JP2000306391A - Method for erasure of electrically erasable memory cell - Google Patents

Method for erasure of electrically erasable memory cell

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JP2000306391A
JP2000306391A JP2000089510A JP2000089510A JP2000306391A JP 2000306391 A JP2000306391 A JP 2000306391A JP 2000089510 A JP2000089510 A JP 2000089510A JP 2000089510 A JP2000089510 A JP 2000089510A JP 2000306391 A JP2000306391 A JP 2000306391A
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William Greger Richard
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J Kelly Patrick
ジェイ ケリー パトリック
Wei Ren Chun
ウェイ レン チュン
Shin Ranbiaa
シン ランビアー
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the durability for erasing memory by applying a first voltage of a first polarity to a first-conductivity-type well. a second voltage, of the first polarity, which is by a specific value or higher larger than the first voltage in terms of an absolute value, to a second-conductivity-type drain region, and a third voltage of a second polarity to a control gate. SOLUTION: A memory device 10 is provided with an erasure circuit which selectively erases a memory cell by applying a prescribed voltage. A first voltage of a first polarity is supplied to a P-well 16 by a switch block 30a. The first voltage is a positive voltage. In the P-well 16, a P+ region 34 is formed so that the first voltage is supplied to the P-well 16. A second voltage of the first polarity is set at a voltage which is by at least 2 V larger than the first voltage in terms of an absolute value, and it is supplied to a drain region 21. The second voltage is a positive voltage, and it is supplied by a bias power supply and a switch block 30b. A third voltage of a second polarity is a negative voltage, and it is supplied by a switch block 30c.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体メモリ及びそ
の種のメモリを組み込んだデバイスに関し、特に、電気
的消去可能リードオンリメモリ(EEPROM)の製造
方法とその消去方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor memory and a device incorporating such a memory, and more particularly to a method of manufacturing an electrically erasable read only memory (EEPROM) and an erasing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】不揮発性メモリは、電力が供給されない
場合においてもその情報を保持するという特性のため
に、種々の製品において用いられている。電気的消去可
能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)
は、その内容が消去されて相異なったデータがストアさ
れることを可能にする不揮発性メモリの一種である。フ
ラッシュメモリは、プログラミングすなわち消去が個々
のセルレベルではなくセクタ毎に行なわれるようなEE
PROMの一種である。フラッシュメモリは、通常、従
来のEEPROMよりも良好な読み出しアクセス時間特
性を有している。
2. Description of the Related Art Non-volatile memories are used in various products because of their characteristics of retaining information even when power is not supplied. Electrically erasable programmable read only memory (EEPROM)
Is a type of non-volatile memory whose contents can be erased and different data stored. Flash memory has an EE where programming or erasing is performed on a sector-by-sector basis rather than at the individual cell level.
It is a kind of PROM. Flash memories typically have better read access time characteristics than conventional EEPROMs.

【0003】代表的なEEPROMデバイスはメモリセ
ルアレイを有しており、各々のセルは、浮遊ゲート及び
浮遊ゲート上の制御ゲートを有している。浮遊ゲート
は、半導体基板に形成されたソース及びドレイン領域の
間に規定されるトランジスタのチャネル上に配置されて
いる。チャネルと浮遊ゲートとの間、及び、浮遊ゲート
と制御ゲートとの間に絶縁体層が介在している。メモリ
セル構成の一つとして、所謂スタックゲート配置があ
り、その配置においては、制御ゲートが浮遊ゲートの直
上に位置している。スタックゲート構造は、例えば、米
国特許第5,077,691号及び第5,598,36
9号に記載されている。
A typical EEPROM device has a memory cell array, each cell having a floating gate and a control gate on the floating gate. The floating gate is disposed on a channel of the transistor defined between the source and drain regions formed on the semiconductor substrate. An insulator layer is interposed between the channel and the floating gate and between the floating gate and the control gate. One of the memory cell configurations is a so-called stack gate arrangement, in which a control gate is located immediately above a floating gate. Stack gate structures are described, for example, in US Pat. Nos. 5,077,691 and 5,598,36.
No. 9 is described.

【0004】別の構成としてスプリットゲート配置があ
り、制御ゲートが浮遊ゲート上まで延在しているが、浮
遊ゲートに水平方向に隣接した、トランジスタのチャネ
ル上のある領域にまでも延在している。例えば、米国特
許第5,867,425号は、そのコレクタがセンシン
グトランジスタのチャネル下のバイアスされた空乏領域
であるようなバイポーラトランジスタを含むスプリット
ゲートメモリセルが記載されている。選択トランジスタ
は、センシングトランジスタに隣接して構成されてい
る。選択トランジスタのソースは、前記バイポーラトラ
ンジスタのエミッタである。
Another configuration is a split gate arrangement, in which the control gate extends over the floating gate, but also extends to a region on the transistor channel horizontally adjacent to the floating gate. I have. For example, U.S. Pat. No. 5,867,425 describes a split-gate memory cell that includes a bipolar transistor whose collector is a biased depletion region below the channel of the sensing transistor. The selection transistor is configured adjacent to the sensing transistor. The source of the select transistor is the emitter of the bipolar transistor.

【0005】この種のメモリセルのプログラミングは、
通常、浮遊ゲートに電子を注入させることによって実行
される。逆に、消去は、浮遊ゲートから電子をトンネル
電流によって引き出すことで実現される。フラッシュメ
モリのプログラミング及び消去は、メモリにおける半導
体接合に対して、相反する要求を強要する。急峻な接合
(アブラプトジャンクション)はプログラミング速度を
増大させるが、なだらかな接合(グレイデッドジャンク
ション)は消去の際のホットホールの注入を回避する。
従来技術においては、この問題は、スタックトゲートデ
バイスにおいては、ドレインからプログラミングしてソ
ースから消去する、という手法を用いることによって取
り扱われてきた。この方式は、通常、ソース及びドレイ
ン領域が個々に最適化されなければならないために、コ
ストを上昇させる。さらに、スプリットゲートデバイス
では浮遊ゲートをソース接合側からアクセスすることが
不可能であり、ドレイン側のみから消去されなければな
らない。このことは、通常、そのエンデュランスサイク
ル性能を制限する。しかしながら、スタックトゲートフ
ラッシュメモリは、スプリットゲートデバイスでは問題
のない”過消去”の影響を受けやすい。
[0005] Programming of this type of memory cell involves:
It is usually performed by injecting electrons into the floating gate. Conversely, erasing is realized by extracting electrons from the floating gate by a tunnel current. Programming and erasing of flash memory impose conflicting requirements on semiconductor junctions in the memory. Steep junctions (abrupt junctions) increase programming speed, while smooth junctions (graded junctions) avoid hot hole injection during erase.
In the prior art, this problem has been addressed in stacked gate devices by using an approach of programming from the drain and erasing from the source. This approach typically adds cost because the source and drain regions must be individually optimized. Further, in a split gate device, the floating gate cannot be accessed from the source junction side and must be erased only from the drain side. This usually limits its endurance cycle performance. However, stacked gate flash memories are susceptible to "over-erase" which is not a problem with split gate devices.

