JP3454705B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents
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Landscapes
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フローティングゲ
ートを有したメモリセルに、電気的に書換可能とされた
不揮発性半導体メモリ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device in which a memory cell having a floating gate is electrically rewritable.
【0002】[0002]
【従来の技術】電気的に書き換えが可能なEEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Mem
ory)として、フラッシュメモリーと呼ばれるものがあ
る。フラッシュメモリーは、フローティングゲートに電
荷を注入した状態と、消去した状態とをメモリセル毎に
制御することにより情報を記憶する。2. Description of the Related Art An electrically rewritable EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Mem
ory), there is something called flash memory. The flash memory stores information by controlling the state of injecting charges into the floating gate and the state of erasing charges for each memory cell.
【0003】図2に、フラッシュメモリーの単位セル構
造を示す。(11)は例えばP型の半導体基板、(1
2)及び(13)は、N型拡散層からなるドレイン領域
及びソース領域、(14)は酸化膜、(15)はポリサ
イドからなるフローティングゲート、(16)は酸化
膜、(17)はポリサイドからなるコントロールゲー
ト、(18)は層間絶縁膜、(19)はビット線であ
る。ビット線(19)はドレイン領域(12)に接続さ
れている。ここに挙げた構造は、コントロールゲート
(17)の一部がフローティングゲート(15)の上方
にかかり、残りの一部が酸化膜(14)上で直接にチャ
ンネルを制御するスプリットゲート型となっている。特
に、フローティングゲート(15)の端部には突出部が
設けられ、消去時には、ここから電子がコントロールゲ
ート(17)に引き抜かれる。また、ドレイン領域(1
2)及びソース領域(13)は、フローティングゲート
(15)とコントロールゲート(17)をマスクとした
イオン注入及び熱拡散により形成されるが、特に、ソー
ス領域(13)は注入量が多くされているため、熱拡散
領域がフローティングゲート(15)の下方にまでの
び、フローティングゲート(15)との間に容量カップ
リングが形成されている。FIG. 2 shows a unit cell structure of a flash memory. (11) is, for example, a P-type semiconductor substrate, (1
2) and 13) are drain and source regions made of N-type diffusion layers, (14) is an oxide film, (15) is a floating gate made of polycide, (16) is an oxide film, and (17) is a polycide. Is a control gate, (18) is an interlayer insulating film, and (19) is a bit line. The bit line (19) is connected to the drain region (12). The structure mentioned here is a split gate type in which a part of the control gate (17) is above the floating gate (15) and the remaining part is directly on the oxide film (14) to control the channel. There is. In particular, a projection is provided at the end of the floating gate (15) from which electrons are extracted to the control gate (17) during erasing. In addition, the drain region (1
2) and the source region (13) are formed by ion implantation and thermal diffusion using the floating gate (15) and the control gate (17) as a mask. In particular, the source region (13) has a large implantation amount. Therefore, the thermal diffusion region extends below the floating gate (15) and a capacitive coupling is formed between the thermal diffusion region and the floating gate (15).
【0004】図3に、フラッシュメモリーのセルアレイ
を示す。図の中央部において、ワード線(21)とソー
ス線(23)が平行に走り、これに交差してビット線
(22)が走っている。これらワード線(21)及びソ
ース線(23)とビット線(22)との交差部におい
て、図2に示す一つのメモリセルトランジスタ(20)
が形成されている。ワード線(21)は、同一行におけ
る全てのコントロールゲート(17)に接続されてい
る。また、ビット線(22)は同一列の全てのドレイン
領域(12)に接続され、ソース線(23)は、同一行
の全てのソース領域(13)に接続されている。ソース
線(23)は、更に、電源線(26)に接続されてい
る。なお、ソース線(23)は、図2に示されたソース
領域(13)が、紙面垂直方向に延びたものとなってい
る。図の左側には、行位置を選択するロウデコーダ(2
7)があり、各ワード線(21)に接続されている。図
の上部には、列位置を選択するカラムデコーダ(28)
があり、データ線(25)及び各ビット線(22)に接
続された列選択トランジスタ(24)のオン・オフを制
御する。電源線(26)は、第1の書込制御回路(3
1)により制御され、第1の書込制御回路(31)は昇
圧回路(32)の電圧の供給を受ける。また、データ線
(25)は、第2の書込制御回路(33)により制御さ
れる。FIG. 3 shows a cell array of a flash memory. In the central part of the figure, the word line (21) and the source line (23) run in parallel, and the bit line (22) runs crossing this. At the intersection of the word line (21) and the source line (23) and the bit line (22), one memory cell transistor (20) shown in FIG.
Are formed. The word line (21) is connected to all the control gates (17) in the same row. The bit line (22) is connected to all drain regions (12) in the same column, and the source line (23) is connected to all source regions (13) in the same row. The source line (23) is further connected to the power supply line (26). The source line (23) is formed by extending the source region (13) shown in FIG. 2 in the direction perpendicular to the plane of the drawing. On the left side of the figure, a row decoder (2
7) and is connected to each word line (21). In the upper part of the figure, there is a column decoder (28) for selecting the column position.
