JPH01133291A - Non-volatile semiconductor memory device - Google Patents
Non-volatile semiconductor memory deviceInfo
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- JPH01133291A JPH01133291A JP62290855A JP29085587A JPH01133291A JP H01133291 A JPH01133291 A JP H01133291A JP 62290855 A JP62290855 A JP 62290855A JP 29085587 A JP29085587 A JP 29085587A JP H01133291 A JPH01133291 A JP H01133291A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、浮遊ゲートと制御ゲートを有する書替え可能
なメモリセルを用いた不揮発性半導体メモリ装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device using a rewritable memory cell having a floating gate and a control gate.
(従来の技術)
EPROMの分野で1.浮遊ゲートをもつMO3FET
構造のメモリセルを用いた紫外線消去型不揮発性メモリ
装置が広く知られている。EFROMの中で電気的消去
を可能としたものはE2”PROMとして知られる。こ
の種のEFROMのメモリアレイは、互いに交差する行
線と列線の各交点にメモリセルを配置して構成される。(Prior art) In the field of EPROM, 1. MO3FET with floating gate
Ultraviolet erasable nonvolatile memory devices using memory cells of this structure are widely known. Among EFROMs, those that can be electrically erased are known as E2''PROMs.The memory array of this type of EFROM is constructed by arranging memory cells at each intersection of row lines and column lines that intersect with each other. .
実際のパターン上では、二つのメモリセルのドレインを
共通にして、ここに列線がコンタクトするようにしてセ
ル占有面積をできるだけ小さくしている。−しかしこれ
でも、二つのメモリセルの共通ドレイン毎に列線とのコ
ンタクト部を必要とし、このコンタクト部がセル占有面
積の大きい部分を占めている。In the actual pattern, the drains of the two memory cells are made common and the column lines are brought into contact with the drains to minimize the area occupied by the cells. -However, this still requires a contact portion with the column line for each common drain of two memory cells, and this contact portion occupies a large portion of the cell occupied area.
これに対して最近、メモリセルを直列接続してNAND
セルを構成し、コンタクト部を大幅に減らすことを可能
としたEPROMが提案されている。しかしこの新方式
のメモリセル構造をEPROMでは、メモリセルを制御
するための周辺回路の検討まではなされていない。On the other hand, recently, memory cells are connected in series and NAND
An EPROM has been proposed that allows cells to be configured and the number of contact portions to be significantly reduced. However, when using this new type of memory cell structure in an EPROM, no consideration has been given to the peripheral circuitry for controlling the memory cells.
(発明が解決しようとする問題点)
以上のように最近提案されたNANDセルを用いたEF
ROMでは、未だこれを制御する周辺回路の方式は検討
されていなかった。(Problems to be solved by the invention) As mentioned above, recently proposed EF using NAND cells
Regarding ROM, a peripheral circuit system for controlling it has not yet been considered.
本発明は、NANDセルを用いた場合のこれを制御する
最適周辺回路方式を実現した不揮発性半導体メモリ装置
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device that realizes an optimal peripheral circuit system for controlling a NAND cell when it is used.
