JP2001160293A - Writing and erasing method for data in semiconductor memory - Google Patents

Writing and erasing method for data in semiconductor memory

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JP2001160293A
JP2001160293A JP2000383043A JP2000383043A JP2001160293A JP 2001160293 A JP2001160293 A JP 2001160293A JP 2000383043 A JP2000383043 A JP 2000383043A JP 2000383043 A JP2000383043 A JP 2000383043A JP 2001160293 A JP2001160293 A JP 2001160293A
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JP
Japan
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data
voltage
memory cells
erasing
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000383043A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuji Yoshida
拓司 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dissolve such problems that pattern area occupied by drivers is increased, wafer process is made long, and memory size is increased in the case of using high breakdown voltage transistor. SOLUTION: In a semiconductor memory provided with plural memory cells constituted of transistors to which first power source voltage and second power source voltage being lower than the first power source voltage are given and which have a floating gate and a control gate arranged at the upper side of a floating gate, by applying voltage being higher than the first power source voltage to the control gate and applying voltage being lower than the second power source voltage to a source or a drain of a transistor, electrons are injected to a floating gate, and data written in plural memory cells are erased en bloc.

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、半導体記憶装置、
特に電気的に消去および書込み可能な不揮発性メモリ
ー、E2 PROM(Electrically Erasable and Progra
mable ROM)の書込み及び消去方法に関するものであ
る。
The present invention relates to a semiconductor memory device,
Particularly, electrically erasable and programmable non-volatile memory, E 2 PROM (Electrically Erasable and Progra
mable ROM).

【0002】[0002]

【従来の技術】Fowller-Nordheim(以下F−Nと省略す
る)トンネル電流を用いた電気的に消去/書込みが可能
な読出し専用メモリ(E2 PROM)も、半導体技術の
進歩によりメガビット時代を迎えようとしている。そし
て今後外部記憶の分野で広く利用されるために、より一
層の高集積化、低コスト化が必要である。
2. Description of the Related Art A read-only memory (E 2 PROM) capable of electrically erasing / writing using a Fowller-Nordheim (hereinafter abbreviated as FN) tunnel current has also entered the megabit era due to advances in semiconductor technology. I am trying to do. In order to be widely used in the field of external storage in the future, higher integration and lower cost are required.

【0003】しかしながら現在E2 PROMに用いられ
ているメモリセルの多くは一定の時間内に消去/書込み
を行なうためのF−Nトンネル電流を得るため、一般の
半導体集積回路で用いる電圧に比べて相当高い電圧を用
いている(一般の半導体集積回路が5Vで動作している
のに対して、E2 PROMは16〜20Vの電圧が必要
である)。
However, most of the memory cells currently used in the E 2 PROM obtain an FN tunnel current for erasing / writing within a certain period of time, so that the voltage is lower than the voltage used in a general semiconductor integrated circuit. A considerably high voltage is used (a general semiconductor integrated circuit operates at 5 V, whereas an E 2 PROM requires a voltage of 16 to 20 V).

【0004】このため一般の半導体集積回路で使用され
るトランジスタと比べジャンクション耐圧を高め、ゲー
ト酸化膜の電界を減少させるためジャンクションを深く
し、ゲート酸化膜を厚くした高集積化に不向きな高耐圧
トランジスタを多数使用しなければならず、E2 PRO
Mの高集積化が、他の半導体記憶装置に比べ進まないと
いう現状がある。
For this reason, compared with transistors used in general semiconductor integrated circuits, the junction withstand voltage is increased, and the junction is made deep to reduce the electric field of the gate oxide film. Many transistors must be used, and E 2 PRO
There is a current situation that high integration of M does not progress as compared with other semiconductor memory devices.

【0005】以下従来の技術を3例あげて説明する。参
考文献としてはISSCC89(1989−2−16)
予稿集P132−133、特開昭59−5494号公報
などがある。
Hereinafter, three examples of the prior art will be described. References are ISSCC89 (1989-2-16)
Proceedings P132-133 and JP-A-59-5494.

【0006】なお以下の説明において、図1ないし図4
における(a)ないし(d)図はそれぞれ、(a)図は
回路構成図、(b),(c)図はメモリセル部の主要構
造断面を示し、(b)図は消去の場合の状態、(c)図
は書込みの場合の状態を説明するための図であり、
(d)図は消去、書込みにおける各部の電位関係を説明
するための図である。
In the following description, FIGS.
3A to 3D are diagrams respectively showing a circuit configuration diagram, FIGS. 3B and 3C show cross sections of a main structure of a memory cell portion, and FIG. 3B shows a state in the case of erasing. , (C) is a diagram for explaining the state in the case of writing,
(D) is a diagram for explaining the potential relationship of each part in erasing and writing.

【0007】(1)従来例1の説明 図2はF−Nトンネル電流により、消去(ERASE)
/書込み(WRITE)を行なう積層電極のフローティ
ングゲート型不揮発性メモリを用いた2トランジスタ型
のメモリセルで、ワード線単位で消去可能な一括消去型
2 PROMを構成した場合の従来例であり、そのメモ
リセル動作を示したものである。以下に本例の構成とメ
モリセルの動作について説明する。
(1) Description of Conventional Example 1 FIG. 2 shows erasing (ERASE) by FN tunnel current.
This is a conventional example in which a two-transistor type memory cell using a floating gate type non-volatile memory having a stacked electrode for performing write / write and a batch erase type E 2 PROM which can be erased in word line units is provided. This shows the operation of the memory cell. Hereinafter, the configuration of this example and the operation of the memory cell will be described.

【0008】メモリセルは、フローティングゲート下の
一部の領域にトンネル酸化膜を形成したトンネルウィン
ドウ型フローティングゲートMOSトランジスタ(以下
FLOTOXトランジスタと省略する)と、高耐圧トラ
ンジスタで形成されるビット選択用のセレクトトランジ
スタとから構成され、FLOTOXトランジスタとセレ
クトトランジスタは直列接続されている。
The memory cell has a tunnel window type floating gate MOS transistor (hereinafter abbreviated as FLOTOX transistor) in which a tunnel oxide film is formed in a partial region below the floating gate, and a high voltage transistor for selecting a bit. The FLOTOX transistor and the select transistor are connected in series.

【0009】また、図5にこのようなFLOTOXトラ
ンジスタのコントロールゲート電極とトンネルウィンド
ウが形成されている拡散層電極との電位差とFLOTO
Xトランジスタの閾値電圧との関係を示す。
FIG. 5 shows the potential difference between the control gate electrode of such a FLOTOX transistor and the diffusion layer electrode in which the tunnel window is formed.
4 shows the relationship with the threshold voltage of an X transistor.

【0010】図5からわかるように、電位差が15V以
上で消去と書込みを行なった場合の閾値電圧に変化が見
られる。つまり、この電圧差が15V程度からトンネル
電流が発生している。
As can be seen from FIG. 5, there is a change in the threshold voltage when erasing and writing are performed at a potential difference of 15 V or more. That is, a tunnel current is generated when the voltage difference is about 15V.

【0011】本従来例では、読出し時のマージンをとっ
て、コンロールゲート電極と拡散層電極の電位差を18
Vに設定している。
In this conventional example, the potential difference between the control gate electrode and the diffusion layer electrode is set to 18
V is set.

【0012】ここでは(2×2)の最小マトリックス構
造を例として述べるが、以下の議論がより大きなマトリ
ックス構造にまで直接拡張可能なことは、容易に理解で
きるであろう。
Although a (2 × 2) minimum matrix structure is described here as an example, it will be readily understood that the following discussion can be directly extended to larger matrix structures.

【0013】(a)図に示すように、メモリセル11,
12,21,22がマトリックス状に配置され、これら
メモリセルとセレクト線SL1,SL2、ワード線WL
1,WL2、ビット線BL1,BL2およびソース線A
S1,AS2が次のように接続されている。
(A) As shown in FIG.
12, 21, 22 are arranged in a matrix, and these memory cells, select lines SL1, SL2, and word line WL
1, WL2, bit lines BL1, BL2 and source line A
S1 and AS2 are connected as follows.

