JPS60136995A - Nonvolatile ram - Google Patents
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- JPS60136995A JPS60136995A JP58247919A JP24791983A JPS60136995A JP S60136995 A JPS60136995 A JP S60136995A JP 58247919 A JP58247919 A JP 58247919A JP 24791983 A JP24791983 A JP 24791983A JP S60136995 A JPS60136995 A JP S60136995A
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- G—PHYSICS
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- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高集積化に適した、かつ5vHt−電源で書き
込める不揮発性RAM(以下NVRAMと表わす。)に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nonvolatile RAM (hereinafter referred to as NVRAM) that is suitable for high integration and that can be written to with a 5vHt power supply.
従来のNVRAMは、素子数が多くて集積度を上げるこ
とが困難だった。本発明はその欠点を克服するもので、
本発明は、高集積でメモリ容量の大きな集積回路(以下
工Cとする。)を得ることを目的としている。本発明に
よるNVRAMの実施例を、第1図(a)、第2図、第
3図、第4図、第5図に示す。Conventional NVRAMs have a large number of elements, making it difficult to increase the degree of integration. The present invention overcomes this drawback,
The object of the present invention is to obtain an integrated circuit (hereinafter referred to as process C) with high integration and large memory capacity. Examples of the NVRAM according to the present invention are shown in FIGS. 1(a), 2, 3, 4, and 5.
第1図(8)ヲ用いて、本発明のNVJ’tAM第1の
実施例を説明する。The first embodiment of the NVJ'tAM of the present invention will be described using FIG. 1 (8).
このNVRAMは4つのモードの動作よシ成り立ってい
る。すなわち%(i)SRAM10Q(スタティックR
AM)の読み出しくリード)。This NVRAM has four modes of operation. That is, %(i) SRAM10Q (static R
AM) reading).
(4)sRAulooの書き込み(ライト)。(4) Write sRAuloo.
■SRAM100から電気的書き換え可能なROM10
1(以下Fi2PR0M)へのデータの転送(以下スト
ア匍1作)、■がFROMl 01から5FIA’M1
00へのデータ転送(以下リコール動作)の4つの動作
モードがある。■ ROM10 that can be electrically rewritten from SRAM100
1 (hereinafter referred to as Fi2PR0M) (hereinafter referred to as Store 匍1 work), ■ is FROMl 01 to 5FIA'M1
There are four operation modes: data transfer to 00 (hereinafter referred to as recall operation).
1)SRAM100の動作には、■リード、■ライトの
2つの動作モードがあるので、まずこの2つの動作につ
いて説明する。この時第1図(a、)の端子VROとφ
B工T、ワールド線WL、端子n()とSGのそれぞれ
の電圧は第11xl(b)の如く印加されている。ここ
にHはVυDレベル、Lはグランドレベルである。■の
り一ドの動作i、CMo5のFl Fl A M 10
0のセルの情報に応じてビット線BLと、BLの電圧レ
ベルに差が生じる。この差をセンスアンプ(図示せず。1) Since the SRAM 100 has two operation modes: (1) read and (2) write, these two operations will be explained first. At this time, the terminals VRO and φ in FIG.
The respective voltages of the B engineering T, the world line WL, the terminals n() and SG are applied as shown in No. 11xl(b). Here, H is the VυD level and L is the ground level. ■ Noriichido's action i, CMo5's Fl Fl A M 10
A difference occurs between the voltage levels of the bit lines BL and BL depending on the information of the 0 cell. This difference is measured by a sense amplifier (not shown).
)で増幅し、出力することによってSRAM100の読
み出しは可能である。一方、■のライト動作は、書き込
みの情報に応じて、ピットaBLとBLiそれぞれHと
り、又はその逆に印加する。この時、ワード線WLはH
でトランジスタ5と6はON(、ているので、強制的に
ピッ)!BLと丁1の情報はSRAM100のセルに書
き込寸れる。) and output it, it is possible to read out the SRAM 100. On the other hand, in the write operation (2), the voltage is applied to each of the pits aBL and BLi, or vice versa, depending on the write information. At this time, the word line WL is H
Then transistors 5 and 6 are turned on (, so they are forced to beep)! The information on BL and 1 is written into the cells of the SRAM 100.
2)次にK”PP0M101のストア動作(かきこみ)
の−例を第1図(c)のタイミング図と第1図(ρ)の
K”PRO’M 101の断面構造図とK” F RO
Mlolの特性を示す第1図(f)とを用いて説明する
。2) Next, store operation (write) of K”PP0M101
For example, the timing diagram in Figure 1(c), the cross-sectional structural diagram of K"PRO'M 101 in Figure 1(ρ), and the K"FRO'
This will be explained using FIG. 1(f) showing the characteristics of Mlol.
