[go: up one dir, main page]

JP2000251489A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JP2000251489A
JP2000251489A JP18278299A JP18278299A JP2000251489A JP 2000251489 A JP2000251489 A JP 2000251489A JP 18278299 A JP18278299 A JP 18278299A JP 18278299 A JP18278299 A JP 18278299A JP 2000251489 A JP2000251489 A JP 2000251489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
source
nonvolatile memory
lines
memory cells
source line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18278299A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Kojima
誠 小島
Tomoko Ogura
友こ 小椋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Halo LSI Design and Device Technology Inc
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Halo LSI Design and Device Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd, Halo LSI Design and Device Technology Inc filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of JP2000251489A publication Critical patent/JP2000251489A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/04Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
    • G11C16/0408Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells containing floating gate transistors
    • G11C16/0416Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells containing floating gate transistors comprising cells containing a single floating gate transistor and no select transistor, e.g. UV EPROM
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/30Power supply circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不揮発性メモリセルを備えた半導体記憶装置
においてソース線ドライバへの電流集中を防止する。 【解決手段】 少なくともリードサイクルにおいて、ビ
ット線から複数個の不揮発性メモリセルのうち低しきい
値電圧状態にあるものを介してソース線SL0へ流れる
電流がワード線・ソース線ドライバ16の中の1個のプ
ルダウントランジスタQN0へ集中することがないよう
に、ソース線SL0を複数の離散位置でそれぞれ接地す
るための複数個のプルダウントランジスタQ00、Q0
1、Q02及びQ03を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置に
関し、特に電気的にイレーズ可能かつプログラム可能な
メモリ、すなわちEEPROM(Electrically Erasabl
e and Programmable Read Only Memory)に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】各々制御ゲートと、電荷を蓄えるための
フローティングゲートと、ドレインと、ソースとを有す
る複数個の不揮発性メモリセルを備え、かつ記憶データ
を所定のブロック毎に一括してイレーズし得るフラッシ
ュEEPROM(フラッシュメモリ)が知られている。
フラッシュメモリは、例えばマイクロコンピュータに内
蔵されて使用される。近年、マイクロコンピュータ内部
におけるデータのビット幅が増加する傾向にある。
【0003】特開平6−29499号公報には、1本の
ワード線に結合されたメモリセルブロックを最小単位と
して記憶データのイレーズを行えるフラッシュメモリが
記載されている。このフラッシュメモリは、Nを整数と
するとき、N個の不揮発性メモリセルで構成されたイレ
ーズ単位ブロックと、前記N個の不揮発性メモリセルの
各々の制御ゲートに接続されたワード線と、前記N個の
不揮発性メモリセルの各々のソースに接続されたソース
線と、各々前記N個の不揮発性メモリセルのうちの対応
する1個の不揮発性メモリセルのドレインに接続された
N本のビット線とを備えたものであった。リードサイク
ルでは、ワード線ドライバにより前記ワード線の一端に
正の高電位が、ソース線ドライバにより前記ソース線の
一端に接地電位が、リードアンプにより前記N本のビッ
ト線の各々に正の低電位がそれぞれ与えられる。これに
よれば、単位ブロック内におけるメモリセルのイレーズ
特性のばらつきが抑制されて都合が良い。なお、ここで
はイレーズ単位ブロックを構成するN個の不揮発性メモ
リセルの各々に記憶されたデータビットが同時にリード
されるものとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のフラッシュ
メモリでは、リードサイクルにおいて、N本のビット線
からN個の不揮発性メモリセルのうち低しきい値電圧状
態にあるものを介してソース線へ流れる電流がソース線
ドライバへ集中する。ここで、N個の不揮発性メモリセ
ルの全てがソース線へ電流を吐き出すものとし、かつ各
不揮発性メモリセルがソース線へ吐き出す電流の大きさ
が60μAであるものと仮定すると、Nが256ならば
ソース線を流れる電流が15mAを超えてしまう。
