JPS63276790A - Semiconductor nonvolatile memory - Google Patents
Semiconductor nonvolatile memoryInfo
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- JPS63276790A JPS63276790A JP62112068A JP11206887A JPS63276790A JP S63276790 A JPS63276790 A JP S63276790A JP 62112068 A JP62112068 A JP 62112068A JP 11206887 A JP11206887 A JP 11206887A JP S63276790 A JPS63276790 A JP S63276790A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はソースもしくはドレーンのどちらか一方が基板
と電気的に短絡しているエンハンス型MOSトランジス
タを書き込み状態とし、エンハンス型MOSトランジス
タを非書き込み状態とするメモリ素子を、複数個マトリ
クス状に配列した半導体不揮発性メモリに関し、特にア
ドレストランジスタと称せられるスイッチング素子をマ
トリクス内から排することによる高集積化に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention puts an enhanced MOS transistor whose source or drain is electrically shorted to the substrate into a writing state, and puts the enhanced MOS transistor into a non-writing state. The present invention relates to a semiconductor nonvolatile memory in which a plurality of memory elements to be used as states are arranged in a matrix, and in particular to high integration by eliminating switching elements called address transistors from the matrix.
半導体不揮発性メモリにおいて最も集積度の高いものは
、I T r / 1セル方式と呼ばれるものであり、
1ビツトが1つのメモリ素子のみで構成されているもの
である。読み出し専用もしくは一度だけ書き込み可能な
読み出し専用メモリの場合は、ドレーン電極が同一の信
号線に接続されたメモリ素子同士のソース電極とゲート
電極を、それぞれ異なる信号線に接続されるように配列
すれば、メモリ素子がノーマリオン状態であってもノー
マリオフ状態であってもアドレス指定が可能である−の
で、I T r / 1セル方式が可能であることは公
知である。かかる例を第3図に示す。The type with the highest degree of integration among semiconductor nonvolatile memories is called the ITr/1 cell type.
One bit consists of only one memory element. In the case of a read-only memory or a read-only memory that can be written only once, memory elements whose drain electrodes are connected to the same signal line can be arranged so that their source and gate electrodes are connected to different signal lines. It is well known that the ITr/1 cell system is possible because addressing is possible whether the memory element is normally on or normally off. Such an example is shown in FIG.
第3図におけるメモリマトリクスは、メモリ素子331
.362.666.634で示したメモリ素子から成り
、ドレーン電極に接続したそれぞれ異なる信号線301
.302を有し、ゲート電極に接続したそれぞれ異なる
信号線311.612を有し、ソース電極に接続したそ
れぞれ異なる信号線321.622を有している。The memory matrix in FIG. 3 includes memory elements 331
.. 362.666.634, and different signal lines 301 connected to the drain electrodes.
.. 302, different signal lines 311, 612 connected to the gate electrode, and different signal lines 321, 622 connected to the source electrode.
例えば、メモリ素子631のデータを読み出す時は、こ
のメモリ素子631のドレーン電極に接続した信号線3
01と、このメモリ素子361のゲート電極に接続した
信号線611、もしくはこのメモリ素子661のソース
電極に接続した信号線321とでアドレス指定ができる
から、アドレストランジスタは不要である。For example, when reading data from the memory element 631, the signal line 3 connected to the drain electrode of the memory element 631
01 and the signal line 611 connected to the gate electrode of this memory element 361 or the signal line 321 connected to the source electrode of this memory element 661, address transistors are not required.
しかしながら、ドレーンに接続する信号線とソースに接
続する信号線とが交差するように配線しなげればならな
いということは、両者を一層のアルミニウムで配線でき
ないことを意味しており、アルミニウム配線を二層にす
るか、一方の配線を拡散層で形成するなどの工夫が必要
であった。However, the fact that the signal line connected to the drain and the signal line connected to the source must be wired so that they intersect means that it is not possible to wire both with a single layer of aluminum; It was necessary to devise measures such as forming a layer or forming one of the wirings with a diffusion layer.
二層のアルミニウム配線は製造コストの増加を招くため
、通常は拡散層の配線が用いられていたが、拡散層はア
ルミニウムに比べ抵抗が桁違いに高いから、配線の時定
数が非常に大きくなり、高速動作を妨げるという問題が
あった。Double-layer aluminum wiring increases manufacturing costs, so normally diffusion layer wiring is used, but since the resistance of the diffusion layer is orders of magnitude higher than that of aluminum, the time constant of the wiring is extremely large. , there was a problem that it hindered high-speed operation.