第1図(8)の端子VROはVDDに、端子φ畜とワー
ド線は接地にそれぞれバイアスされている。又端子ER
8、端子CG、端子SGはそれぞれ第1図(c)の如く
信号が印加される。それゆえ、端子φ苗はり、端子VR
CはHに印加されている。The terminal VRO in FIG. 1(8) is biased to VDD, and the terminal φ and the word line are biased to ground. Also terminal ER
8. Signals are applied to the terminals CG and SG, respectively, as shown in FIG. 1(c). Therefore, terminal φ seedling beam, terminal VR
C is applied to H.
この時第1図(c)に示すように端子ER8の信号を高
電圧に立上げると第1図(e)の端子ER8とフローテ
ィングゲート700間に薄い酸化11JijtOX+を
介してFowlθv−Novdheim 電流が流れる
。よってフローティングゲートFG内の電子は端子KR
8に流れ、フローティングゲートFGll−i電子の不
足により正に帯電し、チャネルlr’にデプレッション
のしきい値にする。すなわち第1図(f)の特性に示す
ようにK”FROM 101の電流特性は初期状態aか
ら消去状態Cへと移る。次に端子FiR8の信号を立下
げ、すなわちLにし、コントロールゲート端子CGとセ
レクトゲート端子SGの信号を立上げるとすなわちHK
するとSRAM1’O0の情報に応じて、フローティン
グゲートPGに電子が書き込寸れたり、書き適寸れなか
ったりする。すなわちSRAM100の情報がHのとき
、ノードQけHであるのでTff12FROM 101
内のドレイン15からソース14に向って電流が流れる
、この時チーヤネルe、とチーヤネルE、の境界近傍に
おいてホテンシーヤルの急激な変化が起こり、電子はこ
こで加速される。又フローテイングゲ−)FGとコント
ロールゲート端子CGは薄い絶縁膜tOX4 を介して
強く容肴結合しているので、コントロールゲート端子C
Gの信号により絶縁膜tox2 の近傍でY方向に電界
が加わり、加速された電子はある確率でフローティング
ゲート端子FGK書き込まれる。捷だフローテイングゲ
−)FGはまわりを絶縁膜でおおわれているのでいった
ん書き込まれた電子は失われることはない。よってフロ
ーテイングゲ−)PGが負に帯電させられて、チャネル
!、のしきい値をエンハンスメントなしきい値に変化さ
せ、W”FROM 101は第1図(f)ノ特性図の書
き込み状9bの特性になる。At this time, when the signal at the terminal ER8 is raised to a high voltage as shown in FIG. 1(c), a Fowlθv−Novdheim current flows between the terminal ER8 and the floating gate 700 in FIG. . Therefore, the electrons in the floating gate FG are connected to the terminal KR.
8, the floating gate FGll-i becomes positively charged due to the lack of electrons, and becomes the depletion threshold in the channel lr'. That is, as shown in the characteristic of FIG. 1(f), the current characteristic of the K"FROM 101 shifts from the initial state a to the erased state C. Next, the signal at the terminal FiR8 is lowered, that is, set to L, and the control gate terminal CG When the signal of select gate terminal SG is raised, that is, HK
Then, depending on the information in SRAM1'O0, electrons may not be written to the floating gate PG or may not be written to the proper amount. That is, when the information in the SRAM 100 is H, the node Q is H, so Tff12FROM 101
A current flows from the drain 15 to the source 14. At this time, a sudden change in the thermal temperature occurs near the boundary between channels e and electrons are accelerated here. Also, since the floating gate FG and the control gate terminal CG are strongly coupled through the thin insulating film tOX4, the control gate terminal C
An electric field is applied in the Y direction near the insulating film tox2 by the G signal, and the accelerated electrons are written into the floating gate terminal FGK with a certain probability. Since the FG is surrounded by an insulating film, the electrons once written will not be lost. Therefore, the floating gate) PG is negatively charged, and the channel! , the threshold value of , is changed to an enhancement threshold value, and the W''FROM 101 has the characteristic of the write shape 9b in the characteristic diagram of FIG. 1(f).