【0005】イレーズサイクルやプログラムサイクルに
おける不揮発性メモリセルへの電位の与え方には様々な
形式がある。いわゆるNOR型セルの場合には、プログ
ラムサイクルにおいてビット線に正の高電位が、ソース
線に接地電位がそれぞれ与えられる。この場合にも、ソ
ース線ドライバへの電流の集中が生じる。
【0006】高密度のメモリセルアレイを実現するため
サブミクロンルールの採用を考えたとき、例えば拡散配
線とその裏打ちをなすアルミニウム配線とで構成されか
つ0.5μmの幅を有するソース線に、15mAを超え
る大きな電流が流れることは好ましくない。例えば、ソ
ース線における電圧ドロップによるプログラム/リード
速度の低下という性能問題が生じるだけでなく、エレク
トロマイグレーションによるソース線の断線という致命
的な信頼性問題が生じ得る。
【0007】本発明の目的は、不揮発性メモリセルを備
えた半導体記憶装置においてソース線ドライバへの電流
集中を防止することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体記憶装置は、少なくともリードサイ
クルにおいてソース線を複数の離散位置でそれぞれ接地
するための複数個のスイッチング素子を備えた構成を採
用したものである。特に網目状のソース線構造すなわち
ソース線網を採用する場合には、当該ソース線網を複数
の離散位置でそれぞれ接地するための複数個のスイッチ
ング素子を備えた構成を採用する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0010】図1は、本発明に係る半導体記憶装置の構
成例を示している。図1の半導体記憶装置(フラッシュ
メモリ)は、複数個の不揮発性メモリセルが行列をなす
ように配置されてなるメモリセルアレイ10と、与えら
れたXアドレス信号AX0〜AXiを保持するためのX
アドレスバッファ11と、与えられたYアドレス信号A
Y0〜AYjを保持するためのYアドレスバッファ12
と、チップイネーブル信号/CE、ライトイネーブル信
号/WE及びアウトプットイネーブル信号/OE(“/”
は負論理を表す)を受け取りかつプログラム/イレーズ
信号P/E、リードサイクル信号RC、アウトプットコ
ントロール信号OC及びプルダウン信号PDNを生成す
るための制御回路13と、入出力データを保持するため
の入出力バッファ14とを備えている。プログラム/イ
レーズ信号P/Eは、プログラムサイクル及びイレーズ
サイクルにおいてそれぞれHIGHレベル及びLOWレ
ベルになる信号である。リードサイクル信号RCは、リ
ードサイクルにおいてHIGHレベルになる信号であ
る。アウトプットコントロール信号OCは、当該フラッ
シュメモリがデータを出力すべき際にHIGHレベルに
なる信号である。プルダウン信号PDNは、プログラム
サイクル及びリードサイクルにおいてHIGHレベルに
なる信号である。これらの信号P/E,RC,OC,P
DNはいずれも、Xアドレス信号AX0〜AXi及びY
アドレス信号AY0〜AYjのいずれにも依存しない信
号である。メモリセルアレイ10の周辺には、Xデコー
ダ15と、ワード線・ソース線ドライバ16と、Yデコ
ーダ/セレクタ17と、リードライトアンプ18とが設
けられている。Xデコーダ15はXアドレスバッファ1
1から内部アドレス信号X0〜Xiを、Yデコーダ/セ
レクタ17はYアドレスバッファ12から内部アドレス
信号Y0〜Yjをそれぞれ受け取る。
【0011】図2は、図1中のメモリセルアレイ10の
構成例を示している。図2のメモリセルアレイ10は、
m+1個のイレーズ単位ブロックBK0〜BKmに分割
されており、1行単位のイレーズが可能である。ここ
に、mは整数である。
【0012】1個のイレーズ単位ブロックBK0は4個
の不揮発性メモリセルブロックB00、B01、B02
及びB03に分割されており、B00、B01、B02
及びB03は各々n+1個の不揮発性メモリセルで構成
されている。ここに、nは整数である。したがって、B
K0は(n+1)×4個(=M個)の不揮発性メモリセ
ルで構成されており、これらのセルがメモリセルアレイ
10の1行を形成している。これらM個の不揮発性メモ
リセルの各々は、制御ゲートと、電荷を蓄えるためのフ
ローティングゲートと、ドレインと、ソースとを有す
る。これらM個の不揮発性メモリセルの各々の制御ゲー
トは行方向に伸びる1本のワード線WL0に接続され、
かつその各々のソースは同じく行方向に伸びる1本のソ
ース線SL0に接続されている。各々列方向に伸びるB
L00〜BL0n、BL10〜BL1n、BL20〜B
L2n及びBL30〜BL3nは、これらM個の不揮発
性メモリセルのうちの対応するセルのドレインにそれぞ
れ接続されたM本のビット線を表している。ワード線・
ソース線ドライバ16は、ワード線WL0の一端(図2
では左端)を駆動し、かつソース線SL0の一端(図2
では左端)を駆動するためのドライバユニットDR0を
備えている。DR0の中のプルダウントランジスタQN
0は、接地線GNDの電位をソース線SL0に与えるた
めのトランジスタである。BK0は、プログラムサイク
ル及びリードサイクルにおいてソース線SL0を離散位
置でそれぞれ接地するための4個のプルダウントランジ
スタQ00、Q01、Q02及びQ03を更に備えてい
る。第1のプルダウントランジスタQ00はB00とB
01との間に、第2のプルダウントランジスタQ01は
B01とB02との間に、第3のプルダウントランジス
タQ02はB02とB03との間に、第4のプルダウン
トランジスタQ03はB03の右側にそれぞれ配置され
ている。これらプルダウントランジスタQ00、Q0
1、Q02及びQ03の各々のゲートには、上記制御回
路13により生成されたプルダウン信号PDNが与えら
れる。
【0013】他のイレーズ単位ブロック(例えばBK
m)も、BK0と同様の構成を備えている。Bm0、B
m1、Bm2及びBm3は不揮発性メモリセルブロック
であり、WLmはワード線であり、SLmはソース線で
あり、DRmはドライバユニットであり、QNmはプル
ダウントランジスタである。また、Qm0、Qm1、Q
m2及びQm3は、プログラムサイクル及びリードサイ
クルにおいてソース線SLmを離散位置でそれぞれ接地
するためのプルダウントランジスタである。なお、M本
のビット線BL00〜BL0n、BL10〜BL1n、
BL20〜BL2n及びBL30〜BL3nは、各々メ
モリセルアレイ10の対応する1列に属するm+1個の
不揮発性メモリセルの各々のドレインに接続されてい
る。
【0014】線構成材料の例を説明すると、ビット線B
L00〜BL0n、BL10〜BL1n、BL20〜B
L2n及びBL30〜BL3nは、各々アルミニウム配
