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JP2537236B2 - Non-volatile semiconductor memory - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory

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Publication number
JP2537236B2
JP2537236B2 JP16302387A JP16302387A JP2537236B2 JP 2537236 B2 JP2537236 B2 JP 2537236B2 JP 16302387 A JP16302387 A JP 16302387A JP 16302387 A JP16302387 A JP 16302387A JP 2537236 B2 JP2537236 B2 JP 2537236B2
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JP
Japan
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memory cell
voltage
row line
row
data
Prior art date
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JP16302387A
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Japanese (ja)
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JPS647397A (en
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弘 岩橋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は浮遊ゲート構造を有するMOSFETをメモリセ
ルとして使用した不揮発性半導体メモリに関する。
Description: [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory using a MOSFET having a floating gate structure as a memory cell.

(従来の技術) FAMOS、SAMOS等のような浮遊ゲート構造を有するMOSF
ETをメモリセルとして使用した紫外線消去型不揮発性半
導体メモリは一般に良く使用されている。このようなメ
モリはプログラマブルROMの分野では最も普及している
ものの一つである。
(Prior Art) MOSF with floating gate structure such as FAMOS, SAMOS, etc.
An ultraviolet erasable non-volatile semiconductor memory using ET as a memory cell is generally well used. Such a memory is one of the most popular in the field of programmable ROM.

第17図はこのような構造のメモリセルを使用した従来
のメモリの、メモリセルアレイ部分の回路図である。メ
モリセル90はそれぞれ浮遊ゲート構造を有するMOSFETで
構成されており、これらメモリセル90は行列状に配置さ
れている。また、図中の横方向に配置されているメモリ
セルの制御ゲートは1本の行線91に共通に接続されてお
り、図中の縦方向に配置されているメモリセルのドレイ
ンは1本の列線92に共通に接続されており、全てのメモ
リセルのソースは0Vのアース電圧に接続されている。
FIG. 17 is a circuit diagram of a memory cell array portion of a conventional memory using a memory cell having such a structure. Each memory cell 90 is composed of a MOSFET having a floating gate structure, and these memory cells 90 are arranged in a matrix. The control gates of the memory cells arranged in the horizontal direction in the figure are commonly connected to one row line 91, and the drains of the memory cells arranged in the vertical direction in the figure are one. Commonly connected to column line 92, the sources of all memory cells are connected to a ground voltage of 0V.

第18図は上記メモリセルアレイ部分を半導体ウエハー
上に集積化する際のメモリセル2個分のパターン平面図
である。行線91と直交するように列線92が配置されてお
り、2ビット分のメモリセルの共通ドレインとなる拡散
領域93にはコンタクト部94を介して列線92が接続されて
いる。また各行線91の下部には電気的に浮遊状態にされ
た浮遊ゲート95が設けられている。
FIG. 18 is a pattern plan view of two memory cells when the memory cell array portion is integrated on a semiconductor wafer. A column line 92 is arranged so as to be orthogonal to the row line 91, and the column line 92 is connected via a contact portion 94 to a diffusion region 93 that serves as a common drain of a memory cell for 2 bits. Further, a floating gate 95 which is in an electrically floating state is provided below each row line 91.

このようなメモリではそれぞれ1本の行線91と列線92
に高電圧を印加することにより、その交点に存在する1
つのメモリセルが選択される。選択されたメモリセルで
はドレイン近傍にインパクト・アイオニゼーション(im
pact ionization)が発生し、さらにこれによって発生
した電子が浮遊ゲートに注入されることによってデータ
の書き込みが行われる。浮遊ゲートに電子が注入される
と、そのセルの閾値電圧は上昇し、制御ゲートに通常の
読み出し電圧、例えば5Vの電圧を印加してもそのセルは
オンしなくなる。一方、電子が注入されていないセルで
は閾値電圧は元の低い状態なので、制御ゲートに5Vの電
圧を印加するとオン状態になる。そして、図示しない負
荷素子により列線92を“1"に設定しておくことによりメ
モリセルのオン、オフ状態に基づいて列線92の電位が変
化し、この列線電位をセンスアンプ等で検出することに
より読み出しデータの判定が行われる。
Each such memory has one row line 91 and one column line 92.
Existing at the intersection by applying a high voltage to
Two memory cells are selected. In the selected memory cell, impact ionization (im
data is written by injecting the electrons generated by this into the floating gate. When electrons are injected into the floating gate, the threshold voltage of the cell rises, and the cell does not turn on even when a normal read voltage, for example, 5V is applied to the control gate. On the other hand, the threshold voltage of the cell in which electrons have not been injected is in the original low state, so that it is turned on when a voltage of 5 V is applied to the control gate. Then, the column line 92 is set to "1" by a load element (not shown) to change the potential of the column line 92 based on the ON / OFF state of the memory cell, and the column line potential is detected by a sense amplifier or the like. By doing so, the read data is determined.

一方、データの消去は紫外線を照射することにより行
われる。すなわち、紫外線が照射されると浮遊ゲートか
ら電子が放出され、これによりメモリセルの閾値電圧が
元の低い状態に戻る。
On the other hand, data is erased by irradiating with ultraviolet rays. That is, when the ultraviolet rays are irradiated, electrons are emitted from the floating gate, whereby the threshold voltage of the memory cell returns to the original low state.

上記メモリでは、選択された一つのメモリセルのドレ
イン及び制御ゲートに高電圧を印加する必要があるた
め、各セルは列線に接続する必要がある。上記従来のメ
モリでは第18図に示すように、2個のメモリセルの共通
ドレインに対して1個のコンタクト部を設けるようにし
ているので、コンタクト部の数が多くなり、大容量化を
行なう際にコンタクト部の占有面積が大きなものとな
る。この結果、従来のメモリではチップサイズが大型化
し、製造価格が高価となる欠点がある。
In the above memory, since it is necessary to apply a high voltage to the drain and control gate of one selected memory cell, each cell needs to be connected to the column line. In the conventional memory described above, as shown in FIG. 18, one contact portion is provided for the common drain of two memory cells, so that the number of contact portions increases and the capacity is increased. At that time, the occupied area of the contact portion becomes large. As a result, the conventional memory has the disadvantage that the chip size is increased and the manufacturing cost is high.

(発明が解決しようとする問題点) このように従来では、コンタクト部の数が多く、チッ
プサイズが大型化するので、製造価格が高価となる問題
がある。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the related art, since the number of contact portions is large and the chip size is large, there is a problem that the manufacturing cost is high.

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもの
であり、その目的は、チップサイズの小型化を図ること
によって安価に製造することができる不揮発性半導体メ
モリを提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide a nonvolatile semiconductor memory which can be manufactured at low cost by reducing the chip size.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段と作用) この発明の不揮発性半導体メモリは、浮遊ゲート構造
のMOSFETからなるメモリセルを複数個直列接続して使用
することにより、2個以上のメモリセル毎に1個のコン
タクト部を設ければよく、これによりコンタクト部の数
を従来に比べて減少させることができる。
[Structure of the Invention] (Means and Actions for Solving Problems) The nonvolatile semiconductor memory of the present invention has two or more memory cells formed by floating-gate structure MOSFETs connected in series. It suffices to provide one contact portion for each memory cell, and thus the number of contact portions can be reduced as compared with the conventional case.