【0014】セレクト線SL1はメモリセル11および
12のセレクトトランジスタのゲートと接続され、セレ
クト線SL2はメモリセル21および22のセレクトト
ランジスタのゲートと接続される。
Select line SL1 is connected to the gates of select transistors of memory cells 11 and 12, and select line SL2 is connected to the gates of select transistors of memory cells 21 and 22.

【0015】ワード線WL1はメモリセル11および1
2のFLOTOXトランジスタのコントロールゲートと
接続され、ワード線WL2はメモリセル21および22
のFLOTOXトランジスタのコントロールゲートと接
続される。
Word line WL1 is connected to memory cells 11 and 1
2 FLOTOX transistor, and the word line WL2 is connected to the memory cells 21 and 22.
Is connected to the control gate of the FLOTOX transistor.

【0016】ビット線BL1はメモリセル11および2
1のセレクトトランジスタのドレインと接続され、ビッ
ト線BL2はメモリセル12および22のセレクトトラ
ンジスタのドレインと接続される。
Bit line BL1 is connected to memory cells 11 and 2
The bit line BL2 is connected to the drains of the select transistors of the memory cells 12 and 22.

【0017】ソース線AS1はメモリセル11および1
2のFLOTOXトランジスタのソースと接続され、ソ
ース線AS2は、メモリセル21および22のFLOT
OXトランジスタのソースと接続される。
Source line AS1 is connected to memory cells 11 and 1
2 is connected to the source of the FLOTOX transistor 2 and the source line AS2 is connected to the FLOTOX of the memory cells 21 and 22.
Connected to the source of OX transistor.

【0018】以下にその消去、書込みの動作について説
明する。
The erasing and writing operations will be described below.

【0019】(イ)消去(ERASE)を行なう場合
((a),(b),(d)図参照) メモリセル21および22を選択し消去する場合につい
て説明する。
(A) Case of Performing Erase (ERASE) (See Figures (a), (b) and (d)) A case of selecting and erasing the memory cells 21 and 22 will be described.

【0020】ワード線WL2は18Vに、ワード線WL
1は0Vにバイアスされる。
The word line WL2 is set at 18V,
1 is biased to 0V.

【0021】セレクト線SL1およびSL2は、セレク
トトランジスタが導通状態となり、ビット線と、FLO
TOXトランジスタのドレインとが電気的に接続される
ような電圧(本例では5V)にバイアスされ、ビット線
BL1およびBL2はともに基準電圧0Vにバイアスさ
れる。
The select lines SL1 and SL2 are turned on when the select transistor is turned on and the bit line and the FLO
The bias is biased to a voltage (5 V in this example) that is electrically connected to the drain of the TOX transistor, and both the bit lines BL1 and BL2 are biased to the reference voltage 0V.

【0022】また、ソース線AS1およびAS2は初期
的に0Vとされたフローティング状態にある。
The source lines AS1 and AS2 are in a floating state initially set to 0V.

【0023】このとき、FLOTOXトランジスタのド
レインは、セレクトトランジスタを介して、ビット線の
電位0Vがバイアスされる。
At this time, the drain of the FLOTOX transistor is biased to the bit line potential 0 V via the select transistor.

【0024】したがって、FLOTOXトランジスタの
コントロールゲート電位はトンネルウィンドウが形成さ
れているドレインの電位よりも18V高い電位となり、
F−Nトンネル電流がトンネルウィンドウを流れ、メモ
リセル21および22のフローティングゲートに電子が
注入され消去が行なわれる。
Therefore, the control gate potential of the FLOTOX transistor is 18 V higher than the potential of the drain in which the tunnel window is formed.
FN tunnel current flows through the tunnel window, electrons are injected into the floating gates of memory cells 21 and 22, and erasing is performed.

【0025】一方、メモリセル11および12はコント
ロールゲートとドレインがともに0Vと、同電位のた
め、F−Nトンネル電流は発生せずメモリセルの消去は
行なわれない。
On the other hand, since both the control gate and the drain of memory cells 11 and 12 have the same potential of 0 V, no FN tunnel current is generated and no erasing of the memory cells is performed.

【0026】(ロ)書込み(WRITE)の場合
((a),(b),(d)図参照) ここでは、メモリセル21を選択し書込む場合について
説明する。
(B) In case of writing (WRITE) (see FIGS. 7A, 7B and 7D) Here, a case where the memory cell 21 is selected and written will be described.

【0027】ワード線WL1およびWL2はともに基準
電位0Vにバイアスされる。
Both word lines WL1 and WL2 are biased to a reference potential of 0V.

【0028】選択されたセレクト線SL2は、20Vに
バイアスされ、非選択セレクト線SL1は、基準電位0
Vにバイアスされる。
The selected select line SL2 is biased to 20 V, and the unselected select line SL1 is set to the reference potential 0.
Biased to V.

【0029】選択ビット線BL1は、20V、非選択ビ
ット線BL2は、基準電位0Vにそれぞれバイアスされ
る。
The selected bit line BL1 is biased to 20V, and the unselected bit line BL2 is biased to the reference potential 0V.

【0030】また、ソース線AS1およびAS2は、初
期的に0Vとされたフローティング状態である。
The source lines AS1 and AS2 are initially in a floating state of 0V.

【0031】このとき選択メモリセル21のFLOTO
Xトランジスタのドレインは、セレクトトランジスタを
介して、選択ビット線BL1の電位より、セレクトトラ
ンジスタの閾値電圧VTW(≒2V)分低い電圧20V−
TW(≒18V)にバイアスされる。
At this time, FLOTO of the selected memory cell 21
The drain of the X transistor has a voltage of 20 V-lower than the potential of the selected bit line BL1 by the threshold voltage V TW (≒ 2 V) of the select transistor via the select transistor.
Biased to V TW (≒ 18V).

【0032】したがってメモリセル21のFLOTOX
トランジスタのドレイン電位は、そのコントロールゲー
ト電位より20V−VTW(≒18V)高い状態となり、
F−Nトンネリングが起こり、フローティングゲートよ
りドレインへ電子が放出され、選択メモリセル21の書
込みが行なわれる。
Therefore, FLOTOX of memory cell 21
The drain potential of the transistor becomes 20V-V TW (≒ 18V) higher than the control gate potential,
FN tunneling occurs, electrons are emitted from the floating gate to the drain, and writing to the selected memory cell 21 is performed.

【0033】一方、選択セレクト線上にある非選択メモ
リセル(図2中のメモリセル22)は、ビット線BL2
が0Vにバイアスされており、FLOTOXトランジス
タのコントロールゲートとドレインが、ともに0Vと同
電位の為、F−Nトンネル電流は発生せず、書込みは行
なわれない。
On the other hand, an unselected memory cell (memory cell 22 in FIG. 2) on the selected line is connected to bit line BL2.
Is biased to 0 V, and since the control gate and the drain of the FLOTOX transistor are both at the same potential as 0 V, no FN tunnel current is generated and writing is not performed.

【0034】また、非選択セレクト線SL1上にある非
選択メモリセル(図2中のメモリセル11および12)
は、セレクトトランジスタが非導通状態にあるためFL
OTOXトランジスタのドレインはフローティング状態
となる。
Further, unselected memory cells on unselected select line SL1 (memory cells 11 and 12 in FIG. 2)
Is FL because the select transistor is off.
The drain of the OTOX transistor is in a floating state.

【0035】このとき、コントロールゲートは0Vであ
り、この場合もF−Nトンネル電流は起こらず、書込み
は行なわれない。
At this time, the control gate is at 0 V. In this case, no FN tunnel current occurs and no writing is performed.