【0006】EEPROMは、通常、ドレイン近傍のチ
ャネル領域から浮遊ゲートへのホットエレクトロン注入
を引き起こすことによってプログラムされる。これは、
通常、ソース及び基板を接地して比較的高い電圧を制御
ゲートに印加し、さらに、中庸の正電圧をドレインに印
加することによって、高エネルギーの、すなわちホット
エレクトロンを生成する、という方法によって実現され
る。浮遊ゲートに負電荷が蓄積されると電界効果トラン
ジスタの閾値電圧が上昇し、読み出し時のチャネル電流
を阻止する。もちろん、読み出し電流の値は、セルがプ
ログラムされているかいないかを決定する。
[0006] EEPROMs are typically programmed by causing hot electron injection from the channel region near the drain to the floating gate. this is,
This is usually achieved by applying a relatively high voltage to the control gate with the source and substrate grounded, and then applying a moderately positive voltage to the drain to produce high energy or hot electrons. You. When the negative charge is accumulated in the floating gate, the threshold voltage of the field effect transistor increases, and the channel current at the time of reading is blocked. Of course, the value of the read current determines whether the cell is programmed or not.

【0007】消去の際には浮遊ゲートの放電が行なわ
れ、通常、浮遊ゲートとソースあるいは浮遊ゲートと基
板との間でのファウラー−ノルトハイム(Fowler-Nordh
eim)トンネリングを起こすことによって実行される。浮
遊ゲートとソースとのaぢあでトンネリングを起こすこ
とによる消去はソース消去と呼称され、正の高い電圧を
ソースに印加しつつ制御ゲートと基板とを接地し、一方
ドレインはフローティングにしておく。
At the time of erasing, the floating gate is discharged, and usually, Fowler-Nordheim (Fowler-Nordh) between the floating gate and the source or between the floating gate and the substrate.
eim) Performed by causing tunneling. Erasure caused by tunneling between the floating gate and the source due to tunneling is referred to as source erasure, in which the control gate and the substrate are grounded while applying a high positive voltage to the source, while the drain is left floating.

【0008】浮遊ゲートと基板との間でトンネリングを
起こすことによる消去は、一般にはチャネル消去として
知られている。チャネル消去は、正の高い電圧を基板に
印加して制御ゲートを接地し、ドレインとソースをフロ
ーティングにしておくものである。これら双方の従来技
術に係る方法は、様々な欠点を有している。
[0008] Erasure due to tunneling between the floating gate and the substrate is generally known as channel erasure. In channel erasing, a high positive voltage is applied to the substrate, the control gate is grounded, and the drain and source are left floating. Both of these prior art methods have various disadvantages.

【0009】ソース消去は、通常、高い電圧のための外
部電源を必要とし、ソースとして複雑で高コストな二重
拡散構造を要求する。ソース消去は、浮遊ゲート下の誘
電体層の表面にホールを残存させてしまい、プログラミ
ングの信頼性を低下させる。チャネル消去動作は、チャ
ネル全体がトンネリングに利用されるためにチャネルに
おける欠陥に敏感であり、アレイ内のメモリセルの閾値
の分布が比較的広くなる。チャネル消去は、ソースある
いはドレイン消去の場合よりも高い電圧が基板に印加さ
れることを必要とする。従って、チャネル消去はより困
難であり、チャネル消去用の高電圧の処理の最適化はよ
り高コストである。
Source erasing usually requires an external power supply for high voltages and requires a complex and expensive double diffused structure as the source. Source erasure leaves holes on the surface of the dielectric layer below the floating gate, reducing the reliability of programming. Channel erase operations are sensitive to defects in the channel because the entire channel is used for tunneling, resulting in a relatively wide distribution of thresholds for memory cells in the array. Channel erasing requires that a higher voltage be applied to the substrate than in source or drain erasing. Therefore, channel erasing is more difficult and optimizing high voltage processing for channel erasing is more costly.

【0010】負ゲート消去動作は、通常、ソース領域に
正電圧を、制御ゲートに負電圧をそれぞれ印加して基板
を接地し、ドレインをフローティングにすることによっ
て実現される。負ゲート消去は負電荷ポンピング回路を
必要とし、その上ソース電圧に関する正電荷ポンピング
回路も必要とされる場合がある。通常、二重拡散ソース
構造も要求され、閾値の分布も比較的広い。
The negative gate erase operation is generally realized by applying a positive voltage to the source region and applying a negative voltage to the control gate to ground the substrate and make the drain floating. Negative gate erasure requires a negative charge pumping circuit, and may also require a positive charge pumping circuit for the source voltage. Usually, a double diffused source structure is also required, and the threshold distribution is relatively wide.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】一般に、フラッシュメ
モリの消去の間にバンド間トンネリング(BBT)によ
って誘起されるホットキャリア生成が読み出し電流の劣
化の原因であることが知られている。よって、動作中の
BBTリーク電流の低減は、フラッシュテクノロジーに
おける主要な到達目標の一つである。この電流を低減す
るためにこれまで行なわれてきたアプローチにはなだら
かな接合を導入する方法が含まれており、この方法で
は、接合における電界をBBTが発生するようなレベル
まで増加させることの無い程度の消去電圧を用いること
が可能である。しかしながら、この技法は、ソースとド
レインとに対する個別の不純物イオン注入を必要とし、
コストを増大させてチャネル長をより長くしてしまう。
It is generally known that hot carrier generation induced by band-to-band tunneling (BBT) during erasing of a flash memory causes deterioration of a read current. Thus, reducing BBT leakage current during operation is one of the main goals in flash technology. Previous approaches to reduce this current include introducing a gentle junction, which does not increase the electric field at the junction to a level where BBT occurs. It is possible to use an erase voltage of the order of magnitude. However, this technique requires separate impurity ion implantation for the source and drain,
The cost increases and the channel length becomes longer.

【0012】Wongによる前掲の米国特許第5,867,
425号は、メモリセルに関する三重ウェル構造を記載
しており、最も内側のPウェル、それを取り囲むNウェ
ル、及びドレイン領域がVccあるいはそれより高い正
の電圧にバイアスされ、一方、制御ゲートは−7から−
14Vの範囲の負電圧にバイアスされる。ドレインバイ
アスは、ゲート誘起ドレインリーク電流(GIDL)が
問題になることを避けるために、Pウェルバイアスより
もおよそ1V以上は高くはできない。従って、不揮発性
メモリセルの構成及び消去技法における進展にもかかわ
らず、不揮発性メモリセルを消去する方法及びその種の
不揮発性メモリセルがより高い消去サイクルエンデュラ
ンスを有するようにする方法が依然として必要とされて
いる。
US Pat. No. 5,867, supra to Wong.
No. 425 describes a triple well structure for a memory cell in which the innermost P-well, the surrounding N-well, and the drain region are biased to a positive voltage of Vcc or higher, while the control gate is connected to-. From 7-
Biased to a negative voltage in the range of 14V. The drain bias cannot be higher than the P-well bias by about 1 V or more to avoid the problem of the gate induced drain leakage current (GIDL). Thus, despite advances in the construction and erasing techniques of nonvolatile memory cells, there remains a need for methods of erasing nonvolatile memory cells and for ensuring that such nonvolatile memory cells have higher erase cycle endurance. Have been.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

【0013】前記した観点から本発明の目的は、消去の
耐久性を向上させながらメモリーを消去する方法を提供
することである。更に本発明の他の目的は、高い消去耐
久性を有する非揮発性のメモリーを形成する方法を提供
することである。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a method for erasing a memory while improving the erasing durability. Still another object of the present invention is to provide a method for forming a nonvolatile memory having high erase durability.