一方SRAM100の情報がLのとき、ノードQ、はL
であるのでFJ’FROM 1.01内の端子ドレイン
15からソース14の端子EBSに向って電流は流れな
い。よってポテンシーヤルの急激な変化も起らずフロー
テイングゲ−)PGへの電子の書き込みもなく、従って
がpRoMl 01の特性も第1図(f)の消去状態C
のままである。このように第1図(f> K示す消去状
pcと書き込み状態すの特性の差を利用して、SRAM
100の情報’eli!”FROM101内に書き込む
ことができる。次にストア動作の他の一例を説明する。On the other hand, when the information in the SRAM 100 is L, the node Q is L
Therefore, no current flows from the terminal drain 15 in FJ'FROM 1.01 toward the terminal EBS of the source 14. Therefore, there is no sudden change in the potential, and no electrons are written into the floating gate (PG), so the characteristics of pRoM101 are also the same as the erased state C in Figure 1(f).
It remains as it is. In this way, by utilizing the difference in characteristics between the erased state PC and the written state shown in FIG. 1 (f>K), the SRAM
100 information 'eli! "It is possible to write into the FROM 101. Next, another example of the store operation will be explained.
このストア動作は第1図(C)に示す端子ER8の信号
を削除して、第1図(a)の如く信号をコントロールー
トCGとセレクトゲート端子SGに印加して行われる。This store operation is performed by deleting the signal at the terminal ER8 shown in FIG. 1(C) and applying the signal to the control route CG and select gate terminal SG as shown in FIG. 1(a).
即ち最初g2pRoM’i o 1の特性は第1図(f
)に示す初期状態aであるが、これをフローテイングゲ
−)F’G下のチーヤネル711にイオンインプラを行
うことによってに2PFtOM 101の特性を消去状
態3に移動させることによって可能である。動作を説明
すると、イオンインプラ後初期状儒でm2PROM10
0の特性は第1図(f)の消去状態Cの如くデプレッシ
ョンのしきい値を有している。That is, initially the characteristics of g2pRoM'i o 1 are shown in Fig. 1 (f
This is possible by moving the characteristics of the 2PFtOM 101 to the erased state 3 by performing ion implantation in the channel 711 under the floating gate F'G. To explain the operation, in the initial state after ion implantation, m2PROM10
The characteristic of 0 has a depression threshold as in the erased state C in FIG. 1(f).
SRAM100の情報がLであわはノードQ、はLで、
E”FROM 10’1内のドレイン15からソース1
4の端子FiR8Kは電流は流れず、よってフローティ
ングゲ−)FGへの電子の書き込みは行われない。よっ
てmlPROM j 01の特性は第1図(f)の消去
状態cf保っている。SRAM100の情報がHであれ
ばノードQ、はHでF!2F ROM2O3内のドレイ
ン15からソース14の端子KR8に向って電流が流れ
、千ヤイ、ルβ1とチャネルE2の境界の近傍からフロ
ーテイングゲ−)FGに薄い絶縁膜tox2 を介して
電子が宵き適寸れる。The information of SRAM100 is L, and the node Q is L,
Drain 15 to source 1 in E"FROM 10'1
No current flows through the terminal FiR8K of No. 4, and therefore no electrons are written into the floating gate FG. Therefore, the characteristics of mlPROM j 01 maintain the erased state cf shown in FIG. 1(f). If the information in SRAM 100 is H, node Q is H and F! A current flows from the drain 15 in the 2F ROM2O3 to the terminal KR8 of the source 14, and electrons flow from the vicinity of the boundary between the channel β1 and the channel E2 to the floating gate FG via the thin insulating film tox2. Get the right size.
よって犯2PROM i 01の特性は第1図(f)の
書きこみ状ibとなる。よって第11’X1(f)の消
去状態ごと書き込み状態すの特性によりm”FROM
1 o 1内にSRAM100の情報を書き込むことが
できる。Therefore, the characteristics of the criminal 2PROM i 01 are as shown in the writing pattern ib shown in FIG. 1(f). Therefore, due to the characteristics of write state for each erase state of 11'X1(f), m"FROM
Information of the SRAM 100 can be written in 1 o 1.
二つのストア動作を比較すると、端子TLRBVc信号
の有る場合の方が男き込み電圧が低くなる。Comparing the two store operations, the input voltage is lower when the terminal TLRBVc signal is present.
な−ぜなら端子KR8の信号によって、70−テイング
ゲートPGは正に帯電し、更にコントロールゲートcG
のカップリング容計により電圧VDD分だけプラスにシ
フトするので、y方向の電界が強くなり、書き込み電圧
は低くて珍い。This is because the signal at terminal KR8 charges the 70-ting gate PG positively, and furthermore, the control gate cG
Since the coupling capacitor causes a positive shift by the voltage VDD, the electric field in the y direction becomes stronger, and the write voltage is unusually low.