【0036】以上述べたように本従来例においては、F
−Nトンネル電流を発生する電位差を、コントロールゲ
ートと、ドレイン間に作り出すため、消去の場合は、F
LOTOXトランジスタのドレインを基準電圧0Vに
し、コントロールゲートにF−Nトンネル電流を発生す
るのに必要な電位差分の電圧をバイアスすることで、書
込みの場合も同様に、FLOTOXトランジスタのコン
トロールゲートに基準電圧0Vをバイアスし、ドレイン
にF−Nトンネル電流を発生するのに必要な電位差分の
電圧をバイアスする方法を用いている。
As described above, in this conventional example, F
In order to create a potential difference that generates a −N tunnel current between the control gate and the drain, in the case of erasing, F
By setting the drain of the LOTOX transistor to a reference voltage of 0 V and biasing the control gate with a voltage of a potential difference necessary to generate an FN tunnel current, the reference voltage is similarly applied to the control gate of the FLOTOX transistor in the case of writing. A method of biasing 0V and biasing a voltage of a potential difference necessary to generate an FN tunnel current at the drain is used.

【0037】このときFLOTOXトランジスタのソー
スは初期的に0Vとされたフローティング状態、基板電
圧は0Vである。
At this time, the source of the FLOTOX transistor is in a floating state initially set to 0 V, and the substrate voltage is 0 V.

【0038】つまり、F−Nトンネル電流を発生するの
に必要なFLOTOXトランジスタのコントロールゲー
トとドレインの電位差を消去の場合VEa、書込みの場合
Wa、またFLOTOXトランジスタのコントロールゲ
ート、ドレインおよびソースに与える電位をそれぞれV
G ,VD ,VS 、基板電圧をVBBとすると、 消去の場合 VGD=VG −VD =VEa−0=VEaBB=0V 書込みの場合 VDG=VD −VG =VWa−0=VWaBB=0V と表わされる。
That is, the potential difference between the control gate and the drain of the FLOTOX transistor required to generate the FN tunnel current is V Ea for erasing, V Wa for writing, and the control gate, drain and source of the FLOTOX transistor. The applied potential is V
Assuming that G , V D , V S and the substrate voltage are V BB , V GD = V G −V D = V Ea −0 = V Ea V BB = 0V for erasing V DG = V D −V G for writing = V Wa −0 = V Wa V BB = 0V

【0039】(2)従来例2の説明 図3は、F−Nトンネル電流により消去(ERASE)
/書込み(WRITE)を行なうFLOTOXトランジ
スタを用いたトランジスタ型メモリセルでワード線単位
で消去が可能な一括消去型E2 PROMを構成した場合
の従来例でその動作を示したものである。
(2) Description of Conventional Example 2 FIG. 3 shows erasing by FN tunnel current (ERASE).
This operation is shown in a conventional example in the case where a batch erase type E 2 PROM capable of erasing in units of word lines is configured by a transistor type memory cell using a FLOTOX transistor for performing / writing (WRITE).

【0040】但し、本従来例においては、消去/書込み
の定義が、図2で示した従来例とは逆で、電子の放出を
行なうのが消去で、注入を行なう方が書込みと定義され
る。
However, in the conventional example, the definition of erasing / writing is opposite to that of the conventional example shown in FIG. 2, and the emission of electrons is defined as erasing and the injection is defined as writing. .

【0041】また、前例では、F−Nトンネル電流を発
生するためのFLOTOXトランジスタ、コントロール
ゲートとドレインの電位差は18Vであったが、本例で
は、消去時は16V、書込み時は18Vの電位差でF−
Nトンネル電流を発生することが可能なメモリセルを用
いている。
In the previous example, the FLOTOX transistor for generating the FN tunnel current and the potential difference between the control gate and the drain were 18 V. In the present example, the potential difference was 16 V during erasing and 18 V during writing. F-
A memory cell capable of generating an N tunnel current is used.

【0042】以下に本従来例の構成とメモリセル動作に
ついて説明する。
The configuration and operation of the memory cell of the conventional example will be described below.

【0043】メモリセルはFLOTOXトランジスタだ
けから構成される。また、図2に示した従来例と同様
(2×2)の最小マトリックス構造を例として述べる。
The memory cell is composed of only a FLOTOX transistor. Further, a (2 × 2) minimum matrix structure similar to the conventional example shown in FIG. 2 will be described as an example.

【0044】(a)図に示すように、メモリセル11,
12,21,22が、マトリックス状に配置され、これ
らメモリセルと、ワード線WL1,WL2、ドレイン線
D1,D2およびソース線S1,S2が次のように接続
されている。
(A) As shown in FIG.
12, 21, 22 are arranged in a matrix, and these memory cells are connected to word lines WL1, WL2, drain lines D1, D2 and source lines S1, S2 as follows.

【0045】ワード線WL1は、メモリセル11および
12のコントロールゲートと接続され、ワード線WL2
は、メモリセル21および22のコントロールゲートに
接続される。
Word line WL1 is connected to the control gates of memory cells 11 and 12, and word line WL2
Are connected to the control gates of the memory cells 21 and 22.

【0046】ドレイン線D1は、メモリセル11および
21のドレインと接続され、ドレイン線D2はメモリセ
ル12および22のドレインと接続される。
Drain line D1 is connected to the drains of memory cells 11 and 21, and drain line D2 is connected to the drains of memory cells 12 and 22.

【0047】ソース線S1はメモリセル11および21
のソースと接続され、ソース線S2はメモリセル12お
よび22のソースと接続される。
The source line S1 is connected to the memory cells 11 and 21
And the source line S2 is connected to the sources of the memory cells 12 and 22.

【0048】以下にその消去、書込みの動作を説明す
る。
The erasing and writing operations will be described below.

【0049】(イ)消去(ERASE)を行なう場合
((a),(b),(d)図参照) メモリセル21および22を消去する場合について説明
する。
(A) Erasing (ERASE) (Refer to (a), (b) and (d)) The case where the memory cells 21 and 22 are erased will be described.

【0050】ワード線WL2を−11Vに、ワード線W
L1を0Vに、ソース線S1およびS2を5Vにそれぞ
れバイアスする。
The word line WL2 is set to -11V and the word line W
L1 is biased to 0V and source lines S1 and S2 are biased to 5V.

【0051】またドレイン線D1およびD2は初期的に
0Vとされたフローティング状態である。さらに基板電
圧は0Vである。
The drain lines D1 and D2 are in a floating state initially set to 0V. Further, the substrate voltage is 0V.

【0052】このとき、メモリセル21および22のコ
ントロールゲートは−11V、ソースが5Vにバイアス
されており、メモリセルソース電位は、コントロールゲ
ート電位より16V高い状態となる。
At this time, the control gates of the memory cells 21 and 22 are biased at -11 V and the sources are biased at 5 V, and the memory cell source potential is 16 V higher than the control gate potential.

【0053】したがってF−Nトンネル電流が発生し、
メモリセルのフローティングゲートからソースへ電子が
放出され、メモリセル21および22の消去が一括して
行なわれる。
Therefore, an FN tunnel current is generated,
Electrons are emitted from the floating gate of the memory cell to the source, and the memory cells 21 and 22 are erased collectively.

【0054】一方、非選択メモリセル11および12は
コントロールゲートが0V、ソースが5Vと、電位差が
5VしかなくF−Nトンネル電流は発生せず、消去も行
なわれない。
On the other hand, non-selected memory cells 11 and 12 have a control gate of 0 V and a source of 5 V, the potential difference is only 5 V, no FN tunnel current is generated, and no erasing is performed.

【0055】(ロ)書込み(WRITE)を行なう場合
((a),(c),(d)図参照) ここでは、メモリセル21を選択し書込む場合について
説明する。
(B) Case of Performing Write (WRITE) (Refer to FIGS. (A), (c) and (d)) Here, the case of selecting and writing the memory cell 21 will be described.

【0056】選択ワード線WL2に18V、非選択ワー
ド線WL1には7Vがバイアスされる。
The selected word line WL2 is biased at 18V, and the unselected word line WL1 is biased at 7V.

【0057】選択ソース線S1は基準電圧0Vが、非選
択ソース線S2には7Vがバイアスされる。
The selected source line S1 is biased at a reference voltage of 0V, and the unselected source line S2 is biased at a voltage of 7V.

【0058】また、ドレイン線D1およびD2は初期的
に0Vとされたフローティング状態である。さらに基板
電圧は0Vである。
The drain lines D1 and D2 are in a floating state initially set to 0V. Further, the substrate voltage is 0V.