【0014】本発明の電気的に消去可能なメモリーセル
を消去する方法は、請求項1に記載した特徴を有する。
A method for erasing an electrically erasable memory cell according to the present invention has the features described in claim 1.

【0015】更に本発明は、請求項2に記載した特徴を
有する。更に本発明は、請求項3に記載した特徴を有す
る。更に本発明は、請求項4に記載した特徴を有する。
更に本発明は、請求項6に記載した特徴を有する。
Further, the present invention has the features described in claim 2. Further, the present invention has the features described in claim 3. Further, the present invention has the features described in claim 4.
Further, the present invention has the features described in claim 6.

【0016】本発明は、請求項5に記載した特徴を有
し、これにより製造コストが低下できる。更に本発明
は、請求項7に記載した特徴を有する。あるいは更にま
た本発明の請求項8に記載した特徴を有する。
The present invention has the features described in claim 5, which can reduce the manufacturing cost. Furthermore, the present invention has the features described in claim 7. Alternatively, it has the characteristics described in claim 8 of the present invention.

【0017】本発明は、請求項9に記載した特徴を有す
る。
The present invention has the features described in claim 9.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るスタックト
ゲート構造の電気的消去可能メモリデバイス10が示さ
れている。メモリデバイス10は、基板11及び基板に
形成された複数個のメモリセルを有しているが、説明を
明確にする目的で単一のメモリセル15のみが図示され
ている。メモリセル15は、第一導電型を有するウェル
16を有している。図示されている実施例においては、
ウェル16はP型導電型を有する最も内側のウェルであ
って、N型導電型を有する第二ウェルによって取り囲ま
れている。言い換えれば、図示されたメモリセル15は
三重ウェル構造を有しており、当業者には容易に理解さ
れるように、従来技術に係る半導体製造技法によって容
易に作成されうる。三重ウェル構造は、最も内側のウェ
ル16が、通常接地電位に接続されている基板11とは
相異なった個別のバイアス電圧が印加されうることを目
的として利用されている。
FIG. 1 shows an electrically erasable memory device 10 having a stacked gate structure according to the present invention. Although the memory device 10 has a substrate 11 and a plurality of memory cells formed on the substrate, only a single memory cell 15 is illustrated for the sake of clarity. The memory cell 15 has a well 16 having the first conductivity type. In the embodiment shown,
The well 16 is an innermost well having a P-type conductivity and is surrounded by a second well having an N-type conductivity. In other words, the illustrated memory cell 15 has a triple well structure, and can be easily manufactured by a conventional semiconductor manufacturing technique, as will be easily understood by those skilled in the art. The triple well structure is used for the purpose that the innermost well 16 can be applied with an individual bias voltage different from that of the substrate 11 which is normally connected to the ground potential.

【0019】メモリセル15は、図示されている実施例
においてはN型の、第二導電型を有するソース領域20
及びそれとは離れて形成されたドレイン領域21を有し
ている。ソース及びドレイン領域20、21は、当業者
には容易に理解されるように、その間に(破線で示され
ている)チャネル22を規定する。浮遊ゲート25はチ
ャネル22の上部に形成されており、第一絶縁体層24
が浮遊ゲートとチャネルとの間に配置されている。制御
ゲート27は浮遊ゲート25上に形成されており、第二
絶縁体層26が制御ゲートと浮遊ゲートとの間に延在し
ている。
The memory cell 15 has a source region 20 of the second conductivity type, which is N-type in the illustrated embodiment.
And a drain region 21 formed separately therefrom. Source and drain regions 20, 21 define a channel 22 therebetween (shown in dashed lines), as will be readily understood by those skilled in the art. The floating gate 25 is formed above the channel 22, and the first insulating layer 24
Is disposed between the floating gate and the channel. The control gate 27 is formed on the floating gate 25, and the second insulator layer 26 extends between the control gate and the floating gate.

【0020】メモリデバイス10は、以下に記述される
ように所定の電圧を印加することによって、メモリセル
のうちの少なくとも一つを選択的に消去する消去回路を
有している。消去回路は、三つのバイアス電圧源及びそ
れらに係るスイッチ30a−30cによって模式的に示
されている。これらのバイアス源は、当業者には容易に
理解されるように、オンチップあるいは外部の回路もし
くはそれらの組み合わせによって実現される。単一ある
いは複数個の外部入力ピンが本発明に係るメモリデバイ
スを含む集積回路パッケージ全体に対して与えられ、外
部電圧を受け入れるために集積回路の対応するパッドに
接続されている。
The memory device 10 has an erase circuit for selectively erasing at least one of the memory cells by applying a predetermined voltage as described below. The erasure circuit is schematically illustrated by three bias voltage sources and their associated switches 30a-30c. These bias sources may be implemented on-chip or by external circuitry or a combination thereof, as will be readily appreciated by those skilled in the art. One or more external input pins are provided for the entire integrated circuit package including the memory device according to the present invention, and are connected to corresponding pads of the integrated circuit for receiving external voltages.

【0021】この実施例においては、スイッチは消去用
の位置にある様子が示されている。従って、第一極性を
有する第一電圧が、バイアス源と関連するスイッチ30
aによってウェル16に供給されている。第一電圧はお
よそ2から3Vの範囲の正電圧である。ウェル16に
は、第一電圧をウェルに供給する目的で、P+領域34
が形成されている。
In this embodiment, the switch is shown in the erase position. Accordingly, a first voltage having a first polarity is applied to the switch 30 associated with the bias source.
a to the well 16. The first voltage is a positive voltage in the range of approximately 2-3V. The well 16 has a P + region 34 for the purpose of supplying a first voltage to the well.
Are formed.

【0022】第一極性を有する第二電圧は、第一電圧よ
りも絶対値で少なくともおよそ2V大きい値に設定され
ており、ドレイン領域21に供給される。図示されてい
るように、第二電圧はおよそ5から9Vの範囲の正電圧
であって、バイアス源及びスイッチブロック30bによ
って供給されている。加えて、第二極性を有する第三電
圧が、制御ゲート27に印加される。第三電圧はおよそ
−5から−8Vの範囲の負電圧であって、第三バイアス
源及びスイッチブロック30cによって供給されてい
る。当業者には容易に理解されることであるが、種々の
半導体領域の導電型は反転されることも可能であって、
その際には種々のバイアス電圧の極性も反転される必要
がある。
The second voltage having the first polarity is set to a value that is at least approximately 2 V larger than the first voltage in absolute value, and is supplied to the drain region 21. As shown, the second voltage is a positive voltage in the range of approximately 5 to 9V and is provided by the bias source and switch block 30b. In addition, a third voltage having a second polarity is applied to the control gate 27. The third voltage is a negative voltage in the range of approximately -5 to -8 volts and is provided by the third bias source and switch block 30c. As will be readily understood by those skilled in the art, the conductivity types of the various semiconductor regions can be reversed,
At that time, the polarities of various bias voltages also need to be inverted.

