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JPH0548116A - Nonvolatile storage device - Google Patents

Nonvolatile storage device

Info

Publication number
JPH0548116A
JPH0548116A JP3209507A JP20950791A JPH0548116A JP H0548116 A JPH0548116 A JP H0548116A JP 3209507 A JP3209507 A JP 3209507A JP 20950791 A JP20950791 A JP 20950791A JP H0548116 A JPH0548116 A JP H0548116A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
information
voltage
drain
channel region
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
JP3209507A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Shimoji
規之 下地
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.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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 Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP3209507A priority Critical patent/JPH0548116A/en
Publication of JPH0548116A publication Critical patent/JPH0548116A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the degree of integration of a semiconductor storage device by constituting an LSI circuit using a trap type semiconductor memory of MNOS, etc., in a one-transistor/one-cell structure. CONSTITUTION:After a channel area 13 is formed by forming a drain 9 and source 11 in a p-type silicon well 15, a thin silicon oxide film 7, SiN film 5, and polysilicon film 3 are successively formed on the area 13. This nonvolatile semiconductor memory cell 2 thus formed is characterized in a p-type high- concentration area 17 formed by implanting ions of a p-type impurity into the surface of the channel area 13. As electrons are trapped in the SiN film 5 when a programming voltage is applied across the polysilicon film 3 and channel area 13, information is recorded in this memory cell 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置に関
するものであり、特に不揮発性半導体記憶装置のLSI
構造の集積度向上に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to an LSI for a nonvolatile semiconductor memory device.
Concerning the improvement of the integration degree of the structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の不揮発性半導体記憶装置のメモリ
セル1の断面構成略図を図8に示す。P形シリコンウエ
ル層15内にn-形ドレイン層9a、n+形ドレイン層9b
およびn-形ソース層11a、n+形ソース層11bが設けら
れている。なお、ドレイン層9a,9bによってドレイ
ン9が形成される。またソース層11a,11bによってソ
ース11が形成される。ドレイン9およびソース11によっ
てチャンネル領域13が形成される。チャンネル領域13の
上面には薄いシリコン酸化膜7(厚さ2nm程度)が形成
され、またチャンネル領域13以外の表面には厚めのシリ
コン酸化膜7aが形成されている。シリコン酸化膜7上
には厚さ50nm程度のSiN膜5が形成されている。SiN膜5
上にはポリシリコン膜3が形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a schematic sectional view of a memory cell 1 of a conventional nonvolatile semiconductor memory device. An n -type drain layer 9a and an n + -type drain layer 9b are provided in the P-type silicon well layer 15.
And an n − type source layer 11a and an n + type source layer 11b. The drain 9 is formed by the drain layers 9a and 9b. Further, the source 11 is formed by the source layers 11a and 11b. A channel region 13 is formed by the drain 9 and the source 11. A thin silicon oxide film 7 (about 2 nm thick) is formed on the upper surface of the channel region 13, and a thicker silicon oxide film 7a is formed on the surface other than the channel region 13. A SiN film 5 having a thickness of about 50 nm is formed on the silicon oxide film 7. SiN film 5
A polysilicon film 3 is formed on top.

【0003】上記の様なメモリセル1は、情報”0”を
記憶する状態(SiN膜5に電子がトラップされた状態)
と、情報”1”を記憶する状態(SiN膜5に電子がトラ
ップされていない状態)との二通りを取り得る。
The memory cell 1 as described above is in a state in which information "0" is stored (state in which electrons are trapped in the SiN film 5).
And a state in which information "1" is stored (a state in which electrons are not trapped in the SiN film 5).

【0004】この二状態を、図9に示すメモリセル1の
ヒステリシスループに基づいて説明する。図9の横軸は
ゲート電圧Vgを表わし、縦軸は閾電圧Vthを表わす。
ゲート電圧Vgとは、メモリセルのゲート電極に印加さ
れた電圧である。また、閾電圧Vthとは、ゲート電極に
印加する電圧を大きくしていった場合に、一定ドレイン
電圧においてソース・ドレイン間に電流が流れ出す時の
ゲート電圧である。なお、閾電圧Vthは、以下の式によ
って与えられる。
These two states will be described based on the hysteresis loop of the memory cell 1 shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 9 represents the gate voltage Vg, and the vertical axis represents the threshold voltage Vth.
The gate voltage Vg is a voltage applied to the gate electrode of the memory cell. The threshold voltage Vth is a gate voltage when a current flows between the source and the drain at a constant drain voltage when the voltage applied to the gate electrode is increased. The threshold voltage Vth is given by the following formula.

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】メモリセル1のSiN膜5に電子がトラップ
されていない最初の状態P1では、図に示すように、メ
モリセル1の閾電圧はほぼ0Vにある。
In the initial state P1 in which electrons are not trapped in the SiN film 5 of the memory cell 1, the threshold voltage of the memory cell 1 is almost 0V as shown in the figure.

【0007】メモリセル1に情報”0”を書込む場合、
20V程度の電圧をメモリセル1のゲート電極3に印加す
る。この時、ゲート電極3とチャンネル領域13間に発生
する電界によって、チャンネル領域13内の電子は高いエ
ネルギーを持つようになり、いくつかの電子はシリコン
酸化膜7をトンネリングしてSiN膜5の中にはいり、ト
ラップされる。この様な変化によって、閾電圧が2V程
度まで上昇する(図9のQ1参照)。すなわち、メモリ
セル1は、閾電圧2Vのエンハンスメント形トランジス
タとして働くようになる。すなわち、この状態が、メモ
リセル1に情報”0”が書込まれた状態である。なお、
ゲート電圧が遮断されても閾電圧はそのままの状態であ
る(図9のR1参照)。
When information "0" is written in the memory cell 1,
A voltage of about 20 V is applied to the gate electrode 3 of the memory cell 1. At this time, the electric field generated between the gate electrode 3 and the channel region 13 causes the electrons in the channel region 13 to have high energy, and some of the electrons tunnel through the silicon oxide film 7 to cause some electrons in the SiN film 5. Go into and be trapped. Due to such a change, the threshold voltage rises to about 2V (see Q1 in FIG. 9). That is, the memory cell 1 operates as an enhancement type transistor having a threshold voltage of 2V. That is, this state is the state in which the information "0" is written in the memory cell 1. In addition,
Even if the gate voltage is cut off, the threshold voltage remains unchanged (see R1 in FIG. 9).