【0059】このとき、選択メモリセル21のコントロ
ールゲートは18Vにトンネル酸化膜によりフローティ
ングゲートと電気的に分離されているソースが0Vにバ
イアスされており、コントロールゲート電位がソース電
位より18V高い状態となり、F−Nトンネル電流が発
生し、コントロールゲートに電子が注入され書込みが行
なわれる。
At this time, the source of the control gate of the selected memory cell 21 which is electrically separated from the floating gate by the tunnel oxide film by 18V is biased to 0V, and the control gate potential becomes 18V higher than the source potential. , FN tunnel current is generated, electrons are injected into the control gate, and writing is performed.

【0060】一方、選択ワード線上にある非選択メモリ
セル(図3中のメモリセル22)は、ワード線WL2が
18V、非選択ソース線S2が7Vにバイアスされてお
り、メモリセル22のコントロールゲート電位はソース
電位より11V高い状態となる。この電位差では、F−
Nトンネル電流は発生せず、書込みは行なわれない。
On the other hand, the unselected memory cells (memory cells 22 in FIG. 3) on the selected word line have the word line WL2 biased at 18V and the unselected source line S2 biased at 7V, and the control gate of the memory cell 22 is controlled. The potential is 11 V higher than the source potential. With this potential difference, F-
No N tunnel current is generated, and no writing is performed.

【0061】また、選択ソース線上にある非選択メモリ
セル(図3中のメモリセル11)は、ワード線WL1が
7V、ソース線S1が0Vにバイアスされており、メモ
リセルのコントロールゲート電位は、ソース電位より7
V高い状態となる。この電位差でもF−Nトンネル電流
は発生せず、書込みは行なわれない。
In a non-selected memory cell (memory cell 11 in FIG. 3) on the selected source line, the word line WL1 is biased at 7V and the source line S1 is biased at 0V, and the control gate potential of the memory cell is 7 from source potential
V state is high. Even with this potential difference, no FN tunnel current is generated, and writing is not performed.

【0062】さらに非選択ワード線上にありかつ、非選
択ソース線上にある、非選択メモリセル(図3中のメモ
リセル12)はワード線WL1およびソース線S2がと
もに7Vにバイアスされており、メモリセル12のコン
トロールゲートとソース間には電位差は発生せず、書込
まれない。
Further, the unselected memory cells (memory cell 12 in FIG. 3) on the unselected word line and on the unselected source line have both the word line WL1 and the source line S2 biased to 7V, and No potential difference occurs between the control gate and the source of the cell 12, and no data is written.

【0063】以上述べたように、本従来例においては、
F−Nトンネル電流を発生する電位差を、コントロール
ゲートとドレイン間に作り出すため、消去の場合は、コ
ントロールゲートの電位を−11Vとし、一方のソース
電位を5Vとするコントロールゲートとソースの両方か
ら電位差を発生する方法を用い、書込みの場合は、メモ
リセルのソースを基準電位とし、コントロールゲートに
F−Nトンネル電流を発生するのに必要な電位差分の電
圧をバイアスする方法を用いている。
As described above, in this conventional example,
In order to create a potential difference that generates an FN tunnel current between the control gate and the drain, in the case of erasing, the potential of the control gate is set to −11 V and one of the source potentials is set to 5 V. In the case of writing, a method is used in which the source of the memory cell is used as a reference potential and a voltage of a potential difference required to generate an FN tunnel current is biased in the control gate.

【0064】つまりF−Nトンネル電流を発生するのに
必要な電位差を消去の場合VEb(V Eb=VEb1 +V
Eb2 ,VEb1 >0,VEb2 >0)、書込みの場合VWb
た、メモリセルのコントロールゲート電位、ドレイン電
位、ソース電位をそれぞれVG ,VD ,VS 、基板電圧
をVBBとすると、 消去の場合 VSG=VS −VG =VEb1 −(−VEb2 )=VEb1 +V
Eb2 =VEbBB=0V,VD =Float 書込みの場合 VGS=VG −VS =VWb−0=VWbBB=0V,VD =Float と表わされる。
That is, to generate the FN tunnel current,
V for erasing the necessary potential differenceEb(V Eb= VEb1 + V
Eb2 , VEb1 > 0, VEb2 > 0), V for writingWbMa
Memory cell control gate potential and drain voltage
And source potentials are VG , VD , VS , Substrate voltage
To VBBThen, in the case of erasure, VSG= VS -VG = VEb1 -(-VEb2 ) = VEb1 + V
Eb2 = VEb VBB= 0V, VD = Float writing VGS= VG -VS = VWb−0 = VWb VBB= 0V, VD = Float.

【0065】(3)従来例3の説明 図4は、トンネル電流により消去(ERASE)/書込
み(WRITE)を行なうMNOS(金属−絶縁体−酸
化物−半導体)型不揮発性トランジスタを用いたメモリ
セルで、ワード線単位で消去が可能な一括消去型E2
ROMを構成した場合の従来例であり、そのメモリセル
動作を示したものである。
(3) Description of Conventional Example 3 FIG. 4 shows a memory cell using an MNOS (Metal-Insulator-Oxide-Semiconductor) type non-volatile transistor which performs erasing (ERASE) / writing (WRITE) by tunnel current. Erasure type E 2 P that can be erased in word line units
This is a conventional example when a ROM is configured, and shows the memory cell operation.

【0066】以下に本例の構成とメモリセルの動作につ
いて説明する。
The configuration of this embodiment and the operation of the memory cell will be described below.

【0067】メモリセルはゲート下に電子を蓄積する窒
化膜があり、この窒化膜下にトンネル酸化膜が形成され
ているMNOSトランジスタを用いた1トランジスタメ
モリセルである。
The memory cell is a one-transistor memory cell using an MNOS transistor having a nitride film for accumulating electrons below the gate and a tunnel oxide film formed below the nitride film.

【0068】但し、本従来例は、図3に示した例と同
様、電子の放出を行なうのが消去で、注入を行なうのが
書込みと定義する。また(2×2)の最小マトリックス
構造を例として述べる。
However, in this conventional example, similarly to the example shown in FIG. 3, the emission is defined as erasing and the injection is defined as writing. A (2 × 2) minimum matrix structure will be described as an example.

【0069】(a)図に示すように、メモリセル11,
12,21,22がマトリックス状に配置され、これら
メモリセルとワード線WL1,WL2、ビット線BL
1,BL2、ソース線AS1,AS2およびウェル線W
A1,WA2が次のように接続されている。
(A) As shown in FIG.
12, 21, 22 are arranged in a matrix, and these memory cells, word lines WL1, WL2, bit lines BL
1, BL2, source lines AS1, AS2 and well line W
A1 and WA2 are connected as follows.

【0070】ワード線WL1は、メモリセル11および
12のMNOSトランジスタのゲートと接続され、ワー
ド線WL2は、メモリセル21および22のMNOSト
ランジスタのゲートと接続されている。
The word line WL1 is connected to the gates of the MNOS transistors of the memory cells 11 and 12, and the word line WL2 is connected to the gates of the MNOS transistors of the memory cells 21 and 22.

【0071】ビット線BL1は、メモリセル11および
12のMNOSトランジスタのドレインと接続され、ビ
ット線BL2は、メモリセル12および22のMNOS
トランジスタのドレインと接続されている。
Bit line BL1 is connected to the drains of MNOS transistors of memory cells 11 and 12, and bit line BL2 is connected to MNOS of memory cells 12 and 22.
Connected to the drain of the transistor.

【0072】ソース線AS1は、メモリセル11および
21のMNOSトランジスタと接続され、ソース線AS
2は、メモリセル12および22のMNOSトランジス
タのソースと接続されている。
Source line AS1 is connected to the MNOS transistors of memory cells 11 and 21, and source line AS1 is connected to the source line AS1.
2 is connected to the sources of the MNOS transistors of the memory cells 12 and 22.

【0073】ウェル線WA1は、メモリセル11および
12のウェルと接続され、ウェル線WA2は、メモリセ
ル21および22のウェルと接続されている。また本例
のMNOSトランジスタは電位差20Vでトンネル電流
を発生することができる。
Well line WA1 is connected to the wells of memory cells 11 and 12, and well line WA2 is connected to the wells of memory cells 21 and 22. Further, the MNOS transistor of this example can generate a tunnel current with a potential difference of 20V.