【0023】さらに、当業者には容易に理解されること
であるが、メモリデバイス10には、それぞれ対応する
バイアス源及びスイッチ回路30a−30cからの種々
のプログラミング電圧P1−P3、及び読み出し電圧R
1−R3が印加される。従って、これらの電圧及び関連
する回路部分にはこれ以上の議論は不要である。
Further, as will be readily appreciated by those skilled in the art, the memory device 10 includes various programming voltages P1-P3 and read voltages R from corresponding bias sources and switch circuits 30a-30c, respectively.
1-R3 is applied. Therefore, no further discussion is needed on these voltages and associated circuitry.

【0024】本発明に係る顕著な特徴に従って、ドレイ
ン領域21及びソース領域20は対称的であって、その
ためにプロセスコストが低減される。加えて、ドレイン
領域21、より望ましくはソース領域20及びドレイン
領域21の双方が、ウェルの隣接する部分と比較的急峻
な接合を形成する。よって、製造プロセスは簡略化さ
れ、例えばなだらかな接合を用いる場合に比較して、コ
ストは低減される。急峻な接合及び対称性は、本発明に
従った消去技法及び回路によって可能となる。
In accordance with the salient features of the present invention, drain region 21 and source region 20 are symmetric, thereby reducing process costs. In addition, the drain region 21, more preferably both the source region 20 and the drain region 21, form a relatively steep junction with the adjacent part of the well. Therefore, the manufacturing process is simplified, and the cost is reduced as compared with, for example, a case where a gentle junction is used. Steep junctions and symmetries are made possible by the erasure techniques and circuits according to the present invention.

【0025】次に、図2の模式的な断面図を参照して、
デジタル信号プロセッサ40内に形成された、本発明に
従ったスプリットゲートメモリデバイスが記述される。
このスプリットゲートデバイスは、P型基板41、基板
41内に形成されたN型ウェル47、及びN型ウェル4
7内に形成されたP型ウェル46を有している。デバイ
スは、さらに、当業者には容易に理解されるように、ソ
ース領域50及びそれに対して間隔を有するように形成
されたドレイン領域51を有しており、それらの双方は
N+導電型を有している。もちろん、チャネル52がソ
ース領域50とドレイン領域51との間に延在してい
る。P+領域64は、図示されている実施例において
は、ウェルバイアス電圧をウェル46に供給する目的で
形成されている。
Next, referring to the schematic sectional view of FIG.
A split gate memory device according to the present invention formed in a digital signal processor 40 is described.
This split gate device includes a P-type substrate 41, an N-type well 47 formed in the substrate 41, and an N-type well 4.
7 has a P-type well 46 formed therein. The device further includes a source region 50 and a drain region 51 formed spaced therefrom, both of which have an N + conductivity type, as will be readily understood by those skilled in the art. are doing. Of course, channel 52 extends between source region 50 and drain region 51. P + region 64 is formed in the embodiment shown to provide a well bias voltage to well 46.

【0026】浮遊ゲート55は絶縁体層54上に配置さ
れており、絶縁体層54はチャネル52のある部分上に
配置されている。この実施例においては、スプリットゲ
ートセルは、当業者には容易に理解されることである
が、浮遊ゲート55上さらには浮遊ゲートに隣接してチ
ャネルの隣接する部分上にわたって水平方向に延在する
制御ゲート57を有している。
The floating gate 55 is disposed on the insulator layer 54, and the insulator layer 54 is disposed on a portion where the channel 52 exists. In this embodiment, the split gate cell extends horizontally over the floating gate 55 and over adjacent portions of the channel adjacent to and adjacent to the floating gate, as will be readily understood by those skilled in the art. It has a control gate 57.

【0027】スプリットゲートセルにおいては、ソース
へのアクセスは可能ではない。従って、本発明に従った
ドレイン消去技法は非常に有用である。図示された実施
例においては、消去回路60は、消去期間に三つの相異
なった電圧を供給するものとして模式的に示されてい
る。第一、第二及び第三電圧の各々は、図1に示された
前述のメモリデバイス10に関連して記述されたものと
同じである。もちろん、これらの電圧は、当業者には容
易に理解されるように、単一あるいは複数個のチャージ
ポンピング回路によってオンチップで生成されるか、あ
るいは個別の外部電源から供給される。
In a split gate cell, access to the source is not possible. Therefore, the drain erase technique according to the present invention is very useful. In the illustrated embodiment, the erase circuit 60 is schematically illustrated as providing three different voltages during the erase period. Each of the first, second and third voltages is the same as described in connection with the aforementioned memory device 10 shown in FIG. Of course, these voltages may be generated on-chip by one or more charge pumping circuits or supplied from a separate external power source, as will be readily understood by those skilled in the art.

【0028】消去回路60は、模式的に示されているオ
ンチッププロセッサ61に接続されている。言い換えれ
ば、メモリデバイス及び消去回路は、例えばデジタル信
号プロセッサ40のような他のデバイスにおける組み込
みメモリの一部として含まれうる。従って、本明細書に
おいて用いられている”メモリデバイス”という術語
は、専用のメモリチップ、あるいは本発明に係るメモリ
セル及び消去回路を組み込んだデジタル信号プロセッサ
などの集積回路、のいずれかを指し示す。
The erasing circuit 60 is connected to an on-chip processor 61 which is schematically shown. In other words, the memory device and the erase circuit may be included as part of an embedded memory in another device, such as digital signal processor 40, for example. Thus, as used herein, the term "memory device" refers to either a dedicated memory chip or an integrated circuit such as a digital signal processor that incorporates the memory cells and erase circuit according to the present invention.

【0029】当業者には容易に理解されるように、種々
のプログラミング及び読み出しバイアス電圧が関連する
回路に印加される。加えて、消去回路60は、一群のメ
モリセルすなわちメモリセルよりなるセクタに対して、
それらの一群のメモリセルあるいはメモリセルセクタを
一度に消去する目的で接続されることが可能であり、そ
のような場合には、例えばメモリデバイスはフラッシュ
EEPROMである。
As will be readily appreciated by those skilled in the art, various programming and read bias voltages are applied to the associated circuitry. In addition, the erasing circuit 60 provides a group of memory cells, ie,
These groups of memory cells or memory cell sectors can be connected for the purpose of erasing them all at once, in which case, for example, the memory device is a flash EEPROM.