3)次にリコール動作を回路図第1図(a)と、リコー
ル動作のタイミング図を示す第1図(g)と、K2FR
OM 101の構造を示す第1図(θ)と、E”PRO
M101の特性を示す第1図(f)を用いて説明する。3) Next, the circuit diagram of the recall operation is shown in Figure 1 (a), the timing diagram of the recall operation is shown in Figure 1 (g), and the K2FR.
Figure 1 (θ) showing the structure of OM 101 and E”PRO
This will be explained using FIG. 1(f) showing the characteristics of M101.
リコールに入る前のS]’tAM100の状態を状態T
n’ Iと呼び、リコール後のSRAM 100の状態
を状態Tnと呼ぶ。状態Tn−8でSRAM 100の
情報がHのとき、タイミング同第1図Q渣用いてリコー
ル信号が入った場合を考える。第1図(Wに示すように
端子VR○が立下が9端子φBITとワードiwbが立
上がった時)−ド。、はハーフレベル(約;VDD位)
に、ノード互は。■になる。The state of S]'tAM100 before entering the recall is the state T
n' I, and the state of the SRAM 100 after recall is called state Tn. Let us consider a case in which a recall signal is input using the same timing as Q in FIG. 1 when the information in the SRAM 100 is H in state Tn-8. FIG. 1 (When the terminal VR○ falls and the 9 terminal φBIT and the word iwb rise as shown in W). , is half level (approx. around VDD)
, the nodes are mutual. ■ Become.
しかる後、第1図伝)に示すように端子φBXTとワー
ド線WLが立下ると、ノードQ、はVTPのレベルにな
りノード司はOVになる。Thereafter, as shown in Figure 1), when the terminal φBXT and the word line WL fall, the node Q becomes the level of VTP and the node Q becomes OV.
一方状pTn−,でSRAM100の情報がLのときは
、第1図(g)VC示すように端子VRaが立下がり、
端子tjyBxcとワード線WLが立上がった時、ノー
ドQ、はハーフレベル(約ヲVDD ) Kノードiは
0vになるー しかる後、第1図(g)に示すように端
子φB工Tとワード線WLが立下るととノードQ。When the information in the SRAM 100 is L in one-sided pTn-, the terminal VRa falls as shown in FIG. 1(g) VC,
When the terminal tjyBxc and the word line WL rise, the node Q becomes half level (approximately VDD) and the K node i becomes 0V.After that, as shown in Fig. 1(g), the terminal φB and the word line When line WL falls, node Q.
はVTP C1v ヘルK、ノードb、はoVVcなる
、結局、第1 IMI(g)に示すようにセレクトゲー
ト端子SGが立上る前には状態Tn−1の8RAM10
0の情報によらずノードQ1ばvTPのレベルに、ノー
ド司はOVKなる。この状態でセレクトゲート端子8G
を第1図伝)に示すように立上げると、第1図(a)の
トランジスタ7のフローティングゲート11の電子の有
無によって、ノードQ、の電位が決1つてくる。フロー
ティングゲートF()の電位は容ダ結合の量も大きいコ
ントロールゲート端子CGの電位と、書き込まれた電子
量に比例する。is VTP C1v Hell K, and node b is oVVc.In the end, as shown in the first IMI (g), before the select gate terminal SG rises, the 8RAM10 is in the state Tn-1.
Regardless of the information of 0, the node Q1 becomes OVK at the vTP level. In this state, select gate terminal 8G
When the voltage is raised as shown in Figure 1, the potential of the node Q is determined depending on the presence or absence of electrons in the floating gate 11 of the transistor 7 in Figure 1(a). The potential of the floating gate F() is proportional to the potential of the control gate terminal CG, which has a large amount of capacitive coupling, and the amount of written electrons.
よってフローティングゲート11に電子が書き込捷して
いる場合、すなわちフローティングゲート11に電子が
ある場合(これをストア1の状態という)、フローティ
ングゲートPG下のチャネルl、は正孔が誘起され、E
2FROM1’01 (7)電流特性は第1図(f)の
書き込み状態すのようになり、Vco=OVで電流が流
れない。但しVOGはコントロールゲートに印加される
電圧を示す。よってノードQはVTPレベルのままで、
ノードdはOvである、このとき第1図(g)に示すよ
うに端子viaの電圧を徐々に立上げると、そのままノ
ードQはHにノード互はLになる。Therefore, when electrons are being written into the floating gate 11, that is, when there are electrons in the floating gate 11 (this is called the store 1 state), holes are induced in the channel l under the floating gate PG, and E
2FROM1'01 (7) The current characteristics are as shown in the write state shown in FIG. 1(f), and no current flows when Vco=OV. However, VOG indicates the voltage applied to the control gate. Therefore, node Q remains at VTP level,
Node d is at Ov. At this time, as shown in FIG. 1(g), when the voltage at terminal via is gradually raised, node Q becomes H and the other nodes become L.
