(57)【要約】【課題】転送電圧の大きさによらず、ワード線に転送電圧を確実に転送する。【解決手段】第１の電圧を生成する昇圧回路２２と、第１の電圧降下量を有する第１の回路２５及び第２の電圧降下量を有する第２の回路２６で形成され、第１の電圧を第１の電圧と比較して低い第２の電圧まで降圧する降圧回路２４と、第２の電圧をワード線ＷＬに転送する転送トランジスタ２３と、所定値以下の第１の書き込み電圧をワード線ＷＬに印加する第１のモードのときに第１及び第２の回路の双方を用いて第１の書き込み電圧としての第２の電圧を生成し、所定値を超える第２の書き込み電圧をワード線ＷＬに印加する第２のモードのときに第１及び第２の回路のうちの１つを用いて第２の書き込み電圧としての第２の電圧を生成するための制御回路とを具備し、第１の電圧と第２の電圧との差は、転送トランジスタ２３の閾値以上である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電圧を生成する昇圧回路と、第１の電圧降下量を有する第１の回路及び第２の電圧降下量を有する第２の回路で形成され、前記第１の電圧を前記第１の電圧と比較して低い第２の電圧まで降圧する降圧回路と、ゲートに前記第１の電圧が印加され、前記第２の電圧をワード線に転送する転送トランジスタと、所定値以下の第１の書き込み電圧を前記ワード線に印加する第１のモードのときに前記第１及び第２の回路の双方を用いて前記第１の書き込み電圧としての前記第２の電圧を生成し、前記所定値を超える第２の書き込み電圧を前記ワード線に印加する第２のモードのときに前記第１及び第２の回路のうちの１つを用いて前記第２の書き込み電圧としての前記第２の電圧を生成するための制御回路とを具備し、
前記第１の電圧と前記第２の電圧との差は、前記転送トランジスタの閾値以上であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の回路は、直列接続され、前記第２の回路は、ゲートとドレインが短絡された第１のＭＯＳトランジスタから構成され、
更に、前記第１のＭＯＳトランジスタのソースとドレインの間に接続され、前記第１及び第２のモードのうちの１つを選択するモード信号に応じてオン／オフが決定されるスイッチを具備することを特徴とする請求項１に記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項３】
前記スイッチは、オン時にゲートに第３の電圧が印加される第２のＭＯＳトランジスタであり、前記第３の電圧は、前記第１のＭＯＳトランジスタのドレインの電圧と前記第２のＭＯＳトランジスタの閾値電圧とを足した値以上であることを特徴とする請求項２に記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項４】
前記第１のモードは、消去後に過消去状態のメモリセルを書き戻すモードであり、前記第２のモードは、通常の書き込みモードであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項５】
前記第１のモードは、ステップアップ書き込みモードにおける第１の書き込みステップであり、前記第２のモードは、前記第１の書き込みステップ後に行われる第２の書き込みステップであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発性半導体装置に関し、特にＮＡＮＤ型フラッシュメモリに使用される。
【背景技術】
【０００２】
不揮発性半導体記憶装置の１つの例として、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリがある。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリにおいて、ワード線に転送電圧を転送するための転送ＭＯＳトランジスタを有している。
【０００３】
メモリセルに対してデータを書き込む時、転送ＭＯＳトランジスタのゲートに印加されるゲート電圧及び転送ＭＯＳトランジスタを介してワード線に転送される転送電圧は、電圧発生回路で生成される。
【０００４】
電圧発生回路では、昇圧回路で電源電圧が昇圧され、転送ＭＯＳトランジスタのゲートに転送するゲート電圧が生成される。更に、昇圧回路で昇圧されたゲート電圧が降圧回路により降圧され、ワード線に転送する転送電圧が生成される。
【０００５】
この時、ワード線に転送電圧を転送するため、転送ＭＯＳトランジスタのゲートに印加すべきゲート電圧は、ワード線に転送する転送電圧に転送ＭＯＳトランジスタの閾値を加えた電圧より大きい必要がある。ここで、転送ＭＯＳトランジスタのゲートに印加するゲート電圧は、ワード線に転送する転送電圧と降圧回路による電圧降下量との和に等しい。