【0074】以下その消去、書込みの動作を説明する。The erasing and writing operations will be described below.

【0075】(イ)消去(ERASE)を行なう場合
((a),(b),(d)図参照) メモリセル21および22を選択して消去する場合につ
いて、ここでは説明する。
(A) Case of Performing Erase (ERASE) (See FIGS. 7A, 7B, and 7D) The case of selecting and erasing the memory cells 21 and 22 will be described here.

【0076】選択されたワード線WL2は−15Vに非
選択ワード線WL1は5Vにバイアスされる。選択ウェ
ル線WA2は5V、非選択ウェル線WA1は0Vにバイ
アスされる。
The selected word line WL2 is biased to -15V and the unselected word line WL1 is biased to 5V. The selected well line WA2 is biased to 5V, and the unselected well line WA1 is biased to 0V.

【0077】ビット線BL1およびBL2は5V、ソー
ス線AS1およびAS2は5Vにそれぞれバイアスされ
る。また基板電圧は5Vである。
The bit lines BL1 and BL2 are biased at 5V, and the source lines AS1 and AS2 are biased at 5V. The substrate voltage is 5V.

【0078】このようにバイアスされたとき、MNOS
トランジスタのドレイン、ソースおよびウェルの電位は
等しく、この電位はMNOSトランジスタのゲート電位
より20V高い状態となる。
When biased in this manner, MNOS
The drain, source, and well potentials of the transistor are equal, and this potential is 20 V higher than the gate potential of the MNOS transistor.

【0079】したがって、メモリセル21および22
は、トンネル電流が発生し、窒化膜より電子が放出さ
れ、メモリセル21および22の消去が行なわれる。こ
のとき、非選択メモリセル11および12はゲート、ド
レイン、ソースおよびウェルが全て同電位のため、消去
は行なわれない。
Therefore, memory cells 21 and 22
In this case, a tunnel current is generated, electrons are emitted from the nitride film, and the memory cells 21 and 22 are erased. At this time, since the gates, drains, sources and wells of the unselected memory cells 11 and 12 are all at the same potential, erasing is not performed.

【0080】(ロ)書込み(WRITE)を行なう場合
((a),(c),(d)図参照) ここではメモリセル21を選択し、書込む場合について
説明する。
(B) Case of Performing Write (WRITE) (Refer to (a), (c) and (d) of FIG.) Here, the case of selecting the memory cell 21 and writing will be described.

【0081】選択ワード線WL2は5V、非選択ワード
線WL1は、−15Vにバイアスされる。
The selected word line WL2 is biased at 5V, and the unselected word line WL1 is biased at -15V.

【0082】選択ビット線BL1は−15V、非選択ビ
ット線BL2は、初期的に0Vとされたフローティング
状態である。
The selected bit line BL1 is in a floating state of -15V, and the unselected bit line BL2 is initially set to 0V.

【0083】ウェル線WA1およびWA2には、それぞ
れ−15Vがバイアスされる。同様に選択ソース線AS
1は−15V、非選択ソース線AS2は初期的に0Vと
されたフローティング状態とする。このとき基板電圧は
0Vである。
The well lines WA1 and WA2 are each biased by -15V. Similarly, select source line AS
1 is set to -15 V, and the unselected source line AS2 is set to a floating state in which it is initially set to 0 V. At this time, the substrate voltage is 0V.

【0084】このとき、メモリセル21のMNOSのチ
ャネル部分に反転層が発生し、この場合、反転層の電位
は近似的にソースとドレインの電位と等しく20Vであ
り、MNOSトランジスタのゲートと反転層の電位差は
トンネル電流を発生するのに十分な電位差となる。
At this time, an inversion layer is generated in the channel portion of the MNOS of the memory cell 21. In this case, the potential of the inversion layer is approximately equal to the source and drain potentials, that is, 20 V, and the gate of the MNOS transistor and the inversion layer Is a potential difference sufficient to generate a tunnel current.

【0085】したがって反転層中の電子が窒化膜に注入
され、メモリセル21の書込みが行なわれる。
Therefore, electrons in the inversion layer are injected into the nitride film, and writing to memory cell 21 is performed.

【0086】一方、選択ウェル中の非選択メモリセル2
2のチャネル部分にはメモリセル21と同様、反転層が
形成されるが、ビット線BL2、ソース線AS2がフロ
ーティング状態であるため、このメモリセル22の反転
層の電位Vi は、 Vi =(Co ×5+Cd ×(−15)/(Co +Cd
BL+CAS) 但し、Co :ゲート絶縁膜の単位面積当りの容量、 Cd :空乏層の単位面積当りの容量、 CBL:BL2の浮遊容量、 CAS:AS2の浮遊容量 メモリセル21の反転層電位より、明らかに低くトンネ
ル電流は発生せず、メモリセル22は書込まれない。
On the other hand, unselected memory cells 2 in the selected well
2, an inversion layer is formed in the same manner as the memory cell 21, but since the bit line BL2 and the source line AS2 are in a floating state, the potential V i of the inversion layer of the memory cell 22 is V i = ( Co × 5 + Cd × (−15) / ( Co + Cd +
C BL + C AS ) where C o : capacitance per unit area of the gate insulating film, C d : capacitance per unit area of the depletion layer, C BL : stray capacitance of BL2, C AS : stray capacitance of AS2 Memory cell 21 , No tunnel current is generated, and the memory cell 22 is not written.

【0087】また、非選択ウェル中のメモリセル11お
よび12はMNOSチャネル部には反転層が出来ず、電
子の注入も行なわれず、したがって書込まれない。この
ようにして、メモリセル21に選択的に書込みが行なわ
れる。
In the memory cells 11 and 12 in the non-selected wells, no inversion layer is formed in the MNOS channel portion, no electrons are injected, and no data is written. In this way, the memory cell 21 is selectively written.

【0088】以上述べたように、本従来例においては、
トンネル電流が発生するのに足る電位差を、ゲートと、
ソース、ドレインおよびウェル間に作り出すために、ゲ
ートと、ソース、ドレインおよびウェルの両方から電圧
を発生方法を用いている。
As described above, in this conventional example,
The potential difference enough to generate a tunnel current
In order to create a voltage between the source, the drain and the well, a method of generating a voltage from both the gate and the source, the drain and the well is used.

【0089】つまり、トンネル電流を発生するのに必要
なMNOSトランジスタのゲートとドレイン、ソースお
よび反転層あるいはウェルの電位差を消去の場合V
EC(VEC=VEC1 +VEC2 ,VEC1 ≧0,VEC2
0)、書込みの場合をVWC(VWC=V WC1 +VWC2 ,V
WC1 ≧0,VWC2 ≧0)、またはメモリセルのゲート、
ソース、ドレインおよびウェルの電位をVG ,VS ,V
D ,VPW、基板電圧をVBBチャネル部、反転層電位をV
i とすると、 消去の場合 ViG=VDG=VSG=VS −VG =VEC1 −(−VEC2
=VEC1 +VEC2 =VECBB=Vi =VD =VS ≧VPW 書込みの場合 VGi=VGD=VGS=VG −VS =VWC1 −(−VWC2
=VWCBB≧VPW と表わされる。
That is, it is necessary to generate a tunnel current.
Gate, drain, source and
When erasing the potential difference between the inversion layer and the well,
EC(VEC= VEC1 + VEC2 , VEC1 ≧ 0, VEC2 ≧
0), V for writingWC(VWC= V WC1 + VWC2 , V
WC1 ≧ 0, VWC2 ≧ 0) or the gate of the memory cell,
Source, drain and well potentials to VG , VS , V
D , VPW, Substrate voltage to VBBChannel section, inversion layer potential V
i Then, in the case of erasure, ViG= VDG= VSG= VS -VG = VEC1 -(-VEC2 )
= VEC1 + VEC2 = VEC VBB= Vi = VD = VS ≧ VPW When writing VGi= VGD= VGS= VG -VS = VWC1 -(-VWC2 )
= VWC VBB≧ VPW It is expressed as

【0090】[0090]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図2に示
した従来例1においてはF−Nトンネル電流を発生する
ための電位差(VEaおよびVWa)を発生する方法とし
て、コントロールゲートまたはドレインの一方を基準電
位0Vとし、他方にF−Nトンネル電流を起こす電位差
(VEa又はVWa)分の電圧をバイアスする方法を用いて
いる。
However, in the first conventional example shown in FIG. 2, as a method of generating the potential difference (V Ea and V Wa ) for generating the FN tunnel current, one of the control gate and the drain is used. Is set to a reference potential of 0 V, and a voltage corresponding to a potential difference (V Ea or V Wa ) causing an FN tunnel current is biased to the other.