【0030】本発明に従った第一、第二及び第三消去電
圧は、消去動作の際のホットキャリア生成によって引き
起こされるバンド間トンネリング(BBT)を低減す
る。過去においては、このBBTリークを、ソース及び
ドレイン接合をなだらかにすることによって取り扱おう
という試みがなされてきたが、プロセス段階及びコスト
を上昇させるという望ましくない結果をもたらすのみで
あった。チャネルすなわちウェル消去技法は、比較的高
いウェル電圧を要求するという欠点があり、この高い電
圧は特別な扱いを必要とした。スプリットゲートデバイ
スに関しては、ウェル消去は酸化膜破壊をもたらした。
ポリ−ポリ消去技法はもう一層のポリシリコン層を必要
とするか、あるいは鋭利なコーナー部分を必要とし、こ
れはメモリセルの信頼性を傷つけるものである。本発明
に従った消去技法は、従来技術に係るこのような欠点を
克服する。
The first, second and third erase voltages according to the present invention reduce inter-band tunneling (BBT) caused by hot carrier generation during the erase operation. In the past, attempts have been made to address this BBT leakage by smoothing the source and drain junctions, but only with the undesirable consequence of increasing process steps and costs. The channel or well erase technique has the disadvantage of requiring a relatively high well voltage, which required special treatment. For split gate devices, well erasure resulted in oxide breakdown.
The poly-poly erase technique requires an additional polysilicon layer or sharp corners, which compromises the reliability of the memory cell. The erasure technique according to the present invention overcomes these disadvantages of the prior art.

【0031】本発明は、ドレイン−浮遊ゲート間の結合
係数が、通常、ウェル−浮遊ゲート間の結合係数よりも
はるかに小さい、という観察に基づいている。例えば、
ドレイン−浮遊ゲート間の結合係数は0.1程度であ
り、ウェル−浮遊ゲート間の結合係数は0.3程度であ
る。よって、ドレイン及びウェル電圧の双方が同じ大き
さだけ上昇させられた場合には、図3に示されているよ
うに、ドレインと浮遊ゲートとの間の電圧差が増大す
る。ここで、V_tun_oxはトンネル酸化膜の両端の電位差
であり、Vwはウェル電圧、さらに、ドレイン電圧Vdから
ウェル電圧を減じたものは6.75Vに等しい。このこ
とにより、図4に示されているように、消去速度が増大
する。
The present invention is based on the observation that the coupling coefficient between the drain and the floating gate is usually much smaller than the coupling coefficient between the well and the floating gate. For example,
The coupling coefficient between the drain and the floating gate is about 0.1, and the coupling coefficient between the well and the floating gate is about 0.3. Thus, if both the drain and well voltages are increased by the same amount, the voltage difference between the drain and the floating gate increases, as shown in FIG. Here, V_tun_ox is the potential difference between both ends of the tunnel oxide film, Vw is the well voltage, and the value obtained by subtracting the well voltage from the drain voltage Vd is equal to 6.75V. This increases the erase speed, as shown in FIG.

【0032】図4において、読み出し電流I_readはアン
ペア単位でY軸に示されており、消去時間T_eraseはミ
リ秒単位でX軸に示されている。三つのプロットが図示
されており、菱形のプロットはウェルバイアスが0.0
Vの場合、矩形のプロットはウェルバイアスが1.0V
の場合、そして三角形のプロットはウェルバイアスが
2.0Vの場合である。ドレイン電圧は、6.75Vに
それぞれのウェルバイアスを加えたものに等しく、制御
ゲート電圧は全てのプロットの場合とも−5Vである。
当業者には容易に理解されるように、より高いウェルバ
イアスほど消去速度はより速くなっている。
In FIG. 4, the read current I_read is shown on the Y-axis in amperes, and the erase time T_erase is shown on the X-axis in milliseconds. Three plots are shown, with diamond plots for well bias of 0.0.
For V, the rectangular plot shows a well bias of 1.0V
And the triangle plots are for a well bias of 2.0V. The drain voltage is equal to 6.75V plus the respective well bias, and the control gate voltage is -5V for all plots.
As will be readily appreciated by those skilled in the art, the higher the well bias, the faster the erase speed.

【0033】ドレイン−浮遊ゲート間の電圧差は、イン
トリンシックな浮遊ゲート電圧と制御ゲート電圧とを一
定値に保つことによって、一定に保つことが可能であ
る。このことにより、図5に示されているように、ドレ
イン−ウェル間の電圧が低減される。このようにして低
減されたドレイン−ウェル間電圧は、BBT電流を指数
関数的に低減し、当業者には容易に理解されるように、
結果としてセル読み出し電流の劣化の低減をもたらす。
このリーク電流を低減することにより、例えば単一外部
電源フラッシュメモリデバイスなどの場合に必要とされ
るチャージポンピング回路における容量が低減される。
The voltage difference between the drain and the floating gate can be kept constant by keeping the intrinsic floating gate voltage and the control gate voltage at constant values. This reduces the voltage between the drain and the well, as shown in FIG. The reduced drain-well voltage exponentially reduces the BBT current, as will be readily appreciated by those skilled in the art,
As a result, the deterioration of the cell read current is reduced.
By reducing this leakage current, the capacitance in the charge pumping circuit required for a single external power supply flash memory device, for example, is reduced.

【0034】前述した効果を検証する目的で、スプリッ
トゲートセルが0.35ミクロンフラッシュテクノロジ
ーを用いて製造され、種々のドレイン及び基板電圧の下
で5万サイクル以上に亘って書き込み/消去サイクルが
反復された。この結果が図6に示されている。詳細に述
べれば、Cというラベルが付された一番下側のプロット
群は従来技術に係る消去方式によるものであって、この
場合にはウェル電圧は0V、制御ゲートは−5V、ドレ
イン電圧は6.75V、そして消去時間は0.1秒であ
る。Bというラベルが付されたプロットは、ウェルバイ
アスが1V、ドレイン電圧が7.15V、制御ゲート電
圧が−5Vで消去時間は同じく0.1秒である。一番上
側のAというラベルが付されたプロット群は、ウェルバ
イアスが2V、ドレイン電圧が8V、制御ゲートバイア
スが−5V、そして消去時間は0.1秒である。
For the purpose of verifying the above effects, split gate cells were fabricated using 0.35 micron flash technology and repeated write / erase cycles over 50,000 cycles under various drain and substrate voltages. Was done. The result is shown in FIG. Specifically, the bottom plots labeled C are from the prior art erase scheme, where the well voltage is 0V, the control gate is -5V, and the drain voltage is 6.75 V, and the erase time is 0.1 second. The plot labeled B has a well bias of 1 V, a drain voltage of 7.15 V, a control gate voltage of -5 V, and an erase time of 0.1 second as well. The plot group labeled A at the top has a well bias of 2V, a drain voltage of 8V, a control gate bias of -5V, and an erase time of 0.1 second.

【0035】本発明に従って、有効な消去電圧により消
去速度が向上すると共に、比較的高い読み出しサイクル
エンデュランスが実現される。例えば、ウェルに印加さ
れる第一電圧は、絶対値でおよそ2から3Vの範囲にあ
ることが望ましい、ということが見出されている。ドレ
インに印加される第二電圧は、絶対値でおよそ5から9
Vの範囲であることが望ましい。制御ゲートに印加され
る第三電圧は、第一及び第二電圧とは反対の極性を有
し、絶対値でおよそ3から8Vであることが望ましい。
In accordance with the present invention, the erase speed is improved by the effective erase voltage and a relatively high read cycle endurance is achieved. For example, it has been found that the first voltage applied to the well should be in the range of approximately 2 to 3 volts in absolute value. The second voltage applied to the drain is approximately 5 to 9 absolute
V is desirably in the range of V. Preferably, the third voltage applied to the control gate has a polarity opposite to the first and second voltages and is approximately 3 to 8 volts in absolute value.