[発明の構成コ
(問題点を解決するための手段)
本発明にかかるEFROMは、浮遊ゲートと制御ゲート
を有するメモリセルが複数個直列接続されてNANDセ
ルを構成するが、そのメモリセルの動作原理として、書
込みおよび消去共に、基板と浮遊ゲート間でのトンネル
効果による電子のやりとりを利用する。具体的な書込み
動作は、NANDセルを構成するメモリセルのうち選択
されたものの制御ゲートに“L”レベル電位、選択され
たメモリセルのドレイン側の全てのメモリセルはその制
御ゲートに“H°レベル電位を与えてオン状態として、
ビット線に“H”レベル電位を与える。このとき選択さ
れたメモリセルのソース側にあるメモリセルについては
、全て制御ゲートに“L”レベルが与えられるように、
デコーダが構成される。この結果、選択されたメモリセ
ルでは浮遊ゲートから基板に電子の放出があり、しきい
値が負方向に移動する。消去動作は、NANDセルを構
成する全てのメモリセルの制御ゲートに″H″レベル電
位を与え、チャネルを″Lルベル電位として、全てのメ
モリセルでチャネル領域からの電子を浮遊ゲートにトン
ネル効果により注入する。これにより、全てのメモリセ
ルでしきい値が正方向に移動した“0”状態となる。[Structure of the Invention (Means for Solving Problems)] The EFROM according to the present invention has a plurality of memory cells each having a floating gate and a control gate connected in series to form a NAND cell. In principle, both writing and erasing utilize the exchange of electrons between the substrate and the floating gate due to the tunnel effect. In a specific write operation, the control gate of a selected memory cell constituting a NAND cell is set to an "L" level potential, and all memory cells on the drain side of the selected memory cell are set to a "H" level potential at their control gates. Apply a level potential to turn it on,
Apply "H" level potential to the bit line. At this time, all of the memory cells on the source side of the selected memory cell are given an "L" level to their control gates.
A decoder is configured. As a result, in the selected memory cell, electrons are emitted from the floating gate to the substrate, and the threshold value shifts in the negative direction. In the erase operation, an "H" level potential is applied to the control gates of all memory cells constituting the NAND cell, the channel is set to an "L" level potential, and electrons from the channel region of all memory cells are transferred to the floating gate by tunneling effect. As a result, the threshold voltages of all memory cells are shifted in the positive direction, resulting in a "0" state.
そして本発明では、この様な動作原理のEFROMにお
いて更に、書込み時、非選択のメモリセルのソース側に
ある全てのメモリセルについてその制御ゲートに“L2
レベルを与えるように、デコーダ回路を構成したことを
特徴とする。In the present invention, in the EFROM having such an operating principle, during writing, "L2" is applied to the control gates of all memory cells on the source side of unselected memory cells.
The present invention is characterized in that the decoder circuit is configured to provide a level.
(作用)
本発明では、膜質の優れた酸化膜が得られる浮遊ゲート
と基板間のトンネリン、グにより、書込みおよび消去が
行われる。従ってEFROMの信頼性が高いものとなる
。書込みモードにおいて−1もし既に書込み動作が終了
した、選択メモリセルのソース側にあるメモリセルの制
御ゲートに“Hルベル電位が与えられると、このメモリ
セルでは基板から浮遊ゲートへ電子の注入が生じ、デー
タが破壊されてしまう。即ち、“11書込みによりしき
い値が負方向に移動した状態のメモリセルが、浮遊ゲー
トへの電子注入により再びしきい値が正方向に移動して
、“0”となってしまう。本発明ではデコーダ回路によ
って、書込み時の選択メモリセルのソース側にある全て
のメモリセルの制御ゲートを”L”レベルとすることに
より、この様な誤消去を防止することができる。(Function) In the present invention, writing and erasing are performed by tunneling between the floating gate and the substrate, which provides an oxide film with excellent film quality. Therefore, the reliability of the EFROM becomes high. In write mode -1 If the control gate of a memory cell on the source side of a selected memory cell for which a write operation has already been completed is given an "H" level potential, electrons will be injected from the substrate to the floating gate in this memory cell. , data will be destroyed.In other words, the memory cell whose threshold value has moved in the negative direction due to "11 writing" will have its threshold value shifted again in the positive direction due to electron injection into the floating gate, and the data will be destroyed. ”. In the present invention, such erroneous erasing can be prevented by setting the control gates of all memory cells on the source side of the selected memory cell to "L" level using the decoder circuit during writing.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は一実施例のE2 PROMのNANDセルアレ
イのワード線デコーダ回路部の構成を示し、第2図およ
び第3図は実施例のメモリアレイのより詳しい構成を示
し、第4図はその選択書込み動作を説明する信号波形図
である。FIG. 1 shows the configuration of a word line decoder circuit section of an E2 PROM NAND cell array according to an embodiment, FIGS. 2 and 3 show a more detailed configuration of the memory array according to the embodiment, and FIG. 4 shows its selection. FIG. 3 is a signal waveform diagram illustrating a write operation.