1つ1つのメモリ素子にアドレストランジスタを付加し
た、いわゆる2 T r / 1セル方式であれば、拡
散層配線が不要であることは公知であるが、集積度の点
で不利であることは明らかである。It is well known that the so-called 2Tr/1 cell system, in which an address transistor is added to each memory element, does not require diffusion layer wiring, but it is clear that it is disadvantageous in terms of integration. It is.
そこで本発明の目的は、一層のアルミニウム配線でI
T r / 1セル方式を可能とする手段を提供するも
のである。Therefore, an object of the present invention is to
This provides a means to enable the T r /1 cell system.
本発明の特徴は、ソースもしくはドレーンのどちらか一
方が基板と電気的に短絡している複数のエンハンス型M
OSトランジスタト、ソースモトレーンも基板と電気的
に短絡していない複数のエンハンス型MO3)ランジス
タのうちの任意の2つからなる組み合せを用い、基板と
電気的に短絡していない端子同士が接点となるよう直列
に接続し、かつこの2つのトランジスタのゲート電極を
それぞれ異なる信号線に接続したものを一単位としてマ
トリクス状に配列したことである。A feature of the present invention is that a plurality of enhanced type M
OS transistors and source motoranes also use a combination of any two of the multiple enhanced MO3) transistors that are not electrically shorted to the board, and the terminals that are not electrically shorted to the board are contacts. The two transistors are connected in series so that the gate electrodes of the two transistors are connected to different signal lines, and are arranged in a matrix as one unit.
本発明の構成がI T r / 1セル方式を可能なら
しめる理由は、各々のメモリ素子が、直列に接続された
隣のメモリ素子のアドレストランジスタとして機能する
からである。The reason why the configuration of the present invention enables the I T r /1 cell system is that each memory element functions as an address transistor for an adjacent memory element connected in series.
実施例に基づいた以下の説明により、本発明の特徴がい
かにして問題点を解決しているかが明らかになるであろ
う。The following description based on examples will make it clear how the features of the invention solve the problems.
第2図は本発明でメモリ素子として使用しているエンハ
ンス型MOSトランジスタの一実施例であり、基本部分
の断面を示したものである。FIG. 2 shows an embodiment of an enhanced type MOS transistor used as a memory element in the present invention, and shows a cross section of the basic part.
第2図におけるエンノ・ンス型MOSトランジスタはn
チャネルの例であり、p形の基板201上に基板201
との接続を容易にするためのp形拡散領域202を有し
、n形ドレーン206とn形ソース204を有し、p形
拡散領域202とトレー7206に同時に接続するドレ
ーン電極211を有し、ソース電極212を有し、ゲー
ト絶縁膜221上にゲート電極213を有している。The Enno-nce type MOS transistor in Fig. 2 is n
This is an example of a channel, with a substrate 201 on a p-type substrate 201.
It has a p-type diffusion region 202 to facilitate connection with the tray 7206, an n-type drain 206 and an n-type source 204, and a drain electrode 211 connected to the p-type diffusion region 202 and the tray 7206 at the same time. A source electrode 212 is provided, and a gate electrode 213 is provided on a gate insulating film 221 .
第2図において、ソース電極212に対してドレーン電
極211に正電圧を印加すれば、p形の基板201とn
形ソース204からなるp −n接合ダイオードは順方
向となるから、ドレーン電極211とソース電極212
はゲート電極216の電位によらず導通状態となる。In FIG. 2, if a positive voltage is applied to the drain electrode 211 with respect to the source electrode 212, the p-type substrate 201 and n
Since the p-n junction diode consisting of the shaped source 204 is in the forward direction, the drain electrode 211 and the source electrode 212
becomes conductive regardless of the potential of the gate electrode 216.
これに対し、ドレーン電極211に対してソース電極2
12に正電圧を印加する場合は、204のn形拡散領域
はドレーンとして、また203のn形拡散領域はソース
として機能するから、203のn形拡散領域が基板20
1と短絡していても通常のエンハンス型MOSトランジ
スタとして動作する。On the other hand, the source electrode 2 with respect to the drain electrode 211
When applying a positive voltage to the substrate 20, the n-type diffusion region 204 functions as a drain and the n-type diffusion region 203 functions as a source.
Even if it is short-circuited to 1, it operates as a normal enhanced type MOS transistor.
すなわち第2図の構造は、基板と短絡している側をソー
スとして使用するかドレーンとして使用するかにより、
通常のエンハンス型MOSトランジスタとしても、また
常時導通状態の素子とじても使用できるのである。通常
のエンハンス型MOSトランジスタはノーマリオフであ
るから、短絡側をドレーンとした常時導通状態と区別が
でき、したがってメモリとして使用できるのである。In other words, the structure shown in Figure 2 depends on whether the side shorted to the substrate is used as a source or a drain.