(実施例) 以下、図面を参照してこの発明を説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明に係る不揮発性半導体メモリの原理
を説明するための回路図である。図においてMC1ないしM
C4はそれぞれ浮遊ゲート及び制御ゲートを有する浮遊ゲ
ート構造のMOSFETからなるメモリセルであり、これら4
個のメモリセルMCは直列接続され、直列回路10を構成し
ている。上記直列回路10の一端すなわち、メモリセルMC
1のドレインは書き込み電圧印加用のエンハンスメント
型(以下、E型と称する)のMOSFET11を介して例えば1
2.5Vの高電圧である書き込み電圧VPに接続され、直列回
路10の他端すなわち、メモリセルMC4のソースは0Vのア
ース電圧に接続されている。上記MOSFET11のゲートには
書き込みデータに応じた電圧Vdataが印加されるように
なっており、4個のメモリセルMC1ないしMC4の制御ゲー
トには選択電圧VG1ないしVG4が印加されるようになって
いる。
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the principle of the nonvolatile semiconductor memory according to the present invention. MC1 to M in the figure
C4 is a memory cell composed of a floating gate MOSFET having a floating gate and a control gate.
The memory cells MC are connected in series to form a series circuit 10. One end of the series circuit 10, that is, the memory cell MC
The drain of 1 is, for example, 1 via an enhancement-type (hereinafter, referred to as E-type) MOSFET 11 for applying a write voltage.
It is connected to the write voltage VP, which is a high voltage of 2.5V, and the other end of the series circuit 10, that is, the source of the memory cell MC4 is connected to the ground voltage of 0V. A voltage Vdata corresponding to write data is applied to the gate of the MOSFET 11, and select voltages VG1 to VG4 are applied to the control gates of the four memory cells MC1 to MC4. .

第2図は上記第1図回路を半導体ウエハー上に集積化
する際のパターン平面図である。図中の拡散領域20はそ
れぞれMOSFET11及び4個のメモリセルMC1ないしMC4それ
ぞれのソース,ドレイン領域となるものであり、21はMO
SFET11のゲート、22はメモリセルMC1ないしMC4それぞれ
の制御ゲート、23はメモリセルMC1ないしMC4それぞれの
浮遊ゲートである。また、各ソース、ドレイン領域間は
チャネル領域となり、図示しないがこのチャネル領域と
その上の浮遊ゲートとの間及び浮遊ゲートとその上の制
御ゲートとの間にはそれぞれゲート絶縁膜が設けられて
いる。
FIG. 2 is a pattern plan view when the circuit of FIG. 1 is integrated on a semiconductor wafer. The diffusion region 20 in the figure is to be the source and drain regions of the MOSFET 11 and each of the four memory cells MC1 to MC4, and 21 is the MO.
The gate of the SFET 11, 22 is a control gate of each of the memory cells MC1 to MC4, and 23 is a floating gate of each of the memory cells MC1 to MC4. A channel region is formed between the source and drain regions, and a gate insulating film (not shown) is provided between the channel region and the floating gate above it and between the floating gate and the control gate above it. There is.

このような構成のメモリでは直列回路10の一端すなわ
ち、メモリセルMC1と書き込み電圧印加用のMOSFET11と
の接続点を、コンタクト部を介して図示しない列線に接
続して使用する。従って、第1図回路では4個のメモリ
セルに対して1個のコンタクト部を設ければよい。この
ため、従来のメモリに比べてコンタクト部の数を減少さ
せることができ、大容量化を行なう際にコンタクト部の
占有面積が小さくできる。
In the memory having such a configuration, one end of the series circuit 10, that is, a connection point between the memory cell MC1 and the MOSFET 11 for applying the write voltage is connected to a column line (not shown) through a contact portion and used. Therefore, in the circuit shown in FIG. 1, one contact portion may be provided for four memory cells. For this reason, the number of contact portions can be reduced as compared with the conventional memory, and the area occupied by the contact portions can be reduced when increasing the capacity.

ところで、この発明のメモリではコンタクト部の数を
減少させるために複数個のメモリセルを直列接続してい
るので、従来のようにインパクト・アイオニゼーション
によって発生した電子を浮遊ゲートに注入してデータを
書き込む方法は採用できない。すなわち、この発明のメ
モリでは浮遊ゲートから電子を抜き取るか、もしくは浮
遊ゲートに正孔を注入し、メモリセルの閾値電圧を負極
性の値にすることによりデータの書き込みを行なう方法
を採用する。
By the way, in the memory of the present invention, a plurality of memory cells are connected in series in order to reduce the number of contact portions, so that electrons generated by impact ionization are injected into the floating gate as in the conventional case, and The method of writing is not applicable. That is, the memory of the present invention employs a method of writing data by extracting electrons from the floating gate or by injecting holes into the floating gate and setting the threshold voltage of the memory cell to a negative value.

いま、第3図に示すような回路モデルを考える。すな
わち、浮遊ゲート構造MOSFET12のドレインは負荷回路13
を介して電圧VDに接続し、ソースはアース電圧に接続す
る。この状態で、MOSFET12の制御ゲートの電圧VGを0V
に、電圧VDを高電圧にそれぞれ設定してMOSFET12のドレ
イン近傍でブレークダウンを起こさせると、浮遊ゲート
から電子が放出され、MOSFET12の閾値電圧が負になる現
象がある。
Now, consider a circuit model as shown in FIG. That is, the drain of the floating gate structure MOSFET 12 is the load circuit 13
To the voltage VD through and the source to ground voltage. In this state, the voltage VG of the control gate of MOSFET 12 is set to 0V.
In addition, when the voltage VD is set to a high voltage and a breakdown occurs in the vicinity of the drain of the MOSFET 12, electrons are emitted from the floating gate and the threshold voltage of the MOSFET 12 becomes negative.

第4図は浮遊ゲート構造MOSFETの電圧−電流特性を示
す曲線図である。図中の特性曲線aはブレークダウンが
起こる前のものであり、この特性のときに制御ゲート電
圧VGが正極性のある値以上にならないとドレイン電流ID
は流れない。これに対し、特性曲線bはブレークダウン
が起こった後のものであり、この特性のときには制御ゲ
ート電圧VGが負極性の値でもドレイン電流IDが流れる。
すなわち、第3図回路でブレークダウンが起こった後
は、MOSFET12は曲線bの特性を持つようになり、閾値電
圧は正極性から負極性に変わる。また、必ずしもブレー
クダウンが起こらなくとも、例えばバンチスルーによる
電流が流れても、このときの制御ゲート電圧VGの値が低
ければ、MOSFET12の閾値電圧は負極性に変わる。さら
に、制御ゲート電圧VGが0V以上にされていてもブレーク
ダウンは発生する。つまり、MOSFET12のドレインと浮遊
ゲートとの間の電界が重要であり、ドレイン近傍のブレ
ークダウンもしくはパンチスルーにより発生する正孔の
一部がドレインと浮遊ゲートとの間の電界によって引か
れ、浮遊ゲートに注入される。これにより浮遊ゲートが
正に帯電し、これによって閾値電圧が負になると考えら
れる。この発明のメモリではVGを低くすることが重要で
あり、VGが低いがため、正孔が浮遊ゲートは注入される
ことになる。
FIG. 4 is a curve diagram showing the voltage-current characteristics of the floating gate structure MOSFET. The characteristic curve a in the figure is that before breakdown occurs, and when the control gate voltage VG does not exceed a certain value of positive polarity under this characteristic, the drain current ID
Does not flow. On the other hand, the characteristic curve b is after the breakdown occurs, and in this characteristic, the drain current ID flows even if the control gate voltage VG has a negative value.
That is, after the breakdown occurs in the circuit of FIG. 3, the MOSFET 12 has the characteristic of the curve b, and the threshold voltage changes from the positive polarity to the negative polarity. Further, even if the breakdown does not necessarily occur, for example, even if a current due to bunch-through flows, if the value of the control gate voltage VG at this time is low, the threshold voltage of the MOSFET 12 changes to the negative polarity. Furthermore, breakdown occurs even if the control gate voltage VG is set to 0 V or higher. In other words, the electric field between the drain of the MOSFET 12 and the floating gate is important, and some of the holes generated by breakdown or punch through near the drain are drawn by the electric field between the drain and the floating gate, Is injected into. It is considered that this causes the floating gate to become positively charged, thereby making the threshold voltage negative. In the memory of the present invention, it is important to lower VG, and since VG is low, holes will be injected into the floating gate.