第4図に示すようにこの実施例では、8個のメモリセル
で一つのNANDセルを構成し、これがマトリクス配列
されている。第3図(a)は、一つのNANDセルをチ
ャネル方向に切断した断面図である。各メモリセルはp
型Si基板1上にソース、ドレインとなるn十型層2を
隣接するもの同士で共用し、2層多結晶シリコン膜によ
り自己整合的にFAMO3構造をもって浮遊ゲート3と
制御ゲート4を積層して構成されている。即ち基板1上
に熱酸化膜からなる第1ゲート絶縁膜を介して浮遊ゲー
ト3が形成され、この上に熱酸化膜からなる第2ゲート
絶縁膜を介して制御ゲート4が形成される。第3図(b
)はチャネル方向に直交する方向に見たメモリセル部の
断面図であり、浮遊ゲート3は素子分離領域上にまで延
在させている。これにより、浮遊ゲート3と基板1間の
結合容量に比べて浮遊ゲート3と制御ゲート4間の結合
容量を大きく設定し、浮遊ゲート3と基板1間のトンネ
ル効果による電子のやりとりのみで書込み、消去ができ
るようになっている。As shown in FIG. 4, in this embodiment, eight memory cells constitute one NAND cell, which are arranged in a matrix. FIG. 3(a) is a cross-sectional view of one NAND cell taken in the channel direction. Each memory cell is p
On a type Si substrate 1, an n-type layer 2 serving as a source and a drain is shared between adjacent ones, and a floating gate 3 and a control gate 4 are stacked in a self-aligned FAMO3 structure using a two-layer polycrystalline silicon film. It is configured. That is, the floating gate 3 is formed on the substrate 1 via a first gate insulating film made of a thermal oxide film, and the control gate 4 is formed thereon via a second gate insulating film made of a thermal oxide film. Figure 3 (b
) is a cross-sectional view of the memory cell section viewed in a direction perpendicular to the channel direction, in which the floating gate 3 extends even onto the element isolation region. As a result, the coupling capacitance between the floating gate 3 and the control gate 4 is set larger than the coupling capacitance between the floating gate 3 and the substrate 1, and writing is performed only by exchanging electrons due to the tunnel effect between the floating gate 3 and the substrate 1. It is now possible to erase.
NANDセルは、第2図に示すようにマトリクス配列さ
れる。ビット線BL1に沿う一つのNANDセルについ
て見ると、そのなかの一端部のメモリセルM、のドレイ
ンが選択MOSトランジスタS1を介してビット線BL
lに接続され、他端のメモリセルM14のソースが選択
MOSトランジスタS2を介して接地電位に接続される
。他のビット線についても同様である。そしてビット線
と直交する方向にメモリセルの制御ゲートを共通接続す
る制御線CG1.CG2.・・・がワード線WLI+
W L 2 、・・・として配設される。The NAND cells are arranged in a matrix as shown in FIG. Looking at one NAND cell along the bit line BL1, the drain of the memory cell M at one end of the NAND cell is connected to the bit line BL via the selection MOS transistor S1.
The source of the memory cell M14 at the other end is connected to the ground potential via the selection MOS transistor S2. The same applies to other bit lines. Control lines CG1 . CG2. ...is the word line WLI+
They are arranged as W L 2 , .
ワード線を選択するデコーダ回路部は、第1図のように
構成される。デコーダDl−D8は、NANDセルを構
成する8ビツトメモリセルの一つを選択するもので、そ
れぞれ基本的にはアドレスa1.a2.a3の“0″、
“1″の組合わせによりいずれか一つが“l”を出力す
る、NANDゲートG1とインバータ11とから構成さ
れる。A decoder circuit section for selecting a word line is configured as shown in FIG. The decoder Dl-D8 selects one of the 8-bit memory cells making up the NAND cell, and basically each has an address a1. a2. “0” of a3,
It is composed of a NAND gate G1 and an inverter 11, one of which outputs "l" depending on the combination of "1".
