の回路構成を示す図である。
【図55】第16実施例の回路構成を示す図である。
【図56】第17実施例の回路構成を示す図である。
【図57】第18実施例の回路構成を示す図である。
【図58】第19実施例の回路構成を示す図である。
【図59】第20実施例の回路構成を示す図である。
【図60】従来のフラッシュメモリの構成図である。
【図61】メモリセルの構造図である。
【図62】フラッシュメモリの読出・書込及び消去の方
法説明図である。
【図63】負電圧印加用回路を別に設ける例を示す図で
ある。
【図64】負電圧印加用ロウデコーダの機能構成図であ
る。
【符号の説明】
1…メモリセルアレイ 3…ロウデコーダ 4…デコード部 5…駆動部 6…第1の電源端子 7…第2の電源端子 9…レベル変換回路 11…駆動部電源切換回路 13…高電圧供給部 14…負電圧供給部 15…電源制御回路 17…アドレスバッファプリデコーダ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年1月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/792 H01L 29/78 371 (72)発明者 河村 祥一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 赤荻 隆男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的に消去可能な複数の不揮発性メモ
    リセルを配列したメモリセルアレイ(1)と、複数の信
    号をデコードして前記メモリセルアレイ(1)をアクセ
    スするデコード部(4)とを備えるフラッシュメモリで
    あって、 第1の電源端子(6)と第2の電源端子(7)とを備
    え、前記デコード部(4)の出力を入力して、前記第1
    の電源端子(6)に印加される電圧若しくは該電圧に近
    い電圧と、前記第2の電源端子(7)に印加される電圧
    若しくは該電圧に近い電圧とを、選択的に出力する駆動
    部(5)を有し、 前記駆動部(5)は、前記第1の電源端子(6)に第1
    の電圧を、前記第2の電源端子(7)に前記第1の電圧
    より低い第2の電圧を、それぞれ与える第1の動作モー
    ドと、前記第1の電源端子(6)に第3の電圧を、前記
    第2の電源端子(7)に前記第3の電圧より高い第4の
    電圧を、それぞれ与える第2の動作モードとを備え、前
    記第1または第2の動作モードに応じて出力電圧を切り
    換えることを特徴とするフラッシュメモリ。
  2. 【請求項2】 前記デコード部(4)及び駆動部(5)
    は、前記メモリセルアレイ(1)の列を選択するロウデ
    コーダ(3)であって、 前記フラッシュメモリは、 前記デコード部(4)への信号のレベルを変換するレベ
    ル変換回路(9)と、 前記駆動部(5)の電源を切り換える駆動部電源切換回
    路(11)と、 正電位と高電位を選択的に供給する高電圧供給部(1
    3)と、 零電位と負電位を選択的に供給する負電圧供給部(1
    4)とを有し、 前記正電位、高電位、零電位、及び負電位は、負電位<
    零電位<正電位<高電位なる関係を有し、 前記駆動部電源切換回路(11)は、 前記メモリセルアレイ(1)のデータ読み出し時には、
    前記駆動部(5)の第1の電源端子(6)に前記正電位
    を、前記第2の電源端子(7)に前記零電位をそれぞれ
    供給し、 前記メモリセルアレイ(1)のデータ書き込み時には、
    前記駆動部(5)の第1の電源端子(6)に前記高電位
    を、前記第2の電源端子(7)に前記零電位をそれぞれ
    供給し、 前記メモリセルアレイ(1)のデータ消去時には、前記
    駆動部(5)の第1の電源端子(6)に前記負電位を、
    前記第2の電源端子(7)に前記正電位をそれぞれ供給
    することを特徴とする請求項1に記載のフラッシュメモ
    リ。
  3. 【請求項3】 前記レベル変換回路(9)は、前記高電
    圧供給部(13)の出力(VIH)が供給される第1の端
    子(21)と、前記負電圧供給部(14)の出力
    (VIN)が供給される第2の端子(22)とを有し、 当該レベル変換回路の入力が“H”レベル(≦高電圧供
    給部(13)の出力)の時には前記第1の端子(21)
    に印加される電圧若しくは該電圧に近い電圧を、前記入
    力が“L”レベル(≧負電圧供給部(14)の出力)の