【0091】そのためワード線、ビット線およびセレク
ト線のドライバーを構成するトランジスタおよびメモリ
セルのセレクトトラトンジスタのソース−ドレイン間耐
圧(以下BVSDと省略する)およびジャンクション耐圧
(以下BVSDJ と省略する)は、VEaまたはVWa以上必
要である。
For this reason, the source-drain breakdown voltage (hereinafter abbreviated as BV SD ) and junction breakdown voltage (hereinafter abbreviated as BV SDJ ) of the transistors constituting the drivers of the word line, bit line and select line and the select transistor of the memory cell are described. Requires V Ea or V Wa or more.

【0092】また、現在E2 PROMで使用しているメ
モリセルの消去/書込み電圧は、通常の半導体集積回路
で用いる電圧より相当高いことは広く知られており、し
たがってBVSDおよびBVSDJ も一般の半導体集積回路
のそれよりも相当高い。
It is widely known that the erase / write voltage of a memory cell currently used in an E 2 PROM is considerably higher than the voltage used in a normal semiconductor integrated circuit. Therefore, BV SD and BV SDJ are also generally used. Significantly higher than that of the semiconductor integrated circuit.

【0093】このように、高いBVSDおよびBVSDJ
持つ、トランジスタは(以下高耐圧トランジスタと省略
する)ジャンクションを深くしたり、ゲート酸化膜を厚
くしたりあるいはゲート長を太くしたりして、耐圧を高
めているため縮小化しにくく、5V動作することを目的
として作られたトランジスタに比べてトランジスタサイ
ズが大きい。
As described above, a transistor having a high BV SD and a high BV SDJ (hereinafter abbreviated as a high withstand voltage transistor) has a deeper junction, a thicker gate oxide film, or a longer gate length. Since the withstand voltage is increased, it is difficult to reduce the size, and the transistor size is larger than that of a transistor manufactured for operating at 5 V.

【0094】したがって (1)ワード線、ビット線およびセレクト線のドライバ
ーの占めるパターン面積が大きい。 (2)セレクトトランジスタを高耐圧トランジスタで構
成する為、メモリセル縮小を妨げている。 (3)高耐圧トランジスタを形成する為のウェハプロセ
スが必要でウェハプロセスが長くなる。 という問題点があった。
Therefore, (1) The pattern area occupied by the word line, bit line and select line drivers is large. (2) Since the select transistor is constituted by a high breakdown voltage transistor, the reduction of the memory cell is prevented. (3) A wafer process for forming a high breakdown voltage transistor is required, and the wafer process becomes longer. There was a problem.

【0095】一方、図3に示した従来例2においては書
込みの場合、前記従来例1と同様メモリセルのソースを
基準電位0Vとし、F−Nトンネリングに必要な電位差
(V Wb)をコントロールゲートに必要な電位差分の電圧
をバイアスすることにより発生する方法を用いている。
On the other hand, in the conventional example 2 shown in FIG.
In this case, the source of the memory cell is
The potential difference required for FN tunneling with the reference potential set to 0V
(V Wb) Is the voltage of the potential difference required for the control gate
Is generated by biasing.

【0096】そのためワード線ドライバーに関しては、
やはり高耐圧トランジスタで構成しなければならない。
For the word line driver,
After all, it must be constituted by a high breakdown voltage transistor.

【0097】したがって、 (4)ワード線ドライバーの占めるパターン面積が大き
い。 (5)高耐圧トランジスタを形成する為のウェハプロセ
スが必要で、ウェハプロセスが長くなる。またセレクト
トランジスタを削除している為 (6)全メモリセルに対して消去の際、メモリセルの閾
値が負とならないようにする為の複雑な制御が必要。 という問題点がある。
Therefore, (4) the pattern area occupied by the word line driver is large. (5) A wafer process for forming a high breakdown voltage transistor is required, and the wafer process becomes longer. In addition, since the select transistor is deleted, (6) complicated control is required to prevent the threshold value of the memory cell from being negative when erasing all the memory cells. There is a problem.

【0098】図4に示した従来例3では、消去の場合、
選択ワード線WL2を−VEC2 、非選択ワード線WL1
をVEC1にバイアスしているため、ワード線ドライバー
のウェル電位は、−VEC2 又はV EC1 である。
In the conventional example 3 shown in FIG. 4, in the case of erasing,
Set the selected word line WL2 to -VEC2 , Unselected word line WL1
To VEC1Is biased to the word line driver
Well potential is −VEC2 Or V EC1 It is.

【0099】書込みの場合は、選択ワード線WL2をV
WC1 、非選択ワード線WL1を−V WC2 にバイアスして
いるため、消去の場合と同様にワード線ドライバーのウ
ェル電位は、VWC1 又は−VWC2 にバイアスされる。
In the case of writing, the selected word line WL2 is set to V
WC1 , The unselected word line WL1 is set to -V WC2 Bias to
The word line driver as in the erase operation.
The cell potential is VWC1 Or -VWC2 Biased.

【0100】つまり消去/書込みの場合のジャンクショ
ン耐圧はVEC1 +VEC2 =VECおよびVWC1 +VWC2
WCが必要となる。したがってワード線ドライバーは高
耐圧トランジスタで構成されなければならない。よっ
て、 (7)高耐圧トランジスタの使用により、ワード線ドラ
イバーの占めるパターン面積が大きい。 (8)高耐圧トランジスタを形成する為のウェハプロセ
スが必要でウェハプロセスが長くなる。
That is, the junction withstand voltage in the case of erasing / writing is V EC1 + V EC2 = V EC and V WC1 + V WC2 =
V WC is required. Therefore, the word line driver must be composed of high voltage transistors. Therefore, (7) the pattern area occupied by the word line driver is large due to the use of the high breakdown voltage transistor. (8) A wafer process for forming a high breakdown voltage transistor is required, and the wafer process becomes longer.

【0101】また、 (9)ワード線単位で分離されたウェル中にメモリセル
を形成しているため、ウェル間隔が広く必要で高集積化
を妨げている。
(9) Since the memory cells are formed in the wells separated by the word line unit, the interval between the wells is required to be wide, which prevents high integration.

【0102】本発明は以上述べた従来例の共通の問題、 (1)高耐圧トランジスタの使用による、ワード線ビッ
ト線あるいはセレクト線のドライバーが占めるパターン
面積が大きいこと、 (2)高耐圧トランジスタを使用するためトランジスタ
の種類が増え、ウェハプロセスが長くなること、を除去
すると同時に (3)高耐圧トランジスタのセレクトトランジスタがメ
モリセルの縮小を妨げていること、 (4)全メモリセルに対して、消去の際、メモリセルの
閾値が負とならないように複雑な制御が必要であるこ
と、 (5)ウェル間隔が高集積化を妨げていること、 という、従来例の個々の問題も除去するために、メモリ
セルの消去/書込みの新しいバイアス方法と、メモリセ
ルを提供することを目的とする。
The present invention has the common problems of the prior art described above. (1) The use of a high-breakdown-voltage transistor occupies a large pattern area occupied by the word line bit line or select line driver. (3) that the select transistor of the high breakdown voltage transistor prevents the reduction of the memory cell, and (4) for all the memory cells, In order to eliminate the individual problems of the conventional example that complicated control is necessary so that the threshold value of the memory cell is not negative at the time of erasing, and (5) the well spacing prevents high integration. Another object of the present invention is to provide a new method of erasing / writing a memory cell and a memory cell.