各デコーダのインバータ11の出力ノードN 01゜N
02.・・・、N08には、選択されたメモリセル部ソ
ース側にあるかドレイン側にあるかを検出する回路を構
成するNO’RゲートG2.G、が設けられている。デ
コーダD1のNORゲートG2には、出力ノードNOI
と共に書込み制御信号W′が入り、NORゲートG3に
は、NORゲートG2の出力と共に、消去制御信号Eが
入る。そしてこのデコーダD1の出力ノードN1が、次
のデコーダD2のNORゲートG2に、更にデコーダD
2の出力ノードN2が次のデコーダD3のNORゲート
G2に、以下同様に順次書込み制御信号として入る。消
去制御信号Eは各デコーダD2.D、、・・・のNOR
ゲートG3に入る。そして各デコーダDl、D2.・・
・の出力は3段のインバータI2゜■3+ 14を介
して、メモリアレイの各メモリセルM 1 、 M2
、・・・の制御ゲートに供給されるようになっている。Output node of inverter 11 of each decoder N 01°N
02. . . , N08 includes a NO'R gate G2 . G is provided. The NOR gate G2 of the decoder D1 has an output node NOI
At the same time, the write control signal W' is inputted, and the erase control signal E is inputted to the NOR gate G3 together with the output of the NOR gate G2. Then, the output node N1 of this decoder D1 is sent to the NOR gate G2 of the next decoder D2, and then to the NOR gate G2 of the next decoder D2.
The output node N2 of the second decoder D3 sequentially enters the NOR gate G2 of the next decoder D3 as a write control signal. Erasing control signal E is sent to each decoder D2. NOR of D,...
Enter Gate G3. And each decoder Dl, D2 .・・・
The output of
, . . . are supplied to the control gates of .
第4図は、この様なデコーダ回路によりメモリセルM5
の書込み制御を行う場合の動作波形を示している。即ち
第4図のように、アドレスal。FIG. 4 shows how memory cell M5 is processed by such a decoder circuit.
The figure shows operation waveforms when performing write control. That is, as shown in FIG. 4, the address al.
G2が“H”レベル、アドレスa3が′Lmレベルの時
に書込み制御信号77が“Lルーベルになる場合を見る
。書込み制御信号W7が“L”レベルになる前に予め消
去制御信号Eが“L”レベルになる。まずデコーダD、
は、アドレスa3が″L″レベルであるため非選択とな
り、出力ノードN1t::“L”レベルを出力する。こ
れにより、メモリセルM1の制御ゲートには“H#レベ
ルが供給される。デコーダD2にはこのノードN1の電
位と自身のアドレスal、a2.a3が入力されており
、この場合alがL”レベルであることから非選択とな
り、出力ノードN2には“L“レベルを出力する。従っ
てメモリセルM2の制御ゲートにも“H”レベルが与え
られる。以下同様にして、デコーダD2.D3.・・・
は、前段のデコーダ出力と自身のアドレスが入力されて
、選択番地までは全て″L″レベルを出力する。Let's look at the case where the write control signal 77 becomes "L level" when G2 is "H" level and address a3 is 'Lm level. Before the write control signal W7 becomes "L" level, the erase control signal E is set to "L" level in advance. ” level. First, decoder D,
is not selected because the address a3 is at the "L" level, and outputs the output node N1t::"L" level. As a result, the "H# level" is supplied to the control gate of the memory cell M1.The potential of this node N1 and its own addresses al, a2.a3 are input to the decoder D2, and in this case, "al" is "L". Since it is at the level, it is not selected, and the "L" level is output to the output node N2. Therefore, the "H" level is also applied to the control gate of memory cell M2. Similarly, decoder D2. D3. ...
inputs the decoder output from the previous stage and its own address, and outputs "L" level up to the selected address.