線(第1層)で構成される。ワード線WL0〜WLm
は、各々ポリシリコン配線とその裏打ちをなすアルミニ
ウム配線(第2層)とで構成される。各アルミニウム配
線(第2層)は、対応するポリシリコン配線に複数の第
1コンタクトホールを介して接続される。ソース線SL
0〜SLmは、各々拡散配線とその裏打ちをなすアルミ
ニウム配線(第2層)とで構成される。各アルミニウム
配線(第2層)は、ソース線電流の主な流路を形成する
ように、対応する拡散配線に複数の第2コンタクトホー
ルを介して接続される。
【0015】ここで、図2中のBK0のイレーズ、プロ
グラム、リードの各サイクルの動作について簡単に説明
する。なお、以下の説明中の電位の数値はあくまで例示
である。
【0016】BK0のイレーズサイクルでは、ドライバ
ユニットDR0が、ワード線WL0に負の高電位(−8
V)を、ソース線SL0に正の高電位(+5V)をそれ
ぞれ与える。プルダウントランジスタQ00、Q01、
Q02及びQ03がいずれもオフ状態を保持するよう
に、プルダウン信号PDNはLOWレベルを保つ。M本
のビット線BL00〜BL0n、BL10〜BL1n、
BL20〜BL2n及びBL30〜BL3nは、いずれ
もフローティング状態に保たれる。このとき、BK0の
M個の不揮発性メモリセルの各々のフローティングゲー
トに蓄えられた電子はソース線SL0に抜ける。つま
り、各セルが低しきい値電圧の状態となる結果、各セル
の記憶データがイレーズされて“0”となる。
【0017】BK0のプログラムサイクルでは、ドライ
バユニットDR0が、ワード線WL0に正の高電位(+
12V)を、ソース線SL0に接地電位(0V)をそれ
ぞれ与える。これと同時に、リードライトアンプ18
は、M本のビット線BL00〜BL0n、BL10〜B
L1n、BL20〜BL2n及びBL30〜BL3nの
うちYデコーダ/セレクタ17により選択されたN(N
はMより小さい整数)本のビット線の中から、データ
“1”の書き込みを行うべきセルのドレインに接続され
たビット線のみに正の高電位(+5V)を与える。残り
のビット線は接地電位(0V)に保たれる。これによ
り、選択されたセルのみのフローティングゲートに、ホ
ットエレクトロン注入の機構により電子が蓄えられる。
フローティングゲートに電子を蓄えたセルは高しきい値
電圧の状態に遷移する結果、その記憶データが“1”に
変わる。この際、プルダウントランジスタQ00、Q0
1、Q02及びQ03がいずれもターンオンするよう
に、HIGHレベルのプルダウン信号PDNが供給され
る。これにより、N本のビット線のうち与えられたNビ
ット書き込みデータに応じて選択されたビット線からN
個の不揮発性メモリセルのうちの対応する不揮発性メモ
リセルを介してソース線SL0へ流れる電流は、5個の
プルダウントランジスタQN0、Q00、Q01、Q0
2及びQ03に分散して接地線GNDへと流れる。した
がって、ソース線電流がワード線・ソース線ドライバ1
6の中の1個のプルダウントランジスタQN0に集中す
ることを防止できる。
【0018】BK0のリードサイクルでは、ドライバユ
ニットDR0が、ワード線WL0に正の電位(+3.3
V)を、ソース線SL0に接地電位(0V)をそれぞれ
与える。リードライトアンプ18は、M本のビット線B
L00〜BL0n、BL10〜BL1n、BL20〜B
L2n及びBL30〜BL3nのうちYデコーダ/セレ
クタ17により選択されたN本のビット線に正の低電位
(+1V)を与える。各セルに流れる電流は、該セルの
記憶データが“0”であるか“1”であるかに応じて異
なる。したがって、リードライトアンプ18は、電流セ
ンス方式で各ビット線の論理情報を読み取ることができ
る。この際、プルダウントランジスタQ00、Q01、
Q02及びQ03がいずれもターンオンするように、H
IGHレベルのプルダウン信号PDNが供給される。こ
れにより、N本のビット線からN個の不揮発性メモリセ
ルのうち低しきい値電圧状態にあるものを介してソース
線SL0へ流れる電流は、5個のプルダウントランジス
タQN0、Q00、Q01、Q02及びQ03に分散し
て接地線GNDへと流れる。したがって、ソース線電流
がワード線・ソース線ドライバ16の中の1個のプルダ
ウントランジスタQN0に集中することを防止できる。
【0019】図2の構成によれば、1個のイレーズ単位
ブロックBK0が4個の不揮発性メモリセルブロックB
00、B01、B02及びB03に分割されており、プ
ログラムサイクル及びリードサイクルにおいてB00、
B01、B02及びB03の各々からソース線SL0へ
吐き出される電流がそれぞれ左右へ分流して接地線GN
Dへ流れ込むので、該ソース線SL0を流れる電流が従
来の8分の1に低減される。他のm本のソース線の場合
も同様である。したがって、各ソース線における電圧ド
ロップによるプログラム/リード速度の低下や、エレク
トロマイグレーションによる各ソース線の断線という様
々な問題を生じることなく、サブミクロンルールの採用
によりメモリセルアレイ10の高密度化を達成できる。
【0020】図3は、図1中のメモリセルアレイ10の
他の構成例を示している。図3のメモリセルアレイ10
は、m+1個のイレーズ単位ブロックBK0〜BKmに
分割されており、8行単位のイレーズが可能である。こ
こに、mは整数である。BK0において、B00、B0
1、B02及びB03は不揮発性メモリセルブロックで
あり、P00、P01、P02、P03及びP04はプ
ルダウン回路であり、WL00〜WL07は各々行方向
に伸びる8本のワード線であり、SL0は同じく行方向
に伸びるソース線である。図面において、第1のプルダ
ウン回路P00はB00の左側に、第2のプルダウン回
路P01はB00とB01との間に、第3のプルダウン
回路P02はB01とB02との間に、第4のプルダウ
ン回路P03はB02とB03との間に、第5のプルダ
ウン回路P04はB03の右側にそれぞれ配置されてい
る。図1中のワード線・ソース線ドライバ16は、8本
のワード線WL00〜WL07の各々の一端(図3では
左端)を駆動し、かつソース線SL0の一端(図3では
左端)を駆動するためのドライバユニット(不図示)を
備えている。他のイレーズ単位ブロック(例えば、BK
m)も、BK0と同様の構成を備えている。Bm0、B
m1、Bm2及びBm3は不揮発性メモリセルブロック
であり、Pm0、Pm1、Pm2、Pm3及びPm4は
プルダウン回路であり、WLm0〜WLm7は8本のワ
ード線であり、SLmはソース線である。BL00〜B
L0n、BL10〜BL1n、BL20〜BL2n及び
BL30〜BL3nは、各々列方向に伸びるM本のビッ
ト線である。ここに、nは整数であり、M=(n+1)