【0008】次に、情報”0”を消去する為にはトラッ
プされた電子をチャンネル領域13に戻してやる必要があ
る。従って、チャンネル領域13に25V程度の電圧を印加
し、情報の書込時とは反対方向の電界を発生させて、チ
ャンネル領域13に電子を戻してやる。この様な変化によ
って、2V程度の閾電圧が−2V程度に変化する(図9
のS1参照)。すなわち、メモリセル1は、閾電圧−2
Vのディプレッション形トランジスタとして働くように
なる。情報”0”が消去されたこの状態は、メモリセル
1が情報”1”を記憶した状態を意味する。なお、ゲー
ト電圧が遮断されても閾電圧はそのままの状態である
(図9のT1参照)。
Next, in order to erase the information "0", it is necessary to return the trapped electrons to the channel region 13. Therefore, a voltage of about 25 V is applied to the channel region 13 to generate an electric field in the direction opposite to that at the time of writing information, and the electrons are returned to the channel region 13. With such a change, the threshold voltage of about 2V changes to about -2V (FIG. 9).
See S1). That is, the memory cell 1 has a threshold voltage of −2.
It works as a V depletion type transistor. This state in which the information "0" is erased means that the memory cell 1 stores the information "1". The threshold voltage remains the same even when the gate voltage is cut off (see T1 in FIG. 9).

【0009】情報の読み出しにおいては、メモリセル1
のソース11とドレイン9間に5V程度の電圧を印加した
時にチャンネル領域13を電流が流れるかどうかで、情
報”1”が記憶されているか、情報”0”が記憶されて
いるかが判断される。つまり、情報”1”が記憶されて
いる場合は、上述したようにメモリセル1の閾電圧は負
の値である。よって、メモリセル1はディプレッション
形トランジスタであるから、チャンネル領域13は通電状
態にある。従って、チャンネル領域13には電流が流れ
る。一方、情報”0”が記憶されている場合は、メモリ
セル1の閾電圧は正の値である。よって、メモリセル1
はエンハンスメント形トランジスタであるから、チャン
ネル領域13は通電状態にない。従って、チャンネル領域
13には電流が流れない。
In reading information, the memory cell 1
Whether information "1" is stored or information "0" is stored is determined by whether or not a current flows through the channel region 13 when a voltage of about 5 V is applied between the source 11 and the drain 9 of .. That is, when the information "1" is stored, the threshold voltage of the memory cell 1 is a negative value as described above. Therefore, since the memory cell 1 is a depletion type transistor, the channel region 13 is in a conducting state. Therefore, a current flows through the channel region 13. On the other hand, when the information “0” is stored, the threshold voltage of the memory cell 1 is a positive value. Therefore, the memory cell 1
Is an enhancement type transistor, the channel region 13 is not energized. Therefore, the channel area
No current flows through 13.

【0010】次に、上記のメモリセル1を用いて、メモ
リ回路を構成した一例を示す。
Next, an example in which a memory circuit is constructed by using the above memory cell 1 will be shown.

【0011】まず、情報を書込む場合の動作原理を説明
する。図10に1024ビットのメモリLSIの構成を概
念図で示す。
First, the principle of operation when writing information will be described. FIG. 10 is a conceptual diagram showing the configuration of a 1024-bit memory LSI.

【0012】メモリセルアレイAには、メモリセル1
が、32(行)×32(列)で計1024個(1Kビッ
ト)、マトリクス状に並んでいる。各メモリセル1のソ
ース11には、選択トランジスタ4のドレインがそれぞれ
接続されている。また、ロウデコーダ8からは、各選択
トランジスタ4のゲート電極に接続するワードラインW
Lが配線されている。また、コントロールゲートライン
CGLは、各メモリセル1のゲート電極3に接続されて
いる。さらに、コラムデコーダ6からは、各メモリセル
1のドレイン9に接続するデータラインDLが配線され
ている。また、p形シリコンウエル15には、ウエルライ
ンWellが接続されている。
The memory cell array A includes a memory cell 1
However, a total of 1024 pieces (1 K bits) of 32 (rows) × 32 (columns) are arranged in a matrix. The drain of the select transistor 4 is connected to the source 11 of each memory cell 1. From the row decoder 8, the word line W connected to the gate electrode of each selection transistor 4 is connected.
L is wired. The control gate line CGL is connected to the gate electrode 3 of each memory cell 1. Further, a data line DL connected to the drain 9 of each memory cell 1 is wired from the column decoder 6. A well line Well is connected to the p-type silicon well 15.

【0013】例えば、メモリセル1m,nに情報を書込む
場合について考える。コントロールゲートラインCGL
nだけにプログラミング電圧Vppが印加される。この
時、データラインDLm以外のラインには、デコーダ6
によってプログラミング禁止電圧Viが印加されている。
また、ワードラインWLnには、基板と同電位の接地電
圧が印加される。従って、プログラミング電圧Vppが印
加されたコントロールゲートラインCGLnとゲートで
接続するメモリセル1のうち、ドレインとソースとウエ
ルの電位がすべて0となっているのは、プログラミング
禁止電圧Viが印加されないデータラインDLmと接続す
るメモリセル1m,nだけである。つまり、メモリセル1
m,nだけにプログラミング電圧Vppによる電界効果が作用
し、チャンネル領域内の電子がSiN膜5のトラップにト
ラップされる。以上の様に、メモリセル1m,nだけに情
報”0”が書込まれる。
For example, consider a case where information is written in the memory cells 1m, n. Control gate line CGL
The programming voltage Vpp is applied only to n. At this time, decoders 6 are provided on lines other than the data line DLm.
The programming inhibit voltage Vi is applied by.
Further, a ground voltage having the same potential as the substrate is applied to the word line WLn. Therefore, among the memory cells 1 connected at their gates to the control gate line CGLn to which the programming voltage Vpp is applied, the potentials of the drain, source and well are all 0 because the data line to which the programming inhibit voltage Vi is not applied is Only memory cells 1m, n connected to DLm. That is, the memory cell 1
The electric field effect by the programming voltage Vpp acts only on m and n, and the electrons in the channel region are trapped in the trap of the SiN film 5. As described above, the information "0" is written only in the memory cell 1m, n.

【0014】次に、メモリセル1m,nの情報を読み出す
場合の動作原理を、図11に基づいて説明する。
Next, the principle of operation for reading information from the memory cells 1m, n will be described with reference to FIG.

【0015】図11の構成は、図10と同じである。ロウデ
コーダ8によってワードラインWLnだけに電圧Vddを
印加する。また、全てデータラインDLには電圧Vddが
印加されている。この時、情報”0”が記憶されている
メモリセル1のチャンネル領域13は、上述したように通
電状態にないので、各データラインDLを流れる電流
は、そのままコラムデコーダ6に入力される。
The configuration of FIG. 11 is the same as that of FIG. The row decoder 8 applies the voltage Vdd to only the word line WLn. Further, the voltage Vdd is applied to all the data lines DL. At this time, since the channel region 13 of the memory cell 1 in which the information "0" is stored is not in the conducting state as described above, the current flowing through each data line DL is directly input to the column decoder 6.