Control the ON / OFF of the column selection transistor (24) connected to the data line (25) and each bit line (22). The power supply line (26) is connected to the first write control circuit (3
1), the first write control circuit (31) is supplied with the voltage of the booster circuit (32). The data line (25) is controlled by the second write control circuit (33).
【0005】この構成で、書き込みを行う場合、まず、
第1の書込制御回路(31)より昇圧回路(32)にて
発生された高電圧を電源線(26)に印加し、ソース線
(23)を介してソース領域(13)に15Vを印加す
る。これととともに、第2の書込制御回路(33)によ
りデータ線(25)を接地する。この状態で、例えば、
左上位置(1,1)のメモリセル(20)に書き込む時
は、ロウデコーダ(27)により1本目のワード線(2
1)を選択して、コントロールゲート(17)に2V電
圧を印加するとともに、カラムデコーダ(28)により
1つ目の列選択トランジスタ(24)をオンして、ドレ
イン領域(12)を接地する。すると、フローティング
ゲート(15)には、ソース領域(13)との容量カッ
プリングのために高電圧が印加され、この結果、メモリ
セルトランジスタ(20)はオンする。この結果、ドレ
イン領域(12)に供給された電子が加速され、ホット
エレクトロンとして酸化膜(14)を通り抜けてフロー
ティングゲート(15)に注入される。このように、フ
ローティングゲート(15)に電子が注入されたメモリ
セルトランジスタ(20)は、閾値が高くなる。When writing with this configuration, first,
The high voltage generated by the booster circuit (32) is applied from the first write control circuit (31) to the power supply line (26), and 15 V is applied to the source region (13) via the source line (23). To do. At the same time, the data line (25) is grounded by the second write control circuit (33). In this state, for example,
When writing to the memory cell (20) at the upper left position (1, 1), the first word line (2
1) is selected, a 2V voltage is applied to the control gate (17), the first column selection transistor (24) is turned on by the column decoder (28), and the drain region (12) is grounded. Then, a high voltage is applied to the floating gate (15) for capacitive coupling with the source region (13), and as a result, the memory cell transistor (20) is turned on. As a result, the electrons supplied to the drain region (12) are accelerated, pass through the oxide film (14) as hot electrons, and are injected into the floating gate (15). Thus, the memory cell transistor (20) in which electrons are injected into the floating gate (15) has a high threshold value.
【0006】書き込まれたセルの読み出しを行う場合、
まず、第1の書込制御回路(31)により電源線(2
6)が接地され、ソース線(23)を介してソース領域
(13)が接地される。これとともに、第2の書込制御
回路(33)により、データ線(25)に低電圧が印加
される。この状態で、(1,1)位置のメモリセル(2
0)を読み出す時は、ロウデコーダ(27)より1本目
のワード線(21)を選択して、コントロールゲート
(17)に2Vを印加するとともに、カラムデコーダ
(28)により1つ目の列選択トランジスタ(24)を
オンして、データ線(25)を介してドレイン領域(1
3)に1Vを印加する。このメモリセルトランジスタ
(20)は、フローティングゲート(15)に電子が注
入されて閾値が上がっているので、依然としてオンせ
ず、電流が流れない。この結果、ビット線(22)電圧
は変動せず、不図示のセンス回路にて、ビット線(2
0)電圧とリファレンス電圧とが比較されて「1」が読
み出される。When reading a written cell,
First, the first write control circuit (31) causes the power supply line (2
6) is grounded and the source region (13) is grounded via the source line (23). At the same time, a low voltage is applied to the data line (25) by the second write control circuit (33). In this state, the memory cell (2
When reading 0), the row decoder (27) selects the first word line (21), applies 2V to the control gate (17), and the column decoder (28) selects the first column. The transistor (24) is turned on and the drain region (1
1V is applied to 3). In the memory cell transistor (20), electrons are injected into the floating gate (15) to raise the threshold value, so that the memory cell transistor (20) still does not turn on and no current flows. As a result, the voltage of the bit line (22) does not change, and the bit line (2
The 0) voltage and the reference voltage are compared and "1" is read.
【0007】一方、(1,1)位置のメモリセルトラン
ジスタ(20)に書き込みが行われなかったとすると、
コントロールゲート(17)に印加された電圧によりメ
モリセルトランジスタ(20)がオンし、ソース・ドレ
イン間に電流が流れる。この結果、ビット線(22)に
印加された1Vの電圧が変動するので、センス回路に
て、変動したビット線(22)電圧とリファレンス電圧
とが比較されて、「0」が読み出される。On the other hand, if writing is not performed in the memory cell transistor (20) at the (1,1) position,
The memory cell transistor (20) is turned on by the voltage applied to the control gate (17), and a current flows between the source and drain. As a result, the voltage of 1 V applied to the bit line (22) changes, so that the changed bit line (22) voltage is compared with the reference voltage in the sense circuit, and "0" is read.