一方フローティングゲート11に電子で書き込まれてな
い場合すなわちブローティングゲート11に電子がない
場合(これン・ストア0の状態といつ)、フローティン
グゲートFGFのチーヤネル!、はがPROM1’01
の特性が第1図(f)の消去状態Cであるので、vce
=ovでドレイン15とソース130間に電流が流れる
状態となる。よってセレクトゲート端子8Gへの信号が
立上がるとノードQ、の富、荷は放電されノードQはO
Vとなり、ノード石もOVのままである。ノードQとノ
ードQ、 VC存在する浮遊容量はトランジスタ接続数
により必然的にノードQの方が大きくなる。このとき端
子VROの電圧をゆっくり立上げると、ノードQ。On the other hand, if the floating gate 11 is not written with electrons, that is, if there are no electrons in the floating gate 11 (when this state is 0), the channel of the floating gate FGF! , Haga PROM1'01
Since the characteristic of is the erased state C in FIG. 1(f), vce
=ov, a state is reached in which current flows between the drain 15 and the source 130. Therefore, when the signal to the select gate terminal 8G rises, the wealth and charge of the node Q are discharged, and the node Q becomes O.
It becomes V, and the node stone also remains OV. The stray capacitance existing between node Q and node Q and VC is inevitably larger at node Q depending on the number of transistors connected. At this time, if the voltage at terminal VRO is slowly raised, node Q.
ノード互両方とも0vであるが、浮遊容量の差にヨリ、
ノードQ、の立土夛が遅れ、ノードo、 ij、 Lに
ノードQ、はHに状態が決る。このように、ストア前の
SRAM100の情報會、ストア動作によりいったんが
FROM 101に書き込み、次にリコール動作によっ
て再びIlf12FROM101から8RAM100に
呼び戻すことが可能になる。Both nodes are 0V, but due to the difference in stray capacitance,
The establishment of node Q is delayed, and the state of node Q is determined to be H in nodes o, ij, and L. In this way, it is possible to write information to the SRAM 100 before the store, write it once to the FROM 101 by the store operation, and then recall it from the Ilf12FROM 101 to the 8RAM 100 by the recall operation.
以上のことから第1の実施例である第1図(a)の回路
によれば
■ 19RAM100本来の読出し/書き込み動作がで
きる。From the above, the circuit of FIG. 1(a), which is the first embodiment, can perform the read/write operations inherent to the 19RAM 100.
■ ストア動作によってSRAM100のデータiFi
2FROM 101に書き込むことができかつK”FR
OM 101のデータは不揮発性なので電源を切っても
その情報は消えない。■ SRAM100 data iFi by store operation
Can write to 2FROM 101 and K”FR
The data in OM 101 is non-volatile, so the information will not disappear even if the power is turned off.
■ リコール動作によってT!”FROM 101のデ
ータ’iSRAM i OOr/c呼び戻すことができ
る。■ T by recall action! ``Data from FROM 101'' iSRAM i OOr/c can be recalled.
■ E”FROM 101 Kデータをストアしていて
も、S RA 14100の動作はそれとは関係なしに
通常のSRAMとして使用することができる。■ E"FROM 101 Even if it stores K data, the SRA 14100 can be used as a normal SRAM regardless of its operation.
よって不揮発性RAMの本来の機能を完全に満たしてい
る。かツC! M OSから成るS RA M 100
に1つのトランジスタのみ追加することによって構成さ
れるので、回路が筒部でかつセル面積も少なくて済み、
集積度の高い工Cを得るのに最適な構成である。Therefore, it completely satisfies the original functions of nonvolatile RAM. Katsu C! S RAM 100 consisting of M OS
Since it is constructed by adding only one transistor to the circuit, the circuit is a cylinder and the cell area is small.
This is the optimal configuration for obtaining a highly integrated process C.
第2図は第11M1(a)に示す第1の実施例のリコー
ル動作を安定させるために容量12を追加したものであ
るc、4!;”PftOMl 01のストア0の状態ラ
リコールする時、第1図(a)では浮遊容量の差を利用
して、ノードQとノード互の立上りの差からSRAM1
00の状態を決めていたが、ノードQ側Kg−[12を
追加することによって、)−ドQとノード互の立上りに
は一層の差がつき安定して動作させることが可能になる
。Fig. 2 shows the first embodiment shown in Fig. 11M1(a) with a capacitance 12 added to stabilize the recall operation, c, 4! "When recalling the state of store 0 of PftOMl 01, in FIG. 1(a), using the difference in stray capacitance, the SRAM1 is
00 was determined, but by adding Kg-[12 on the node Q side, there is a further difference in the rises between the )-do Q and the nodes, making it possible to operate stably.