次に第1図回路の動作について第5図及び第6図のタ
イミングチャートを用いて説明する。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to the timing charts shown in FIGS.

第5図のタイミングチャートはデータ書き込み時のも
のであり、この例ではT1の期間にメモリセルMC3にデー
タを書き込み、T2の期間にはメモリセルMC2にデータを
書き込む場合である。まず、期間T1では選択電圧VG1、V
G2及びVG4を例えば12.5V程度の高電圧に設定し、VG3の
みを低電圧、例えば0Vに設定する。この状態でMOSFET11
のゲートの電圧Vdataを高電圧に設定する。これによりM
OSFET11がオン状態となり、VPによる高電圧が直列回路1
0の一端に印加される。さらに、直列回路10ではメモリ
セルMC1、MC2、MC4がオン状態、メモリセルMC3がオフ状
態となるため、オフ状態のメモリセルMC3のドレインに
高電圧が加わる。このとき、このメモリセルMC3のドレ
イン近傍でブレークダウンあるいはパンチスルーが起こ
る程度にVP、Vdataの値を設定することにより、ブレー
クダウンあるいはパンチスルーがメモリセルMC3に起こ
る。メモリセルMC3の制御ゲート電圧VG3は0Vに設定され
ているので、ブレークダウンあるいはパンチスルーによ
り発生した正孔がその浮遊ゲートに注入される。この結
果、メモリセルMC3の閾値電圧が負極性の値に変わり、
これによってメモリセルMC3のデータの書き込みが行わ
れる。
The timing chart of FIG. 5 is for writing data, and in this example, the data is written in the memory cell MC3 during the period T1, and the data is written in the memory cell MC2 during the period T2. First, in the period T1, the selection voltage VG1, V
G2 and VG4 are set to a high voltage of, for example, about 12.5V, and only VG3 is set to a low voltage, for example, 0V. In this state, MOSFET 11
The voltage Vdata of the gate of is set to a high voltage. This makes M
OSFET11 is turned on and high voltage due to VP is in series circuit 1
Applied to one end of 0. Further, in the series circuit 10, since the memory cells MC1, MC2, MC4 are turned on and the memory cell MC3 is turned off, a high voltage is applied to the drain of the memory cell MC3 in the off state. At this time, the breakdown or punchthrough occurs in the memory cell MC3 by setting the values of VP and Vdata to the extent that the breakdown or punchthrough occurs near the drain of the memory cell MC3. Since the control gate voltage VG3 of the memory cell MC3 is set to 0V, holes generated by breakdown or punch through are injected into the floating gate. As a result, the threshold voltage of the memory cell MC3 changes to a negative value,
As a result, the data writing in the memory cell MC3 is performed.

期間T2では選択電圧VG1、VG3及びVG4を12.5Vに設定
し、VG2のみを0Vに設定する。このとき電圧Vdataは高電
圧の設定状態のままにしておく。これにより、今度はメ
モリセルMC2のドレイン近傍でブレークダウンあるいは
パンチスルーが起こり、これにより発生した正孔がその
浮遊ゲートに注入され、メモリセルMC3のデータの書き
込みが行われる。
In the period T2, the selection voltages VG1, VG3, and VG4 are set to 12.5V, and only VG2 is set to 0V. At this time, the voltage Vdata is kept in the high voltage setting state. As a result, breakdown or punch through occurs in the vicinity of the drain of the memory cell MC2 this time, holes generated thereby are injected into the floating gate, and data writing to the memory cell MC3 is performed.

一般に、ドレインの近傍に発生するアバランシエ・ブ
レークダウンは、ゲート電圧の低い時の方がより低いド
レイン電圧で起こることが知られている。このため、制
御ゲート電圧が0Vにされているときにはブレークダウン
が起り、高電圧のときにはブレークダウンは起こらな
い。
It is generally known that the avalanche breakdown that occurs near the drain occurs at a lower drain voltage when the gate voltage is lower. Therefore, breakdown occurs when the control gate voltage is set to 0 V, and breakdown does not occur when the control gate voltage is high.

第6図のタイミングチャートはデータ読み出し時のも
のであり、この例ではメモリセルMC1から順次データを
読み出す場合である。このデータの読み出し時には図示
しない手段により、直列回路10の一端に5Vよりも低い読
み出し電圧が印加される。そして非選択のメモリセルの
制御ゲート電圧VGが高電位、例えば5Vに設定され、選択
されたメモリセルの制御ゲート電圧VGは低電位、例えば
0Vに設定される。従って、まず始めにメモリセルMC1の
制御ゲート電圧VG1が0Vに設定され、メモリセルMC1が選
択される。例えばこのメモリセルMC1にはデータが書き
込まれていず、その閾値電圧が正極性であるとすれば、
このメモリセルMC1はオフしたままである。このとき、
直列回路10には電流は流れない。
The timing chart of FIG. 6 is for reading data, and in this example, it is for sequentially reading data from the memory cell MC1. At the time of reading this data, a read voltage lower than 5V is applied to one end of the series circuit 10 by means not shown. Then, the control gate voltage VG of the non-selected memory cell is set to a high potential, for example, 5V, and the control gate voltage VG of the selected memory cell is a low potential, for example,
Set to 0V. Therefore, first, the control gate voltage VG1 of the memory cell MC1 is set to 0V, and the memory cell MC1 is selected. For example, if no data is written in this memory cell MC1 and its threshold voltage is positive,
This memory cell MC1 remains off. At this time,
No current flows in the series circuit 10.

次に、メモリセルMC2の制御ゲート電圧VG2が0Vに設定
され、メモリセルMC2が選択される。例えばこのメモリ
セルMC2にはデータが書き込まれており、その閾値電圧
が負極性であるとすれば、このメモリセルMC2はオン状
態になる。このとき、他のメモリセルMC1、MC3、MC4の
制御ゲート電圧VG1、VG3、VG4は高電圧であるから、こ
れらメモリセルMC1、MC3、MC4は全てオンしている。従
って、この場合には直列回路10を介して電流が流れる。
以下、メモリセルMC3、MC4の順に制御ゲート電圧VG3、V
G4を0Vに設定する。
Next, the control gate voltage VG2 of the memory cell MC2 is set to 0V, and the memory cell MC2 is selected. For example, if data is written in the memory cell MC2 and the threshold voltage thereof is negative, the memory cell MC2 is turned on. At this time, since the control gate voltages VG1, VG3, VG4 of the other memory cells MC1, MC3, MC4 are high voltages, these memory cells MC1, MC3, MC4 are all on. Therefore, in this case, a current flows through the series circuit 10.
Below, control gate voltages VG3 and V are applied in the order of memory cells MC3 and MC4.
Set G4 to 0V.

このデータ読み出し時の際、選択されたメモリセルMC
のオン、オフ状態に基づいて直列回路10の一端の電位が
変化し、この電位変化をセンスアンプ等で検出すること
により読み出しデータの判定が行われる。
When this data is read, the selected memory cell MC
The potential of one end of the series circuit 10 changes based on the ON / OFF state of the serial circuit 10, and the read data is determined by detecting the potential change with a sense amplifier or the like.