【0016】一方、情報”1”が記憶されているメモリ
セル1のチャンネル領域13は通電状態にある。さらに、
選択トランジスタ4がON状態にある(選択トランジス
タ4のゲート電極に電圧Vddを印加されている)場合に
は、各データラインDLを流れる電流はメモリセル1、
選択トランジスタ4を介して接地電位に落ちる。従っ
て、コラムデコーダ6には電流が入力されない。
On the other hand, the channel region 13 of the memory cell 1 in which the information "1" is stored is in the energized state. further,
When the selection transistor 4 is in the ON state (the voltage Vdd is applied to the gate electrode of the selection transistor 4), the current flowing through each data line DL is the memory cell 1,
It falls to the ground potential through the selection transistor 4. Therefore, no current is input to the column decoder 6.

【0017】この時、コラムデコーダ6では、データラ
インDLmからの電流だけが出力されることになってい
る。この出力は、センスアンプ10によって、増幅され、
読み出される。以上より、メモリセル1m,nからの情報
だけが読み出されることになる。
At this time, the column decoder 6 is supposed to output only the current from the data line DLm. This output is amplified by the sense amplifier 10,
Read out. From the above, only the information from the memory cell 1m, n is read.

【0018】次に、上記の1024ビットのメモリLS
Iに記憶された情報を一括消去する場合の動作原理を、
図12に基づいて説明する。図12の構成は、図10と同じで
ある。各コントロールゲートCGラインを接地した上
で、ウエルラインWellを介して各メモリセル1のp形シ
リコンウエル15にプログラミング電圧Vppを印加する。
この時、トラップされている電子は電界効果によりチャ
ンネル領域13に戻る。つまり、書込まれている情報”
0”は全て消去され、全てのメモリセル1が情報”1”
を記憶した状態となる。
Next, the above-mentioned 1024-bit memory LS
The principle of operation in the case of collectively erasing the information stored in I
It will be described with reference to FIG. The configuration of FIG. 12 is the same as that of FIG. After grounding each control gate CG line, the programming voltage Vpp is applied to the p-type silicon well 15 of each memory cell 1 through the well line Well.
At this time, the trapped electrons return to the channel region 13 due to the electric field effect. That is, the information that is written
0 "is all erased, and all memory cells 1 have information" 1 ".
Will be in the state of memorizing.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】メモリLSIの集積度
を向上させる為には、従来のメモリLSIの構成におい
て、選択トランジスタ4を取り除く方法が考えられる。
In order to improve the degree of integration of the memory LSI, a method of removing the selection transistor 4 in the conventional memory LSI configuration can be considered.

【0020】従来のメモリLSI構造において、選択ト
ランジスタ4を用いないで図13に示すような1トランジ
スタ/1セルのメモリLSIを構成したとする。なお、
メモリセル1のソース11は接地されている。
It is assumed that a 1-transistor / 1-cell memory LSI as shown in FIG. 13 is constructed without using the selection transistor 4 in the conventional memory LSI structure. In addition,
The source 11 of the memory cell 1 is grounded.

【0021】メモリセル1m,nから情報を読み出す場合
について考える。上記と同様に全てデータラインDLに
電圧Vddが印加される。この時、情報”1”を記憶する
(消去状態の)メモリセル1が存在する場合、そのメモ
リセル1はディプレッション形トランジスタであるか
ら、チャンネルが形成されている。つまり、通電状態に
ある。従って、データラインDLを流れる電流が通電状
態にあるメモリセル1に漏れ、接地電位に落ちることに
なる。
Consider a case where information is read from the memory cell 1m, n. Similarly to the above, the voltage Vdd is applied to the data line DL. At this time, when there is a memory cell 1 that stores information "1" (in an erased state), the channel is formed because the memory cell 1 is a depletion type transistor. That is, it is in the energized state. Therefore, the current flowing through the data line DL leaks to the energized memory cell 1 and falls to the ground potential.

【0022】例えば、データラインDLmを流れる電流
がメモリセル1m,n+1に漏れた場合には、メモリセル1
m,nの情報を読み出さずにメモリセル1m,n+1の情報を読
み出したことになる。
For example, when the current flowing through the data line DLm leaks to the memory cell 1m, n + 1, the memory cell 1
This means that the information of the memory cell 1m, n + 1 is read without reading the information of m, n.

【0023】従って、従来のメモリLSI構造には、こ
の様な誤読取をことを防ぐ為に通電状態にあるメモリセ
ル1を遮断する選択トランジスタ4が必要であった。こ
の為、集積度を向上出来ないという問題点があった。
Therefore, the conventional memory LSI structure requires the selection transistor 4 for shutting off the memory cell 1 in the energized state in order to prevent such erroneous reading. Therefore, there is a problem that the degree of integration cannot be improved.

【0024】よって、本発明は、1トランジスタ/1セ
ル構造にもかかわらず、誤読み取りを起こさない不揮発
性記憶装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a non-volatile memory device which does not cause erroneous reading despite the 1-transistor / 1-cell structure.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明に係る不揮発性記
憶装置は、第一導電型の半導体領域と、前記半導体領域
内に形成された第二導電型の少なくとも一対の拡散領域
と、前記半導体基板上に形成された複数の絶縁膜と、前
記絶縁膜上に形成された制御電極とを備えた半導体記憶
装置において、少なくとも一対の拡散領域間の表面を第
一導電型高濃度領域に形成したことを特徴としている。
A nonvolatile memory device according to the present invention includes a semiconductor region of a first conductivity type, at least a pair of diffusion regions of a second conductivity type formed in the semiconductor region, and the semiconductor. In a semiconductor memory device including a plurality of insulating films formed on a substrate and a control electrode formed on the insulating film, at least a surface between a pair of diffusion regions is formed in a first conductivity type high concentration region. It is characterized by

【0026】[0026]

【作用】本発明に係る不揮発性記憶装置は、少なくとも
一対の拡散領域間の表面を第一導電型高濃度領域に形成
したことを特徴としている。
The nonvolatile memory device according to the present invention is characterized in that at least the surface between the pair of diffusion regions is formed in the high concentration region of the first conductivity type.