【0008】消去を行う場合、第1の書込制御回路(3
1)及び第2の書込制御回路(33)より、電源線(2
6)及びデータ線(25)が接地されるとともに、カラ
ムデコーダ(28)により全ての列選択トランジスタ
(24)をオンすることにより、ドレイン領域(12)
及びソース領域(13)を接地する。この状態で、更
に、ロウデコーダ(27)により全ての行を選択して、
コントロールゲート(17)に14Vの高電圧を印加す
る。すると、フローティングゲート(15)に形成され
た突出部に電界が集中して、トンネル効果により電子が
コントロールゲート(17)に引き抜かれる。When erasing is performed, the first write control circuit (3
1) and the second write control circuit (33) from the power supply line (2
6) and the data line (25) are grounded, and all the column selection transistors (24) are turned on by the column decoder (28), so that the drain region (12)
And the source region (13) to ground. In this state, further select all rows by the row decoder (27),
A high voltage of 14V is applied to the control gate (17). Then, the electric field is concentrated on the protrusion formed on the floating gate (15), and electrons are extracted to the control gate (17) by the tunnel effect.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】図2に示すスプリット
ゲート型のフラッシュメモリーは、コントロールゲート
とフローティングゲートを垂直に積み重ねたスタックゲ
ート型と比べて、メモリセルの占有面積が大きくなると
いう問題がある。このため、図2に示すように、隣接す
る行間で、ドレイン(12)とソース領域(13)の位
置が行方向について逆転したセルアレイとすることによ
り、占有面積を可能な限り小さくする構造が採用されて
いる。しかしながら、このようなセルアレイにおいて
は、以下のような、新たな問題を招く。The split gate type flash memory shown in FIG. 2 has a problem that the occupied area of a memory cell becomes larger than that of a stack gate type in which a control gate and a floating gate are vertically stacked. . Therefore, as shown in FIG. 2, by adopting a cell array in which the positions of the drain (12) and the source region (13) are reversed in the row direction between adjacent rows, a structure in which the occupied area is made as small as possible is adopted. Has been done. However, in such a cell array, the following new problems are caused.
【0010】製造過程においてマスクずれがあると、ド
レイン領域(12)及びソース領域(13)とフローテ
ィングゲート(15)、更には、コントロールゲート
(17)との平面位置関係がずれることがある。このた
め、チャンネル長が変化したり、フローティングゲート
(15)に注入される電子の量が変わったりするなどし
て、オン電流値が変動してまうことがある。この結果、
書き込みを行ったセルでは、オン電流が流れないことで
「1」が読み出されるべきであるところが、オン電流値
が大きくなって、「0」が読み出されてしまうといった
ことが起こる。If there is a mask shift in the manufacturing process, the planar positional relationship between the drain region (12) and the source region (13), the floating gate (15), and the control gate (17) may shift. Therefore, the on-current value may fluctuate due to a change in channel length, a change in the amount of electrons injected into the floating gate (15), or the like. As a result,
In the written cell, "1" should be read because the ON current does not flow, but the ON current value becomes large and "0" is read.
【0011】このような問題は、マスクずれに応じて、
書き込み時のリファレンス電圧を微調整する等の方法に
より解決することも可能ではあるが、図3のセルアレイ
構造では、奇数行と偶数行とで、リファレンス電圧の上
昇が必要であるか低下が必要であるかが異なる。このた
め、リファレンス電圧の調整により、マスクずれの問題
を解決するには、回路構成が複雑になりすぎる。Such a problem depends on the mask displacement.
Although it is possible to solve the problem by a method such as fine adjustment of the reference voltage at the time of writing, in the cell array structure of FIG. 3, it is necessary to increase or decrease the reference voltage between the odd-numbered row and the even-numbered row. There is a difference. Therefore, the circuit configuration becomes too complicated in order to solve the problem of mask shift by adjusting the reference voltage.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するためになされ、電気的に絶縁されたフローティン
グゲートに電荷を注入することで書き込み情報を記憶す
る複数のメモリセルトランジスタが行列状に配置されて
なり、前記メモリセルトランジスタは、そのソースとド
レインの位置関係が、奇数行と偶数行の間で互いに逆転
して配列されてなる不揮発性半導体メモリ装置におい
て、偶数行の前記メモリセルトランジスタと同じソース
・ドレインの位置関係を有する第1の補正用セルトラン
ジスタ及び奇数行の前記メモリセルトランジスタと同じ
ソース・ドレインの位置関係を有する第2の補正用セル
トランジスタと、前記フローティングゲートに電荷を注
入すべく選択された前記メモリセルトランジスタの行位
置情報により前記第1または第2の補正用セルトランジ
スタを選択し、選択した前記補正用セルトランジスタに
応じた補正電圧を発生する補正回路と、前記補正電圧に
応じて前記メモリセルトランジスタに対する読み込み選
択電圧を制御する電圧制御回路を備えた構成である。The present invention has been made to solve this problem, and a plurality of memory cell transistors for storing write information by injecting charges into an electrically insulated floating gate are arranged in a matrix. In the non-volatile semiconductor memory device, the source and drain of the memory cell transistor are arranged in such a manner that the positional relationship between the source and the drain of the memory cell transistor is reversed between the odd row and the even row. A first correction cell transistor having the same source / drain positional relationship as the transistor, a second correction cell transistor having the same source / drain positional relationship as the memory cell transistors in the odd rows, and a charge in the floating gate The row position information of the memory cell transistor selected to inject Alternatively, a correction circuit that selects a second correction cell transistor and generates a correction voltage according to the selected correction cell transistor, and voltage control that controls a read selection voltage for the memory cell transistor according to the correction voltage This is a configuration including a circuit.