第7図はこの発明に係る不揮発性半導体メモリの基本
的な構成を示す回路図あり、複数ビット出力構成のもの
を示している。図において30Oないし30Mはそれぞれ1ビ
ットのデータを読み出すメモリブロックである。各メモ
リブロック30はメモリブロック30Oと同様に構成されて
いる。すなわち、各メモリブロック30内には、制御ゲー
トと浮遊ゲートを有する浮遊ゲート構造のn個のメモリ
セルMC1,MC2…MCnを直列接続して構成された直列回路10
が行列状に多数配置されている。これら各直列回路10の
一端は直列回路選択用のE型のMOSFET31を介して複数の
列線C1,C2…Cpのうち対応する1本に接続されている。
また、各直列回路10に接続されたMOSFET31のゲートは、
全てのメモリブロック30について共通に設けられた行デ
コーダ41からのデコード出力が印加される行線W1,W2,…
に接続され、各直列回路10内のメモリセルMC1〜MCnの制
御ゲートは行デコーダ41からのテコード出力が印加され
るW11,W12…W1n、W21,W22,…W2n、…にそれぞれ接続さ
れている。上記各列線Cは、全てのメモリブロック30に
ついて共通に設けられた列デコーダ42からのデコード出
力が印加される列選択線CS1,CS2,…CSpそれぞれがゲー
トに接続された列選択用のE型のMOSFET32それぞれを介
して、データ書込み/読み出しノード33に共通に接続さ
れている。
FIG. 7 is a circuit diagram showing the basic configuration of the nonvolatile semiconductor memory according to the present invention, which has a multi-bit output configuration. In the figure, 30 O to 30 M are memory blocks for reading 1-bit data. Each memory block 30 is configured similarly to the memory block 30 O. That is, in each memory block 30, a series circuit 10 is formed by serially connecting n memory cells MC1, MC2 ... MCn having a floating gate structure having a control gate and a floating gate.
Are arranged in rows and columns. One end of each series circuit 10 is connected to a corresponding one of the plurality of column lines C1, C2 ... Cp via an E-type MOSFET 31 for selecting a series circuit.
The gate of the MOSFET 31 connected to each series circuit 10 is
Row lines W1, W2, ... To which the decode output from the row decoder 41 provided in common to all the memory blocks 30 is applied.
, And the control gates of the memory cells MC1 to MCn in each series circuit 10 are respectively connected to W11, W12 ... W1n, W21, W22, ... W2n, ... To which the tecode output from the row decoder 41 is applied. . Each column line C is a column selection line E to which a column output line CS1, CS2, ..., CSp to which a decode output from a column decoder 42 provided in common to all memory blocks 30 is applied is connected to a gate. The data write / read node 33 is commonly connected through each of the MOSFETs 32 of the type.

上記ノード33は前記第1図中のMOSFET11に相当する書
き込み電圧印加用のE型NチャネルMOSFET34を介して書
き込み電圧VPの印加点に接続されている。このMOSFET34
のゲートにはデータ入力回路35の出力端が接続されてい
る。このデータ入力回路35は書き込みデータに基づいて
前記電圧Vdataを出力する。さらに上記ノード33はゲー
トに所定のバイアス電圧Vdiasが印加されている電位分
離用のE型NチャネルMOSFET36を介してデータ検出ノー
ド37に接続されている。このデータ検出ノード37には負
荷用のE型PチャネルMOSFET38のドレインとゲートが接
続されており、このFET38のソースは読み出し時の電源
電圧VCに接続されている。上記データ検出ノード37には
センスアンプ39が接続されており、ここで判定された読
み出しデータは出力バッファ40を介して出力されるよう
になっている。
The node 33 is connected to the application point of the write voltage VP via the E-type N-channel MOSFET 34 for applying the write voltage, which corresponds to the MOSFET 11 in FIG. This MOSFET 34
The output end of the data input circuit 35 is connected to the gate of the. The data input circuit 35 outputs the voltage Vdata based on the write data. Further, the node 33 is connected to a data detection node 37 via an E-type N-channel MOSFET 36 for potential separation in which a predetermined bias voltage Vdias is applied to the gate. The data detection node 37 is connected to the drain and gate of an E-type P-channel MOSFET 38 for load, and the source of the FET 38 is connected to the power supply voltage VC at the time of reading. A sense amplifier 39 is connected to the data detection node 37, and the read data determined here is output via an output buffer 40.

このような構成のメモリでは、n個のメモリセル毎に
MOSFET31を列線Cに接続すればよいので、メモリセルを
列線に接続する際に必要とするコンタクト部の数は大幅
に減少する。このため、コンタクト部の占有面積が縮小
化され、大容量化する際のチップサイズを大幅に小さく
することができ、これにより製造価格を安価にすること
ができる。
In the memory having such a configuration, every n memory cells are
Since it is sufficient to connect the MOSFET 31 to the column line C, the number of contact portions required when connecting the memory cell to the column line is significantly reduced. Therefore, the area occupied by the contact portion is reduced, and the chip size when increasing the capacity can be significantly reduced, which makes it possible to reduce the manufacturing cost.

次に上記メモリの動作を説明する。 Next, the operation of the memory will be described.

第8図は上記メモリでデータの書き込みを行なう時の
動作の一例を示すタイミングチャートである。この例は
行線W1、W11〜W1nと列線C1とに接続された1個の直列回
路10を選択し、この直列回路10内のメモリセルに対して
データの書き込みを行なう場合である。このとき、列デ
コーダ42のデコード出力により、1本の列選択線CS1の
みが高電圧に設定され、列線C1に接続されている列選択
用のMOSFET32がオンする。このとき、他の列選択線CS2
〜CSpは全て低電圧に設定され、列線C2〜Cpに接続され
ている残りの列選択用のMOSFET32はオフする。また、行
デコーダ41のデコード出力により、行線W1,W2,…のうち
1本の行線W1のみが高電圧に設定され、同一行に配置さ
れている直列回路10に接続されている直列回路選択用の
MOSFET31がオンする。この状態で、行デコーダ41のデコ
ード出力により行線W11のみが低電圧に設定される。こ
のとき、データ入力回路35は出力電圧Vdataを高電圧に
設定しているとする。これによりMOSFET34がオンし、高
電圧の書き込み電圧VPがノード33に与えられる。さら
に、このノード33に出力された高電圧は、オンしている
列選択用のMOSFET32を介して列線C1に与えられる。これ
により、選択された直列回路10内のメモリセルMC1のド
レイン近傍で前記のようなブレークダウンが起り、その
浮遊ゲートに正孔が注入されてデータの書き込みが行わ
れる。
FIG. 8 is a timing chart showing an example of an operation when writing data in the memory. In this example, one series circuit 10 connected to the row lines W1, W11 to W1n and the column line C1 is selected and data is written to the memory cells in the series circuit 10. At this time, the decode output of the column decoder 42 sets only one column selection line CS1 to a high voltage, and the column selection MOSFET 32 connected to the column line C1 is turned on. At this time, the other column selection line CS2
~ CSp are all set to low voltage, and the remaining column selecting MOSFETs 32 connected to the column lines C2 to Cp are turned off. Further, by the decode output of the row decoder 41, only one row line W1 of the row lines W1, W2, ... Is set to a high voltage and is connected to the series circuit 10 arranged in the same row. For selection
MOSFET 31 turns on. In this state, only the row line W11 is set to a low voltage by the decode output of the row decoder 41. At this time, it is assumed that the data input circuit 35 sets the output voltage Vdata to a high voltage. This turns on MOSFET 34, and a high voltage write voltage VP is applied to node 33. Further, the high voltage output to the node 33 is applied to the column line C1 via the column selecting MOSFET 32 which is turned on. As a result, the breakdown as described above occurs near the drain of the memory cell MC1 in the selected series circuit 10, and holes are injected into the floating gate to write data.