×4である。
【0021】図4は、図3中の一部分の詳細構成を示し
ている。1個の不揮発性メモリセルブロックB00は4
行4列の行列をなす16個のサブブロックS00〜S0
3、S10〜S13、S20〜S23及びS30〜S3
3に分割されており、各サブブロックは2行(k+1)
列の行列をなす不揮発性メモリセルで構成されている。
ここに、kは整数であり、(k+1)×4=n+1であ
る。したがって、B00は8行(n+1)列の行列をな
す(n+1)×8個の不揮発性メモリセルで構成されて
いる。各不揮発性メモリセルは、制御ゲートと、電荷を
蓄えるためのフローティングゲートと、ドレインと、ソ
ースとを有する。BL000〜BL00k、BL010
〜BL01k、BL020〜BL02k及びBL030
〜BL03kは、これら(n+1)×8個の不揮発性メ
モリセルのうちの対応するセルのドレインにそれぞれ接
続されたn+1本のビット線、すなわち図3中のBL0
0〜BL0nを表している。8本のワード線WL00〜
WL07の各々は、BK0の対応する1行に属するM個
の不揮発性メモリセルの各々の制御ゲートに接続されて
いる。
【0022】図4に示すように、1本のソース線SL0
は、B00内において各々列方向に伸びる5本の金属シ
ャント線SH00、SH01、SH02、SH03及び
SH04の存在により、各々行方向に伸びる5本のソー
ス支線SL00、SL01、SL02、SL03及びS
L04に分岐しているものと見ることができる。これら
5本のソース支線SL00〜SL04は、いずれもB0
1、B02及びB03へ伸びている。しかも、B01、
B02及びB03の各々にも5本の金属シャント線が存
在する。つまり、5本のソース支線SL00〜SL04
と、20本の金属シャント線(図4中のSH00〜SH
04を含む。)とは、BK0の中に、網目状の1個のソ
ース線構造すなわちソース線網を構成している。BK0
を構成するM×8個の不揮発性メモリセルの各々のソー
スは、このソース線網に接続されている。詳細には、1
本のソース支線SL00は、BK0の対応する1行に属
するM個の不揮発性メモリセルの各々のソースに接続さ
れている。3本のソース支線SL01、SL02及びS
L03の各々は、BK0の残りの行のうちの対応する2
行に属するM×2個の不揮発性メモリセルの各々のソー
スに接続されている。1本のソース支線SL04は、B
K0の残りの1行に属するM個の不揮発性メモリセルの
各々のソースに接続されている。
【0023】図面においてB00の左側に配置された第
1のプルダウン回路P00は、各々プログラムサイクル
及びリードサイクルにおいて5本のソース支線SL0
0、SL01、SL02、SL03及びSL04のうち
の対応する1本のソース支線を接地するための5個のプ
ルダウントランジスタQ000、Q001、Q002、
Q003及びQ004を備えている。図面においてB0
0の右側に配置された第2のプルダウン回路P01は、
同様の機能を有する5個のプルダウントランジスタQ0
10、Q011、Q012、Q013及びQ014を備
えている。各プルダウントランジスタのゲートには、上
記制御回路13により生成されたプルダウン信号PDN
が与えられる。
【0024】図3に示したM本のビット線BL00〜B
L0n、BL10〜BL1n、BL20〜BL2n及び
BL30〜BL3nは、メモリセルアレイ10の対応す
る1列に属する(m+1)×8個の不揮発性メモリセル
の各々のドレインに接続されている。
【0025】図4における線構成材料の例を説明する
と、ビット線BL00〜BL0n及び金属シャント線S
H00〜SH04は、各々アルミニウム配線(第1層)
で構成される。ワード線WL00〜WL07は、各々ポ
リシリコン配線とその裏打ちをなすアルミニウム配線
(第2層)とで構成される。各アルミニウム配線(第2
層)は、対応するポリシリコン配線に複数の第1コンタ
クトホールを介して接続される。ソース支線SL00〜
SL04は、各々拡散配線とその裏打ちをなすアルミニ
ウム配線(第2層)とで構成される。各アルミニウム配
線(第2層)は、対応する拡散配線に複数の第2コンタ
クトホールを介して接続される。各ソース支線SL00
〜SL04の中で主な電流路を構成するアルミニウム配
線(第2層)は、金属シャント線SH00〜SH04を
構成するアルミニウム配線(第1層)の各々に、各交差
位置で第3コンタクトホールを介して接続される。つま
り、1個のイレーズ単位ブロックの全体に亘って網目状
に敷設されたアルミニウム配線(第1及び第2層)が、
ソース線電流の主な流路を形成している。なお、隣接す
る2本のソース支線の間を2本のワード線が通る。行方
向において、第2コンタクトホールの形成密度は、第3
コンタクトホールの形成密度より高い。第3コンタクト
ホールの形成位置は、第2コンタクトホールの形成位置
と重なってもよい。
【0026】図3中のBK0の最上行のプログラムサイ
クルでは、ワード線・ソース線ドライバ16が、ワード
線WL00に正の高電位(+12V)を、ソース線SL
0に接地電位(0V)をそれぞれ与える。リードライト
アンプ18は、M本のビット線BL00〜BL0n、B
L10〜BL1n、BL20〜BL2n及びBL30〜
BL3nのうちYデコーダ/セレクタ17により選択さ
れたN(NはMより小さい整数)本のビット線の中か
ら、データ“1”の書き込みを行うべきセルのドレイン
に接続されたビット線のみに正の高電位(+5V)を与
える。残りのビット線は接地電位(0V)に保たれる。
これにより、選択されたセルのみのフローティングゲー
トに、ホットエレクトロン注入の機構により電子が蓄え
られる。この際、HIGHレベルのプルダウン信号PD
Nが供給されるので、N本のビット線のうち与えられた
Nビット書き込みデータに応じて選択されたビット線か
らN個の不揮発性メモリセルのうちの対応する不揮発性
メモリセルを介してソース支線SL00へ流れる電流
は、20本の金属シャント線を通して他の4本のソース
支線SL01〜SL04へ分散し、かつP00、P0
1、P02、P03及びP04の各々へ分散して接地線
GNDへと流れる。したがって、ソース線電流がワード
線・ソース線ドライバ16の中の1個のプルダウントラ
ンジスタに集中することを防止できる。
【0027】図3中のBK0の最上行のリードサイクル
では、ワード線・ソース線ドライバ16が、ワード線W
L00に正の電位(+3.3V)を、ソース線SL0に
接地電位(0V)をそれぞれ与える。リードライトアン
プ18は、M本のビット線BL00〜BL0n、BL1
0〜BL1n、BL20〜BL2n及びBL30〜BL
3nのうちYデコーダ/セレクタ17により選択された
N本のビット線に正の低電位(+1V)を与える。各セ