ストア1の状態をリコールする場合は、容量12によら
ず第1の実施例と全く同じ動作をする。When recalling the state of store 1, the operation is exactly the same as in the first embodiment, regardless of the capacity 12.
このように第2図に示す第2の実施例によればリコール
動作のさらに安定な不揮発性RAMを得ることができる
。As described above, according to the second embodiment shown in FIG. 2, a nonvolatile RAM with even more stable recall operation can be obtained.
第3図は第1図(a)に示す第1の実施例全簡単にした
ものである。つまυ第1図(a)の回路図では。FIG. 3 is a simplified version of the first embodiment shown in FIG. 1(a). In the circuit diagram of Figure 1(a).
第1図(θ)の構造図にみられるように、フローティン
グゲートFGの電子を消去するのに、湧い絶縁Jpi!
tox1 を介して端子ER8からFowlev−No
rdhpim電流として抜いていた。As seen in the structural diagram of FIG. 1 (θ), spring insulation Jpi! erases the electrons in the floating gate FG!
Fowlev-No from terminal ER8 via tox1
It was unplugged as rdhpim current.
第3の実施例を示す第3図では、フローティングゲート
FGの電子を消去するのに、セレクトゲート端子8Gか
ら薄い絶縁III tOX5 ’fc介して行う方法で
ある。この第6の実施例によれば第1図(p)の端子E
R8には高電圧をかける必要がなくなり0V固定でよい
。従ってN+のソース14とP+のチーヤネルストッバ
(図示せず)との間隔は近くてよいことになり、メモリ
ーセル部の集積度を高めることに役立つ。In FIG. 3 showing the third embodiment, the electrons in the floating gate FG are erased from the select gate terminal 8G via a thin insulator III tOX5'fc. According to this sixth embodiment, the terminal E in FIG. 1(p)
There is no need to apply a high voltage to R8, and it can be fixed at 0V. Therefore, the distance between the N+ source 14 and the P+ channel stopper (not shown) may be close, which helps increase the degree of integration of the memory cell section.
第4図は第3の実施例を示す第3図をさらに筒部にした
もので、 F”PR,OM 102内のトランジスタ7
において、フローティングゲートPGと強い容量結合し
ていたコントロールゲート端子0’G金省いたものであ
る。FIG. 4 shows a further cylindrical portion of FIG. 3 showing the third embodiment, and the transistor 7 in the F"PR,OM 102.
In this case, the control gate terminal 0'G, which was strongly capacitively coupled to the floating gate PG, was omitted.
第4の実施例を示す第4図は、コントロールゲート端子
CGを省いたかわp K’ )ランジスタフのドレイン
とフローティングゲートFGに強い容量結合を持たせ、
第3の実施例と同様な働きをなした回路例である。FIG. 4 shows the fourth embodiment, in which the control gate terminal CG is omitted.
This is an example of a circuit that functions similarly to the third embodiment.
第5図(a)と第5図(b)は第5の実施例で、第1図
(a)に示すメモリーセル102に一定電圧しがかから
ないようにし、特に第1図(a)に示すEj”P E
0 Mlolのセル内のデータ保持特性を良くするため
に行なった実施例である。なおメモリーセルアレイ10
3は多数のメモリーセル102カC:、成る。FIGS. 5(a) and 5(b) show a fifth embodiment in which a constant voltage is not applied to the memory cell 102 shown in FIG. 1(a), and in particular, the memory cell 102 shown in FIG. Ej”P E
This is an example carried out to improve data retention characteristics in a 0 Mlol cell. Note that the memory cell array 10
3 consists of a large number of memory cells 102C:.
第5図(a)はVpp側からの定電圧をっ〈勺、それを
Fobのトランジスタ13のゲートで受ける。トランジ
スタ13は飽和領域で動作させた定電流として働き、電
源電圧VDDの変動は全てこのトランジスタ13のソー
スト747間電圧として吸収されるので、メモリーアレ
イ103にかかる電圧は一定となる。E’FROM10
1のセル円では1山常のSRAM動作時には端子SGF
:r、Lレベルであり第1図(a)のトランジスタ7に
は電流は流れないが、微少なオフリーク電流は流れる。In FIG. 5(a), a constant voltage from the Vpp side is received by the gate of the transistor 13 of the FOB. The transistor 13 operates as a constant current operated in the saturation region, and all fluctuations in the power supply voltage VDD are absorbed as the voltage between the source and the source 747 of this transistor 13, so the voltage applied to the memory array 103 becomes constant. E'FROM10
When the cell circle is 1, the terminal SGF is
:r, L level, and no current flows through the transistor 7 of FIG. 1(a), but a slight off-leak current flows.