【０００６】
従って、ワード線に転送電圧を転送するためには、降圧回路による電圧降下量が転送ＭＯＳトランジスタの閾値以上でなくてはならない。
【特許文献１】特開２００７−３０５２０４号公報
【特許文献２】特開平１１−１７６１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、転送電圧の大きさによらず、ワード線に転送電圧を確実に転送する技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の例に係わる不揮発性半導体記憶装置は、第１の電圧を生成する昇圧回路と、第１の電圧降下量を有する第１の回路及び第２の電圧降下量を有する第２の回路で形成され、前記第１の電圧を前記第１の電圧と比較して低い第２の電圧まで降圧する降圧回路と、ゲートに前記第１の電圧が印加され、前記第２の電圧をワード線に転送する転送トランジスタと、所定値以下の第１の書き込み電圧を前記ワード線に印加する第１のモードのときに前記第１及び第２の回路の双方を用いて前記第１の書き込み電圧としての前記第２の電圧を生成し、前記所定値を超える第２の書き込み電圧を前記ワード線に印加する第２のモードのときに前記第１及び第２の回路のうちの１つを用いて前記第２の書き込み電圧としての前記第２の電圧を生成するための制御回路とを具備し、前記第１の電圧と前記第２の電圧との差は、前記転送トランジスタの閾値以上である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、転送電圧の大きさによらず、ワード線に転送電圧を確実に転送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の例を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１１】
１．  概要  
不揮発性半導体記憶装置の耐圧面の問題から、降圧回路に使用されるＭＯＳトランジスタのチャネル幅は、転送ＭＯＳトランジスタのチャネル幅よりも大きくなる。即ち、転送ＭＯＳトランジスタの閾値よりも降圧回路による電圧降下量が小さくなる。
【００１２】
また、降圧回路の電圧降下量には、製造時や実使用時の条件によって各種のばらつきが発生する。
【００１３】
例えば、製造時には、トランジスタサイズの加工ばらつきや、短チャネル効果の発生によって、電圧降下量が不足してしまう場合がある。
【００１４】
また、実使用時には、温度上昇により、電圧降下量が小さくなることが知られている。従って、降圧回路による電圧降下量が常に転送ＭＯＳトランジスタの閾値以上となるように予め、降圧回路の電圧降下量には十分なマージンを持たせておかなければならない。
【００１５】
そこで、降圧回路は、複数のＭＯＳトランジスタ（降圧素子）を直列に接続して構成する。
【００１６】
また、ＭＯＳトランジスタには、Ｅ−ｔｙｐｅとＩ−ｔｙｐｅとがあり、Ｉ−ｔｙｐｅの閾値は、Ｅ−ｔｙｐｅの閾値よりも小さい。つまり、電圧降下量を微調整するには、両者を組み合わせて使用するのが好ましく、一般的には、そのように構成している。
【００１７】
しかし、以上の事項を全て考慮しても、降圧回路による電圧降下量が転送ＭＯＳトランジスタの閾値以上とならないモードが存在する可能性があることが判明した。
【００１８】
具体的には、ワード線に転送する転送電圧が小さくなると、Ｅ−ｔｙｐｅ及びＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタの閾値（電圧降下量）は、小さくなる。
【００１９】
しかも、転送電圧が低くなるにつれて、Ｉ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタの閾値の低減は、Ｅ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタの閾値の低減よりも大きくなる。
【００２０】
つまり、ワード線に低い電圧を転送する場合、例えば、ソフトプログラム（例えば、特許文献１及び２参照）の場合、Ｉ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタの閾値の低減が大きくなり過ぎ、降圧回路での電圧降下量が転送ＭＯＳトランジスタの閾値より大きくならない、というモードが発生する可能性がある。従って、転送ＭＯＳトランジスタからワード線に転送電圧が正しく転送できず、ソフトプログラムに時間が掛かる、または終わらないという問題が発生する可能性がある。
【００２１】