ルに流れる電流は、該セルの記憶データが“0”である
か“1”であるかに応じて異なる。したがって、リード
ライトアンプ18は、電流センス方式で各ビット線の論
理情報を読み取ることができる。この際、HIGHレベ
ルのプルダウン信号PDNが供給されるので、N本のビ
ット線からN個の不揮発性メモリセルのうち低しきい値
電圧状態にあるものを介してソース支線SL00へ流れ
る電流は、20本の金属シャント線を通して他の4本の
ソース支線SL01〜SL04へ分散し、かつP00、
P01、P02、P03及びP04の各々へ分散して接
地線GNDへと流れる。したがって、ソース線電流がワ
ード線・ソース線ドライバ16の中の1個のプルダウン
トランジスタに集中することを防止できる。
【0028】図3及び図4の構成によれば、1個のイレ
ーズ単位ブロックBK0が4個の不揮発性メモリセルブ
ロックB00、B01、B02及びB03に分割されて
おり、プログラムサイクル及びリードサイクルにおいて
B00、B01、B02及びB03の各々から任意の1
本のソース支線へ吐き出される電流がそれぞれ金属シャ
ント線を通して当該イレーズ単位ブロックBK0内の他
の4本のソース支線へ分流し、かつ左右へ分流して接地
線GNDへ流れ込むので、当該1本のソース支線を流れ
る電流が従来の8分の1以下に低減される。他のm個の
イレーズ単位ブロックの場合も同様である。したがっ
て、各ソース支線における電圧ドロップによるプログラ
ム/リード速度の低下や、エレクトロマイグレーション
による各ソース支線の断線という様々な問題を生じるこ
となく、サブミクロンルールの採用によりメモリセルア
レイ10の高密度化を達成できる。
【0029】なお、上記の各例では1個のイレーズ単位
ブロックが4個の不揮発性メモリセルブロックに分割さ
れ、各不揮発性メモリセルブロックの両側にプルダウン
トランジスタが配置されたが、イレーズ単位ブロックの
分割数は任意である。この分割数が大きいほど、つまり
プルダウントランジスタの配設数が多いほど、ソース線
電流の低減効果が大きくなる。
【0030】NOR型セルとは異なる、ある特別な不揮
発性メモリセル構造を採用する場合には、プログラムサ
イクルにおいてビット線に接地電位が、ソース線に正の
高電位がそれぞれ与えられる。ただし、この場合でもリ
ードサイクルではビット線に正の低電位が、ソース線に
接地電位がそれぞれ与えられるので、上記の各例と同様
の複数のプルダウントランジスタを設け、その各々のゲ
ートにリードサイクル信号RCを与えることで、ソース
線電流がワード線・ソース線ドライバの中の1個のプル
ダウントランジスタに集中することを防止できる。
【0031】
【発明の効果】以上説明してきたとおり、本発明によれ
ば、少なくともリードサイクルにおいてソース線を複数
の離散位置でそれぞれ接地するための複数個のスイッチ
ング素子を備えた構成を採用したので、ソース線ドライ
バへの電流集中を防止することができ、メモリの高速性
能の確保と、配線の信頼性確保とを実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体記憶装置の構成例を示すブ
ロック図である。
【図2】図1中のメモリセルアレイの構成例を示す回路
図である。
【図3】図1中のメモリセルアレイの他の構成例を示す
回路図である。
【図4】図3中の一部分の詳細構成を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
10 メモリセルアレイ 11 Xアドレスバッファ 12 Yアドレスバッファ 13 制御回路 14 入出力バッファ 15 Xデコーダ 16 ワード線・ソース線ドライバ 17 Yデコーダ/セレクタ 18 リードライトアンプ B00〜B03 不揮発性メモリセルブロック Bm0〜Bm3 不揮発性メモリセルブロック BK0〜BKm イレーズ単位ブロック BL00〜BL0n ビット線 BL10〜BL1n ビット線 BL20〜BL2n ビット線 BL30〜BL3n ビット線 BL000〜BL00k ビット線 BL010〜BL01k ビット線 BL020〜BL02k ビット線 BL030〜BL03k ビット線 DR0〜DRm ドライバユニット GND 接地線 OC アウトプットコントロール信号 P00〜P04 プルダウン回路 PDN プルダウン信号 Pm0〜Pm4 プルダウン回路 P/E プログラム/イレーズ信号 Q00〜Q03 プルダウントランジスタ(スイッチン
グ素子) Qm0〜Qm3 プルダウントランジスタ(スイッチン
グ素子) Q000〜Q004 プルダウントランジスタ(スイッ
チング素子) Q010〜Q014 プルダウントランジスタ(スイッ
チング素子) QN0〜QNm プルダウントランジスタ RC リードサイクル信号 S00〜S03 サブブロック S10〜S13 サブブロック S20〜S23 サブブロック S30〜S33 サブブロック SH00〜SH04 金属シャント線 SL0〜SLm ソース線 SL00〜SL04 ソース支線 WL0〜WLm ワード線 WL00〜WL07 ワード線 WLm0〜WLm7 ワード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小椋 友こ アメリカ合衆国,ニューヨーク州 12590, ワッピンジャーズ フォールス,オールド ホープウェル ロード 140,ヘイロー エルエスアイ デザイン アンド デバ イス テクノロジー インコーポレイテッ ド内 Fターム(参考) 5B025 AA03 AB01 AC01 AD04 AD05 AD08 AE05 AE08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的にイレーズ可能かつプログラム可
    能な半導体記憶装置であって、 各々制御ゲートと、電荷を蓄えるためのフローティング
    ゲートと、ドレインと、ソースとを有する複数個の不揮
    発性メモリセルと、 前記複数個の不揮発性メモリセルの各々の制御ゲートに
    接続されたワード線と、 前記複数個の不揮発性メモリセルの各々のソースに接続
    されたソース線と、 各々前記複数個の不揮発性メモリセルのうちの対応する
    1個の不揮発性メモリセルのドレインに接続された複数
    本のビット線と、 リードサイクルにおいて、前記ワード線に正電位を、前
    記ソース線に接地電位をそれぞれ与えるためのドライバ
    と、 前記リードサイクルにおいて、前記複数本のビット線に
    それぞれ正電位を与えるための手段と、 前記リードサイクルにおいて、前記複数本のビット線か
    ら前記複数個の不揮発性メモリセルのうち低しきい値電