    時には前記第2の端子(22)に印加される電圧若しく
    は該電圧に近い電圧を選択的に出力することを特徴とす
    る請求項2に記載のフラッシュメモリ。
  4. 【請求項4】 前記駆動部(5)は、 第1導電型の基板(P−subまたはN−sub)上に
    形成される第2導電型のウエル領域(Nwellまたは
    Pwell)に内包される第1導電型のウエル領域(P
    wellまたはNwell)と、 前記第2導電型のウエル領域(NwellまたはPwe
    ll)に形成される第1導電型チャネルトランジスタ
    と、 前記第1導電型のウエル領域(PwellまたはNwe
    ll)に形成される第2導電型チャネルトランジスタと
    を有することを特徴とする請求項1、2または3に記載
    のフラッシュメモリ。
  5. 【請求項5】 前記デコード部(4)は、論理が互いに
    反転した二相出力を有し、前記駆動部(5)は、 第1導電型の基板(P−subまたはN−sub)上に
    形成される第2導電型のウエル領域(Nwellまたは
    Pwell)に内包される第1導電型のウエル領域(P
    wellまたはNwell)と、 前記第1導電型のウエル領域(PwellまたはNwe
    ll)に形成される第2導電型チャネルトランジスタを
    二個有し、前記二相出力のそれぞれを該トランジスタの
    ゲートに接続したことを特徴とする請求項1、2または
    3に記載のフラッシュメモリ。
  6. 【請求項6】 プルアップ用のpチャンネルトランジス
    タ(Tp 6)と、高電圧阻止用のnチャンネルトランジ
    スタ(Tn 5)と、負電圧阻止用のpチャンネルトラン
    ジスタ(Tp 5)と、プルダウン用のnチャンネルトラ
    ンジスタ(T n 6)とが直列に接続されたトランジスタ
    列と、 前記プルアップ用トランジスタ(Tp 6)と前記高電圧
    阻止用トランジスタ(Tn 5)の接続点にゲートが接続
    され、前記プルダウン用トランジスタ(Tn 6)のゲー
    トにドレインが接続された出力用pチャンネルトランジ
    スタ(Tp 7)と、 前記負電圧阻止用トランジスタ(Tp 5)と前記プルダ
    ウン用トランジスタ(Tn 6)の接続点にゲートが接続
    され、前記プルアップ用トランジスタ(Tp 6)のゲー
    トにドレインが接続された出力用nチャンネルトランジ
    スタ(Tn 7)とを備え、前記出力用pチャンネルトラ
    ンジスタ(Tp 7)のドレインと前記出力用nチャンネ
    ルトランジスタ(Tn 7)のドレインとが接続されてい
    ることを特徴とするレベル変換回路。
  7. 【請求項7】 前記高電圧阻止用トランジスタ(T
    n 5)とドレイン同士が接続され且つ一方のゲートと他
    方のソースをそれぞれ接続した反転用nチャンネルトラ
    ンジスタ(Tn 10)と、 前記負電圧阻止用トランジスタ(Tp 5)とドレイン同
    士が接続され且つ一方のゲートと他方のソースをそれぞ
    れ接続した反転用pチャンネルトランジスタ(Tp
    0)とを備え、前記高電圧阻止用トランジスタ(T
    n 5)と前記負電圧阻止用トランジスタ(Tp 5)のゲ
    ートに接続された端子に、論理的に反転した信号がそれ
    ぞれ印加されることを特徴とする請求項6に記載のレベ
    ル変換回路。
  8. 【請求項8】 前記出力用pチャンネルトランジスタ
    (Tp 7)のドレインと前記出力用nチャンネルトラン
    ジスタ(Tn 7)のドレインとの間に抵抗素子成分を備
    えることを特徴とする請求項6又は7のいずれかに記載
    のレベル変換回路。
  9. 【請求項9】 請求項7から10のいずれかに記載のレ
    ベル変換回路を、デコード部(4)への信号のレベルを
    変換するレベル変換回路(9)として備えることを特徴
    とする請求項2に記載のフラッシュメモリ。
  10. 【請求項10】 第1の端子(47A)を入力信号(i
    n)が入力される入力端子(44)に接続され、第2の
    端子(47B)を第1の出力信号(S1 )が出力される
    第1の出力端子(45)に接続された第1の接続スイッ
    チ素子(47)と、 第1の端子(48A)を前記入力端子(44)に接続さ
    れ、第2の端子(48B)を第2の出力信号(S2 )が
    出力される第2の出力端子(46)に接続された第2の
    接続スイッチ素子(48)と、 入力端子を前記第1の接続スイッチ素子(47)の第2