E2FROMi01のセルにかかる宵、圧が大きくなる
と、このオフリ−り電流が大きくなり、ついにはフロー
テイングゲ−)PGへの電子の書き込みを行なって、本
来あるデータを保持できなくなることがある。このよう
な弊害金防ぐため定電圧、定電流回路を利用して第s
191 (FL)は、メモリーセル102には一定の電
圧しかかからないようにしメモリー保持特性の安定を図
った回路である。When the voltage applied to the E2FROM Mi01 cell increases, this off-state current increases, and eventually electrons are written to the floating gate (PG), making it impossible to retain the original data. In order to prevent such negative effects, constant voltage and constant current circuits are used to
191 (FL) is a circuit designed to stabilize memory retention characteristics by applying only a constant voltage to the memory cell 102.
第5図(b)は接地側からの定電圧をNchMO8)ラ
ンジスタで受けた定電圧、定電流回路で、同様にメモリ
ーセル102には〒定電圧しかかからないようにしメモ
リー保持特性の安定を図った回路である。Figure 5(b) shows a constant voltage/constant current circuit that receives a constant voltage from the ground side through an NchMO8) transistor, and similarly only a constant voltage is applied to the memory cell 102 to stabilize the memory retention characteristics. It is a circuit.
第6図は定電圧回路を直列に接続し、メモリーセル10
2に一定電圧がかかるようにしてメモリー保持特性の安
定を図った回路である。Figure 6 shows a memory cell 10 connected in series with constant voltage circuits.
This circuit aims to stabilize the memory retention characteristics by applying a constant voltage to 2.
このように本発明によればC!M5 Sから成る5Ft
A’M100にただ1つのトランジスタを追加すること
のみによって不揮発性RAM’i実現できるので、メモ
リーセルの面積を小さくできる。さらKg2の実施例の
如くセレクトゲート端子SGからフローテイングゲ−)
FGの電子を抜くことによってメモリーセルの面積を一
層小さくすることができる。In this way, according to the present invention, C! 5Ft consisting of M5 S
Since a non-volatile RAM'i can be realized by adding only one transistor to A'M100, the area of the memory cell can be reduced. Furthermore, as in the embodiment of Kg2, a floating gate is connected from the select gate terminal SG.
By removing electrons from FG, the area of the memory cell can be further reduced.
よって大容量で高集積化の工Cには本発明は最も適した
回路であり、単にメモリICばかりでなく、カスタムI
C内蔵用のセルとしても使われ、その応用分野は極めて
広い。Therefore, the present invention is the most suitable circuit for large-capacity, highly integrated circuits, and is suitable not only for memory ICs but also for custom ICs.
It is also used as a cell for incorporating C, and its application fields are extremely wide.
第1図(a)は、本発明の不揮発性RAMの第1の実施
例の回路図。
第、1図(b)はSRAMの通常動作時に各端子(C印
加する電圧値を示す図。
第1図(a)は、S RA MからE”P、ROMへの
ストア動作の1例のタイミング図。
第1図(a)は、EIRAMからに2P、R0’Mへの
ストア動作の他の1例のタイミング図。
第11采(θ)は、E”FROMから8 RA Mへの
リコール動作のタイミング図、
第1図(f)は、TB”FROMセルの断面構造図第1
図(ロ))は% R”F ROMセルの特性図第2図は
、本発明の不揮発性FTAMの第2の実施例の回路図
第3図は本発明の不揮発性RAMの第3の実施例の回路
図
第4図は本発明の不揮発性RAMの第4の実施例の回路
図
第5図←)と(b)は本発明の第5の実施例でそれぞれ
本発明の不揮発性RAMを最適に動作させるための回路
図
第6図は本発明の第6の実施例で本発明の不揮発性RA
M’ii’7最適に動作させるための回路図である。
1・・・PチャネルM01’!)ランジスタ2・・・P
チーヤネルMOB )ランジスタ3・・・NチャネルM
O8)ランジスタ4・・・1Jチヤネルl#O8)ラン
ジスタ5・・・Nチーヤネルb’8)ランジスタロ・・
・NチャネルM08トランジスタ7・・・NチャネルM
O8)ランジスタ8・・・PチャネルMO8)ランジス
タ9・・・PチャネルM OB )ランジスタ10・・
・NチャネルMOE! )、yンジスタ11・・・フロ
ーティングゲート
12・・・コンデンサ
13・・・Pウェル基板
14・・・N+拡散層
15・・・N+拡散層
16・・・N 拡散層
17・・・第1層ポリシリコン
18・・・第2層ポリシリコン
100・・・SRAM
101 ・・・E”FROM
102・・・メモリーセル
103・・・メモリーアレイ
以 上
出願人 セイコー電子工業株式会社
代理人 弁理士 最上 務
第1図C)
ca ca−[]−
36−「]−36−[]−
e
第2図
第4図
第5図(a) 第5図(b)
り56図FIG. 1(a) is a circuit diagram of a first embodiment of the nonvolatile RAM of the present invention. Figure 1(b) is a diagram showing the voltage values applied to each terminal (C) during normal operation of the SRAM. Figure 1(a) is an example of a store operation from SRAM to E''P and ROM. Timing diagram. Figure 1 (a) is a timing diagram of another example of the store operation from EIRAM to 2P and R0'M. The 11th button (θ) is the recall from E"FROM to 8 RAM M. Figure 1(f) is a timing diagram of the operation.