    圧状態にあるものを介して前記ソース線へ流れる電流が
    前記ドライバへ集中することがないように、前記ソース
    線を複数の離散位置においてそれぞれ接地するための複
    数個のスイッチング素子とを備えたことを特徴とする半
    導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体記憶装置であっ
    て、 プログラムサイクルにおいて、前記複数本のビット線の
    うち与えられた書き込みデータに応じて選択されたもの
    にそれぞれ正の高電位を与えるための手段を更に備え、 前記ドライバは、前記プログラムサイクルにおいて、前
    記ワード線に正の高電位を、前記ソース線に接地電位を
    それぞれ与える機能を更に有し、 前記複数個のスイッチング素子は、前記プログラムサイ
    クルにおいて、前記複数本のビット線のうち前記書き込
    みデータに応じて選択されたものから前記複数個の不揮
    発性メモリセルのうちの対応する不揮発性メモリセルを
    介して前記ソース線へ流れる電流が前記ドライバへ集中
    することがないように、前記ソース線を前記複数の離散
    位置においてそれぞれ接地する機能を更に有することを
    特徴とする半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 電気的にイレーズ可能かつプログラム可
    能な半導体記憶装置であって、 各々制御ゲートと、電荷を蓄えるためのフローティング
    ゲートと、ドレインと、ソースとを有する複数個の不揮
    発性メモリセルが行列をなすように配置されてなるメモ
    リセルアレイと、 各々前記メモリセルアレイの対応する1行に属する複数
    個の不揮発性メモリセルの各々の制御ゲートに接続され
    た複数本のワード線と、 各々前記メモリセルアレイの対応する1行に属する複数
    個の不揮発性メモリセルの各々のソースに接続された複
    数本のソース線と、 各々前記メモリセルアレイの対応する1列に属する複数
    個の不揮発性メモリセルの各々のドレインに接続された
    複数本のビット線と、 リードサイクルにおいて、前記複数本のワード線のうち
    与えられたアドレスに応じて選択された1本のワード線
    に正電位を、前記複数本のソース線のうち前記選択され
    た1本のワード線に対応する1本のソース線に接地電位
    をそれぞれ与えるためのドライバと、 前記リードサイクルにおいて、前記複数本のビット線に
    それぞれ正電位を与えるための手段と、 前記リードサイクルにおいて、前記複数本のビット線か
    ら前記選択された1本のワード線に接続された複数個の
    不揮発性メモリセルのうち低しきい値電圧状態にあるも
    のを介して前記選択された1本のワード線に対応する1
    本のソース線へ流れる電流が前記ドライバへ集中するこ
    とがないように、前記複数本のソース線の各々を複数の
    離散位置においてそれぞれ接地するための複数個のスイ
    ッチング素子とを備えたことを特徴とする半導体記憶装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の半導体記憶装置であっ
    て、 プログラムサイクルにおいて、前記複数本のビット線の
    うち与えられた書き込みデータに応じて選択されたもの
    にそれぞれ正の高電位を与えるための手段を更に備え、 前記ドライバは、前記プログラムサイクルにおいて、前
    記複数本のワード線のうち与えられたアドレスに応じて
    選択された1本のワード線に正の高電位を、前記複数本
    のソース線のうち前記選択された1本のワード線に対応
    する1本のソース線に接地電位をそれぞれ与える機能を
    更に有し、 前記複数個のスイッチング素子は、前記プログラムサイ
    クルにおいて、前記複数本のビット線のうち前記書き込
    みデータに応じて選択されたものから前記選択された1
    本のワード線に接続された複数個の不揮発性メモリセル
    のうちの対応する不揮発性メモリセルを介して前記選択
    された1本のワード線に対応する1本のソース線へ流れ
    る電流が前記ドライバへ集中することがないように、前
    記複数本のソース線の各々を前記複数の離散位置におい
    てそれぞれ接地する機能を更に有することを特徴とする
    半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 電気的にイレーズ可能かつプログラム可
    能な半導体記憶装置であって、 各々制御ゲートと、電荷を蓄えるためのフローティング
    ゲートと、ドレインと、ソースとを有する複数個の不揮
    発性メモリセルが行列をなすように配置されてなるメモ
    リセルブロックと、 各々前記メモリセルブロックの対応する1行に属する複
    数個の不揮発性メモリセルの各々の制御ゲートに接続さ
    れた複数本のワード線と、 網目構造を有し、かつ前記メモリセルブロックの全ての
    不揮発性メモリセルの各々のソースに接続されたソース
    線網と、 各々前記メモリセルブロックの対応する1列に属する複
    数個の不揮発性メモリセルの各々のドレインに接続され
    た複数本のビット線と、 リードサイクルにおいて、前記複数本のワード線のうち
    与えられたアドレスに応じて選択された1本のワード線
    に正電位を、前記ソース線網に接地電位をそれぞれ与え
    るためのドライバと、 前記リードサイクルにおいて、前記複数本のビット線に
    それぞれ正電位を与えるための手段と、 前記リードサイクルにおいて、前記複数本のビット線か
    ら前記選択された1本のワード線に接続された複数個の
    不揮発性メモリセルのうち低しきい値電圧状態にあるも
    のを介して前記ソース線網へ流れる電流が前記ドライバ
    へ集中することがないように、前記ソース線網を複数の
    離散位置においてそれぞれ接地するための複数個のスイ
    ッチング素子とを備えたことを特徴とする半導体記憶装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の半導体記憶装置であっ
    て、 プログラムサイクルにおいて、前記複数本のビット線の
    うち与えられた書き込みデータに応じて選択されたもの
    にそれぞれ正の高電位を与えるための手段を更に備え、 前記ドライバは、前記プログラムサイクルにおいて、前
    記複数本のワード線のうち与えられたアドレスに応じて