    の端子(47B)に接続され、出力端子を前記第2の出
    力端子(46)に接続され、電源的には、電源電圧(V
    CC)以上の所望の電圧(VIH)が供給される第1の電圧
    線(51)と零電圧(VSS)以下の所望の電圧(VIN
    が供給される第2の電圧線(52)との間に接続された
    第1のインバータ(49)と、 入力端子を前記第2の接続スイッチ素子(48)の第2
    の端子(48B)に接続され、出力端子を前記第1の出
    力端子(45)に接続され、電源的には、前記第1の電
    圧線(51)と前記第2の電圧線(52)との間に接続
    された第2のインバータ(50)とを設けて構成されて
    いることを特徴とするレベル変換回路。
  11. 【請求項11】 前記第1のスイッチ素子(47)は、
    そのゲートを制御端子とするpMOSトランジスタで構
    成され、前記第2のスイッチ素子(48)は、そのゲー
    トを制御端子とするnMOSトランジスタで構成されて
    いることを特徴とする請求項10記載のレベル変換回
    路。
  12. 【請求項12】 前記第1の電圧線(51)及び前記p
    MOSトランジスタのゲートに電源電圧(VCC)よりも
    高い所望の電圧(VIH)を供給し、前記nMOSトラン
    ジスタのゲートに前記電源電圧(VCC)を供給すること
    により、高電圧変換を行うように制御されることを特徴
    とする請求項11記載のレベル変換回路。
  13. 【請求項13】 前記第2の電圧線(52)及び前記n
    MOSトランジスタのゲートに零電圧(VSS)よりも低
    い所望の電圧(VIN)を供給し、前記pMOSトランジ
    スタのゲートに零電圧(VSS)を供給することにより、
    負電圧変換を行うように制御されることを特徴とする請
    求項11記載のレベル変換回路。
  14. 【請求項14】 前記pMOSトランジスタ及び前記n
    MOSトランジスタをオフとすることで現在の状態をラ
    ッチした後、前記第1の電圧線(51)に電源電圧(V
    CC)よりも高い所望の電圧(VIH)を供給することによ
    り、高電圧変換を行うように制御されることを特徴とす
    る請求項11記載のレベル変換回路。
  15. 【請求項15】 前記pMOSトランジスタ及び前記n
    MOSトランジスタをオフとすることで現在の状態をラ
    ッチした後、前記第2の電圧線(52)に零電圧
    (VSS)よりも低い所望の電圧(VIN)を供給すること
    により、負電圧変換を行うように制御されることを特徴
    とする請求項11記載のレベル変換回路。
  16. 【請求項16】 前記第2のインバータ(50)の正側
    の電源端子は、前記第1の電圧線(51)に接続されず
    に、付加pチャンネルトランジスタ(Tp 24)を介し
    て前記第1のスイッチ素子(47)のpMOSトランジ
    スタのゲート制御端子に接続され、前記付加pチャンネ
    ルトランジスタ(Tp 24)のゲートは前記入力端子に
    接続されていることを特徴とする請求項10から15の
    いずれかに記載のレベル変換回路。
  17. 【請求項17】 プルアップ用のpチャンネルトランジ
    スタ(Tp 16)と、第1抵抗素子成分と、プルダウン
    用のnチャンネルトランジスタ(Tn 16)とが直列に
    接続された第1トランジスタ抵抗列と、 前記プルアップ用トランジスタ(Tp 16)と前記第1
    抵抗素子成分の接続点にゲートが接続され、ドレインが
    前記プルダウン用トランジスタ(Tn 16)のゲートに
    接続された第1種の導電型トランジスタ(Tp 17)
    と、 前記プルダウン用トランジスタ(Tn 16)と前記第1
    抵抗素子成分の接続点にゲートが接続され、ドレインが
    前記プルアップ用トランジスタ(Tp 16)のゲートに
    接続された第2種の導電型トランジスタ(Tn 17)
    と、 前記第1種の導電型トランジスタ(Tp 17)のドレイ
    ンと前記第2種の導電型トランジスタ(Tn 17)のド
    レインの間に接続された第2抵抗素子成分と、 ドレインが前記第1抵抗素子成分の両端にそれぞれ接続
    され且つゲートとソース同士がそれぞれ接続された2個
    の第2種の導電型トランジスタ(Tn 20,T n 21)
    と、 ドレインが前記第2抵抗素子成分の両端にそれぞれ接続
    され且つゲートとソース同士がそれぞれ接続され、該ソ