【0027】従って、メモリセルが消去状態にある場合
でも閾電圧が正の値をとるように(ディプレッション形
トランジスタとして働くように)メモリセルのヒステリ
シスループが閾電圧の正方向にシフトされる。
Therefore, the hysteresis loop of the memory cell is shifted in the positive direction of the threshold voltage so that the threshold voltage takes a positive value (acts as a depletion type transistor) even when the memory cell is in the erased state.

【0028】[0028]

【実施例】この発明の一実施例による不揮発性記憶装置
のメモリセル2の断面構成略図を図1に示す。
1 is a schematic cross-sectional view of a memory cell 2 of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

【0029】上記のような構造をもつメモリセル2の製
造工程を、図2、図3に基づいて以下に説明する。
The manufacturing process of the memory cell 2 having the above structure will be described below with reference to FIGS.

【0030】n形シリコン基板14にイオン打込みによ
り、第一導電型の半導体領域であるPウエル層15を形成
する(図1A)。次に、その上面に熱酸化により絶縁膜
であるシリコン酸化膜7aを形成し、さらにその上面に
減圧CVD法により絶縁膜である減圧SiN膜5aを堆積
させる(図1B)。次に、レジストを用いてエッチング
することによって、一対の拡散領域間であるチャンネル
となる領域13の上方にだけ減圧SiN膜5aを残す(図1
C)。次に、再度熱酸化を行い、さらにイオン注入およ
び熱拡散により拡散領域であるn-形層9a、11aを形
成する(図1D)。次に、ウエットエッチング溶液に浸
しエッチングすることによって、減圧SiN膜5aおよび
その底面部のシリコン酸化膜7aを除去する(図1
E)。次に、レジストをマスクにして、チャンネルとな
る領域13に第一導電型不純物であるp形不純物を打込む
(図2F)。次に、第一絶縁膜であるウルトラ・シン・
オキサイド(UTO)7を熱酸化により形成し、その上
面には減圧CVD法により絶縁膜である減圧SiN膜5を
堆積させ、さらにCVD法により制御電極であるポリシ
リコン膜3を成長形成させる(図2G)。次に、レジス
トをマスクにしてエッチングすることよってポリシリコ
ン膜3および減圧SiN膜5をカットする(図2H)。次
に、イオン注入および熱拡散によって、拡散領域である
+層9b、11bを形成する(図1)。なお、ドレイン
層9a,9bによって第二導電型の拡散領域の片方であ
るn形ドレイン9が形成される。またソース層11a,11
bによって第二導電型の対を成す拡散領域であるn形ソ
ース11が形成される。ドレイン9およびソース11によっ
てチャンネル領域13が形成される。
Ion implantation is performed on the n-type silicon substrate 14 to form a P-well layer 15 which is a semiconductor region of the first conductivity type (FIG. 1A). Next, a silicon oxide film 7a which is an insulating film is formed on the upper surface by thermal oxidation, and a low pressure SiN film 5a which is an insulating film is further deposited on the upper surface by a low pressure CVD method (FIG. 1B). Next, by etching using a resist, the reduced pressure SiN film 5a is left only above the region 13 which is a channel between the pair of diffusion regions (FIG. 1).
C). Next, thermal oxidation is performed again, and the n -type layers 9a and 11a that are diffusion regions are formed by ion implantation and thermal diffusion (FIG. 1D). Next, the low pressure SiN film 5a and the silicon oxide film 7a on the bottom surface thereof are removed by immersing in a wet etching solution and etching (FIG. 1).
E). Next, using the resist as a mask, a p-type impurity which is a first conductivity type impurity is implanted into the region 13 which will be a channel (FIG. 2F). Next, the ultra-thin
An oxide (UTO) 7 is formed by thermal oxidation, a low pressure SiN film 5 which is an insulating film is deposited on the upper surface of the oxide 7 by a low pressure CVD method, and a polysilicon film 3 which is a control electrode is grown and formed by the CVD method (FIG. 2G). Next, the polysilicon film 3 and the low-pressure SiN film 5 are cut by etching using the resist as a mask (FIG. 2H). Next, n + layers 9b and 11b which are diffusion regions are formed by ion implantation and thermal diffusion (FIG. 1). The drain layers 9a and 9b form the n-type drain 9, which is one of the diffusion regions of the second conductivity type. In addition, the source layers 11a and 11
b forms an n-type source 11 which is a diffusion region forming a pair of the second conductivity type. A channel region 13 is formed by the drain 9 and the source 11.

【0031】メモリセル2のヒステリシスループを図4
に示す。メモリセル2のSiN膜5に電子がトラップされ
ていない最初の状態P2では、図に示すように、メモリ
セル2の閾電圧は約2.5Vである。
The hysteresis loop of the memory cell 2 is shown in FIG.
Shown in. In the initial state P2 where electrons are not trapped in the SiN film 5 of the memory cell 2, the threshold voltage of the memory cell 2 is about 2.5V as shown in the figure.

【0032】メモリセル2に情報”0”を書込む場合、
20V程度の電圧をメモリセル2の制御電極3に印加す
る。この時、制御電極3とチャンネル領域13間に発生す
る電界によって、チャンネル領域13内の電子は高いエネ
ルギーを持つようになり、いくつかの電子はシリコン酸
化膜7をトンネリングしてSiN膜5の中にはいり、トラ
ップされる。この様な変化によって、閾電圧が4,5V程
度まで上昇する(図4のQ2参照)。すなわち、メモリ
セル2は、閾電圧4.5Vのエンハンスメント形トランジ
スタとして働くようになる。この状態が、メモリセル2
に情報”0”が書込まれた状態である。なお、ゲート電
圧が遮断されても閾電圧はそのままの状態である(図9
のR2参照)。
When information "0" is written in the memory cell 2,
A voltage of about 20 V is applied to the control electrode 3 of the memory cell 2. At this time, the electric field generated between the control electrode 3 and the channel region 13 causes the electrons in the channel region 13 to have high energy, and some electrons tunnel through the silicon oxide film 7 to cause the electrons in the SiN film 5 to tunnel. Go into and be trapped. Due to such a change, the threshold voltage rises to about 4,5V (see Q2 in FIG. 4). That is, the memory cell 2 comes to function as an enhancement type transistor having a threshold voltage of 4.5V. This state is memory cell 2
The information "0" has been written in. Even if the gate voltage is cut off, the threshold voltage remains unchanged (FIG. 9).
See R2).