この実施例の場合、デコーダD5のアドレスal、a2
.a3が全て“H#レベルとなり、選択状態になる。こ
のとき出力ノードNO5が“L”レベルとなり、前段の
デコーダD4の出力ノードN4が“L”レベルであるか
ら、出力ノードN5は“H2レベルになる。この結果、
メモリセルM5の制御ゲートには“L“レベルが供給さ
れる。In this embodiment, the addresses al, a2 of the decoder D5
.. a3 all become "H# level" and enter the selected state.At this time, output node NO5 becomes "L" level, and output node N4 of the previous stage decoder D4 is "L" level, so output node N5 becomes "H2 level". become. As a result,
"L" level is supplied to the control gate of memory cell M5.
次にデコーダD6は非選択となるが、前段の出力ノート
N5の“H″レベル出力書込み制御信号としてNORゲ
ートG2に入るために、出゛カノードN8は“Hルーベ
ルになる。以下、デコーダD7.DBの出力ノードN7
.N8も同様である。Next, the decoder D6 becomes non-selected, but the output node N8 becomes an "H" level because it enters the NOR gate G2 as the "H" level output write control signal of the previous output note N5.Hereinafter, the decoder D7. DB output node N7
.. The same applies to N8.
こうして第4図に示したように、選択されたメモリセル
M5を境として、そのドレイン側のメモリセルM1〜M
4の制御ゲートCG1〜CG4には“Hルーベルが、選
択されたメモリセルM5とそのソース側の全てのメモリ
セルM6〜M8の制御ゲートCG5〜CG8には“L”
レベルが供給される。そしてビット線BLに“H°レベ
ルが与えられると、選択されたメモリセルM5のドレイ
ン側のメモリセルM1〜M4では全てチャネルが導通し
てしかもチャネルと制御電極面に大きい電界がかかる結
果、浮遊ゲートの電子が基板にトンネル効果により放出
され、“1″データの書込みが行われる。選択されたメ
モリセルM5のソース側にあるメモリセルM6〜M8で
は、制御ゲートと基板間に電界がかかることなく、従っ
て既書込みのデータが破壊されることはない。In this way, as shown in FIG. 4, the memory cells M1 to M on the drain side of the selected memory cell M5 are
4 control gates CG1 to CG4 are set to "H", and control gates CG5 to CG8 of selected memory cell M5 and all memory cells M6 to M8 on the source side thereof are set to "L".
Level is supplied. Then, when the bit line BL is given the "H° level," the channels of all memory cells M1 to M4 on the drain side of the selected memory cell M5 become conductive, and as a result of a large electric field being applied to the channel and control electrode surface, floating Electrons from the gate are emitted to the substrate by the tunnel effect, and "1" data is written.In the memory cells M6 to M8 on the source side of the selected memory cell M5, an electric field is applied between the control gate and the substrate. Therefore, previously written data will not be destroyed.
第1図のデコーダ回路において、消去制御信号Eを“H
” レベルにすると、各デコーダの出力ノードN1〜N
8は全て“L#レベル、従ってメモリセルM1〜M8の
全ての制御ゲートにH“レベルが与えられる。この状態
でビット線を“L2レベルとすると、NANDセルを構
成する全てのメモリセルM1〜M8で基板から浮遊ゲー
トに電子注入が生じ、全面消去が行われる。In the decoder circuit of FIG. 1, the erase control signal E is set to “H”.
” level, the output nodes N1 to N of each decoder
8 are all at "L# level," therefore, all control gates of memory cells M1 to M8 are given H level. When the bit line is brought to the "L2 level" in this state, electrons are injected from the substrate to the floating gates of all the memory cells M1 to M8 constituting the NAND cell, and the entire surface is erased.
第5図は、別の実施例のデコーダ回路部の構成を示す。FIG. 5 shows the configuration of a decoder circuit section of another embodiment.