本発明の例において、降圧回路内に形成される第１の回路は、例えば、ダイオード接続されたＥ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタ、即ち、ゲートとドレインが短絡されたＥ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタで形成され、第２の回路は、例えば、ダイオード接続されたＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタ、即ち、ゲートとドレインが短絡されたＥ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタで形成される。
【００２２】
また、第２の回路に形成されたダイオード接続されたＭＯＳトランジスタのソースとドレインを短絡する働きを持つＭＯＳトランジスタが形成され、スイッチとして機能する。
【００２３】
このＭＯＳトランジスタのゲートには、昇圧回路内に形成されたローカルチャージポンプで生成され、閾値落ちが発生しない程度のマージンを持った電圧が印加される。
【００２４】
更に、ローカルチャージポンプは、モード信号によって駆動が制御される。つまり、モード信号によってスイッチとして機能するＭＯＳトランジスタのオン／オフが制御され、第２の回路内のダイオード接続されたＭＯＳトランジスタのソースとドレインが短絡されるか／されないかが決まっている。
【００２５】
具体的な例として、書き込みモードをモード信号として使用し、ワード線に転送する電圧が低い場合は、スイッチをオフし、第１及び第２の回路によって電圧を降下させ、逆に、ワード線に転送する電圧が高い場合は、スイッチをオンし、第１の回路によって電圧を降下させる。
【００２６】
従って、モード信号によってスイッチのオン／オフを切り替えることで、降圧回路において適切な電圧降下量が得られ、電圧降下量が転送ＭＯＳトランジスタの閾値を超えることが出来る。その結果、ワード線に転送電圧が確実に転送される。
【００２７】
２．  実施形態  
(1)   不揮発性半導体記憶装置
以下、不揮発性半導体記憶装置の一例としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリについて説明する。
【００２８】
図１は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリの全体図を示している。
【００２９】
メモリセルアレイ１１は、複数のブロックＢＫ１，ＢＫ２，・・・ＢＬｊを有する。複数のブロックＢＫ１，ＢＫ２，・・・ＢＬｊの各々は、ＮＡＮＤセルユニットを有する。
【００３０】
データラッチ回路１２は、リード／プログラム時にデータを一時的にラッチする機能を有し、例えば、フリップフロップ回路から構成される。Ｉ／Ｏ(Input/Output)バッファ１３は、データのインターフェイス回路として、アドレスバッファ１４は、アドレス信号のインターフェイス回路として機能する。
【００３１】
アドレス信号には、ブロックアドレス信号、ロウアドレス信号及びカラムアドレス信号が含まれる。
【００３２】
ロウデコーダ１５は、ブロックアドレス信号に基づいて、複数のブロックＢＫ１，ＢＫ２，・・・ＢＬｊのうちの１つを選択し、ロウアドレス信号に基づいて、選択されたブロック内の複数のワード線のうちの１つを選択する。ワード線ドライバ１７は、選択されたブロック内の複数のワード線を駆動する。
【００３３】
カラムデコーダ１６は、カラムアドレス信号に基づいて、複数のビット線のうちの１つを選択する。
【００３４】
基板電圧制御回路１８は、半導体基板の電圧を制御する。半導体基板には、半導体基板内のウェルを含むものとする。
【００３５】
電圧発生回路１９は、ワード線ドライバ１７を制御する電位、及び、選択されたブロック内の複数のワード線及び２本のセレクトゲート線に供給する電位を発生する。
【００３６】
例えば、メモリセルに対するデータを書き込む時、電圧発生回路１９は、転送ＭＯＳトランジスタのゲートに供給するゲート電圧ＶＰＧＭＨ及び転送ＭＯＳトランジスタを介してワード線に転送する転送電圧ＶＰＧＭを発生する。
【００３７】
制御回路２０は、基板電圧制御回路１８及び電圧発生回路１９の動作を制御する。
【００３８】
更に、メモリセルに対するデータを書き込む時、電圧発生回路内に形成されたローカルチャージポンプにモード信号を送信する。
【００３９】
セレクタ２１は、動作モードや、選択されたワード線の位置などの情報に基づいて、選択されたブロック内のワード線に供給する転送電圧の値を選択する。
【００４０】
図２は、電圧発生回路内の昇圧回路、降圧回路、リミッタの構成図を示している。
【００４１】