It can be used either as a normal enhanced MOS transistor or as a normally conductive element. Since a normal enhanced type MOS transistor is normally off, it can be distinguished from a normally conductive state with the shorted side as the drain, and therefore can be used as a memory.
なお基板と短絡させる手段はどのようなものでもよい。Note that any means may be used to short-circuit with the substrate.
またpチャネルを用いても全く同様である。Furthermore, the same effect can be obtained even if a p-channel is used.
第1図は本発明によるメモリマトリクスの一実施例であ
る。メモリマトリクスは、本発明で使用するメモリ素子
131.162.133.134から成り、基板と短絡
している可能性のあるソースもしくはドレーン電極に接
続したそれぞれ異なる信号線101.102を有し、ゲ
ート電極に接続したそれぞれ異なる信号線111.11
2.116.114を有している。FIG. 1 shows an embodiment of a memory matrix according to the present invention. The memory matrix consists of memory elements 131.162.133.134 used in the invention, each having a different signal line 101.102 connected to the source or drain electrode, which may be shorted to the substrate, and the gate Different signal lines 111.11 connected to the electrodes
2.116.114.
メモリ素子同士の接点は基板と短絡していない側にして
あり、信号線101あるいは102と接続する側は、情
報の書き込み状態によって基板と短絡している場合と短
絡していない場合とがある。The contacts between the memory elements are on the side that is not short-circuited to the substrate, and the side connected to the signal line 101 or 102 may or may not be short-circuited to the substrate depending on the state of writing information.
前述した第2図の説明から明らかなように、それぞれの
メモリ素子の書き込み状態の如何によらず、101の信
号線をソースとして使用すれば、この信号線101に接
続したメモリ素子131゜162は通常のエンハンス型
MOSトランジスタとして動作し、102の信号線をソ
ースとして使用すれば、この信号線102に接続したメ
モリ素子166.164は通常のエンハンス型MOSト
ランジスタとして動作する。As is clear from the above explanation of FIG. 2, if the signal line 101 is used as a source, regardless of the writing state of each memory element, the memory elements 131 and 162 connected to the signal line 101 will be By operating as a normal enhancement type MOS transistor and using the signal line 102 as a source, the memory elements 166 and 164 connected to this signal line 102 operate as a normal enhancement type MOS transistor.
そこで例えば161のメモリ素子の情報を読み出す時は
、このメモリ素子131に接続した信号線101をドレ
ーンとし、このメモリ素子161に直列に接続されたメ
モリ素子133に接続した信号線102をソースとし、
このメモリ素子136のゲート電極に接続した信号線1
12に電圧を与えてメモリ素子136を導通状態にして
やり、他のゲートの信号線111.116.114をO
vにしてやるのである。もし情報を読み出そうとするメ
モリ素子131が書き込み状態であれば、このメモリ素
子161に接続した信号線101をドレーンとすること
でこのメモリ素子131は常時導通状態であるから、ド
レーンとした信号線101とソースとした信号線102
の間は、メモリ素子131と隣のメモリ素子163を通
して導通状態となる。Therefore, for example, when reading information from memory element 161, the signal line 101 connected to this memory element 131 is used as the drain, the signal line 102 connected to the memory element 133 connected in series to this memory element 161 is used as the source,
Signal line 1 connected to the gate electrode of this memory element 136
12 to make the memory element 136 conductive, and the signal lines 111, 116, and 114 of the other gates are turned OFF.
Let's make it v. If the memory element 131 from which information is to be read is in a write state, the signal line 101 connected to this memory element 161 is set as a drain, and since this memory element 131 is always in a conductive state, the signal line 101 connected to this memory element 161 is set as a drain. line 101 and signal line 102 as source
During this period, conduction occurs through the memory element 131 and the adjacent memory element 163.
情報を読み出そうとするメモリ素子131が非書き込み
状態であれば、メモリ素子161のゲート電極に接続し
た信号線111に電圧を与えない限り非導通状態である
から、ドレーンとした信号線101とソースとした信号
a102の間は非導通状態となる。この時たとえドレー
ンとした信号線101を共有するメモリ素子162が導
通状態であったとしてもかかるメモリ素子132に直列
に接続されたメモリ素子134が非導通状態であるから
情報を読み出そうとするメモリ素子161から情報を読
み取る上での支障はない。すなわち情報を読み出そうと
するメモリ素子131に対して、直列に接続されたメモ
リ素子136がアドレストランジスタとして機能してい
るから、情報を読み出そうとするメモリ素子131の情
報だけを読み取ることが可能となるのである。If the memory element 131 from which information is to be read is in a non-writing state, it will be in a non-conducting state unless a voltage is applied to the signal line 111 connected to the gate electrode of the memory element 161. A non-conducting state occurs during the source signal a102. At this time, even if the memory element 162 that shares the signal line 101 used as a drain is in a conductive state, the memory element 134 connected in series to this memory element 132 is in a non-conductive state, so an attempt is made to read information. There is no problem in reading information from the memory element 161. In other words, since the memory element 136 connected in series functions as an address transistor for the memory element 131 from which information is to be read, it is possible to read only the information of the memory element 131 from which information is to be read. It becomes possible.