この後、行デコーダ41のデコード出力により行線W12
のみが低電圧に設定される。このとき、データ入力回路
35の出力電圧Vdataが低電圧に設定されていれば、行線W
12に接続されているメモリセルMC2の浮遊ゲートには正
孔は注入されない。このように正孔の注入を行なわない
メモリセルについてもその制御ゲート電圧を低電圧に設
定している。その理由は、行線Wが全てのメモリブロッ
ク30で共通になっており、他のメモリブロックでは対応
するメモリセルの浮遊ゲートに正孔を注入する必要が生
じるからである。
After this, the row line W12 is output by the decode output of the row decoder 41.
Only set to low voltage. At this time, the data input circuit
If the output voltage Vdata of 35 is set to low voltage, the row line W
No holes are injected into the floating gate of the memory cell MC2 connected to 12. Thus, the control gate voltage is set to a low voltage also for the memory cell in which holes are not injected. The reason is that the row line W is common to all the memory blocks 30, and holes need to be injected into the floating gates of the corresponding memory cells in other memory blocks.

以下、同様にして行線W1nまでを順次低電圧に設定す
ると共に電圧Vdataを書き込みデータに応じた電圧に設
定することにより、選択された直列回路10内のn個のメ
モリセルに対するデータの書き込みが行われる。
Thereafter, similarly, the row line W1n is sequentially set to a low voltage, and the voltage Vdata is set to a voltage corresponding to the write data, so that the data writing to the n memory cells in the selected series circuit 10 can be performed. Done.

このとき、選択されない他の行の直列回路でブレーク
ダウンが起こらないようにするため、各MOSFET31のドレ
イン領域の不純物濃度を薄くして、ゲートとドレインと
の間の電界によるアバランシエ・ブレークダウンの開始
電圧値をメモリセルよりも高くしておく必要がある。
At this time, in order to prevent breakdown from occurring in the series circuit of other unselected rows, the impurity concentration in the drain region of each MOSFET 31 should be reduced to start the avalanche breakdown due to the electric field between the gate and drain. The voltage value needs to be higher than that of the memory cell.

第9図はデータ書き込み時における行線W11〜W1nの電
圧波形の他の例を示すタイミングチャートである。第8
図のタイミングチャートでは行線は通常は高電圧にして
おき、データの書き込みを行なうときにのみ所定期間だ
け低電圧に設定していたが、この例では行線をW1nからW
11へ順次低電圧に設定していくことによってメモリセル
MCnからMC1に向かって順次正孔の注入を行なうようにし
たものである。
FIG. 9 is a timing chart showing another example of the voltage waveforms of the row lines W11 to W1n at the time of writing data. 8th
In the timing chart of the figure, the row line is normally set to a high voltage and set to a low voltage for a predetermined period only when writing data, but in this example, the row line is set from W1n to W
Memory cells are set by sequentially setting the voltage to 11
The holes are sequentially injected from MCn to MC1.

また、第8図のタイミングチャートに示す動作では、
行線は通常は高電圧、例えば12.5Vにしておき、データ
の書き込みを行なうときにのみ所定期間だけ低電圧、例
えば0Vに設定していたが、第10図のタイミングチャート
に示すようにいずれのメモリセルも選択されない期間に
は各行線の電圧の12.5Vよりも低い電圧、例えば5Vに設
定することにより、メモリセルに対する電圧ストレスを
低減させることができる。
Further, in the operation shown in the timing chart of FIG.
The row line is normally set to a high voltage, for example, 12.5V, and set to a low voltage, for example, 0V for a predetermined period only when writing data, but as shown in the timing chart of FIG. By setting the voltage lower than the voltage of each row line, which is 12.5V, for example, 5V during a period in which no memory cell is selected, the voltage stress on the memory cell can be reduced.

第7図のメモリにおけるデータの読み出しは、行線W
1,W2,…のうち選択されたメモリセルが接続されている
ものが高電圧、例えば5Vに設定される。そして、行線W1
1,W12,W13,…W1n、W21,W22,W23,…W2n、…のうち選択さ
れたメモリセルが接続されているもののみが低電圧に設
定される。残りの行線は全て高電圧に設定され、これら
に接続されたメモリセルはオン状態となる。このとき、
低電圧にされた行線に接続されている選択セルは、その
閾値電圧に応じてオンもしくはオフ状態となる。この選
択セルの動作状態に基づき、ノード37がMOSFET38によっ
て充電されたままになるか、もしくは放電される。そし
て、このノードの電位変化がセンスアンプ39で検出さ
れ、読み出しデータとして出力バッファ40を介して出力
される。
Data can be read out from the memory shown in FIG.
The one to which the selected memory cell is connected among 1, W2, ... Is set to a high voltage, for example, 5V. And row line W1
Of W1, W12, W13, ... W1n, W21, W22, W23, ... W2n, only those to which the selected memory cell is connected are set to the low voltage. All the remaining row lines are set to a high voltage, and the memory cells connected to these are turned on. At this time,
The selected cell connected to the low-voltage row line is turned on or off depending on its threshold voltage. Depending on the operating state of this selected cell, node 37 will remain charged or discharged by MOSFET 38. Then, a change in the potential of this node is detected by the sense amplifier 39, and is output as read data via the output buffer 40.

第11図はこの発明の一実施例に係るメモリの構成を示
す回路図である。上記第7図に示した基本的な構成のメ
モリでは、各直列回路10の他端、すなわち、メモリセル
MCnのソースをアース電圧に接続している。ところが、
この実施例のメモリでは、データの書き込み時に低電圧
にされる信号線がゲートに接続されたMOSFET51を介し
て、各直列回路10の他端をアース電圧に接続するように
したものである。このような構成にすると、データの書
き込み時に直列回路10を流れる貫通電流が発生しなくな
り、そのドレイン近傍にブレークダウンが起こるセルの
ドレイン電圧の低下が防止でき、効率よく正孔をその浮
遊ゲートに注入することができる。なお、このMOSFET51
は各直列回路10それぞれに設けるようにしてもよいが、
複数の直列回路10に対して共通に設けることもできる。
FIG. 11 is a circuit diagram showing the structure of a memory according to an embodiment of the present invention. In the memory having the basic configuration shown in FIG. 7, the other end of each series circuit 10, that is, the memory cell
The source of MCn is connected to ground voltage. However,
In the memory of this embodiment, the other end of each series circuit 10 is connected to the ground voltage via the MOSFET 51 whose gate is connected to the signal line which is set to a low voltage when writing data. With such a configuration, a through current that flows through the series circuit 10 at the time of writing data is not generated, it is possible to prevent a decrease in the drain voltage of the cell that causes a breakdown in the vicinity of its drain, and efficiently transfer holes to the floating gate. Can be injected. In addition, this MOSFET51
May be provided for each series circuit 10, respectively,
It can also be provided in common for a plurality of series circuits 10.

第12図は上記第7図中の行デコーダ41の、一つの行線
W1の電圧設定を行なうデコーダ部の具体的な構成を示す
回路図である。この例では行アドレス信号としてA0〜A5
の6ビットが入力され、前記直列回路10は各列線Cに対
して4個設けられ、各直列回路10はそれぞれ16個のメモ
リセルで構成される。
FIG. 12 shows one row line of the row decoder 41 shown in FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific configuration of a decoder unit that sets the voltage of W1. In this example, row address signals A0 to A5
6 bits are input, four serial circuits 10 are provided for each column line C, and each serial circuit 10 is composed of 16 memory cells.