【0103】[0103]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、第1の電源電圧と第1の電源電圧より低
い第2の電源電圧が与えられ、フローティングゲートと
フローティングゲートの上方に配置されたコントロール
ゲートとを有するトランジスタから構成されたメモリセ
ルを複数備えた半導体記憶装置において、コントロール
ゲートに第1の電源電圧より高い電圧を印加し、トラン
ジスタのソースあるいはドレインに第2の電源電圧より
低い電圧を印加することにより、フローティングゲート
へ電子を注入して、複数のメモリセルに書込まれたデー
タの消去を一括して行なうようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first power supply voltage and a second power supply voltage lower than the first power supply voltage, and a floating gate and a floating gate. In a semiconductor memory device including a plurality of memory cells each including a transistor having a control gate disposed therein, a voltage higher than a first power supply voltage is applied to a control gate, and a second power supply voltage is applied to a source or a drain of the transistor. By applying a lower voltage, electrons are injected into the floating gate to erase data written in a plurality of memory cells at once.

【0104】また、コントロールゲートに第2の電源電
圧より低い電圧を印加し、トランジスタのソースあるい
はドレインに第1の電源電圧より高い電圧を印加するこ
とにより、フローティングゲートの電子を放出して、メ
モリセルにデータの書込みを行なうようにしたものであ
る。
Further, by applying a voltage lower than the second power supply voltage to the control gate and applying a voltage higher than the first power supply voltage to the source or drain of the transistor, the electrons of the floating gate are released, and the memory is released. Data is written to a cell.

【0105】[0105]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態を示
すもので、その動作を示したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and shows its operation.

【0106】本実施形態は、ワード線単位で消去可能
な、5V単一電源一括消去型E2 PROMを構成した場
合の一例である。以下に本実施形態の構成と、メモリセ
ルの動作について説明する。
This embodiment is an example of a case where a 5 V single power supply batch erase type E 2 PROM which can be erased in word line units is constituted. Hereinafter, the configuration of the present embodiment and the operation of the memory cell will be described.

【0107】メモリセルは(b),(c)図に示すよう
にP型基板を基体とし、フローティングゲート下全面に
トンネル酸化膜を形成したNチャネルFLOTOXトラ
ンジスタとビット選択用のセレクトトランジスタとから
構成され、FLOTOXトランジスタとセレクトトラン
ジスタが直列接続されている。
The memory cell is composed of an N-channel FLOTOX transistor having a P-type substrate as a base, a tunnel oxide film formed on the entire surface under the floating gate and a select transistor for bit selection as shown in FIGS. The FLOTOX transistor and the select transistor are connected in series.

【0108】本実施形態ではフローティングゲート下全
面に約100Å厚のトンネル酸化膜を形成したFLOT
OXトランジスタを用いているが、第1の従来例で示し
たトンネルウィンドウ型のFLOTOXトランジスタを
用いても同様なことが実現可能である。
In this embodiment, a FLOT in which a tunnel oxide film having a thickness of about 100
Although an OX transistor is used, the same can be realized by using a tunnel window type FLOTOX transistor shown in the first conventional example.

【0109】ここでは(2×2)の縮小マトリックス構
造を例として述べるが、以下の議論がより大きなマトリ
ックス構造にまで直接拡張可能なことは容易に理解でき
るであろう。
Although the (2 × 2) reduced matrix structure is described here as an example, it will be easily understood that the following discussion can be directly extended to a larger matrix structure.

【0110】回路構成は(a)図に示すように、メモリ
セル11,12,21,22がマトリックスに配置さ
れ、これらメモリセルと、セレクト線SL1,SL2、
ワード線WL1,WL2、ビット線BL1,BL2およ
びソース線AS1,AS2が次のように接続されてい
る。
As shown in FIG. 13A, the circuit configuration is such that memory cells 11, 12, 21, 22 are arranged in a matrix, and these memory cells and select lines SL1, SL2,
The word lines WL1 and WL2, the bit lines BL1 and BL2, and the source lines AS1 and AS2 are connected as follows.

【0111】セレクト線SL1は、メモリセル11およ
び12のセレクトトランジスタのゲートと接続され、セ
レクト線SL2は、メモリセル21および22のセレク
トトランジスタのゲートと接続される。
Select line SL1 is connected to the gates of select transistors of memory cells 11 and 12, and select line SL2 is connected to the gates of select transistors of memory cells 21 and 22.

【0112】ワード線WL1は、メモリセル11および
12のFLOTOXトランジスタのコントロールゲート
と接続され、ワード線WL2は、メモリセル21および
22のFLOTOXトランジスタのコントロールゲート
と接続される。
The word line WL1 is connected to the control gates of the FLOTOX transistors of the memory cells 11 and 12, and the word line WL2 is connected to the control gates of the FLOTOX transistors of the memory cells 21 and 22.

【0113】ビット線BL1は、メモリセル11および
21のセレクトトランジスタのドレインと接続され、ビ
ット線BL2は、メモリセル12および22のセレクト
トランジスタのドレインと接続される。
Bit line BL1 is connected to the drains of the select transistors of memory cells 11 and 21, and bit line BL2 is connected to the drains of the select transistors of memory cells 12 and 22.

【0114】ソース線AS1は、メモリセル11および
12のFLOTOXトランジスタのソースと接続され、
ソース線AS2は、メモリセル21および22のFLO
TOXトランジスタのソースと接続される。
The source line AS1 is connected to the sources of the FLOTOX transistors of the memory cells 11 and 12,
The source line AS2 is connected to the FLO of the memory cells 21 and 22.
Connected to the source of the TOX transistor.

【0115】本実施形態では、第1の従来例と同様、フ
ローティングゲートに電子を注入する場合を消去(ER
ASE)、フローティングゲートから電子を放出する場
合を書込み(WRITE)と定義している。
In this embodiment, as in the first conventional example, the case where electrons are injected into the floating gate is erased (ER
ASE), and the case where electrons are emitted from the floating gate is defined as writing (WRITE).

【0116】以下、本実施形態の消去、書込みについて
その動作を説明する。
The operation of erasing and writing according to the present embodiment will be described below.

【0117】(イ)消去(ERASE)を行なう場合
((a),(b),(d)図参照) メモリセル21および22を選択し、消去する場合につ
いてここでは説明する。
(A) When erasing (ERASE) is performed (refer to (a), (b) and (d) of FIG.) A case where the memory cells 21 and 22 are selected and erased will be described here.

【0118】選択ワード線WL2を14V、非選択ワー
ド線WL1は0V近傍にバイアスされる。
The selected word line WL2 is biased to 14V, and the unselected word line WL1 is biased to near 0V.

【0119】セレクト線SL1およびSL2はセレクト
トランジスタが導通状態となり、ビット線とFLOTO
Xトランジスタが電気的に接続されるような電圧(本実
施形態では0V)がバイアスされる。ソース線AS1お
よびAS2は−5Vがバイアスされる。
The select transistors SL1 and SL2 are turned on and the bit lines and FLOTO are connected.
A voltage (0 V in this embodiment) for electrically connecting the X transistor is biased. The source lines AS1 and AS2 are biased at -5V.

【0120】また、ビット線BL1およびBL2は初期
的に0Vとされたフローティング状態である。基板電圧
は−5Vにバイアスされている。
The bit lines BL1 and BL2 are in a floating state initially set to 0V. The substrate voltage is biased at -5V.

【0121】このとき、メモリセル21および22のコ
ントロールゲート電圧は14V、ドレインの電圧は−5
Vとなり、メモリセル21および22のコントロールゲ
ートの電位はドレインの電位より19V高い状態とな
る。
At this time, the control gate voltage of the memory cells 21 and 22 is 14 V, and the voltage of the drain is −5.
V, and the control gate potentials of the memory cells 21 and 22 are 19 V higher than the drain potentials.

【0122】したがってF−Nトンネル電流が発生し、
ドレインからフローティングゲートへ電子が注入され、
メモリセル21および22の消去が行なわれる。
Therefore, an FN tunnel current is generated,
Electrons are injected from the drain to the floating gate,
Erasing of memory cells 21 and 22 is performed.