【0033】次に、情報”0”を消去する為にはトラッ
プされた電子をチャンネル領域13に戻してやる必要があ
る。従って、チャンネル領域13に25V程度の電圧を印加
し、情報の書込時とは反対方向の電界を発生させて、チ
ャンネル領域13に電子を戻してやる。この様な変化によ
って、約4.5Vの閾電圧が約0.5Vに変化する(図9のS
2参照)。すなわち、メモリセル2は、閾電圧0.5Vの
エンハンスメント形トランジスタとして働くようにな
る。情報”0”が消去されたこの状態は、メモリセル2
が情報”1”を記憶した状態を意味する。なお、ゲート
電圧が遮断されても閾電圧はそのままの状態である(図
9のT2参照)。
Next, in order to erase the information "0", it is necessary to return the trapped electrons to the channel region 13. Therefore, a voltage of about 25 V is applied to the channel region 13 to generate an electric field in the direction opposite to that at the time of writing information, and the electrons are returned to the channel region 13. Due to such changes, the threshold voltage of about 4.5V changes to about 0.5V (S in FIG. 9).
2). That is, the memory cell 2 operates as an enhancement type transistor having a threshold voltage of 0.5V. This state in which the information "0" has been erased is the memory cell 2
Means that the information "1" is stored. Even if the gate voltage is cut off, the threshold voltage remains unchanged (see T2 in FIG. 9).

【0034】情報の読み出しにおいては、メモリセル2
の制御電極3に2V程度の電圧を印加し、かつソース11
とドレイン9間に5V程度の電圧を印加した時にチャン
ネル領域13を電流が流れるかどうかで、情報”1”が記
憶されているか、情報”0”が記憶されているかが判断
される。つまり、情報”1”が記憶されている場合は、
上述したようにメモリセル2は閾電圧約0.5Vのエンハ
ンスメント形トランジスタであるから、チャンネル領域
13は通電状態にない。しかし、制御電極3に2V程度の
電圧が印加されていると、チャンネル領域13は通電状態
にある。従って、チャンネル領域13には電流が流れる。
一方、情報”0”が記憶されている場合は、メモリセル
1は閾電圧約4.5Vのエンハンスメント形トランジスタ
であるから、制御電極3に2V程度の電圧が印加されて
いてもチャンネル領域13は通電状態にはならない。従っ
て、チャンネル領域13には電流が流れない。
In reading information, the memory cell 2
A voltage of about 2 V is applied to the control electrode 3 of the
Whether or not information "1" is stored or information "0" is stored is determined by whether or not a current flows through the channel region 13 when a voltage of about 5 V is applied between the drain 9 and the drain 9. That is, when the information “1” is stored,
As described above, since the memory cell 2 is an enhancement type transistor having a threshold voltage of about 0.5V, the channel region
13 is not energized. However, when a voltage of about 2 V is applied to the control electrode 3, the channel region 13 is in a conducting state. Therefore, a current flows through the channel region 13.
On the other hand, when the information "0" is stored, the memory cell 1 is an enhancement type transistor having a threshold voltage of about 4.5V, and therefore the channel region 13 is energized even if a voltage of about 2V is applied to the control electrode 3. Not in a state. Therefore, no current flows in the channel region 13.

【0035】上記の様に、従来のメモリセル1に比べ
て、メモリセル2のヒステリシスループは、メモリセル
が消去状態にある場合でも閾電圧が正の値をとるように
(ディプレッション形トランジスタとして働くように)
閾電圧の正方向にシフトしている。
As described above, compared with the conventional memory cell 1, the hysteresis loop of the memory cell 2 has a positive threshold voltage even when the memory cell is in the erased state (acts as a depletion type transistor). like)
The threshold voltage is shifted in the positive direction.

【0036】次に、上記のメモリセル2を用いて、メモ
リ回路が構成される。図5に1024ビットのメモリL
SIの構成概略図を示す。
Next, a memory circuit is constructed by using the memory cell 2 described above. Fig. 5 shows a 1024-bit memory L
1 shows a schematic configuration diagram of SI.

【0037】メモリセルアレイAには、メモリセル2
が、32(行)×32(列)で計1024個(1Kビッ
ト)、マトリクス状に並んでいる。各メモリセル2のソ
ースにはソースラインSLが接続されている。またコラ
ムデコーダ6からは、各メモリセル2のドレインに接続
するドレインラインDLが配線されている。コラムデコ
ーダ6には、センスアンプ10が接続されている。さら
に、また、デコーダ8からは、各メモリセル2の制御電
極3に接続するワードラインWLが配線されている。ま
た、P形シリコンウエル15には、ウエルラインWellが接
続されている。
The memory cell array A includes memory cells 2
However, a total of 1024 pieces (1 K bits) of 32 (rows) × 32 (columns) are arranged in a matrix. A source line SL is connected to the source of each memory cell 2. A drain line DL connected to the drain of each memory cell 2 is wired from the column decoder 6. A sense amplifier 10 is connected to the column decoder 6. Furthermore, from the decoder 8, a word line WL connected to the control electrode 3 of each memory cell 2 is wired. A well line Well is connected to the P-type silicon well 15.

【0038】まず、情報の書込み動作原理を説明する。
例えば、メモリセル2m,nに情報を書込む場合について
考える。デコーダ8によってn番目のワードラインWL
nだけにプログラミング電圧Vppが印加される。この
時、m番目のソースラインSLmとドレインラインDL
m以外のラインには、デコーダ(図示せず)によってプ
ログラミング禁止電圧Viが印加されている。従って、プ
ログラミング電圧Vppが印加されたワードラインWLn
とゲートで接続するメモリセル2のうち、ドレイン、ソ
ース、p形シリコンウエルの電位がすべて0となってい
るのは、ソースとドレインにプログラミング禁止電圧Vi
が印加されていないメモリセル2m,nだけである。つま
り、メモリセル2m,nだけにプログラミング電圧Vppによ
る電界効果が作用し、チャンネル領域内の電子がSiN膜1
7のトラップにトラップされる。つまり、メモリセル2
m,nだけに情報”0”が書込まれる。
First, the principle of writing information will be described.
For example, consider a case where information is written in the memory cell 2m, n. Nth word line WL by the decoder 8
The programming voltage Vpp is applied only to n. At this time, the m-th source line SLm and the drain line DL
The programming inhibit voltage Vi is applied to lines other than m by a decoder (not shown). Therefore, the word line WLn to which the programming voltage Vpp is applied
In the memory cell 2 connected by the gate and the gate, the drain, the source, and the p-type silicon well all have the potential 0 because the programming inhibit voltage Vi is applied to the source and the drain.
Is only applied to the memory cells 2m, n. In other words, the electric field effect by the programming voltage Vpp acts only on the memory cell 2m, n, and the electrons in the channel region are transferred to the SiN film 1
Trapped in trap 7. That is, the memory cell 2
Information "0" is written only in m and n.