この行線W1の電圧設定を行なうデコーダ部にはアドレ
スA4とA5が入力されており、両アドレスが共に“1"のと
きにはNチャネルMOSFET61,62がオン状態になり、常時
オン状態にされているPチャネルMOSFET63を介して電圧
VCに接続されているノード64は“0"となる。これによ
り、上記ノード64の信号が入力されるPチャネルMOSFET
65及びNチャネルMOSFET66からなるインバータ67の出力
ノード68の信号は“1"となる。
Addresses A4 and A5 are input to the decoder section for setting the voltage of the row line W1. When both addresses are "1", the N-channel MOSFETs 61 and 62 are turned on and are always turned on. Voltage via P-channel MOSFET 63
The node 64 connected to VC becomes "0". As a result, the P-channel MOSFET to which the signal of the node 64 is input
The signal at the output node 68 of the inverter 67 including the 65 and the N-channel MOSFET 66 becomes "1".

データ書き込み時には信号線は0Vにされ、信号Hは
高電圧にされる。信号Hが高電圧にされるとNチャネル
MOSFET69及びデプレッション型(以下、D型と称する)
のNチャネルMOSFET70を介して行線W1が高電圧VPで充電
される。このとき、上記ノード68と行線W1との間に接続
されているD型のNチャネルMOSFET71のゲートは0Vにさ
れているので、行線W1からノード68側に高電圧VPによる
電流は流れない。
When writing data, the signal line is set to 0V and the signal H is set to a high voltage. N channel when signal H is raised to high voltage
MOSFET 69 and depletion type (hereinafter referred to as D type)
The row line W1 is charged with the high voltage VP through the N-channel MOSFET 70. At this time, since the gate of the D-type N-channel MOSFET 71 connected between the node 68 and the row line W1 is set to 0V, no current due to the high voltage VP flows from the row line W1 to the node 68 side. .

データの読み出し時には信号線は例えば5Vにされ、
このとき高電圧VPは供給されないので、インバータ67の
出力ノード68の信号“1"がそのまま行線W1に出力され
る。
When reading data, the signal line is set to 5V, for example.
At this time, since the high voltage VP is not supplied, the signal "1" of the output node 68 of the inverter 67 is output to the row line W1 as it is.

他の行線W2,W3,W4の電圧設定を行なう図示しない他の
デコーダ部では、NチャネルMOSFET61,62のゲートにア
ドレス▲▼とA5、A4と▲▼、▲▼と▲
▼の組合わせがそれぞれ入力されている。そして、両ア
ドレス信号入力が共に“1"になったときに対応する行線
から高電圧もしくは“1"レベルの信号が出力される。
In another decoder section (not shown) for setting the voltages of the other row lines W2, W3, W4, the gates of the N-channel MOSFETs 61, 62 have addresses ▲ ▼ and A5, A4 and ▲ ▼, ▲ ▼ and ▲.
Each combination of ▼ has been entered. Then, when both address signal inputs become "1", a high voltage or a "1" level signal is output from the corresponding row line.

第13図は上記第7図中の行デコーダ41の、一つの行線
W11の電圧設定を行なうデコーダ部の具体的な構成を示
す回路図である。このデコーダ部にはアドレスA0,A1,A
2,A3が入力されており、全てのアドレスが“1"のときに
はNチャネルMOSFET71,72,73,74がオン状態になり、常
時オン状態にされているPチャネルMOSFET75を介して電
圧VCに接続されているノード76は“0"となる。これによ
り、上記ノード76の信号が入力されるPチャネルMOSFET
77及びNチャネルMOSFET78からなるインバータ79の出力
ノード80の信号は“1"、このインバータ79の出力ノード
80の信号が入力されるPチャネルMOSFET81及びNチャネ
ルMOSFET82からなるインバータ83の出力ノード84の信号
は“0"となる。
FIG. 13 shows one row line of the row decoder 41 shown in FIG.
FIG. 11 is a circuit diagram showing a specific configuration of a decoder unit that sets the voltage of W11. This decoder section has addresses A0, A1, A
When 2, A3 are input and all addresses are "1", N-channel MOSFETs 71, 72, 73, 74 are turned on, and connected to voltage VC via P-channel MOSFET 75 which is always on. The node 76 that has been set becomes “0”. As a result, the P-channel MOSFET to which the signal of the node 76 is input
The signal at the output node 80 of the inverter 79 composed of 77 and the N-channel MOSFET 78 is "1", the output node of the inverter 79.
The signal of the output node 84 of the inverter 83 including the P-channel MOSFET 81 and the N-channel MOSFET 82 to which the signal of 80 is input becomes "0".

データ書き込み時には信号線は0Vにされ、信号Hは
高電圧にされる。信号Hが高電圧にされるとNチャネル
MOSFET85及びD型NチャネルMOSFET86を介して行線W11
が高電圧VPで充電される。このとき、インバータ83の出
力ノード84の信号は“0"になっているので、D型Nチャ
ネルMOSFET87を介して行線W11からノード84側に電流が
流れ、行線W11は低電圧すなわち0Vに設定される。他
方、アドレスA0,A1,A2,A3のいずれかが“0"のときには
インバータ83の出力ノード84の信号が“1"となり、行線
W11は高電圧VPで充電される。すなわち、データの書き
込み時、行線W11の選択時は0Vとなり、非選択時は高電
圧となる。
When writing data, the signal line is set to 0V and the signal H is set to a high voltage. N channel when signal H is raised to high voltage
Row line W11 through MOSFET 85 and D-type N-channel MOSFET 86
Is charged with high voltage VP. At this time, since the signal of the output node 84 of the inverter 83 is "0", a current flows from the row line W11 to the node 84 side through the D-type N-channel MOSFET 87, and the row line W11 becomes a low voltage, that is, 0V. Is set. On the other hand, when any of the addresses A0, A1, A2, A3 is "0", the signal of the output node 84 of the inverter 83 becomes "1", and the row line
W11 is charged with high voltage VP. That is, when writing the data, when the row line W11 is selected, it is 0 V, and when it is not selected, it is a high voltage.

データの読み出し時には信号線は例えば5Vにされ、
このとき高電圧VPは供給されないので、インバータ83の
出力ノード84の信号がそのまま行線W11に出力される。
When reading data, the signal line is set to 5V, for example.
At this time, since the high voltage VP is not supplied, the signal of the output node 84 of the inverter 83 is directly output to the row line W11.

他の行線W12〜W110〜W116(前記nが16)の電圧設定
を行なう図示しない他のデコーダ部では、NチャネルMO
SFET71,72,73,74のゲートにアドレスA0〜A3の異なる組
合わせが入力されている。そして、データ書き込み時、
全てのアドレス信号が共に“1"になったときに対応する
行線から0Vの電圧が出力される。
In another decoder section (not shown) for setting the voltages of the other row lines W12 to W110 to W116 (where n is 16), the N channel MO is set.
Different combinations of addresses A0 to A3 are input to the gates of SFETs 71, 72, 73, 74. And when writing data,
When all the address signals become "1", 0V voltage is output from the corresponding row line.

上記第13図の回路は、破線で囲まれたNチャネルMOSF
ET78A,78B及びPチャネルMOSFET81A,81Bを設けるように
してもよい。これらのFETを設けることにより、アドレ
スA4,A5が共に“1"となり、一つの行線W1が“1"になっ
たときのみ、W11がA0〜A3の論理レベルに応じて“1",
“0"を出力するようになる。行線W1が選択されていない
とき、すなわちW1が“0"のときにはW11は常に“0"とな
り、直列接続されたメモリセル群が選択されないときに
その行線を“0"でき、信頼性上好ましい。しかし、FET
の数が増加するのを好まないときは、これらのFETを省
略することができる。
The circuit shown in FIG. 13 is an N-channel MOSF surrounded by a broken line.
ET78A, 78B and P-channel MOSFETs 81A, 81B may be provided. By providing these FETs, both the addresses A4 and A5 become "1" and W11 becomes "1", depending on the logic level of A0 to A3, only when one row line W1 becomes "1".
Outputs "0". When the row line W1 is not selected, that is, when W1 is "0", W11 is always "0", and the row line can be "0" when the series-connected memory cell group is not selected. preferable. But FET
These FETs can be omitted if one does not like to increase the number of.