【0013】これにより、偶数行と奇数行でメモりセル
の特性が異なっても、これに応じた選択電圧により読み
込みが行われるので、特性のばらつきが読み込み時に吸
収され、消滅する。また、電気的に絶縁されたフローテ
ィングゲートに電荷を注入することで書き込み情報を記
憶する複数のメモリセルトランジスタが行列状に配置さ
れてなり、前記メモリセルトランジスタは、そのソース
とドレインの位置関係が、奇数行と偶数行の間で互いに
逆転して配列されてなる不揮発性半導体メモリ装置にお
いて、偶数行の前記メモリセルトランジスタと同じソー
ス・ドレインの位置関係を有する第1の補正用セルトラ
ンジスタ及び奇数行の前記メモリセルトランジスタと同
じソース・ドレインの位置関係を有する第2の補正用セ
ルトランジスタと、前記フローティングゲートに電荷を
注入すべく選択された前記メモリセルトランジスタの行
位置情報により前記第1または第2の補正用セルトラン
ジスタを選択し、選択した前記補正用セルトランジスタ
に応じた補正電圧を発生する補正回路と、前記補正電圧
に応じて前記メモリセルトランジスタに対する書き込み
選択電圧を制御する電圧制御回路を備えた構成である。As a result, even if the characteristics of the memory cells are different between the even-numbered row and the odd-numbered row, the reading is performed by the selection voltage corresponding thereto, so that the characteristic variation is absorbed and disappears at the time of reading. In addition, a plurality of memory cell transistors that store write information by injecting charges into an electrically insulated floating gate are arranged in a matrix, and the memory cell transistors have a positional relationship between a source and a drain thereof. A non-volatile semiconductor memory device in which odd-numbered rows and even-numbered rows are arranged in reverse to each other, a first correction cell transistor and an odd number having the same source / drain positional relationship as the memory cell transistors in the even-numbered row. The second correction cell transistor having the same source / drain positional relationship as the memory cell transistor of the row, and the first or the second depending on the row position information of the memory cell transistor selected to inject charges into the floating gate. The second correction cell transistor is selected, and the selected correction cell transistor is selected. A correction circuit for generating a correction voltage according to the Le transistor, a configuration in which a voltage control circuit for controlling the write select voltage to the memory cell transistor in response to the correction voltage.
【0014】これにより、偶数行と奇数行でメモりセル
の特性が異なっても、これに応じた選択電圧により書き
込みが行われるので、読み込み特性のばらつきが書き込
み時に吸収され消滅する。As a result, even if the characteristics of the memory cells are different between the even-numbered row and the odd-numbered row, the writing is performed by the selection voltage corresponding thereto, so that the variations in the reading characteristics are absorbed and disappear during the writing.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態にか
かる補正回路の等価回路図である。電圧安定化トランジ
スタ(1)、抵抗(2)(3)、セレクタ(4)、第1
及び第2の補正用セルトランジスタ(5)(6)からな
る。第1の補正用セルトランジスタ(5)は、図2に示
すメモリセルトランジスタ(20)の偶数行と同じソー
ス・ドレインの向きを有し、第2の補正用セルトランジ
スタ(6)は、奇数行と同じソース・ドレインの向きを
有している。1 is an equivalent circuit diagram of a correction circuit according to an embodiment of the present invention. Voltage stabilizing transistor (1), resistors (2) (3), selector (4), first
And second correction cell transistors (5) and (6). The first correction cell transistor (5) has the same source / drain direction as the even row of the memory cell transistor (20) shown in FIG. 2, and the second correction cell transistor (6) has an odd row. It has the same source / drain orientation as.