メモリセルに対してデータを書き込む時、昇圧回路２２は、電源電圧を昇圧し、転送ＭＯＳトランジスタ２３のゲートに供給されるゲート電圧ＶＰＧＭＨを生成する。
【００４２】
転送ＭＯＳトランジスタ２３は、電源電圧よりも高い電圧を転送できる高耐圧(high voltage)タイプである。
【００４３】
降圧回路２４は、第１の回路２５、第２の回路２６及び第２の回路２６を短絡する働きのあるスイッチ２７から構成される。
【００４４】
また、昇圧回路２２で昇圧されたゲート電圧ＶＰＧＭＨを第１の回路２５及び第２の回路２６を介してゲート電圧ＶＰＧＭＨを降圧し、転送ＭＯＳトランジスタ２３を介してワード線ＷＬに転送する転送電圧ＶＰＧＭを生成する。
【００４５】
リミッタ２８は、転送電圧ＶＰＧＭが所定の電圧であるかを検知している。例えば、転送電圧ＶＰＧＭが所定の電圧でない場合、昇圧回路制御信号ＦＬＧＶＰＰを昇圧回路に送り、転送電圧ＶＰＧＭが所定の電圧になるようゲート電圧ＶＰＧＭＨを調整させる。
【００４６】
ここで、ワード線ＷＬに転送電圧ＶＰＧＭを転送するときの転送ＭＯＳトランジスタ２３の閾値をＶｔｈと表し、降圧回路２４での電圧降下量をＶｄ（Ｖｄ＝ＶＰＧＭＨ−ＶＰＧＭ）と表すと、ワード線ＷＬに転送電圧ＶＰＧＭを転送するためには、ＶＰＧＭＨ≧ＶＰＧＭ＋Ｖｔｈであれば良い。つまり、Ｖｄ≧Ｖｔｈとなる必要がある。
【００４７】
(2)   降圧回路
図３は、本発明における降圧回路の一例を示している。
【００４８】
本発明の例に係る降圧回路において、第１の回路２５は、ダイオード接続されたＥ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタとダイオード接続されたＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタから形成され、第２の回路２６は、ダイオード接続されたＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタから形成される。
【００４９】
また、第１及び第２の回路、つまり、３つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタは、直列に接続されている。
【００５０】
更に、第２の回路２６に形成されるダイオード接続されたＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタのソースとドレインとを短絡するＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタが形成され、スイッチ２７として機能する。
【００５１】
スイッチ２７として機能するＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタのゲートに印加される電圧ＶＳＷは、昇圧回路２２内に形成されたローカルチャージポンプ２９によって生成される。ここで、電圧ＶＳＷは、第２の回路に形成されるダイオード接続されたＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタのドレインの電圧とスイッチとして機能するＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタの閾値を足した電圧以上である。
【００５２】
ローカルチャージポンプ２９は、モード信号によって駆動が制御される。つまり、モード信号によってスイッチ２７のオン／オフが切り替わる。
【００５３】
従って、スイッチ２７がオンである場合、第２の回路２６内のダイオード接続されたＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタのソースとドレインとが短絡される。そのため、降圧回路２４は、第１の回路２５内に形成された２つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタのみで構成される。
【００５４】
逆に、スイッチ２７がオフである場合、降圧回路２４は、３つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで構成される。
【００５５】
第２の回路２６は、第１の回路２５によって電圧が降下されているため、スイッチとして働くＩ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタの閾値落ちしない電圧の大きさが小さくてよい。そのため、電圧ＶＳＷの大きさが第１の回路にスイッチを形成した場合と比較して小さくて済むという特徴を有する。
【００５６】