ところで、上記第13図の回路では、データの書き込み
時に行線W11が選択されるとその電圧は0Vにされる。デ
ータの書き込みをブレークダウンを起こさせることによ
り行なう場合には0Vでもかまわないが、パンチスルーに
よって行なう場合にはこの電圧を1V程度に設定した方が
よい。この場合には第14図に示すように、前記第13図中
のインバータ83のNチャネルMOSFET82とアース電圧との
間にバイアス回路88を挿入し、NチャネルMOSFET82のソ
ース電圧が、書込みが行われていないメモリセルの閾値
電圧、例えば1V程度となるようにすればよい。このバイ
アス回路88としては図示するように、ゲートとドレイン
を接続したNチャネルMOSFETが使用できる。
By the way, in the circuit shown in FIG. 13, when the row line W11 is selected at the time of writing data, the voltage is set to 0V. When writing data by breaking down, 0V is acceptable, but when punching through, it is better to set this voltage to about 1V. In this case, as shown in FIG. 14, a bias circuit 88 is inserted between the N-channel MOSFET 82 of the inverter 83 in FIG. 13 and the ground voltage, and the source voltage of the N-channel MOSFET 82 is written. The threshold voltage of a memory cell that does not exist, for example, may be set to about 1V. As the bias circuit 88, an N-channel MOSFET having its gate and drain connected can be used as shown in the figure.

また、この第14図回路を使用することにより、データ
読み出し時にオン状態にされるセルの電流が多くなり、
読み出しマージンを広げることができる。
Also, by using this circuit in FIG. 14, the current of the cell that is turned on during data reading increases,
The read margin can be widened.

第15図は前記第8図に示すような電圧波形を出力する
行デコーダ41の真理値状態をまとめて示す図である。こ
こでプログラム信号Pはデータの読み出し時に“0"にさ
れる信号であるが、第8図の波形はこの信号Pに関係な
くアドレスA0ないしA3の変化に伴って16本の行線W11〜W
116のいずれか1本が“0"に設定される。前記行データ4
1はこのような真理値状態を満足するように構成されて
いればよい。
FIG. 15 is a diagram collectively showing the truth value states of the row decoder 41 which outputs the voltage waveform as shown in FIG. Here, the program signal P is a signal which is set to "0" at the time of reading out data, but the waveform of FIG. 8 has 16 row lines W11 to W regardless of the signal P and changes in the addresses A0 to A3.
One of 116 is set to "0". Row data 4
1 may be configured to satisfy such a truth value state.

第16図はデータ書き込み時に前記第9図に示すような
電圧波形を出力する行データ41の真理値状態をまとめて
示す図である。アドレス信号A0ないしA3の変化に伴って
16本の行線W11〜W116がW116からW11に向かって順次“0"
に設定される。すなわち、直列に接続された複数のメモ
リセルからなるメモリセルブロックにおいて、直列に接
続されたメモリセルのうちMOSFET31側とは反対側のメモ
リセルからデータの書き込みを行うようにしたので、既
に書き込みが行われた同じメモリセルブロック内のメモ
リセルにはその後、高電圧が印加されることがなく、書
き込みが終了したメモリセルに対する信頼性を高くする
ことができるという効果が得られる。前記行デコーダ41
はこのような真理値状態を満足するように構成されてい
ればよい。そして、行デコーダ41として前記第13図に示
した構成のものを用いれば、メモリセルに無駄な電圧が
印加されて信頼性を損なうことがないように、選択用ト
ランジスタ31に接続される行線W1を選択するアドレスA
4、A5とも論理を取り、メモリセルブロック内の選択ト
ランジスタ31が非導通な時は、この選択トランジスタ31
に接続されたメモリセルのコントロールゲートを常に0V
にしているので、データの書き込み時の信頼性あるいは
データ読み出し時の信頼性をさらに高めることができる
という効果が得られる。このとき、信号Pにより読み出
し/書込みを区別し、信号Pが“0"の読み出し時は、第
15図に示す真理値状態を満足するように構成される。
FIG. 16 is a diagram collectively showing a truth value state of the row data 41 which outputs the voltage waveform as shown in FIG. 9 at the time of writing data. As address signals A0 to A3 change
16 row lines W11 to W116 are sequentially "0" from W116 to W11
Is set to That is, in the memory cell block including a plurality of memory cells connected in series, the data is written from the memory cell on the side opposite to the MOSFET 31 side among the memory cells connected in series, so that the writing is already performed. A high voltage is not applied thereafter to the memory cells in the same memory cell block, and the effect that the reliability with respect to the memory cell for which writing has been completed can be improved is obtained. The row decoder 41
Need only be configured to satisfy such a truth value state. When the row decoder 41 having the structure shown in FIG. 13 is used, a row line connected to the selection transistor 31 is provided so that unnecessary voltage is not applied to the memory cell and the reliability is not impaired. Address A to select W1
Logic is applied to both 4 and A5, and when the select transistor 31 in the memory cell block is non-conductive, this select transistor 31
The control gate of the memory cell connected to is always 0V
Therefore, it is possible to further improve the reliability when writing data or the reliability when reading data. At this time, read / write is distinguished by the signal P, and when the signal P is “0”, the
It is configured to satisfy the truth value state shown in Fig. 15.