【0016】まず、第1の実施の形態として、書き込ま
れた情報を読み出す場合、ワード線(21)へ読み出し
選択電圧を印加するための読出選択制御電圧Vrが、電
圧安定化トランジスタ(1)のゲートに印加される。こ
れにより、電圧源VDDより抵抗(2)(3)に所定の電
流が流され、セレクタ(4)の出力端に供給される。セ
レクタ(4)は、ロウデコーダ(27)と同じ行位置デ
ータ、特に、奇数行であるか偶数行であるかを決定する
最下位ビットのデータを、偶奇データ信号O/Eとして受
け、2つの入力端の選択切り換えが制御される。但し、
偶奇データ信号O/Eは、エクスクルーシブオアゲート
(7)を介して出力される。このエクスクルーシブオア
ゲート(7)は、一方の入力端には、偶奇データ信号O/
Eが供給されると共に、他方の入力端には、読出/書込
切換信号R/Wが供給され、読み出し時であるか、書き込
み時であるかで、偶奇データ信号O/Eの反転/非反転が
制御される。セレクタ(4)の2つの入力端の一方に
は、第1の補正用セルトランジスタ(5)のコントロー
ルゲート(17)とソース領域(13)が接続され、他
方の入力端には、第2の補正用セルトランジスタ(6)
のコントロールゲート(17)とソース領域(13)が
接続されている。これら第1及び第2の補正用セルトラ
ンジスタ(5)(6)のドレイン領域(12)は、接地
源VSSに接続されている。抵抗(2)(3)間の分圧V
Rは、ロウデコーダ(27)内の各出力トランジスタ
(171)に供給される。この分圧VRは、ロウデコー
ダ(27)内の選択回路(170)によりオンされた出
力トランジスタ(171)を介して、読み出し選択電圧
として各ワード線(21)へ印加される。なお、第1及
び第2の補正用セルトランジスタ(5)(6)は、メモ
リセルトランジスタ(20)と同時に同一基板上に作製
される。First, as the first embodiment, when the written information is read, the read selection control voltage Vr for applying the read selection voltage to the word line (21) is the voltage stabilization transistor (1). Applied to the gate. As a result, a predetermined current flows from the voltage source VDD to the resistors (2) and (3) and is supplied to the output terminal of the selector (4). The selector (4) receives the same row position data as the row decoder (27), in particular, the data of the least significant bit that determines whether it is an odd row or an even row as an even / odd data signal O / E. The selection switching of the input terminal is controlled. However,
The even / odd data signal O / E is output via the exclusive OR gate (7). This exclusive OR gate (7) has an even / odd data signal O /
In addition to being supplied with E, the read / write switching signal R / W is also supplied to the other input terminal, and the even / odd data signal O / E is inverted / non-inverted depending on whether it is reading or writing. Inversion is controlled. The control gate (17) and the source region (13) of the first correction cell transistor (5) are connected to one of the two input ends of the selector (4), and the second input is connected to the other input end. Correction cell transistor (6)
The control gate (17) and the source region (13) are connected to each other. The drain regions (12) of the first and second correction cell transistors (5) and (6) are connected to the ground source VSS. Partial voltage V between resistors (2) and (3)
R is supplied to each output transistor (171) in the row decoder (27). The divided voltage VR is applied to each word line (21) as a read selection voltage via the output transistor (171) turned on by the selection circuit (170) in the row decoder (27). The first and second correction cell transistors (5) and (6) are formed on the same substrate at the same time as the memory cell transistor (20).
【0017】例えば、製造過程におけるマスクずれのた
めに、フローティングゲート(15)とコントロールゲ
ート(17)の平面位置関係がずれる場合がある。図2
において、フローティングゲート(15)とコントロー
ルゲート(17)が左右にずれ、偶数行については互い
に離れる方向に、奇数行については互いに接近する方向
に変化したとする。ドレイン領域(12)及びソース領
域(13)は、フローティングゲート(15)及びコン
トロールゲート(17)をマスクとして形成されるの
で、偶数行についてはチャンネル長が長くなり、奇数行
についてはチャンネル長が短くなる。この結果、偶数行
についてはオン抵抗が大きくなってオン電流が小さくな
り、奇数行についてはオン抵抗が小さくなってオン電流
が大きくなる。For example, the plane positional relationship between the floating gate (15) and the control gate (17) may be displaced due to a mask shift in the manufacturing process. Figure 2
In the above, it is assumed that the floating gate (15) and the control gate (17) are shifted to the left and right, and are changed so that even rows are separated from each other and odd rows are moved closer to each other. Since the drain region (12) and the source region (13) are formed by using the floating gate (15) and the control gate (17) as a mask, the channel length becomes long for even rows and short for odd rows. Become. As a result, the on-resistance increases and the on-current decreases in the even rows, and the on-resistance decreases and the on-current increases in the odd rows.
【0018】本発明では、読み出しを行う場合、偶奇デ
ータ信号O/Eにより制御されて、偶数行を読み込む時は
第1の補正用セルトランジスタ(5)が選択され、奇数
行を読み込むときは第2の補正用セルトランジスタ
(6)が選択される。抵抗(2)(3)間の分圧VR
は、抵抗(2)(3)の抵抗値と第1あるいは第2の補
正用トランジスタ(5)(6)のオン抵抗値との比によ
って決定される。第1及び第2の補正用トランジスタ
(5)(6)のオン抵抗は異なっているので、いずれが
選択されるかによって分圧VRを調整することができ
る。第1の補正用トランジスタ(5)は、偶数行のメモ
リセルトランジスタ(20)と同じ構造であるので、オ
ン抵抗値は大きくなっている。この結果、偶数行を読み
込むときは、分圧VRは比較的高くなる。このため、偶
数行の各ワード線(21)へ印加される読み出し選択電
圧は比較的高くなり、メモリセルトランジスタ(20)
に形成されるチャンネルの抵抗が下がり、位置ずれによ
るオン抵抗の上昇分を相殺して消滅させる。また、奇数
行を読み込む時は、オン抵抗の小さい第2の補正用セル
トランジスタ(6)が選択されるので、逆に分圧VRが
比較的低くなり、ワード線(21)へ印加される読み出
し選択電圧が低くなる。従って、メモリセルトランジス
タ(20)のチャンネル抵抗が大きくなるので、位置ず
れによるオン抵抗の減少分が相殺され消滅する。In the present invention, when reading is performed, the first correction cell transistor (5) is selected when reading an even numbered row and controlled by the even / odd data signal O / E, and when reading an odd numbered row, the first correction cell transistor (5) is selected. The correction cell transistor (6) of No. 2 is selected. Partial voltage VR between resistors (2) and (3)
Is determined by the ratio between the resistance value of the resistors (2) and (3) and the ON resistance value of the first or second correction transistor (5) (6). Since the ON resistances of the first and second correction transistors (5) and (6) are different, the partial voltage VR can be adjusted depending on which is selected. Since the first correction transistor (5) has the same structure as the memory cell transistors (20) in even rows, the on-resistance value is large. As a result, the partial pressure VR becomes relatively high when reading an even-numbered row. Therefore, the read selection voltage applied to each word line (21) in the even-numbered row becomes relatively high and the memory cell transistor (20).