しかしながら、状況に応じて第１の回路内に形成されたＭＯＳトランジスタを短絡させるようスイッチを形成しても良い。
【００５７】
(3)   第１の実施形態
第１の実施形態において、ソフトプログラムモード及び通常の書き込みモードをモード信号として使用し、これらのモード信号に応じてローカルチャージポンプの駆動を制御する。
【００５８】
ここで、通常の書き込みモードとは、消去状態のメモリセルの閾値を所定の正の閾値まで上げ、メモリセルに対してデータを書き込むことであり、ソフトプログラムモードとは、メモリセルのデータを一括消去した後に、消去状態のメモリセルの中の大きな負の閾値（過消去状態）に対し、通常の書き込み条件より弱い書き込み条件で事前書き込みを行い、過消去状態のメモリセルを書き戻す微調整書き込みである。
【００５９】
ローカルチャージポンプの制御方法として、通常の書き込みモードの時（例えば、１６Ｖ〜２６．６Ｖ）は、ローカルチャージポンプを駆動することでスイッチをオンにし、ソフトプログラムモードの時（例えば、５Ｖ〜１８．４Ｖ）は、ローカルチャージポンプを駆動させずにスイッチをオフにする。
【００６０】
つまり、ソフトプログラムモードの場合、Ｉ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタの閾値の低減が大きくなり過ぎるのを補償するため、第１の回路及び第２の回路に形成された３つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させる。
【００６１】
一方、通常の書き込みモードの場合、ゲート電圧ＶＰＧＭＨが大きくなり過ぎることを防ぐため、第１の回路に形成された２つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させる。
【００６２】
図４は、通常の書き込みモード及びソフトプログラムモードでの電圧ＶＰＧＭに対する転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈまたは電圧降下量Ｖｄを示している。
【００６３】
同図において、ソフトプログラムモード及び通常の書き込みモードでスイッチを切り替えることによって転送電圧ＶＰＧＭが常に電圧降下量Ｖｄが転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈより大きくなることを示している。
【００６４】
従って、それぞれのモードにおいて適切な電圧降下量Ｖｄが得られ、転送ＭＯＳトランジスタを介してワード線に転送電圧が確実に転送できることを示している。
【００６５】
また、トランジスタの製造ばらつきや温度変化により降圧回路内に形成されたダイオード接続されたＭＯＳトランジスタの閾値が変化してしまい、電圧降下量Ｖｄが転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈより小さくなってしまう場合が考えられる。
【００６６】
そこで、図５は、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタの閾値及び温度がそれぞれ変化した場合における転送電圧ＶＰＧＭに対するΔＶＰＧＭＨを示している。ここでΔＶＰＧＭＨは、電圧降下量Ｖｄと転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈの差である。
【００６７】
同図において、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタの閾値が大きい場合をＮＨ、小さい場合をＮＬ、温度が高い場合をＴＨ、低い場合をＴＬと表す。
【００６８】
同図で示されている線は、閾値も温度も高い場合ＮＨＴＨ、閾値が高く温度が低い場合ＮＨＴＬ、閾値が低く温度が高い場合ＮＬＴＨ、及び閾値も温度も低い場合ＮＬＴＬそれぞれを表している。
【００６９】
また、スイッチのオン／オフは、それぞれＳＷｏｎ／ＳＷｏｆｆで表す。
【００７０】
同図において、降圧回路の降圧量が悪化する条件、例えば、トランジスタの閾値が低く温度が高い場合ＮＬＴＨでも常にΔＶＰＧＭＨが正である。つまり、どの条件であっても電圧降下量Ｖｄが転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈより大きくなることを示している。
【００７１】
また、スイッチのオン／オフは、ソフトプログラムモードと通常の書き込みモードで制御されているため、図６で示すように同じ転送電圧ＶＰＧＭを生成する場合でも転送ＭＯＳトランジスタのゲートに印加するゲート電圧ＶＰＧＭＨが異なる。
【００７２】