この実施例では、基準アドレスVQ〜v3と入力された
アドレスa1〜a3を比較して、その結果により選択メ
モリセルのドレイン側にあるメモリセルの制御ゲートに
“H”レベル、残りのメモリセルの制御ゲートに“Lル
ーベルを与えるようにしたものである。。入力アドレス
a1〜a3と基準アドレスV □ −V 3を比較する
のに、減算を行う場合を考える。2進数の減算は、被減
数に減数の「2の補数」を加算することより実行される
ことは良く知られている。そこでデコーダ回路のアドレ
スv1〜v3を第6図に示すように「2の補数」になる
ように構成し、これと入力アドレスa1〜a3との加算
を行う。但しここでは、デコーダ回路のアドレスと入力
アドレスの大小関係のみが必要であり、計算結果そのも
のは必要ない。そこで加算回路のキャリー発生部に注目
し、入力アドレスの最下位ビットa1とデコーダ・アド
レスの最下位ビットv3をハーフアダーのキャリー発生
部に入力する。その出力と、入力アドレスの次の位a2
と、デコーダ争アドレスの次の位v2をフルアダーのキ
ャリー発生部に入力する。In this embodiment, the reference addresses VQ to V3 are compared with the input addresses a1 to a3, and based on the result, the control gate of the memory cell on the drain side of the selected memory cell is set to "H" level, and the remaining memory cells are It is designed to give "L rubel" to the control gate. Consider the case where subtraction is performed to compare the input addresses a1 to a3 and the reference address V □ -V 3. Subtraction of binary numbers is performed by adding It is well known that this is carried out by adding the "two's complement" of subtracted numbers. Therefore, the addresses v1 to v3 of the decoder circuit are configured to be "two's complement numbers" as shown in FIG. 6, and these are added to the input addresses a1 to a3. However, here, only the magnitude relationship between the address of the decoder circuit and the input address is required, and the calculation result itself is not required. Therefore, attention is paid to the carry generation section of the adder circuit, and the least significant bit a1 of the input address and the least significant bit v3 of the decoder address are input to the carry generation section of the half adder. Its output and the next position a2 of the input address
Then, the next digit v2 of the decoder contention address is input to the carry generation section of the full adder.
以下同様にフルアダーのキャリー発生部を用いて、制御
ゲートCG0〜CG8のレベルを決定する。Thereafter, the levels of the control gates CG0 to CG8 are similarly determined using the carry generation section of the full adder.
いま先の実施例と同様に、メモリセルM5に書込む場合
を考える。このとき入力アドレスは、al−“H” 、
G2− ”H’ s a 3 ■”L’となる。これを
3桁の2進数001と見なし、v1〜v3で決定される
デコーダ・アドレスと加算を行う。この結果、CG1−
CG4には“H”レベルが供給され、CG5〜CG8に
は“L”レベルが供給される。なお、V□は、最上位ま
で計算した結果のキャリーが正か負かを検出するために
用いられている。As in the previous embodiment, consider the case of writing to memory cell M5. At this time, the input address is al-“H”,
G2- “H” s a 3 ■ “L”. This is regarded as a 3-digit binary number 001, and is added to the decoder address determined by v1 to v3. As a result, CG1-
CG4 is supplied with an "H" level, and CG5 to CG8 are supplied with an "L" level. Note that V□ is used to detect whether the carry of the result of calculation up to the highest level is positive or negative.
第7図は更に他の実施例のデコーダ回路部の構成である
。入力アドレスとしては、(al。FIG. 7 shows the configuration of a decoder circuit section of still another embodiment. The input address is (al.