    選択された1本のワード線に正の高電位を、前記ソース
    線網に接地電位をそれぞれ与える機能を更に有し、 前記複数個のスイッチング素子は、前記プログラムサイ
    クルにおいて、前記複数本のビット線のうち前記書き込
    みデータに応じて選択されたものから前記選択された1
    本のワード線に接続された複数個の不揮発性メモリセル
    のうちの対応する不揮発性メモリセルを介して前記ソー
    ス線網へ流れる電流が前記ドライバへ集中することがな
    いように、前記ソース線網を前記複数の離散位置におい
    てそれぞれ接地する機能を更に有することを特徴とする
    半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の半導体記憶装置におい
    て、 前記ソース線網は、 各々前記メモリセルブロックの対応する1行又は2行に
    属する複数個の不揮発性メモリセルの各々のソースに接
    続された複数本のソース支線と、 各々前記メモリセルブロックの列方向に配設され、かつ
    前記複数本のソース支線の各々に接続された複数本の金
    属シャント線とを備えたことを特徴とする半導体記憶装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の半導体記憶装置におい
    て、 前記複数個のスイッチング素子は、各々前記複数本のソ
    ース支線のうちの対応する1本のソース支線を複数の離
    散位置においてそれぞれ接地するための複数個のトラン
    ジスタを含むことを特徴とする半導体記憶装置。
JP18278299A 1999-03-03 1999-06-29 半導体記憶装置 Pending JP2000251489A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/261,138 US6069824A (en) 1999-03-03 1999-03-03 Semiconductor memory device
US09/261138 1999-03-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000251489A true JP2000251489A (ja) 2000-09-14

Family

ID=22992089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18278299A Pending JP2000251489A (ja) 1999-03-03 1999-06-29 半導体記憶装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6069824A (ja)
JP (1) JP2000251489A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007242217A (ja) * 2007-02-26 2007-09-20 Genusion:Kk 不揮発性半導体記憶装置及びその制御方法
US7701778B2 (en) 2006-03-10 2010-04-20 Genusion, Inc. Nonvolatile semiconductor memory device
KR20220160078A (ko) * 2020-05-10 2022-12-05 실리콘 스토리지 테크놀로지 인크 소스 라인 풀다운 메커니즘을 갖는 인공 신경망 내의 아날로그 신경 메모리 어레이
JP2023515680A (ja) * 2020-03-05 2023-04-13 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッド 適応型重みマッピング及び分散電力を有する実質的に一定のアレイソースインピーダンスを有する人工ニューラルネットワーク内のアナログニューラルメモリアレイ
JP7493089B2 (ja) 2020-07-06 2024-05-30 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッド 人工ニューラルネットワークにおけるアナログニューラルメモリアレイの適応バイアスデコーダ

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3985689B2 (ja) * 2003-02-21 2007-10-03 セイコーエプソン株式会社 不揮発性半導体記憶装置
JP2005092963A (ja) 2003-09-16 2005-04-07 Renesas Technology Corp 不揮発性記憶装置
US20060268651A1 (en) * 2005-05-26 2006-11-30 Cutter Douglas J Memory apparatus and method
US20090114951A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-07 Atmel Corporation Memory device
CN103548086B (zh) 2011-07-06 2016-08-31 松下电器产业株式会社 半导体存储装置
CN103811061B (zh) * 2014-03-05 2016-08-24 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Eeprom及其存储阵列
CN103811060A (zh) * 2014-03-05 2014-05-21 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Eeprom及其存储阵列
KR102379705B1 (ko) 2015-08-20 2022-03-28 삼성전자주식회사 그라운드 스위치를 갖는 메모리 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629499A (ja) * 1992-07-09 1994-02-04 Hitachi Ltd 半導体記憶装置
JP2541087B2 (ja) * 1992-10-30 1996-10-09 日本電気株式会社 不揮発性半導体記憶装置のデ―タ消去方法
US5661686A (en) * 1994-11-11 1997-08-26 Nkk Corporation Nonvolatile semiconductor memory
JPH1145588A (ja) * 1997-07-25 1999-02-16 Nec Corp 不揮発性半導体記憶装置