【0039】次に、メモリセル2m,nの情報を読み出す
場合の動作原理を、図6に基づいて説明する。
Next, the principle of operation for reading information from the memory cell 2m, n will be described with reference to FIG.

【0040】図6の構成は、図5と同じである。デコー
ダ8によって、ワードラインWLnにだけ電圧Vs(2
V程度)を印加する。また、全てのドレインラインDL
には5V程度の電圧Vddが印加される。
The configuration of FIG. 6 is the same as that of FIG. The decoder 8 allows the voltage Vs (2
V) is applied. Also, all drain lines DL
Is applied with a voltage Vdd of about 5V.

【0041】この時、ワードラインWLnと制御電極3
で接続するメモリセル2が情報”0”を記憶する(電子
をトラップしている)場合、そのメモリセル2は閾電圧
約4.5Vのエンハンスメント形トランジスタであるか
ら、2V程度の電圧Vsが制御電極3に印加されてもチ
ャンネルは形成されない。よって、ドレインラインDL
を流れる電流は、情報”0”を記憶するメモリセル2に
は電流は漏れず、そのままコラムデコーダ6に入力され
る。
At this time, the word line WLn and the control electrode 3
When the memory cell 2 connected by means of storing information “0” (trapping electrons), since the memory cell 2 is an enhancement type transistor having a threshold voltage of about 4.5V, a voltage Vs of about 2V is applied to the control electrode. When applied to 3, no channel is formed. Therefore, the drain line DL
The current flowing through is not leaked to the memory cell 2 storing the information "0", and is directly input to the column decoder 6.

【0042】一方、情報”1”が記憶されている(電子
がトラッブされていない)場合、そのメモリセル2は閾
電圧約0.5Vのエンハンスメント形トランジスタである
から、2V程度の電圧Vsが制御電極3に印加されると
チャンネルが形成される。よって、ドレインラインDL
を流れる電流は、ワードラインWLnと接続する情報”
1”を記憶するメモリセル2のチャンネル領域13を流
れ、ソースラインSLを介して接地電位に落ちる。つま
り、コラムデコーダ6には電流が入力されない。
On the other hand, when the information "1" is stored (electrons are not trapped), the memory cell 2 is an enhancement type transistor having a threshold voltage of about 0.5V, so that a voltage Vs of about 2V is applied to the control electrode. When applied to 3, a channel is formed. Therefore, the drain line DL
The current flowing through is the information that is connected to the word line WLn.
It flows through the channel region 13 of the memory cell 2 storing 1 "and falls to the ground potential via the source line SL. That is, no current is input to the column decoder 6.

【0043】電圧Vsが印加されているのはワードライ
ンWLnだけであり、かつコラムデコーダ6では、デー
タラインDLmからの電流だけが出力されることになっ
ている。この出力は、センスアンプ10によって、増幅さ
れ、読み出される。すなわち、メモリセル2m,nからの
情報だけが読み出されたことになる。
The voltage Vs is applied only to the word line WLn, and the column decoder 6 is supposed to output only the current from the data line DLm. This output is amplified and read by the sense amplifier 10. That is, only the information from the memory cell 2m, n has been read.

【0044】次に、上記の1024ビットのメモリLS
Iに記憶された情報を一括消去する場合の動作原理を、
図7に基づいて説明する。
Next, the above-mentioned 1024-bit memory LS
The principle of operation in the case of collectively erasing the information stored in I
Description will be given based on FIG. 7.

【0045】図7の構成は、図5と同じである。各ワー
ドラインWLを接地した上で、ウエルラインWellを介し
て各メモリセル2のp形シリコンウエル15にプログラミ
ング電圧Vppを印加する。この時、トラップされている
電子は、電界効果によりチャンネル領域13に戻る。つま
り、書込まれている情報”0”は全て消去され、全ての
メモリセル2が情報”1”を記憶した状態となる。
The configuration of FIG. 7 is the same as that of FIG. After grounding each word line WL, the programming voltage Vpp is applied to the p-type silicon well 15 of each memory cell 2 through the well line Well. At this time, the trapped electrons return to the channel region 13 due to the electric field effect. That is, all the written information "0" is erased, and all the memory cells 2 store the information "1".

【0046】上記の様に、1トランジスタ/1セルの不
揮発性記憶装置によって、情報の書込、読み出し、消去
を行うことが出来る。
As described above, information can be written, read, and erased by the one-transistor / one-cell nonvolatile memory device.

【0047】なお、上記実施例では、第一導電型をp型
とし第二導電型をn型としたが、第一導電型をn型と
し、第二導電型をp型としてもよい。
Although the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type in the above embodiment, the first conductivity type may be n-type and the second conductivity type may be p-type.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明に係る不揮発性記憶装置は、少な
くとも一対の拡散領域間の表面を第一導電型高濃度領域
に形成したことを特徴としているから、メモリセルが消
去状態にある場合でも閾電圧が正の値をとるように(デ
ィプレッション形トランジスタとして働くように)メモ
リセルのヒステリシスループが閾電圧の正方向にシフト
される。
Since the nonvolatile memory device according to the present invention is characterized in that the surface between at least a pair of diffusion regions is formed in the high concentration region of the first conductivity type, even when the memory cell is in the erased state. The hysteresis loop of the memory cell is shifted in the positive direction of the threshold voltage so that the threshold voltage takes a positive value (acting as a depletion type transistor).

【0049】従って、情報”1”を記憶する状態(消去
状態)でも、メモリセルをエンハンスメント形トランジ
スタとして働かせることが出来る。よって、ディプレッ
ション形トランジスタを遮断する為の選択トランジスタ
を設ける必要がなく、1セルを1トランジスタで構する
ことが出来る。
Therefore, even in the state where the information "1" is stored (erased state), the memory cell can be made to function as an enhancement type transistor. Therefore, it is not necessary to provide a selection transistor for cutting off the depletion type transistor, and one cell can be composed of one transistor.

【0050】よって、1セルの構成面積を縮小すること
が出来る。すなわち、不揮発性記憶装置の集積度を向上
させることが出来る。
Therefore, the constitutional area of one cell can be reduced. That is, the degree of integration of the nonvolatile memory device can be improved.

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

【図1】本発明の一実施例によるメモリセル2の断面構
成略図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration diagram of a memory cell 2 according to an embodiment of the present invention.

【図2】メモリセル2の製造工程を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of the memory cell 2.

【図3】メモリセル2の製造工程を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the memory cell 2.

【図4】メモリセル2のヒステリシスループを示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a hysteresis loop of a memory cell 2.