【0036】本発明に従った方法は、第一極性の第一電
圧をウェルに、第一電圧よりも少なくともおよそ2V高
い、第一極性を有する第二電圧をドレイン領域に、そし
て第二極性を有する第三電圧を制御ゲートに、それぞれ
同時に印加することによって、少なくとも一つの電気的
消去可能メモリセルを消去するものである。より詳細に
述べれば、各メモリセルは、第一導電型を有するウェ
ル、ウェル内に互いに離れて形成されてその間にチャネ
ルを規定する、第二導電型を有するソース及びドレイン
領域、チャネルの少なくとも一部にオーバーラップする
浮遊ゲート、浮遊ゲートとチャネルとの間に延在する第
一絶縁体層を有している。制御ゲートは浮遊ゲートの少
なくとも一部にオーバーラップしていることが望まし
く、第二絶縁体操が制御ゲートと浮遊ゲートとの間に延
在している。
The method according to the invention comprises applying a first voltage of a first polarity to the well, a second voltage having a first polarity at least about 2 V higher than the first voltage to the drain region, and a second voltage to the drain region. By simultaneously applying the third voltage to the control gates, the at least one electrically erasable memory cell is erased. More specifically, each memory cell has at least one of a well having a first conductivity type, source and drain regions having a second conductivity type formed apart from each other in the well and defining a channel therebetween, and a channel. A floating gate overlapping the portion, and a first insulator layer extending between the floating gate and the channel. The control gate desirably overlaps at least a portion of the floating gate, and a second insulator extends between the control gate and the floating gate.

【0037】第一電圧供給段階は、絶対値でおよそ2か
ら3Vの範囲の範囲の第一電圧を供給する段階を有する
ことが望ましい。第二電圧供給段階は、絶対値でおよそ
5から9Vの範囲の第二電圧を供給する段階を有するこ
とが望ましい。さらに、第三電圧供給段階は、絶対値で
およそ3から8Vの範囲の第三電圧を供給する段階を有
することが望ましい。第一導電型はP型であることが望
ましく、第二導電型はN型であることが望ましい。従っ
て、第一及び第二電圧は正電圧であることが望ましく、
第三電圧は負電圧であることが望ましい。
[0037] Preferably, the first voltage supply step comprises the step of supplying a first voltage in the range of approximately 2 to 3 volts in absolute value. Preferably, the second voltage supply step comprises the step of supplying a second voltage in the range of approximately 5 to 9 V in absolute value. Further, it is preferable that the third voltage supply step includes a step of supplying a third voltage having an absolute value in a range of about 3 to 8V. Preferably, the first conductivity type is P-type, and the second conductivity type is N-type. Therefore, it is desirable that the first and second voltages are positive voltages,
Preferably, the third voltage is a negative voltage.

【0038】ドレイン及びソース領域は対称的であり、
ウェルとの間に比較的急峻な接合を形成していて、その
ことによって製造コストを低減する。第一、第二及び第
三電圧のうちの少なくとも一つを生成する段階は、単一
あるいは複数個のチャージポンピング回路を利用する段
階を有することが望ましい。あるいは、第一、第二及び
第三電圧のうちの一つあるいは複数が外部電源から供給
される。
The drain and source regions are symmetric,
A relatively steep junction is formed with the well, thereby reducing manufacturing costs. Preferably, generating at least one of the first, second and third voltages comprises using a single or multiple charge pumping circuits. Alternatively, one or more of the first, second, and third voltages are supplied from an external power supply.

【0039】本発明の別の側面においては、本発明は、
電気的消去可能メモリを有する電子デバイスを製造する
方法に関連する。本発明に係る方法は、複数個のメモリ
デバイスを形成する段階、及び、ウェルに第一極性を有
する第一電圧、第一極性を有し第一電圧よりも少なくと
もおよそ2V高い第二電圧をドレイン領域に、さらに、
第二極性を有する第三電圧を制御ゲートに印加する消去
回路を形成する段階、を有している。メモリセル形成段
階は、望ましくは、第一導電型を有するウェル内に各々
のセルを形成する段階を有しており、各々のメモリセル
は、ウェル内に形成されて第二導電型を有し、それらの
間にチャネルを規定する、互いに離れて配置されたソー
ス及びドレイン領域を有している。さらに、各々のセル
は、少なくともチャネルの一部分とオーバーラップする
浮遊ゲート、チャネルと浮遊ゲートとの間に延在する第
一絶縁体層、少なくとも浮遊ゲートの一部とオーバーラ
ップする制御ゲート、及び制御ゲートと浮遊ゲートとの
間に延在する第二絶縁体層、を形成することによって形
成される。
In another aspect of the invention, the invention relates to
The present invention relates to a method of manufacturing an electronic device having an electrically erasable memory. A method according to the invention includes forming a plurality of memory devices and draining a first voltage having a first polarity in a well, a second voltage having a first polarity and at least about 2V higher than the first voltage. In the area,
Forming an erase circuit for applying a third voltage having a second polarity to the control gate. The memory cell forming step preferably includes forming each cell in a well having a first conductivity type, and each memory cell is formed in the well and has a second conductivity type. Having source and drain regions spaced apart from each other defining a channel therebetween. Further, each cell includes a floating gate overlapping at least a portion of the channel, a first insulator layer extending between the channel and the floating gate, a control gate overlapping at least a portion of the floating gate, and a control gate. Formed by forming a second insulator layer extending between the gate and the floating gate.

【0040】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので,この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
The above description relates to one embodiment of the present invention, and those skilled in the art can consider various modifications of the present invention, but all of them are within the technical scope of the present invention. Is included.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、読
み出しエンデュランス特性を著しく向上させた電気的消
去可能リードオンリメモリ(EEPROM)が提供され
る。
As described above, according to the present invention, an electrically erasable read only memory (EEPROM) having significantly improved read endurance characteristics is provided.

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

【図1】 本発明に従ったEEPROMの不揮発性メモ
リセル及び関連する消去回路よりなるスタックトゲート
構造の実施例を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a stacked gate structure including a nonvolatile memory cell of an EEPROM and an associated erase circuit according to the present invention.

【図2】 本発明に従ったデジタル信号プロセッサの不
揮発性メモリセル及び関連する消去回路よりなるスプリ
ットゲート構造の実施例を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a split gate structure including a nonvolatile memory cell and an associated erase circuit of a digital signal processor according to the present invention.

【図3】 本発明に従ってドレイン−基板間電圧が一定
に保たれた場合のトンネル酸化膜電圧とウェル電圧との
関係を表わすグラフ。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a tunnel oxide film voltage and a well voltage when a drain-substrate voltage is kept constant according to the present invention.