G2. G3) ” (0,O,On )、(0,0゜
1)、(0,1,0)、(0,1,1)、(1゜0.0
)、(1,0,1) 1.(1,1,0)、(1,1,
1)の8通りが考えられるが、それぞれに対して予め固
定的に、CG1〜CG、のどこまでを“H0レベルとす
るかを決定するゲート回路を構成している。Wは書込み
制御信号、Eは消去制御信号であり、書込み時は、W−
H”、E−“L”である。このとき、(al 、 G
2 、 G3 )−(0,0,O)ならばCG1〜C
G7−“H“、CG3−“L”であり、メモ゛リセルM
8が選択される。(0,0,1)のときはCG、−CG
、−“H”、CG 7 * CG B−“L”であり
、メモリセルM7が選択される。(0,1,0)のとき
はCGI 〜CG5 − ”H” s C06
〜CGB −“L2であり、メモリセルM6が選択さ
れる。(0,1゜1)のときはCG、〜CG4−“H”
、CG5〜CG3−“L″であり、メモリセルM5が選
択される。(1,O,O)のときはCG1〜CG3−H
″、CG4〜CG3−“L”であり、メモリセルM4が
選択される。(1,0,1)のときはCGI 〜CG2
− ”H’ 、CG4〜CG3− ’L’であり、メモ
リセルM3が選択される。(1,1゜0)のときはCG
1−“H”、062〜003m“L”であり、メモリセ
ルM2が選択される。G2. G3) ” (0,O,On), (0,0゜1), (0,1,0), (0,1,1), (1゜0.0
), (1,0,1) 1. (1,1,0), (1,1,
1) are possible, and a gate circuit is configured to determine in advance how far from CG1 to CG should be set to the "H0 level" for each of them. W is a write control signal, and E is a write control signal. is an erase control signal, and during writing, W-
H", E-"L". At this time, (al, G
2, G3) - (0,0,O) then CG1~C
G7-“H”, CG3-“L”, memory cell M
8 is selected. When (0, 0, 1), CG, -CG
, -“H”, CG7*CGB-“L”, and memory cell M7 is selected. When (0, 1, 0), CGI ~ CG5 - “H” s C06
~CGB - "L2," and memory cell M6 is selected. When it is (0, 1° 1), CG, ~CG4 - "H"
, CG5 to CG3-“L”, and memory cell M5 is selected. When (1, O, O), CG1 to CG3-H
", CG4 to CG3 - "L", and memory cell M4 is selected. When (1, 0, 1), CGI to CG2
- "H", CG4 to CG3 - "L", and memory cell M3 is selected. When (1, 1°0), CG
1-“H”, 062-003m “L”, and memory cell M2 is selected.
(1,1,1)のときはCG1〜CG3−“L″であり
、メモリセルM1が選択される。When (1, 1, 1), CG1 to CG3 are "L", and memory cell M1 is selected.
この実施例によっても、既書込みメモリセルでの誤消去
が防止される。This embodiment also prevents erroneous erasure in previously written memory cells.
本発明は上記実施例に限られない。例えば以上の実施例
では、8つのメモリセルが直列接続されてNANDセル
を構成する場合を説明したが、NANDセルを構成する
メモリセル数は任意である。その他、本発明はその趣旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる
。The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, a case has been described in which eight memory cells are connected in series to form a NAND cell, but the number of memory cells forming the NAND cell is arbitrary. In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof.
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、基板と浮遊ゲート間
でのトンネリングのみを利用して書込みおよび消去を可
能とし、特に書込み時に既に書込みが済んでいるメモリ
セルでの過消去を防止して信頼性向上を図った、高密度
のEFROMを提供することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, writing and erasing can be performed using only tunneling between the substrate and the floating gate, and in particular, it is possible to prevent overwriting in memory cells that have already been written during writing. It is possible to provide a high-density EFROM that prevents erasure and improves reliability.
第1図は、本発明の一実施例のEFROMの要部構成を
示す等価回路図、第2図はそのメモリアレイの構成を示
す等価回路図、第3図(a)(b)はその構造を示す断
面図、第4図はそのEFROMの書込み動作を説明する
ための信号波形図、第5図は他の実施例のデコーダ回路
を示す図、第6図はその動作を説明するための信号関係
を示す図、第7図は更に他の実施例のデコーダ回路を示
す図である。
1・・・シリコン基板、2・・・n小型層、3・・・浮
遊ゲート、4・・・制御ゲート、M (M、、Ml、・
・・)・・・メモリセル、BL (BLl、BL2.・
・・)・・・ビット線、WL (WL、、WL2.