他のメモリ素子の情報を読み取る場合も、それぞれ隣の
メモリ素子をアドレストランジスタとして使用すること
は同様であり、1つの素子がメモリ素子とアドレストラ
ンジスタの2つの役目を果たしていることが、I T
r / 1セルを可能ニしている理由である。When reading information from other memory elements, each adjacent memory element is used as an address transistor in the same way, and the fact that one element plays the dual role of a memory element and an address transistor means that IT
This is the reason why r/1 cells are possible.
第1図において、ゲート電極に接続した信号線111.
112,113,114は、ゲート電極に使用される多
結晶シリコンなどがそのまま配線に使わ、れることが普
通であるから、アルミニウム配線と交差することに支障
はない。In FIG. 1, signal line 111. connected to the gate electrode.
112, 113, and 114 are normally made of polycrystalline silicon or the like used for gate electrodes and are used as wiring, so there is no problem in intersecting aluminum wiring.
基板と短絡している可能性のあるソースもしくはドレー
ン電極に接続した信号線101.102は交差しないか
ら、一層のアルミニウム配線で形成することができる。Since the signal lines 101 and 102 connected to the source or drain electrodes, which may be short-circuited to the substrate, do not intersect, it can be formed with a single layer of aluminum wiring.
したがって第1図のようにマトリクスを組めば、一層の
アルミニウム配線でI T r/lセル方式が可能とな
るのである。Therefore, if a matrix is constructed as shown in FIG. 1, an I T r/l cell system can be achieved with a single layer of aluminum wiring.
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、一層の
アルミニウム配線でI T r/lセル方式が可能とな
り、その効果は非常に大きい。特にメモリ部の面積が信
号伝播速度やチップサイズに大きく影響する大容量メモ
リに応用すれば、その効果は更に甚大である。As is clear from the above description, according to the present invention, the I T r/l cell system is possible with a single layer of aluminum wiring, and its effects are very large. In particular, the effect is even more significant when applied to large-capacity memories, where the area of the memory section greatly affects signal propagation speed and chip size.
第1図は本発明の一実施例におけるメモリマトリクスの
構成を示す回路図、第2図は本発明でメモリ素子として
使用しているエンノ・ンス型MOSトランジス、りの一
実施例を示す断面図、第3図は従来技術によるメモリマ
トリクスの構成を示す回路図である。
101.102.111.112.116.114・・
・・・・信号線、
131.132.136.164・・・・・・メモリ素
子。
第1因
13L132.133.134. メモリ卑予第2図FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a memory matrix in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of an Enno-nce type MOS transistor used as a memory element in the present invention. , FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of a memory matrix according to the prior art. 101.102.111.112.116.114...
...Signal line, 131.132.136.164...Memory element. First cause 13L132.133.134. Memory base figure 2
Claims (1)
的に短絡しているエンハンス型MOSトランジスタを書
き込み状態、エンハンス型MOSトランジスタを非書き
込み状態とし、前記書き込み状態、非書き込み状態の2
つのエンハンス型MOSトランジスタの任意の組み合せ
を用い基板と電気的に絶縁された端子同士が接点となる
よう直列に接続し、かつ該2つのエンハンス型MOSト
ランジスタのゲート電極をそれぞれ異なる信号線に接続
したものを一単位としてマトリクス状に配列したことを
特徴とする半導体不揮発性メモリ。An enhanced MOS transistor whose source or drain terminal is electrically short-circuited to the substrate is set to a write state, and the enhanced MOS transistor is set to a non-write state.
An arbitrary combination of two enhanced MOS transistors are connected in series so that the terminals electrically insulated from the substrate are in contact with each other, and the gate electrodes of the two enhanced MOS transistors are connected to different signal lines. A semiconductor non-volatile memory characterized by arranging things in a matrix as a unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62112068A JPS63276790A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | Semiconductor nonvolatile memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62112068A JPS63276790A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | Semiconductor nonvolatile memory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63276790A true JPS63276790A (en) | 1988-11-15 |
Family
ID=14577254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62112068A Pending JPS63276790A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | Semiconductor nonvolatile memory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63276790A (en) |
-
1987
- 1987-05-08 JP JP62112068A patent/JPS63276790A/en active Pending
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