【図4】 本発明に従った種々のバイアス配置における
読み出し電流と消去時間との関係を表わすグラフ。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between read current and erase time in various bias arrangements according to the present invention.

【図5】 本発明に従ってトンネル酸化膜に印加される
電圧が一定に保たれた場合のドレイン電圧からウェル電
圧を減じたものをウェル電圧の関数として表わすグラ
フ。
FIG. 5 is a graph showing the drain voltage minus the well voltage as a function of the well voltage when the voltage applied to the tunnel oxide film is kept constant according to the present invention.

【図6】 本発明に従った種々のバイアス配置における
読み出し電流と消去サイクルとの関係を表わすグラフ。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between read current and erase cycle in various bias arrangements according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電気的消去可能メモリデバイス 11 半導体基板 15 メモリセル 16 Pウェル 17 Nウェル 20 ソース領域 21 ドレイン領域 22 チャネル 24 第一絶縁体層 25 浮遊ゲート 26 第二絶縁体層 27 制御ゲート 30 バイアス電源及びスイッチブロック 34 P+領域 40 デジタル信号プロセッサ 41 半導体基板 46 Pウェル 47 Nウェル 50 ソース領域 51 ドレイン領域 52 チャネル 54 第一絶縁体層 55 浮遊ゲート 56 第二絶縁体層 57 制御ゲート 60 消去回路 61 プロセッサ回路 64 P+領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrically erasable memory device 11 Semiconductor substrate 15 Memory cell 16 P well 17 N well 20 Source region 21 Drain region 22 Channel 24 First insulator layer 25 Floating gate 26 Second insulator layer 27 Control gate 30 Bias power supply and switch Block 34 P + region 40 Digital signal processor 41 Semiconductor substrate 46 P well 47 N well 50 Source region 51 Drain region 52 Channel 54 First insulator layer 55 Floating gate 56 Second insulator layer 57 Control gate 60 Eraser circuit 61 Processor circuit 64 P + area

フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 リチャード ウィリアム グレガー アメリカ合衆国、32789 フロリダ、ウィ ンター パーク、ウォーターフォール レ イン 380 (72)発明者 パトリック ジェイ ケリー アメリカ合衆国、32836 フロリダ、オー ランド、ルース コート 10200 (72)発明者 チュン ウェイ レン アメリカ合衆国、32836 フロリダ、オー ランド、ベイクリフ コート 9556 (72)発明者 ランビアー シン アメリカ合衆国、32819 フロリダ、オー ランド、シュガー ビュー コート 7867Continuation of front page (71) Applicant 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Jersey 07974-0636 U.S.A. S. A. (72) Inventor Richard William Greger United States, 32789 Florida, Winter Park, Waterfall Lane 380 (72) Inventor Patrick J. Kelly United States, 32736 Florida, Orlando, Loose Court 10200 (72) Inventor Chun Wei Len United States, 32736 Florida, Orlando, Baycliff Court 9556 (72) Inventor Lambier Singh United States, 32819 Florida, Orlando, Sugar View Court 7867