    ースが前記2個の第2種の導電型トランジスタ(Tn
    0,Tn 21)のソースに接続された第1種の導電型ト
    ランジスタ(T p 22,Tp 23)とを備えることを特
    徴とするレベル変換回路。
  18. 【請求項18】 ロウデコーダに請求項10から17の
    いずれかに記載のレベル変換回路を備え、該レベル変換
    回路の出力でワード線を駆動するように構成されている
    ことを特徴とするフラッシュ・メモリ。
  19. 【請求項19】 ロウデコーダに請求項10から17の
    いずれかに記載のレベル変換回路を備え、該レベル変換
    回路の後段に複数のワード線ドライバを設け、該複数の
    ワード線ドライバの電源線の電圧を独立に制御し、ワー
    ド線を駆動するように構成されていることを特徴とする
    フラッシュ・メモリ。
  20. 【請求項20】 電位制御対象部分に接続される電源線
    (VBS)に負電圧を出力する負電圧源(100)と、 基板又はウエルとソースとが前記電源線(VBS)に接続
    され、ドレインが零電源(VSS)に接続される第1のn
    チャンネル型トランジスタ(Tn 30)と、 基板又はウエルとソースとが前記電源線(VBS)に接続
    され、ドレインが前記第1のnチャンネル型トランジス
    タ(Tn 30)のゲートに接続された第2のnチャンネ
    ル型トランジスタ(Tn 29)と、 前記第1のnチャンネル型トランジスタ(Tn 30)の
    ゲートと正電源(VCC)との間に設けられた第1スイッ
    チ(SW1)と、 前記第2のnチャンネル型トランジスタ(Tn 29)の
    ゲートを、正電源(V CC)又は零電源(VSS)に接続す
    るか、開放するかの選択が可能な第2スイッチ(SW
    2)と、 前記第2のnチャンネル型トランジスタ(Tn 29)の
    ゲートとソース間に接続された容量素子(C)とを備
    え、 負電圧を印加しない時には、前記負電圧源(100)を
    非出力状態とし、前記第1スイッチ(SW1)を接続状
    態とし、前記第2スイッチ(SW2)を零電源(VSS
    に接続し、 負電圧を印加する時には、まず前記第1スイッチ(SW
    1)を開放すると同時に前記第2スイッチ(SW2)を
    正電源(VCC)に接続し、その後前記第2スイッチ(S
    W2)を開放すると共に前記負電圧源(VBB)を出力状
    態とすることを特徴とする基板電位制御回路。
  21. 【請求項21】 基板又はウエルに接続される電源線
    (VBS)に負電圧を出力する負電圧源(100)と、 基板又はウエルとソースとが前記電源線(VBS)に接続
    され、ドレインが零電源(VSS)に接続される第1のn
    チャンネル型トランジスタ(Tn 30)と、 基板又はウエルとソースとが前記電源線(VBS)に接続
    され、ドレインが前記第1のnチャンネル型トランジス
    タ(Tn 30)のゲートに接続された第2のnチャンネ
    ル型トランジスタ(Tn 29)と、 前記第1のnチャンネル型トランジスタ(Tn 30)の
    ゲートに正電源(VCC)と零電源(VSS)の電圧を選択
    的に印加する第1ゲート電圧源(102)と、 前記第2のnチャンネル型トランジスタ(Tn 29)の
    ゲートを、正電源(V CC)又は零電源(VSS)に接続す
    るか、開放するかの選択が可能な第2スイッチ(SW
    2)と、 前記第2のnチャンネル型トランジスタ(Tn 29)の
    ゲートとソース間に接続された容量素子(C)とを備
    え、 負電圧を印加しない時には、前記負電圧源(100)を
    非出力状態とし、前記第1ゲート電圧源(102)は正
    電源(VCC)の電圧を出力し、前記第2スイッチ(SW
    2)を零電源(VSS)に接続し、 負電圧を印加する時には、まず前記第1ゲート電圧源
    (102)が零電源(V SS)の電圧を出力するように切
    り換えると同時に前記第2スイッチ(SW2)を正電源
    (VCC)に接続し、その後前記第2スイッチ(SW2)
    を開放すると共に前記負電圧源(VBB)を出力状態とす
    ることを特徴とする基板電位制御回路。
  22. 【請求項22】 メモリセルのコントロールゲート(C
    G)に、該メモリセルのチャンネルの電圧に対して負で
    ある電圧を印加することで記憶情報の消去を行なうフラ
    ッシュメモリの消去方法において、 前記コントロールゲート(CG)に印加する負電圧を、