第１の実施形態において、ソフトプログラムモード及び通常の書き込みモードのモード信号によってスイッチのオン／オフを切り替える。つまり、ソフトプログラムモードの場合、第１の回路及び第２の回路に形成された３つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させ、通常の書き込みモードの場合、第１の回路に形成された２つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させる。
【００７３】
こうすることで、それぞれのモードにおいて適切な電圧降下量が得られ、常に電圧降下量Ｖｄは、転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈよりも大きくなる。その結果、ワード線に転送電圧を確実に転送できる。
【００７４】
(4)   第２の実施形態
第２の実施形態において、ステップアップ書き込みモードをモード信号として使用し、転送電圧ＶＰＧＭの大きさに応じてローカルチャージポンプの駆動を制御する。
【００７５】
転送電圧ＶＰＧＭが所定の電圧より低いときには、スイッチをオフにし、転送電圧ＶＰＧＭが所定の電圧より高いときには、スイッチをオンにする。
【００７６】
つまり、転送電圧ＶＰＧＭが所定の電圧より低い場合、Ｉ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタの閾値の低減が大きくなり過ぎるのを補償するため、第１の回路及び第２の回路に形成された３つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させる。
【００７７】
逆に、転送電圧ＶＰＧＭが所定の電圧より高い場合、ゲート電圧ＶＰＧＭＨが大きくなり過ぎることを防ぐため、第１の回路に形成された２つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させる。
【００７８】
従って、第１の実施形態のように通常の書き込みモード及びソフトプログラムモードでスイッチを切り替えるわけではないので、どちらのモードにおいても、所定の電圧より小さい場合は、３つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させ、逆に、所定の電圧より大きい場合は、２つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させる。
【００７９】
図７は、ワード線に転送する転送電圧ＶＰＧＭに対する転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈまたは電圧降下量Ｖｄを示している。
【００８０】
同図において、転送電圧ＶＰＧＭが所定の電圧より大きいか小さいかでスイッチのオン／オフを切り替えることで、転送電圧ＶＰＧＭがどの値であっても電圧降下量Ｖｄが転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈより大きくなることを示している。
【００８１】
従って、所定の転送電圧ＶＰＧＭの大きさによってスイッチを切り替えることで、適切な電圧降下量Ｖｄが得られ、転送ＭＯＳトランジスタを介してワード線に転送電圧が確実に転送できることを示している。
【００８２】
また、トランジスタの製造ばらつきや温度変化により降圧回路内のダイオード接続されたＭＯＳトランジスタの閾値が変化してしまい、降圧回路の電圧降下量Ｖｄが転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈより小さくなってしまう場合が考えられる。
【００８３】
そこで、図８は、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタの閾値及び温度がそれぞれ変化した場合における電圧ＶＰＧＭに対するΔＶＰＧＭＨを示している。
【００８４】
ΔＶＰＧＭＨ及び各線については、図５と同じ定義なので説明を省略する。
【００８５】
同図において、降圧回路の降圧量が悪化する条件、例えば、トランジスタの閾値が低く温度が高い場合ＮＬＴＨでも常にΔＶＰＧＭＨが正である。つまり、どの条件であっても、電圧降下量Ｖｄが転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈより大きくなることを示している。
【００８６】
また、転送電圧ＶＰＧＭの大きさでスイッチのオン／オフを制御しているため、更に条件が悪化する場合でも、スイッチの切り替える転送電圧ＶＰＧＭの大きさをより小さく設定できる。そのため、十分な電圧降下量Ｖｄが得られるという特徴も有する。
【００８７】