[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、チップサイズ
の小型化を図ることによって安価に製造することができ
る不揮発性半導体メモリを提供することができる。
[Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory that can be manufactured at low cost by reducing the chip size.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明に係る不揮発性半導体メモリの原理を
説明するための回路図、第2図は第1図回路のパターン
平面図、第3図は第1図回路を説明するために使用する
回路モデルを示す図、第4図は浮遊ゲート構造MOSFETの
電圧−電流特性を示す曲線図、第5図及び第6図はそれ
ぞれ第1図回路の動作を説明するためのタイミングチャ
ート、第7図はこの発明に係る不揮発性半導体メモリの
基本的な構成を示す回路図、第8図、第9図及び第10図
はそれぞれ上記実施例のメモリの動作を説明するための
タイミングチャート、第11図はこの発明の一実施例に係
るメモリの構成を示す回路図、第12図及び第13図はそれ
ぞれ上記第7図回路中の行デコーダの具体的な構成を示
す回路図、第14図は第13図回路の変形例の構成を示す回
路図、第15図及び第16図はそれぞれ上記第7図回路中の
行デコーダの真理値状態を示す図、第17図は従来メモリ
のメモリセルアレイ部分の回路図、第18図は上記従来メ
モリのパターン平面図である。 10……直列回路、11,34……書き込み電圧印加用のMOSFE
T、30……メモリブロック、31……直列回路選択用のMOS
FET、32……列選択用のMOSFET、33……データ書込み/
読み出しノード、35……データ入力回路、39……センス
アンプ、40……出力バッファ、41……行デコーダ、42…
…列デコーダ、MC……メモリセル、W……行線、C……
列線、CS……列選択線。
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the principle of the nonvolatile semiconductor memory according to the present invention, FIG. 2 is a pattern plan view of the circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is used for explaining the circuit of FIG. FIG. 4 is a diagram showing a circuit model, FIG. 4 is a curve diagram showing voltage-current characteristics of a floating gate structure MOSFET, FIGS. 5 and 6 are timing charts for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing a basic configuration of a nonvolatile semiconductor memory according to the present invention, FIGS. 8, 9, and 10 are timing charts for explaining the operation of the memory of the above embodiment, and FIG. Is a circuit diagram showing a structure of a memory according to an embodiment of the present invention, FIGS. 12 and 13 are circuit diagrams showing a concrete structure of a row decoder in the circuit shown in FIG. 7, and FIG. FIG. 13 is a circuit diagram showing the configuration of a modified example of the circuit, FIGS. 15 and 16 are FIG. 17 is a diagram showing a truth value state of a row decoder in the circuit of FIG. 7, FIG. 17 is a circuit diagram of a memory cell array portion of a conventional memory, and FIG. 18 is a pattern plan view of the conventional memory. 10 …… Series circuit, 11,34 …… MOSFE for applying write voltage
T, 30 ... Memory block, 31 ... MOS for selecting series circuit
FET, 32 ... MOSFET for column selection, 33 ... Writing data /
Read node, 35 ... Data input circuit, 39 ... Sense amplifier, 40 ... Output buffer, 41 ... Row decoder, 42 ...
... Column decoder, MC ... Memory cell, W ... Row line, C ...
Column line, CS ... Column selection line.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一端が第1の端子に接続される第1の選択
用トランジスタと、それぞれが制御ゲート、浮遊ゲー
ト、ドレイン、ソース、チャネル領域及びこのチャネル
領域と上記浮遊ゲートとの間のゲート絶縁膜を有し上記
第1の選択用トランジスタの他端と第2の端子との間に
直列に接続された複数個のメモリセルと、上記第2の端
子と基準電位との間に接続されデータ読み出し時に導通
状態となり、データ書き込み時には非導通状態にされる
第2の選択用トランジスタとからなり、各メモリセルへ
のデータの書き込み動作が上記浮遊ゲートから上記チャ
ネル領域と浮遊ゲートとの間のゲート絶縁膜を通して電
子を放出することにより行われるメモリセルブロック
と、 上記第1の選択用トランジスタに接続され、上記第1の
選択用トランジスタを選択するための第1の行線と、 上記メモリセルに接続され、上記メモリセルを選択する
ための第2の行線と、 上記第1の行線に接続され、上記第1の選択用トランジ
スタを選択するための信号を出力する第1の行デコーダ
と、 上記第2の行線に接続され、上記メモリセルを選択する
ための信号を出力する第2の行デコーダと、 データの書き込み時に上記メモリセルに所定の電圧を印
加する書き込み電圧印加手段とを具備し、 上記第2の行デコーダは、選択された上記メモリセル
に、書き込みデータに応じた電圧を上記第1の選択用ト
ランジスタを通して上記メモリセルに印加することによ
り書き込みを行う際に、この書き込みが上記複数個のメ
モリセルのうち上記第1の選択用トランジスタに接続さ
れているメモリセルとは反対側の上記第2の端子側のメ
モリセルから順次上記第1の選択用トランジスタ側のメ
モリセルに向かって行なわれるように上記第2の行線に
対して上記信号を出力することを特徴とする不揮発性半
導体メモリ。
1. A first selection transistor having one end connected to a first terminal, a control gate, a floating gate, a drain, a source, a channel region, and a gate between the channel region and the floating gate. A plurality of memory cells having an insulating film and connected in series between the other end of the first selection transistor and the second terminal, and connected between the second terminal and the reference potential. The second selection transistor is made conductive when reading data and made non-conductive when writing data, and a data writing operation to each memory cell is performed between the floating gate and the channel region and the floating gate. The memory cell block is formed by emitting electrons through a gate insulating film, and the first selection transistor is connected to the first selection transistor. A first row line for selecting a memory cell, connected to the memory cell, a second row line for selecting the memory cell, a first row line connected to the first row line, and the first selection line Row decoder for outputting a signal for selecting a transistor for writing, a second row decoder connected to the second row line for outputting a signal for selecting the memory cell, and writing of data And a write voltage applying means for applying a predetermined voltage to the memory cell, wherein the second row decoder applies a voltage according to write data to the selected memory cell. When writing is performed by applying to the memory cell through the memory cell, the writing is performed on the side opposite to the memory cell connected to the first selecting transistor among the plurality of memory cells. Note that the signal is output to the second row line so as to be sequentially performed from the memory cell on the side of the second terminal toward the memory cell on the side of the first selecting transistor. Semiconductor memory.
【請求項2】一端が第1の端子に接続される第1の選択
用トランジスタと、それぞれが制御ゲート、浮遊ゲー
ト、ドレイン、ソース、チャネル領域及びこのチャネル
領域と上記浮遊ゲートとの間のゲート絶縁膜を有し上記
第1の選択用トランジスタの他端と第2の端子との間に
直列に接続された複数個のメモリセルと、上記第2の端
子と基準電位との間に接続されデータ読み出し時に導通
状態となり、データ書き込み時には非導通状態にされる
第2の選択用トランジスタとからなり、各メモリセルへ
のデータの書き込み動作が上記浮遊ゲートから上記チャ
ネル領域と浮遊ゲートとの間のゲート絶縁膜を通して電
子を放出することにより行われるメモリセルブロック
と、 上記第1の選択用トランジスタに接続され、上記第1の
選択用トランジスタを選択するための第1の行線と、 上記メモリセルに接続され、上記メモリセルを選択する
ための第2の行線と、 上記第1の行線に接続され、上記第1の選択用トランジ
スタを選択するための信号を出力する第1の行デコーダ
と、 上記第2の行線に接続され、上記メモリセルを選択する
ために上記第2の行線に第1の論理レベルの信号あるい
はこの第1の論理レベルの信号よりも電位が高く設定さ
れた第2の論理レベルの信号を供給する第2の行デコー
ダと、 上記第1の端子に接続され、データの書き込み時に上記
メモリセルに所定の電圧を印加する書き込み電圧印加手
段とを具備し、 上記第2の行デコーダは、上記第1の選択用トランジス
タが非選択であるこの非選択な第1の選択用トランジス
タが含まれる上記メモリセルブロックが非選択の時は、
上記非選択なメモリセルブロックに接続される第2の行
線を上記第1の論理レベルの信号に設定することを特徴
とする不揮発性半導体メモリ。
2. A first selection transistor having one end connected to a first terminal, a control gate, a floating gate, a drain, a source, a channel region, and a gate between the channel region and the floating gate. A plurality of memory cells having an insulating film and connected in series between the other end of the first selection transistor and the second terminal, and connected between the second terminal and the reference potential. The second selection transistor is made conductive when reading data and made non-conductive when writing data, and a data writing operation to each memory cell is performed between the floating gate and the channel region and the floating gate. The memory cell block is formed by emitting electrons through a gate insulating film, and the first selection transistor is connected to the first selection transistor. A first row line for selecting a memory cell, connected to the memory cell, a second row line for selecting the memory cell, a first row line connected to the first row line, and the first selection line A first row decoder for outputting a signal for selecting a transistor for use, and a signal of a first logic level connected to the second row line and for selecting the memory cell on the second row line. Alternatively, a second row decoder for supplying a signal of a second logic level whose potential is set higher than the signal of the first logic level, and the memory cell connected to the first terminal and writing data Write voltage applying means for applying a predetermined voltage to the second row decoder, wherein the second row decoder includes the unselected first selection transistor in which the first selection transistor is unselected. Memory cell block When the selection is,
A nonvolatile semiconductor memory, wherein a second row line connected to the non-selected memory cell block is set to the signal of the first logic level.
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