The resistance of the channel formed in the lower part is reduced, and the increase in the on-resistance due to the position shift is offset and disappeared. Further, when reading an odd-numbered row, since the second correction cell transistor (6) having a small ON resistance is selected, conversely, the divided voltage VR becomes relatively low and the read applied to the word line (21). The selection voltage becomes low. Therefore, the channel resistance of the memory cell transistor (20) increases, and the decrease in the on-resistance due to the positional shift is offset and disappears.
【0019】このように本発明は、偶数行の読み出しを
行うか奇数行の読み込みを行うかで、各々、偶数行及び
奇数行と同じ第1及び第2の補正用セルトランジスタ
(5)(6)の特性変動の影響によりワード線(21)
に印加する読み出し選択電圧を制御する構成である。こ
のため、製造過程における位置ずれのために、各メモリ
セルトランジスタ(20)の特性が変動しても、読み込
み時にその変動分を吸収消去することができるので、誤
動作が防がれる。As described above, according to the present invention, the first and second correction cell transistors (5) (6), which are the same as those in the even-numbered row and the odd-numbered row, are selected depending on whether the even-numbered row or the odd-numbered row is read. ) The word line (21)
This is a configuration for controlling the read selection voltage applied to. For this reason, even if the characteristics of each memory cell transistor (20) change due to misalignment in the manufacturing process, the change can be absorbed and erased at the time of reading, thus preventing malfunction.
【0020】次に、本発明の第2の実施の形態を説明す
る。本実施の形態は、書き込みを行う場合に関する。ワ
ード線(21)へ書き込み選択電圧を印加するための書
込選択制御電圧Vwが、電圧安定化トランジスタ(1)
のゲートに印加されるとともに、読出/書込切換信号R/
W第1の実施の形態に対して反転される。この結果、抵
抗(2)(3)、及び、セレクタ(4)を介して第1の
補正用セルトランジスタ(5)または第2の補正用セル
トランジスタ(6)に電流が流れる。本実施の形態で
は、エクスクルーシブオアゲート(7)からの出力信号
は、偶奇データ信号O/Eについて、第1の実施の形態の
場合に対して反転された信号となる。従って、偶数行に
書き込む時は、第2の補正用セルトランジスタ(6)が
選択され、奇数行に書き込むときは第1の補正用セルト
ランジスタ(5)が選択される。第2の補正用トランジ
スタ(6)のオン抵抗値は小さいので、偶数行に書き込
むときは、分圧VRは比較的低く、ワード線(21)へ
印加される書き込み選択電圧も低くなる。この結果、ホ
ットエレクトロンのエネルギーが小さく、フローティン
グゲート(15)に注入される電子の量が減り、メモリ
セルトランジスタ(20)の閾値の上昇が小さく抑えら
れ、オン抵抗も小さくなる。従って、位置ずれによるオ
ン抵抗の増大が相殺されて消滅する。奇数行に書き込む
ときは、第1の補正用セルトランジスタ(5)が選択さ
れる。このため、偶数行とは逆に、分圧VRが比較的高
く、書込選択電圧も高くなるので、フローティングゲー
ト(15)に注入される電子の量が増やされ、メモリセ
ルトランジスタ(20)のオン抵抗が大きくなる。従っ
て、位置ずれによるオン抵抗の減少が相殺されて消滅す
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment relates to the case of writing. The write selection control voltage Vw for applying the write selection voltage to the word line (21) is the voltage stabilizing transistor (1).
Read / write switching signal R /
W Inverted with respect to the first embodiment. As a result, a current flows through the resistors (2) and (3) and the selector (4) to the first correction cell transistor (5) or the second correction cell transistor (6). In the present embodiment, the output signal from the exclusive OR gate (7) is a signal obtained by inverting the even / odd data signal O / E as compared with the case of the first embodiment. Therefore, the second correction cell transistor (6) is selected when writing to the even-numbered row, and the first correction cell transistor (5) is selected when writing to the odd-numbered row. Since the on-resistance value of the second correction transistor (6) is small, the voltage division VR is relatively low when writing to even-numbered rows, and the write selection voltage applied to the word line (21) is also low. As a result, the energy of hot electrons is small, the amount of electrons injected into the floating gate (15) is reduced, the threshold rise of the memory cell transistor (20) is suppressed to a small level, and the on-resistance is also reduced. Therefore, the increase in the on-resistance due to the positional deviation is offset and disappears. When writing to odd rows, the first correction cell transistor (5) is selected. Therefore, contrary to the even-numbered row, the partial voltage VR is relatively high and the write selection voltage is also high, so that the amount of electrons injected into the floating gate (15) is increased, and the memory cell transistor (20) is increased. ON resistance increases. Therefore, the decrease in the on-resistance due to the positional deviation is offset and disappears.