更に、転送電圧ＶＰＧＭの大きさによってスイッチのオン／オフを制御しているため、図９で示すように、転送電圧ＶＰＧＭがある所定の転送電圧ＶＰＧＭより大きいか小さいかでゲート電圧ＶＰＧＭＨの値が大きく異なる。
【００８８】
更に、図１０は、ステップアップ書き込みモードでメモリセルに対してデータを書き込む際の転送電圧ＶＰＧＭ及びゲート電圧ＶＰＧＭＨの時間変化の例を示している。
【００８９】
電圧ＶＰＧＭの大きさによってスイッチを切り替えているため、ステップアップ書き込みにおいて、ゲート電圧ＶＰＧＭＨは常に増え続けず、スイッチが切り替わるところで電圧が減る場合があることを示している。
【００９０】
第２の実施形態において、ステップアップ書き込みモードをモード信号として使用し、転送電圧ＶＰＧＭの大きさによって、スイッチのオン／オフを切り替える。つまり、所定の電圧より転送電圧ＶＰＧＭが小さい場合、第１の回路及び第２の回路に形成された３つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させ、所定の電圧より転送電圧ＶＰＧＭが大きい場合、第１の回路に形成された２つのダイオード接続されたＭＯＳトランジスタで電圧を降下させる。
【００９１】
こうすることで、必要とされる転送電圧ＶＰＧＭで適切な電圧降下量Ｖｄが得られ、常に電圧降下量Ｖｄは、転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈよりも大きくなる。その結果、転送ＭＯＳトランジスタを介してワード線に転送電圧を確実に転送できる。
【００９２】
３．  適用例  
本実施の形態において、降圧回路に形成されるダイオード接続されたＭＯＳトランジスタは、Ｅ−ｔｙｐｅ、Ｉ−ｔｙｐｅ及びＤ−ｔｙｐｅのいずれを組み合わせて構成することも可能である。
【００９３】
例えば、図１１に示すように全てＥ−ｔｙｐｅＭＯＳトランジスタで形成してもよい。この場合、降圧回路を製造する際の工程が少なくて済むと共に、降圧回路のサイズが小さくすることができるという特徴を有する。
【００９４】
また、降圧素子として使用するのは、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタに限られず、ダイオード素子、抵抗素子またはこれらを組み合わせて使用しても良い。
【００９５】
更に、降圧回路内に形成される降圧素子の数は、３つに限定されず、４つ，５つ・・・と複数個形成し、状況に合わせて１つ又は複数個の降圧素子を短絡する回路を形成しても良い。
【００９６】
４．  むすび  
本発明によれば、転送電圧の大きさによらず、ワード線に転送電圧を確実に転送できる。
【００９７】
本発明の例は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を構成できる。例えば、上述の実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】ＮＡＮＤ型フラッシュメモリのブロック図。
【図２】電圧発生回路内の昇圧回路、降圧回路、リミッタの構成図。
【図３】本発明における降圧回路を示す図。
【図４】電圧ＶＰＧＭに対する電圧降下量Ｖｄと転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈを示す図。
【図５】電圧ＶＰＧＭに対する電圧ΔＶＰＧＭＨを示す図。
【図６】第１の実施形態に係る電圧ＶＰＧＭに対する電圧ＶＰＧＭＨを示す図。
【図７】電圧ＶＰＧＭに対する電圧降下量Ｖｄと転送ＭＯＳトランジスタの閾値Ｖｔｈを示す図。
【図８】電圧ＶＰＧＭに対する電圧ΔＶＰＧＭＨを示す図。
【図９】第２の実施形態に係る電圧ＶＰＧＭに対する電圧ＶＰＧＭＨを示す図。
【図１０】通常の書き込み時における電圧ＶＰＧＭと電圧ＶＰＧＭＨの変化を示す図。
【図１１】適用例での降圧回路を示す図。
【符号の説明】
【００９９】
１１：  メモリセルアレイ、  １２：  データラッチ回路、  １３：  Ｉ／Ｏバッファ、  １４：  アドレスバッファ、  １５：  ロウデコーダ、  １６：  カラムデコーダ、  １７：  ワード線ドライバ、  １８：  基板制御回路、  １９：  電圧発生回路、  ２０：  制御回路、  ２１：  セレクタ、  ２２：昇圧回路、  ２３：  転送ＭＯＳトランジスタ、  ２４：  降圧回路、  ２５：  第１の回路、  ２６：  第２の回路、  ２７：  スイッチ、  ２８：  リミッタ、  ２９：  ローカルチャージポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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