・・・)・・・ワード線、CG (CG1.CG2 、
・・・)・・・制御ゲート端子、D(D! r D2
+ ・・・)・・・デコーダ。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing the main part configuration of an EFROM according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of its memory array, and FIGS. 3(a) and 3(b) are its structure. 4 is a signal waveform diagram for explaining the write operation of the EFROM, FIG. 5 is a diagram showing a decoder circuit of another embodiment, and FIG. 6 is a signal waveform diagram for explaining the operation. A diagram showing the relationship, and FIG. 7 is a diagram showing a decoder circuit of still another embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Silicon substrate, 2...n small layer, 3...floating gate, 4...control gate, M (M,, Ml,...
・・)・・・Memory cell, BL (BLl, BL2.・
)...Bit line, WL (WL,, WL2.
...)...Word line, CG (CG1.CG2,
...)...Control gate terminal, D(D! r D2
+...)...Decoder. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue
Claims (2)
れ、浮遊ゲートと基板の間でトンネル電流により電荷の
やりとりをして書込みおよび消去を行う書替え可能なメ
モリセルが複数個ずつ直列接続されたNANDセルを構
成してマトリクス状に配列され、各NANDセルの一端
部のドレインがビット線に接続され、各メモリセルのゲ
ートがワード線に接続されて構成される不揮発性半導体
メモリ装置であって、書込み動作時、NANDセル中の
選択されたメモリセルの制御ゲートに“L”レベル電位
、選択されたメモリセルのドレインとビット線間にある
全てのメモリセルの制御ゲートに“H”レベル電位、選
択されたメモリセルのソース側にある全てのメモリセル
の制御ゲートに“L”レベル電位を与えるデコーダ回路
を備え、ビット線を介して選択されたメモリセルのドレ
インに“H”レベル電位を供給するように構成したこと
を特徴とする不揮発性半導体メモリ装置。(1) Floating gates and control gates are stacked on a semiconductor substrate, and multiple rewritable memory cells are connected in series to perform writing and erasing by exchanging charges using tunnel current between the floating gate and the substrate. A nonvolatile semiconductor memory device comprising NAND cells arranged in a matrix, a drain at one end of each NAND cell connected to a bit line, and a gate of each memory cell connected to a word line. , during write operation, "L" level potential is applied to the control gate of the selected memory cell in the NAND cell, and "H" level potential is applied to the control gates of all memory cells between the drain of the selected memory cell and the bit line. , includes a decoder circuit that applies an “L” level potential to the control gates of all memory cells on the source side of the selected memory cell, and applies an “H” level potential to the drain of the selected memory cell via the bit line. What is claimed is: 1. A nonvolatile semiconductor memory device configured to supply
メモリセルの制御ゲートに“L”レベル電位を出力し、
この出力を選択されたメモリセルのソース側に設けられ
たメモリセルの制御ゲートに順次伝達するように構成し
た特許請求の範囲第1項記載の特許請求の範囲第1項記
載の不揮発性半導体メモリ装置。(2) the decoder circuit outputs an "L" level potential to the control gate of the memory cell corresponding to the designated address;
The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein the output is sequentially transmitted to the control gate of the memory cell provided on the source side of the selected memory cell. Device.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62290855A JPH01133291A (en) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | Non-volatile semiconductor memory device |
KR1019880011972A KR950004865B1 (en) | 1987-09-18 | 1988-09-16 | Non-volatile semiconductor memory device with nand cell structure |
DE3831538A DE3831538C2 (en) | 1987-09-18 | 1988-09-16 | Electrically erasable and programmable semiconductor memory device |
US08/312,072 US5508957A (en) | 1987-09-18 | 1994-09-26 | Non-volatile semiconductor memory with NAND cell structure and switching transistors with different channel lengths to reduce punch-through |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62290855A JPH01133291A (en) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | Non-volatile semiconductor memory device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01133291A true JPH01133291A (en) | 1989-05-25 |
Family
ID=17761364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62290855A Pending JPH01133291A (en) | 1987-09-18 | 1987-11-18 | Non-volatile semiconductor memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01133291A (en) |
-
1987
- 1987-11-18 JP JP62290855A patent/JPH01133291A/en active Pending
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