【0021】このように、本発明は、偶数行に書き込み
を行うか奇数行に書き込みを行うかで、各々、奇数行及
び偶数行と同じ第2及び第1の補正用セルトランジスタ
(6)(5)の特性変動により、書き込み選択電圧を制
御する構成である。このため、製造過程における位置ず
れのために、各メモリセルトランジスタ(20)の特性
が変動しても、書き込み時にその変動分が吸収され消滅
するので、誤動作を防ぐことができる。As described above, according to the present invention, the second and first correction cell transistors (6) (6) The configuration is such that the write selection voltage is controlled by the characteristic variation of 5). Therefore, even if the characteristics of each memory cell transistor (20) change due to a positional shift in the manufacturing process, the change is absorbed and disappears at the time of writing, so that malfunction can be prevented.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上で説明したように、本発明により、
不揮発性半導体メモリの製造過程において発生する特性
の変動を、動作段階で自動的に吸収して消去することが
できるので、誤動作が防がれ、また、歩留まりが向上す
る。As described above, according to the present invention,
Since fluctuations in characteristics that occur during the manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory can be automatically absorbed and erased in the operation stage, malfunctions can be prevented and the yield can be improved.
【図1】本発明の実施の形態にかかる不揮発性半導体メ
モリ装置の補正回路の等価回路図である。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a correction circuit of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
【図2】不揮発性半導体メモリ装置のセル構造を示す断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cell structure of a nonvolatile semiconductor memory device.
【図3】不揮発性半導体メモリ装置のセルアレイを示す
等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a cell array of a nonvolatile semiconductor memory device.
1 電圧安定化トランジスタ 2,3 抵抗 4 セレクタ 5,6 補正用セルトランジスタ 12 ドレイン領域 13 ソース領域 15 フローティングゲート 17 コントロールゲート 21 ワード線 19,22 ビット線 23 ソース線 24 列選択トランジスタ 25 データ線 26 電源線 27 ロウデコーダ 28 カラムデコーダ 171 出力トランジスタ 1 Voltage stabilizing transistor A few resistors 4 selector 5,6 Correction cell transistor 12 drain region 13 Source area 15 floating gate 17 Control gate 21 word lines 19,22 bit line 23 Source line 24-column selection transistor 25 data lines 26 power line 27 Row Decoder 28 column decoder 171 output transistor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−269789(JP,A) 特開 平8−203291(JP,A) 特開 平11−260072(JP,A) 米国特許5335198(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 16/00 - 16/34 ─────────────────────────────────────────────────── Continued Front Page (56) References JP 10-269789 (JP, A) JP 8-203291 (JP, A) JP 11-260072 (JP, A) US Patent 5335198 (US , A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11C 16/00-16/34
Claims (6)
トに電荷を注入することで書き込み情報を記憶する複数
のメモリセルトランジスタが行列状に配置されてなり、
前記メモリセルトランジスタは、そのソースとドレイン
の位置関係が、奇数行と偶数行の間で互いに逆転して配
列されてなる不揮発性半導体メモリ装置において、 偶数行の前記メモリセルトランジスタと同じソース・ド
レイン・フローティングゲート・コントロールゲートの
位置関係を有する第1の補正用セルトランジスタ及び奇
数行の前記メモリセルトランジスタと同じソース・ドレ
イン・フローティングゲート・コントロールゲートの位
置関係を有する第2の補正用セルトランジスタを有し、
前記フローティングゲートに電荷を注入すべく選択され
た前記メモリセルトランジスタの行位置情報により前記
第1または第2の補正用セルトランジスタを選択し、選
択した前記補正用セルトランジスタに応じた補正電圧を
発生する補正回路と、前記補正電圧に応じて前記メモリ
セルトランジスタのコントロールゲートに供給する選択
電圧を制御する電圧制御回路を備えたことを特徴とする
不揮発性半導体メモリ装置。1. A plurality of memory cell transistors for storing write information by injecting charges into an electrically insulated floating gate are arranged in a matrix.
The memory cell transistor, the positional relationship between the source and drain, in the nonvolatile semiconductor memory device in which are arranged reversed to one another between the odd and even rows, the same source de and the memory cell transistors of the even rows
The same source drain as the first correction cell transistor having the positional relationship of the rain floating gate control gate and the memory cell transistor in the odd row
A second correction cell transistor having a positional relationship of in-floating gate and control gate ,
The first or second correction cell transistor is selected according to the row position information of the memory cell transistor selected to inject charges into the floating gate, and a correction voltage is generated according to the selected correction cell transistor. And a voltage control circuit that controls a selection voltage supplied to the control gate of the memory cell transistor according to the correction voltage.
時か、及び、前記行位置情報が偶数行を示すか奇数行を
示すかにより、前記第1または第2の補正用セルトラン
ジスタのいずれかを選択することを特徴とする請求項1
記載の不揮発性半導体メモリ装置。2. The correction circuit selects either the first correction cell transistor or the second correction cell transistor depending on whether the read or write operation is performed and whether the row position information indicates an even row or an odd row. 2. The method according to claim 1, wherein
A nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1.