Fig. 2 is a circuit diagram of the second embodiment of the non-volatile FTAM of the present invention; Fig. 3 is a diagram of the third embodiment of the non-volatile RAM of the present invention. Example circuit diagram Figure 4 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the non-volatile RAM of the present invention. Figures 5 and 5 (b) are the fifth embodiment of the present invention, respectively. A circuit diagram for optimal operation is shown in FIG. 6, which is a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram for optimally operating M'ii'7. 1...P channel M01'! )Ran resistor 2...P
Channel MOB) Transistor 3...N channel M
O8) Ransistor 4...1J channel l#O8) Ransistor 5...N channel b'8) Ransistor...
・N-channel M08 transistor 7...N-channel M
O8) Transistor 8...P channel MO8) Transistor 9...P channel MOB) Transistor 10...
・N channel MOE! ), y resistor 11...floating gate 12...capacitor 13...P well substrate 14...N+ diffusion layer 15...N+ diffusion layer 16...N diffusion layer 17...first layer Polysilicon 18...Second layer polysilicon 100...SRAM 101...E''FROM 102...Memory cell 103...Memory array and above Applicant: Seiko Electronic Industries Co., Ltd. Agent Patent attorney Tsutomu Mogami Figure 1 C) ca ca-[]- 36-"]-36-[]- e Figure 2 Figure 4 Figure 5 (a) Figure 5 (b) Figure 56
Claims (1)
タティックRAMと5v以下で書き込めるROMにより
構成された不揮発性RAM。 (2)前記ROMのソースとドレイン間に、薄い絶縁膜
を介して、第1のゲートと第2のゲートを直列に接続す
るとともに、その接続点付近のチーヤネルより第2のゲ
ートに電子を注入することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の不揮発性RAM。 (3)前記(’!MOSインバータの出力をプリチャー
ジ後1第1のゲート下のチャネルを導通して、ROMの
情@をRAMに伝えることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の不揮発性RAM0(4)前記インバータ出
力と前記ROM’j7接続する節点に、容量を接続した
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の、不揮発
性RAM0[Claims] A non-volatile RAM composed of a CMOS static RAM composed of a CMOS inverter and a ROM that can be written at 5V or less. (2) A first gate and a second gate are connected in series between the source and drain of the ROM via a thin insulating film, and electrons are injected into the second gate from a channel near the connection point. A nonvolatile RAM according to claim 1, characterized in that: (3) After precharging the output of the ('!MOS inverter), the channel under the first gate is made conductive to transmit the information of the ROM to the RAM. Nonvolatile RAM0 (4) A nonvolatile RAM0 according to claim 1, characterized in that a capacitor is connected to a node connecting the inverter output and the ROM'j7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58247919A JPS60136995A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Nonvolatile ram |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP58247919A JPS60136995A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Nonvolatile ram |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60136995A true JPS60136995A (en) | 1985-07-20 |
Family
ID=17170503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP58247919A Pending JPS60136995A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Nonvolatile ram |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60136995A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62217493A (en) * | 1986-02-27 | 1987-09-24 | Fujitsu Ltd | Semiconductor nonvolatile memory device |
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1983
- 1983-12-26 JP JP58247919A patent/JPS60136995A/en active Pending
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