US5912845A (en) * 1997-09-10 1999-06-15 Macronix International Co., Ltd. Method and circuit for substrate current induced hot e- injection (SCIHE) approach for VT convergence at low VCC voltage

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7701778B2 (en) 2006-03-10 2010-04-20 Genusion, Inc. Nonvolatile semiconductor memory device
JP2007242217A (ja) * 2007-02-26 2007-09-20 Genusion:Kk 不揮発性半導体記憶装置及びその制御方法
JP2023515680A (ja) * 2020-03-05 2023-04-13 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッド 適応型重みマッピング及び分散電力を有する実質的に一定のアレイソースインピーダンスを有する人工ニューラルネットワーク内のアナログニューラルメモリアレイ
JP7428820B2 (ja) 2020-03-05 2024-02-06 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッド 適応型重みマッピング及び分散電力を有する実質的に一定のアレイソースインピーダンスを有する人工ニューラルネットワーク内のアナログニューラルメモリアレイ
KR20220160078A (ko) * 2020-05-10 2022-12-05 실리콘 스토리지 테크놀로지 인크 소스 라인 풀다운 메커니즘을 갖는 인공 신경망 내의 아날로그 신경 메모리 어레이
JP2023524835A (ja) * 2020-05-10 2023-06-13 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッド ソース線プルダウン機構を備えた人工ニューラルネットワーク内のアナログニューラルメモリアレイ
JP7474870B2 (ja) 2020-05-10 2024-04-25 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッド ソース線プルダウン機構を備えた人工ニューラルネットワーク内のアナログニューラルメモリアレイ
TWI848411B (zh) * 2020-05-10 2024-07-11 美商超捷公司 具有源極線下拉機制之非揮發性記憶體系統
KR102776857B1 (ko) * 2020-05-10 2025-03-05 실리콘 스토리지 테크놀로지 인크 소스 라인 풀다운 메커니즘을 갖는 인공 신경망 내의 아날로그 신경 메모리 어레이
JP7493089B2 (ja) 2020-07-06 2024-05-30 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッド 人工ニューラルネットワークにおけるアナログニューラルメモリアレイの適応バイアスデコーダ

Also Published As

Publication number Publication date
US6069824A (en) 2000-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10832746B2 (en) Non-volatile in-memory computing device
JP4122151B2 (ja) 不揮発性半導体メモリ装置のメモリセルアレイ構造、不揮発性半導体メモリ装置、同装置のメモリセルアレイアクセス方法、nandフラッシュメモリ装置及び半導体メモリ
KR100894971B1 (ko) 불휘발성 메모리 및 그 구동 방법
JP6989541B2 (ja) 演算デバイス
JP4656720B2 (ja) 薄膜磁性体記憶装置
US8320152B2 (en) Information storage devices using magnetic domain wall movement and methods of operating the same
JP5444470B2 (ja) 磁気レーストラック・メモリのためのアレイ・アーキテクチャおよび操作
JP4907897B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置
TWI608476B (zh) 用於嵌入式快閃應用之自旋轉移力矩磁性隨機存取記憶體(stt-mram)位元格
JP2000251489A (ja) 半導体記憶装置
KR940022566A (ko) 메모리 셀 트랜지스터를 과잉 소거 상태로 되게 하는 기능을 구비한 비휘발성 반도체 메모리 장치와 그 장치에서의 데이타 기록 방법
US5978263A (en) Negative voltage switch architecture for a nonvolatile memory
KR20080022120A (ko) 나노스케일의 저항성 메모리 디바이스를 프로그래밍, 소거및 판독하기 위한 페이지 버퍼 아키텍쳐
KR100367904B1 (ko) 메인 비트 라인과 서브 비트 라인을 갖는 반도체 기억 장치
CN100338683C (zh) 存储器装置
KR100418521B1 (ko) 계층적 섹터구조를 갖는 불휘발성 반도체 메모리 장치
JP3204119B2 (ja) 不揮発性半導体メモリおよびそのデータ書込方法
JP2591923B2 (ja) 2行アドレス復号兼選択回路
JP2007087441A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JP4316743B2 (ja) 回路装置
KR970002068B1 (ko) 불휘발성 반도체 기억장치
JP6148534B2 (ja) 不揮発性メモリ
JP2504831B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置
US6842362B2 (en) Magnetic random access memory
JP2542110B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060110

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060620