【図5】本発明の一実施例によるメモリセルへの情報の
書込原理を説明する為のメモリLSIの構成を概念図で
ある。
FIG. 5 is a conceptual diagram of the configuration of a memory LSI for explaining the principle of writing information in a memory cell according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例によるメモリセルからの情報
の読み出し原理を説明する為のメモリLSIの構成を概
念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a configuration of a memory LSI for explaining a principle of reading information from a memory cell according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例によるメモリセルに記憶され
た情報の消去原理を説明する為のメモリLSIの構成を
概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration of a memory LSI for explaining a principle of erasing information stored in a memory cell according to an embodiment of the present invention.

【図8】従来のメモリセル1の断面構成略図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional configuration diagram of a conventional memory cell 1.

【図9】メモリセル1のヒステリシスループを示す図で
ある。
9 is a diagram showing a hysteresis loop of the memory cell 1. FIG.

【図10】従来のメモリセルへの情報の書込原理を説明
する為のメモリLSIの構成を概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a configuration of a memory LSI for explaining the principle of writing information in a conventional memory cell.

【図11】従来のメモリセルからの情報の読み出し原理
を説明する為のメモリLSIの構成を概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram of the configuration of a memory LSI for explaining the principle of reading information from a conventional memory cell.

【図12】従来のメモリセルに記憶された情報の消去原
理を説明する為のメモリLSIの構成を概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram of a configuration of a memory LSI for explaining a principle of erasing information stored in a conventional memory cell.

【図13】メモリセル1を用いた1トランジスタ/1セ
ル構造のメモリLSIの問題点を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a problem of a memory LSI having a 1-transistor / 1-cell structure using the memory cell 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15・・・p形シリコンウエル 9・・・n形ドレイン 11・・・n形ソース 13・・・チャンネル領域 7・・・シリコン酸化膜 5・・・SiN膜 3・・・ポリシリコン膜 17・・・p形高濃度領域 15 ... p-type silicon well 9 ... n-type drain 11 ... n-type source 13 ... channel region 7 ... silicon oxide film 5 ... SiN film 3 ... polysilicon film 17 ... ..P-type high-concentration region

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成3年12月19日[Submission date] December 19, 1991

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0030[Name of item to be corrected] 0030

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0030】n形シリコン基板14にイオン打込みによ
り、第一導電型の半導体領域であるPウエル層15を形成
する(図A)。次に、その上面に熱酸化により絶縁膜
であるシリコン酸化膜7aを形成し、さらにその上面に
減圧CVD法により絶縁膜である減圧SiN膜5aを堆積
させる(図B)。次に、レジストを用いてエッチング
することによって、一対の拡散領域間であるチャンネル
となる領域13の上方にだけ減圧SiN膜5aを残す(図
C)。次に、再度熱酸化を行い、さらにイオン注入およ
び熱拡散により拡散領域であるn-形層9a、11aを形
成する(図D)。次に、ウエットエッチング溶液に浸
しエッチングすることによって、減圧SiN膜5aおよび
その底面部のシリコン酸化膜7aを除去する(図
E)。次に、レジストをマスクにして、チャンネルとな
る領域13に第一導電型不純物であるp形不純物を打込む
(図F)。次に、第一絶縁膜であるウルトラ・シン・
オキサイド(UTO)7を熱酸化により形成し、その上
面には減圧CVD法により絶縁膜である減圧SiN膜5を
堆積させ、さらにCVD法により制御電極であるポリシ
リコン膜3を成長形成させる(図G)。次に、レジス
トをマスクにしてエッチングすることよってポリシリコ
ン膜3および減圧SiN膜5をカットする(図H)。次
に、イオン注入および熱拡散によって、拡散領域である
+層9b、11bを形成する(図1)。なお、ドレイン
層9a,9bによって第二導電型の拡散領域の片方であ
るn形ドレイン9が形成される。またソース層11a,11
bによって第二導電型の対を成す拡散領域であるn形ソ
ース11が形成される。ドレイン9およびソース11によっ
てチャンネル領域13が形成される。
By ion implantation into the n-type silicon substrate 14,
To form the P-well layer 15 which is the first conductivity type semiconductor region.
To (figureTwoA). Next, an insulating film is formed on the upper surface by thermal oxidation.
A silicon oxide film 7a is formed on the upper surface of the
Deposit low-pressure SiN film 5a, which is an insulating film, by low-pressure CVD method
Let (figureTwoB). Then etch with resist
The channel that is between the pair of diffusion regions by
The decompressed SiN film 5a is left only above the region 13 (see FIG.Two
C). Next, thermal oxidation is performed again, and ion implantation and
And n, which is a diffusion region due to thermal diffusion-Shape layers 9a and 11a
(FigureTwoD). Next, soak in a wet etching solution.
Then, the low pressure SiN film 5a and the
The silicon oxide film 7a on the bottom surface is removed (see FIG.Two
E). Next, using the resist as a mask,
P-type impurity which is the first conductivity type impurity is implanted into the region 13
(FigureThreeF). Next, the ultra-thin
Oxide (UTO) 7 is formed by thermal oxidation and
A low pressure SiN film 5 which is an insulating film is formed on the surface by the low pressure CVD method.
Deposited, and then using the CVD method, the
The recon film 3 is grown and formed (Fig.ThreeG). Next, Regis
By using the mask as a mask
The film 3 and the reduced pressure SiN film 5 are cut (Fig.ThreeH). Next
The diffusion area by ion implantation and thermal diffusion
n+Form layers 9b, 11b (FIG. 1). The drain
One of the diffusion regions of the second conductivity type is formed by the layers 9a and 9b.
An n-type drain 9 is formed. In addition, the source layers 11a and 11
n is a diffusion region forming a pair of the second conductivity type by b.
A base 11 is formed. By drain 9 and source 11
As a result, the channel region 13 is formed.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0032[Name of item to be corrected] 0032

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0032】メモリセル2に情報”0”を書込む場合、
20V程度の電圧をメモリセル2の制御電極3に印加す
る。この時、制御電極3とチャンネル領域13間に発生す
る電界によって、チャンネル領域13内の電子は高いエネ
ルギーを持つようになり、いくつかの電子はシリコン酸
化膜7をトンネリングしてSiN膜5の中にはいり、トラ
ップされる。この様な変化によって、閾電圧が4,5V程
度まで上昇する(図4のQ2参照)。すなわち、メモリ
セル2は、閾電圧4.5Vのエンハンスメント形トランジ
スタとして働くようになる。この状態が、メモリセル2
に情報”0”が書込まれた状態である。なお、ゲート電
圧が遮断されても閾電圧はそのままの状態である(図
のR2参照)。
When information "0" is written in the memory cell 2,
A voltage of about 20 V is applied to the control electrode 3 of the memory cell 2. At this time, the electric field generated between the control electrode 3 and the channel region 13 causes the electrons in the channel region 13 to have high energy, and some electrons tunnel through the silicon oxide film 7 to cause the electrons in the SiN film 5 to tunnel. Go into and be trapped. Due to such a change, the threshold voltage rises to about 4,5V (see Q2 in FIG. 4). That is, the memory cell 2 comes to function as an enhancement type transistor having a threshold voltage of 4.5V. This state is memory cell 2
The information "0" has been written in. Even if the gate voltage is cut off, the threshold voltage remains unchanged (FIG. 4 ).
See R2).