    前記チャンネルに印加されるチャンネル電圧に対して一
    定値になるように規制することを特徴とするフラッシュ
    メモリの消去方法。
  23. 【請求項23】 メモリセルのコントロールゲート(C
    G)に、該メモリセルのチャンネルの電圧に対して負で
    ある電圧を印加することで記憶情報の消去を行なうフラ
    ッシュメモリの消去方法において、 前記コントロールゲート(CG)に印加する負電圧を基
    準電圧に対して一定値になるように規制すると共に、前
    記チャンネルに印加されるチャンネル電圧を前記基準電
    圧に対して一定値になるように規制することを特徴とす
    るフラッシュメモリの消去方法。
  24. 【請求項24】 メモリセルのコントロールゲート(C
    G)に、該メモリセルのソース(S)の電圧に対して負
    である電圧を印加することで記憶情報の消去を行なうフ
    ラッシュメモリの消去方法において、 前記コントロールゲート(CG)に印加する負電圧を、
    前記ソース(S)に印加されるソース電圧に対して一定
    値になるように規制することを特徴とするフラッシュメ
    モリ。
  25. 【請求項25】 メモリセルのコントロールゲート(C
    G)に、該メモリセルのソース(S)の電圧に対して負
    である電圧を印加することで記憶情報の消去を行なうフ
    ラッシュメモリの消去方法において、 前記コントロールゲート(CG)に印加する負電圧を、
    基準電圧に対して一定値になるように規制すると共に、
    前記ソース(S)に印加されるソース電圧を前記基準電
    圧に対して一定値になるように規制することを特徴とす
    るフラッシュメモリの消去方法。
  26. 【請求項26】 基板又はウエルに印加される電圧に対
    して負である電圧を発生する負電圧源(110)を備
    え、発生された負電圧をコントロールゲート(CG)に
    印加することでフローティングゲート(FG)内の電荷
    を消去するフラッシュメモリにおいて、 負電圧源(110)が発生する負電圧が、前記基板又は
    ウエルの電位に対して所定値になるように規制する電圧
    規制手段(113)を備えることを特徴とするフラッシ
    ュメモリ。
  27. 【請求項27】 基板又はウエルに印加する電圧を発生
    する基板電圧源(116)と、コントロールゲート(C
    G)に印加する負電圧を発生する負電圧源(110)と
    を備え、前記基板又はウエルの電位に対して負である電
    圧を前記コントロールゲート(CG)に印加することで
    フローティングゲート(FG)内の電荷を消去するフラ
    ッシュメモリにおいて、 前記基板電圧源(116)が発生する電圧を基準電位に
    対して第1の所定値になるように規制する基板電圧規制
    手段(115)と、前記負電圧源(110)が発生する
    負電圧を前記基準電位に所して第2の所定値になるよう
    に規制する負電圧規制手段(113)とを備えることを
    特徴とするフラッシュメモリ。
  28. 【請求項28】 ソース(S)の電位に対して負である
    電圧を発生する負電圧源(110)を備え、発生された
    負電圧をコントロールゲート(CG)に印加することで
    フローティングゲート(FG)内の電荷を消去するフラ
    ッシュメモリにおいて、 負電圧源(110)が発生する負電圧が、前記ソース
    (S)の電位に対して所定値になるように規制する電圧
    規制手段(113)を備えることを特徴とするフラッシ
    ュメモリ。
  29. 【請求項29】 ソース(S)に印加する電圧を発生す
    るソース電圧源(116)と、コントロールゲート(C
    G)に印加する負電圧を発生する負電圧源(110)と
    を備え、前記ソース(S)の電位に対して負である電圧
    を前記コントロールゲート(CG)に印加することでフ
    ローティングゲート(FG)内の電荷を消去するフラッ
    シュメモリにおいて、 前記ソース電圧源(116)が発生する電圧を基準電位
    に対して第1の所定値になるように規制するソース電圧
    規制手段(115)と、前記負電圧源(110)が発生
    する負電圧を前記基準電位に所して第2の所定値になる
    ように規制する負電圧規制手段(113)とを備えるこ
    とを特徴とするフラッシュメモリ。
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