トに電荷を注入することで書き込み情報を記憶する複数
のメモリセルトランジスタが行列状に配置されてなり、
前記メモリセルトランジスタは、そのソースとドレイン
の位置関係が、奇数行と偶数行の間で互いに逆転して配
列されてなる不揮発性半導体メモリ装置において、 偶数行の前記メモリセルトランジスタと同じソース・ド
レイン・フローティングゲート・コントロールゲートの
位置関係を有する第1の補正用セルトランジスタ及び奇
数行の前記メモリセルトランジスタと同じソース・ドレ
イン・フローティングゲート・コントロールゲートの位
置関係を有する第2の補正用セルトランジスタを有し、
前記フローティングゲートに電荷を注入すべく選択され
た前記メモリセルトランジスタの行位置情報により前記
第1または第2の補正用セルトランジスタを選択し、選
択した前記補正用セルトランジスタに応じた補正電圧を
発生する補正回路と、前記補正電圧に応じて前記メモリ
セルトランジスタのコントロールゲートに供給する読み
出し選択電圧を制御する電圧制御回路を備えたことを特
徴とする不揮発性半導体メモリ装置。3. A plurality of memory cell transistors that store write information by injecting charges into an electrically insulated floating gate are arranged in a matrix.
The memory cell transistor, the positional relationship between the source and drain, in the nonvolatile semiconductor memory device in which are arranged reversed to one another between the odd and even rows, the same source de and the memory cell transistors of the even rows
The same source drain as the first correction cell transistor having the positional relationship of the rain floating gate control gate and the memory cell transistor in the odd row
A second correction cell transistor having a positional relationship of in-floating gate and control gate ,
The first or second correction cell transistor is selected according to the row position information of the memory cell transistor selected to inject charges into the floating gate, and a correction voltage is generated according to the selected correction cell transistor. And a voltage control circuit for controlling a read selection voltage supplied to the control gate of the memory cell transistor according to the correction voltage.
示すときは前記第1の補正用セルトランジスタを選択
し、奇数行を示すときは前記第2の補正用セルトランジ
スタを選択することを特徴とする請求項3記載の不揮発
性半導体メモリ装置。4. The correction circuit selects the first correction cell transistor when the row position information indicates an even row, and selects the second correction cell transistor when the row position information indicates an odd row. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein
トに電荷を注入することで書き込み情報を記憶する複数
のメモリセルトランジスタが行列状に配置されてなり、
前記メモリセルトランジスタは、そのソースとドレイン
の位置関係が、奇数行と偶数行の間で互いに逆転して配
列されてなる不揮発性半導体メモリ装置において、 偶数行の前記メモリセルトランジスタと同じソース・ド
レイン・フローティングゲート・コントロールゲートの
位置関係を有する第1の補正用セルトランジスタ及び奇
数行の前記メモリセルトランジスタと同じソース・ドレ
イン・フローティングゲート・コントロールゲートの位
置関係を有する第2の補正用セルトランジスタを有し、
前記フローティングゲートに電荷を注入すべく選択され
た前記メモリセルトランジスタの行位置情報により前記
第1または第2の補正用セルトランジスタを選択し、選
択した前記補正用セルトランジスタに応じた補正電圧を
発生する補正回路と、前記補正電圧に応じて前記メモリ
セルトランジスタのコントロールゲートに供給する書き
込み選択電圧を制御する電圧制御回路を備えたことを特
徴とする不揮発性半導体メモリ装置。5. A plurality of memory cell transistors that store write information by injecting charges into an electrically insulated floating gate are arranged in a matrix.
The memory cell transistor, the positional relationship between the source and drain, in the nonvolatile semiconductor memory device in which are arranged reversed to one another between the odd and even rows, the same source de and the memory cell transistors of the even rows
The same source drain as the first correction cell transistor having the positional relationship of the rain floating gate control gate and the memory cell transistor in the odd row
A second correction cell transistor having a positional relationship of in-floating gate and control gate ,
The first or second correction cell transistor is selected according to the row position information of the memory cell transistor selected to inject charges into the floating gate, and a correction voltage is generated according to the selected correction cell transistor. And a voltage control circuit for controlling a write selection voltage supplied to the control gate of the memory cell transistor according to the correction voltage.
示すときは前記第2の補正用セルトランジスタを選択
し、奇数行を示すときは前記第1の補正用セルトランジ
スタを選択することを特徴とする請求項5記載の不揮発
性半導体メモリ装置。6. The correction circuit selects the second correction cell transistor when the row position information indicates an even row, and selects the first correction cell transistor when the row position information indicates an odd row. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 5, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06735398A JP3454705B2 (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Nonvolatile semiconductor memory device |
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---|---|---|---|
JP06735398A JP3454705B2 (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Nonvolatile semiconductor memory device |
Publications (2)
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JPH11265586A JPH11265586A (en) | 1999-09-28 |
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---|---|---|---|---|
JP2009301691A (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Renesas Technology Corp | Nonvolatile semiconductor memory device |
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- 1998-03-17 JP JP06735398A patent/JP3454705B2/en not_active Expired - Fee Related
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