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0033[Name of item to be corrected] 0033

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0033】次に、情報”0”を消去する為にはトラッ
プされた電子をチャンネル領域13に戻してやる必要があ
る。従って、チャンネル領域13に25V程度の電圧を印加
し、情報の書込時とは反対方向の電界を発生させて、チ
ャンネル領域13に電子を戻してやる。この様な変化によ
って、約4.5Vの閾電圧が約0.5Vに変化する(図のS
2参照)。すなわち、メモリセル2は、閾電圧0.5Vの
エンハンスメント形トランジスタとして働くようにな
る。情報”0”が消去されたこの状態は、メモリセル2
が情報”1”を記憶した状態を意味する。なお、ゲート
電圧が遮断されても閾電圧はそのままの状態である(図
のT2参照)。
Next, in order to erase the information "0", it is necessary to return the trapped electrons to the channel region 13. Therefore, a voltage of about 25 V is applied to the channel region 13 to generate an electric field in the direction opposite to that at the time of writing information, and the electrons are returned to the channel region 13. Due to such changes, the threshold voltage of about 4.5V changes to about 0.5V (S in FIG. 4 ).
2). That is, the memory cell 2 operates as an enhancement type transistor having a threshold voltage of 0.5V. This state in which the information "0" has been erased is the memory cell 2
Means that the information "1" is stored. Even if the gate voltage is cut off, the threshold voltage remains unchanged (Fig.
4 T2).

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0038[Correction target item name] 0038

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0038】まず、情報の書込み動作原理を説明する。
例えば、メモリセル2m,nに情報を書込む場合について
考える。デコーダ8によってn番目のワードラインWL
nだけにプログラミング電圧Vppが印加される。この
時、m番目のソースラインSLmとドレインラインDL
m以外のラインには、デコーダ(図示せず)によってプ
ログラミング禁止電圧Viが印加されている。従って、プ
ログラミング電圧Vppが印加されたワードラインWLn
とゲートで接続するメモリセル2のうち、ドレイン、ソ
ース、p形シリコンウエルの電位がすべて0となってい
るのは、ソースとドレインにプログラミング禁止電圧Vi
が印加されていないメモリセル2m,nだけである。つま
り、メモリセル2m,nだけにプログラミング電圧Vppによ
る電界効果が作用し、チャンネル領域内の電子がSiN膜
のトラップにトラップされる。つまり、メモリセル2
m,nだけに情報”0”が書込まれる。
First, the principle of writing information will be described.
For example, consider a case where information is written in the memory cell 2m, n. Nth word line WL by the decoder 8
The programming voltage Vpp is applied only to n. At this time, the m-th source line SLm and the drain line DL
The programming inhibit voltage Vi is applied to lines other than m by a decoder (not shown). Therefore, the word line WLn to which the programming voltage Vpp is applied
In the memory cell 2 connected by the gate and the gate, the drain, the source, and the p-type silicon well all have the potential 0 because the programming inhibit voltage Vi is applied to the source and the drain.
Is only applied to the memory cells 2m, n. In other words, the electric field effect due to the programming voltage Vpp acts only on the memory cell 2m, n, and the electrons in the channel region become SiN film.
5 traps. That is, the memory cell 2
Information "0" is written only in m and n.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0043[Correction target item name] 0043

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0043】電圧Vsが印加されているのはワードライ
ンWLnだけであり、かつコラムデコーダ6では、ドレ
インラインDLmからの電流だけが出力されることにな
っている。この出力は、センスアンプ10によって、増幅
され、読み出される。すなわち、メモリセル2m,nから
の情報だけが読み出されたことになる。
[0043] The voltage Vs is applied are only the word line WLn, and the column decoder 6, drain
Are supposed to only the current from the in-line DLm is output. This output is amplified and read by the sense amplifier 10. That is, only the information from the memory cell 2m, n has been read.

【手続補正6】[Procedure Amendment 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 [Figure 3]

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】課題を解決するための手段[Correction target item name] Means for solving the problem

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【課題が解決するための手段】本発明に係る不揮発性記
憶装置は、第一導電型の半導体領域と、前記半導体領域
内に形成された第二導電型の少なくとも一対の拡散領域
と、前記半導体領域上に形成された複数の絶縁膜と、前
記絶縁膜上に形成された制御電極とを備えた半導体記憶
装置において、少なくとも一対の拡散領域間の表面を第
一導電型高濃度領域に形成したことを特徴としている。
A nonvolatile memory device according to the present invention includes a semiconductor region of a first conductivity type, at least a pair of diffusion regions of a second conductivity type formed in the semiconductor region, and the semiconductor. In a semiconductor memory device including a plurality of insulating films formed on a region and a control electrode formed on the insulating film, at least a surface between a pair of diffusion regions is formed in a first conductivity type high concentration region. It is characterized by

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第一導電型の半導体領域と、 前記半導体領域内に形成された第二導電型の少なくとも
一対の拡散領域と、 前記半導体基板上に形成された複数の絶縁膜と、 前記絶縁膜上に形成された制御電極と、 を備えた半導体記憶装置において、 少なくとも一対の拡散領域間の表面を第一導電型高濃度
領域に形成したことを特徴とする不揮発性記憶装置。
1. A semiconductor region of a first conductivity type, at least a pair of diffusion regions of a second conductivity type formed in the semiconductor region, a plurality of insulating films formed on the semiconductor substrate, and the insulating film. A semiconductor memory device comprising: a control electrode formed on a film; and a non-volatile memory device, wherein at least a surface between a pair of diffusion regions is formed in a high concentration region of a first conductivity type.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006157050A (en) * 1997-09-02 2006-06-15 Sony Corp Nonvolatile semiconductor memory device, and writing and operating methods
JP2008028410A (en) * 2007-08-27 2008-02-07 Renesas Technology Corp Method of manufacturing semiconductor device

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