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型のウエルを有し、このウエル
内に第2導電型のソース領域とドレイン領域とそれらの
間にチャネル領域を有し、 前記チャネル領域の上に第1絶縁層と、この第1絶縁層
の上にフローティングゲートと、このフローティングゲ
ートの上に第2絶縁層と、この第2絶縁層の上に制御ゲ
ートとを有する電気的に消去可能なメモリーセルを消去
する方法において、 (A) 第1極性の第1電圧を前記ウエルに印加するス
テップと、 (B) 前記第1電圧よりも絶対値で2V以上大きい第
1極性の第2電圧を前記ドレイン領域に印加するステッ
プと、 (C) 第2極性の第3電圧を制御ゲートに印加するス
テップとを有することを特徴とする電気的に消去可能な
メモリーセルを消去する方法。
A first conductive type well, a second conductive type source region and a drain region in the well, and a channel region therebetween; a first insulating layer on the channel region; Erasing an electrically erasable memory cell having a floating gate over the first insulating layer, a second insulating layer over the floating gate, and a control gate over the second insulating layer. The method comprises: (A) applying a first voltage of a first polarity to the well; and (B) applying a second voltage of a first polarity greater than the first voltage by 2V or more in absolute value to the drain region. And (C) applying a third voltage of a second polarity to the control gate. 2. A method of erasing an electrically erasable memory cell.
【請求項2】 前記(A)のステップは、絶対値が2〜
3Vの範囲の第1電圧を印加することを特徴とする請求
項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the absolute value of the step (A) is 2 to 2.
The method of claim 1, wherein a first voltage in the range of 3V is applied.
【請求項3】 前記(B)のステップは、絶対値が5〜
9Vの範囲の第2電圧を印加することを特徴とする請求
項1記載の方法。
3. In the step (B), the absolute value is 5 to 5.
The method of claim 1, wherein a second voltage in the range of 9V is applied.
【請求項4】 前記(C)のステップは、絶対値が3〜
8Vの範囲の第3電圧を印加することを特徴とする請求
項1記載の方法。
4. In the step (C), the absolute value is 3 to 3.
The method of claim 1, wherein a third voltage in the range of 8V is applied.
【請求項5】 前記ドレイン領域とソース領域は対称で
あり、前記ウエルと急峻な接合部を規定することを特徴
とする請求項1記載の方法。
5. The method of claim 1, wherein the drain region and the source region are symmetric and define a sharp junction with the well.
【請求項6】 前記第1導電型はP型であり、前記第2
導電型はN型であり、前記(A)と(B)のステップ
は、正の第1と第2の電圧を印加し、前記(C)のステ
ップは、負の第3電圧を印加することを特徴とする請求
項1記載の方法。
6. The first conductivity type is a P type, and the second conductivity type is a P type.
The conductivity type is N-type, wherein the steps (A) and (B) apply positive first and second voltages, and the step (C) applies a negative third voltage. The method of claim 1, wherein:
【請求項7】 (D)チャージポンプを用いて第1と第
2と第3の電圧のうちの少なくとも一つの電圧を生成す
るステップとを更に有することを特徴とする請求項1記
載の方法。
7. The method of claim 1, further comprising the step of: (D) generating at least one of the first, second, and third voltages using a charge pump.
【請求項8】 (E)外部ソースから前記第1と第2と
第3の電圧のうちの少なくとも一つの電圧を受領するス
テップとを更に有することを特徴とする請求項1記載の
方法。
8. The method of claim 1, further comprising the step of: (E) receiving at least one of the first, second, and third voltages from an external source.
【請求項9】 電気的に消去可能なメモリーを含む電子
デバイスを製造する方法において、 (A) 第1導電型のウエル内に複数のメモリーセルを
形成するステップと、前記各メモリーセルは、第2導電
型のソース領域とドレイン領域とそれらの間にチャネル
領域を有し、前記チャネル領域の上に第1絶縁層を、こ
の第1絶縁層の上にフローティングゲートと、このフロ
ーティングゲートの上に第2絶縁層と、この第2絶縁層
の上に制御ゲートとを有し、 (B) 第1極性の第1電圧を前記ウエルに、前記第1
電圧よりも2V以上大きい第1極性の第2電圧をドレイ
ン領域に、第2極性の第3電圧を制御ゲートに印加する
消去回路を形成するステップと、を有することを特徴と
する電気的に消去可能なメモリーを含む電子デバイスを
製造する方法。
9. A method of manufacturing an electronic device including an electrically erasable memory, comprising: (A) forming a plurality of memory cells in a well of a first conductivity type; A source region and a drain region of two conductivity type and a channel region between them; a first insulating layer on the channel region; a floating gate on the first insulating layer; A second insulating layer, and a control gate on the second insulating layer, (B) applying a first voltage of a first polarity to the well,
Forming an erasing circuit for applying a second voltage of a first polarity greater than the voltage by 2 V or more to the drain region and applying a third voltage of the second polarity to the control gate. Method of manufacturing an electronic device including a possible memory.
【請求項10】 前記(B)のステップは、絶対値で2
〜3Vの範囲の第1電圧を印加する消去回路を形成する
ことを特徴とする請求項9記載の方法。
10. The method according to claim 1, wherein the step (B) comprises:
10. The method of claim 9, wherein forming an erase circuit for applying a first voltage in the range of ~ 3V.
【請求項11】 前記(B)のステップは、絶対値で5
〜9Vの範囲の第2電圧を印加する消去回路を形成する
ことを特徴とする請求項9記載の方法。
11. The method according to claim 1, wherein the step (B) comprises:
10. The method of claim 9 wherein forming an erase circuit for applying a second voltage in the range of ~ 9V.
【請求項12】 前記(B)のステップは、絶対値で3
〜8Vの範囲の第3電圧を印加する消去回路を形成する
ことを特徴とする請求項9記載の方法。
12. The step (B) is performed in absolute value of 3
The method of claim 9 wherein forming an erase circuit for applying a third voltage in the range of ~ 8V.
【請求項13】 前記(A)のステップは、対称なソー
ス領域とドレイン領域とを有し、ウエルに対し急峻な接
合部を規定するメモリセルを形成することを特徴とする
請求項9記載の方法。
13. The method according to claim 9, wherein the step (A) forms a memory cell having symmetrical source and drain regions and defining a steep junction with the well. Method.
【請求項14】 前記(A)のステップは、第1導電型
がP型であり、第2導電型がN型であるようなメモリー
セルを形成することを特徴とする請求項9記載の方法。
14. The method of claim 9, wherein the step of (A) forms a memory cell wherein the first conductivity type is P-type and the second conductivity type is N-type. .
【請求項15】 前記(B)のステップは、正の第1と
第2の電圧を供給し、負の第3電圧を供給する消去回路
を形成することを特徴とする請求項14記載の方法。
15. The method according to claim 14, wherein said step (B) forms an erase circuit that supplies first and second positive voltages and a third negative voltage. .
【請求項16】 前記(B)のステップは、チャージポ
ンプを形成することを特徴とする請求項9記載の方法。
16. The method of claim 9, wherein said step (B) forms a charge pump.
【請求項17】 前記(B)のステップは、外部電圧か
ら第1と第2と第3電圧のうちの少なくとも一つの電圧
で受領する外部接続を有する消去回路を形成することを
特徴とする請求項9記載の方法。
17. The method according to claim 17, wherein the step (B) forms an erasing circuit having an external connection receiving at least one of the first, second, and third voltages from the external voltage. Item 10. The method according to Item 9.
【請求項18】 電気的に消去可能なメモリーを含む電
子デバイスを製造する方法において (A) 第1導電型のウエル内に複数のメモリーセルを
形成するステップと、前記ソース領域とドレイン領域は
対称であり、隣接するウエル部分と急峻な接合部を規定
し、 (B) 第1極性の第1電圧を前記ウエルに、前記第1
電圧よりも2V以上大きい第1極性の第2電圧をドレイ
ン領域に、第2極性の第3電圧を制御ゲートに印加する
消去回路を形成するステップとを有することを特徴とす
る電気的に消去可能なメモリーを含む電子デバイスを製
造する方法。
18. A method of manufacturing an electronic device including an electrically erasable memory, comprising: (A) forming a plurality of memory cells in a well of a first conductivity type, wherein the source region and the drain region are symmetrical. And (B) a first voltage of a first polarity is applied to the well, and the first voltage is applied to the well.
Forming an erasing circuit for applying a second voltage of a first polarity larger than the voltage by 2 V or more to the drain region and applying a third voltage of the second polarity to the control gate. Of manufacturing an electronic device including a simple memory.
【請求項19】 前記(B)のステップは、絶対値で2
〜3Vの範囲の第1電圧を印加する消去回路を形成する
ことを特徴とする請求項18記載の方法。
19. The method according to claim 1, wherein the step (B) comprises:
19. The method of claim 18, wherein forming an erase circuit for applying a first voltage in the range of ~ 3V.
【請求項20】 前記(B)のステップは、絶対値で5
〜9Vの範囲の第2電圧を印加する消去回路を形成する
ことを特徴とする請求項18記載の方法。
20. The step (B) comprises:
19. The method of claim 18, wherein forming an erase circuit for applying a second voltage in the range of ~ 9V.
【請求項21】 前記(B)のステップは、絶対値で3
〜8Vの範囲の第3電圧を印加する消去回路を形成する
ことを特徴とする請求項18記載の方法。
21. The step (B) is performed with an absolute value of 3
19. The method of claim 18, wherein forming an erase circuit for applying a third voltage in the range of ~ 8V.
【請求項22】 前記(A)のステップは、対称なソー
ス領域とドレイン領域とを有し、ウエルに対し急峻な接
合部を規定するメモリーセルを形成することを特徴とす
る請求項18記載の方法。
22. The method according to claim 18, wherein the step (A) forms a memory cell having symmetrical source and drain regions and defining a steep junction with the well. Method.
【請求項23】 前記(A)のステップは、第1導電型
がP型であり、第2導電型がN型であるようなメモリー
セルを形成することを特徴とする請求項18記載の方
法。
23. The method of claim 18, wherein step (A) forms a memory cell wherein the first conductivity type is P-type and the second conductivity type is N-type. .
【請求項24】 前記(B)のステップは、正の第1と
第2の電圧を供給し、負の第3電圧を供給する消去回路
を形成することを特徴とする請求項23記載の方法。
24. The method according to claim 23, wherein the step (B) forms an erase circuit that supplies first and second positive voltages and a third negative voltage. .
【請求項25】 前記(B)のステップは、チャージポ
ンプを形成することを特徴とする請求項18記載の方
法。
25. The method of claim 18, wherein step (B) forms a charge pump.
【請求項26】 前記(B)のステップは、外部電圧か
ら第1と第2と第3電圧のうちの少なくとも一つの電圧
で受領する外部接続を有する消去回路を形成することを
特徴とする請求項18記載の方法。
26. The method according to claim 26, wherein the step (B) forms an erasing circuit having an external connection receiving at least one of the first, second, and third voltages from the external voltage. Item 19. The method according to Item 18.
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