【0123】一方、非選択ワード線上のメモリセル11
および12はコントロールゲートが0Vで、ドレインが
−5Vと電位差は5VしかなくF−Nトンネル電流は発
生せず、消去も行なわれない。
On the other hand, memory cells 11 on unselected word lines
In Nos. 12 and 13, the control gate has 0 V, the drain has a potential difference of only 5 V from -5 V, and no FN tunnel current is generated and no erasing is performed.

【0124】(ロ)書込み(WRITE)を行なう場合
((a),(c),(d)図参照) ここではメモリセル21を選択し、書込む場合について
説明する。
(B) Case of Performing Write (WRITE) (Refer to FIGS. (A), (c) and (d)) Here, the case of selecting the memory cell 21 and writing will be described.

【0125】ワード線WL1およびWL2は−5Vにバ
イアスされる。選択されたセレクト線SL2は14Vに
非選択のセレクト線SL1は0Vにバイアスされる。
Word lines WL1 and WL2 are biased to -5V. The selected select line SL2 is biased to 14V and the unselected select line SL1 is biased to 0V.

【0126】選択ビット線BL1は14Vにバイアスさ
れ、非選択ビット線BL2は、初期的に0Vとされたフ
ローティング状態である。ソース線AS1およびAS2
は初期的に0Vとされたフローティング状態である。ま
た基板は0Vにバイアスされている。
The selected bit line BL1 is biased to 14V, and the unselected bit line BL2 is in a floating state initially set to 0V. Source lines AS1 and AS2
Is a floating state initially set to 0V. The substrate is biased at 0V.

【0127】このとき選択されたメモリセル21のFL
OTOXトランジスタのドレインにはセレクトトランジ
スタを介して選択ビット線BL1の電位より、セレクト
トランジスタの閾値電圧VTW(1) 分低い電圧がバイアス
される。
At this time, the FL of the selected memory cell 21 is
A voltage lower than the potential of the selected bit line BL1 by the threshold voltage V TW (1) of the select transistor is biased to the drain of the OTOX transistor via the select transistor.

【0128】ここでのセレクトトランジスタの閾値電圧
TW(1) は、従来例(1)の閾値電圧VTW≒2Vに比
べ、1V程度低いVTW(1) =1Vである。
Here, the threshold voltage V TW (1) of the select transistor is V TW (1) = 1V which is about 1 V lower than the threshold voltage V TW ≒ 2V of the conventional example (1).

【0129】これはセレクトトランジスタのソースを基
準とした基板電位VBSを従来例(1)の20Vから14
Vに減少出来たことおよびトランジスタの必要耐圧が従
来例(1)の20Vから14Vに減少出来たことによ
り、セレクトトランジスタのゲート酸化膜を薄く出来る
ので、基板バイアス効果による閾値の増加分を、従来例
(1)より少なく出来たためである。
This is because the substrate potential V BS based on the source of the select transistor is raised from 20 V in the conventional example (1) to 14
V and the required withstand voltage of the transistor can be reduced from 20 V to 14 V in the conventional example (1), so that the gate oxide film of the select transistor can be thinned. This is because less was achieved than in Example (1).

【0130】したがってメモリセル21のFLOTOX
トランジスタのドレインは14V−VTW(1) (≒13
V)にバイアスされる。このときコントロールゲートは
−5Vにバイアスされている。
Therefore, FLOTOX of memory cell 21
The drain of the transistor is 14V-V TW (1) (≒ 13
V). At this time, the control gate is biased to -5V.

【0131】したがってメモリセル21のドレイン電位
はそのコントロールゲートの電位より、14V−V
TW(1) −(−5V)=19V−VTW(1) (≒18V)高
い状態となり、F−Nトンネル電流が発生し、メモリセ
ル21のフローティングゲートからドレインのトンネル
酸化膜を通して電子が放出され、選択メモリセル21が
書込まれる。
Therefore, the drain potential of memory cell 21 is higher than the potential of its control gate by 14 V-V.
TW (1) − (− 5V) = 19V−V TW (1) (≒ 18V) High state, FN tunnel current is generated, and electrons are emitted from the floating gate of the memory cell 21 through the drain tunnel oxide film. Then, the selected memory cell 21 is written.

【0132】一方、選択セレクト線上にある、非選択メ
モリセル(図1中のメモリセル22)はビット線BL2
が初期的に0Vとされたフローティング状態であり、コ
ントロールゲートが−5Vであるため、非選択メモリセ
ル22のコントロールゲートとドレインとの電位差は5
V以下となる。
On the other hand, unselected memory cells (memory cell 22 in FIG. 1) on the selected select line are connected to bit line BL2.
Are in a floating state initially set to 0 V, and the control gate is at -5 V. Therefore, the potential difference between the control gate and the drain of the unselected memory cell 22 is 5
V or less.

【0133】したがってF−Nトンネル電流は発生せ
ず、書込みは行なわれない。
Therefore, no FN tunnel current is generated and no writing is performed.

【0134】また、非選択セレクト線SL1上にある非
選択メモリセル(図1中のメモリセル11および12)
は、セレクトトランジスタが非導通状態であり、FLO
TOXトランジスタのドレインは、初期的に0Vとされ
たフローティング状態である。
Further, unselected memory cells on unselected select line SL1 (memory cells 11 and 12 in FIG. 1)
Indicates that the select transistor is in a non-conductive state and the FLO
The drain of the TOX transistor is in a floating state initially set to 0V.

【0135】またコントロールゲートは−5Vであるの
でメモリセル22の場合と同様に電位差は5V程度以下
とすることが出来るため、F−Nトンネル電流は発生せ
ず、書込まれない。
Since the control gate is at -5 V, the potential difference can be set to about 5 V or less as in the case of the memory cell 22, so that no FN tunnel current is generated and no data is written.

【0136】以上述べたように、本実施形態において
は、トンネル電流を発生するのに足る電位差をコントロ
ールゲートとソース又はドレイン間に作り出すためにコ
ントロールゲートと、ソース又はドレインの両方から電
位差を発生する方法と、拡散層と基板とをゼロバイアス
あるいは逆バイアスとするため基板電圧をメモリセルの
バイアス状態に応じて変化させる方法を用いている。
As described above, in this embodiment, a potential difference is generated from both the control gate and the source or the drain in order to create a potential difference between the control gate and the source or the drain sufficient to generate a tunnel current. A method and a method of changing the substrate voltage in accordance with the bias state of the memory cell in order to set the diffusion layer and the substrate to zero bias or reverse bias are used.

【0137】つまりトンネル電流を発生するのに必要な
電位差を、消去の場合VE 、書込みの場合VW とし、消
去時コントロールゲートにかかる電圧の絶対値をVE1
ソースにかかる電圧の絶対値をVE2、書込み時コントロ
ールにかかる電圧の絶対値をVW1、ドレインにかかる電
圧の絶対値をVW2、また、FLOTOXトランジスタの
コントロールゲート、ソースおよびドレインの電圧をV
G ,VS ,VD 、基板電圧をVBBとすると、 消去の場合 VGS=VG −VS =VE1−(−VE2)=VE1+VE2, VBB≦VS 書込みの場合 VGS=VD −VG =VW2−(−VW1)=VW1+VW2, VBB=0V したがってVE1+VE2=VE ,VW1+VW2=VWと表わ
されるように、メモリセルおよび基板がバイアスされて
消去/書込みが行なわれる。
That is, the potential difference required to generate the tunnel current is V E for erasing and V W for writing, and the absolute value of the voltage applied to the control gate at erasing is V E1 ,
The absolute value of the voltage applied to the source is V E2 , the absolute value of the voltage applied to the write control is V W1 , the absolute value of the voltage applied to the drain is V W2 , and the voltages of the control gate, source and drain of the FLOTOX transistor are V.
Assuming that G , V S , V D , and the substrate voltage are V BB , when erasing V GS = V G −V S = V E1 − (− V E2 ) = V E1 + V E2 , when V BB ≦ V S writing V GS = V D −V G = V W2 − (− V W1 ) = V W1 + V W2 , V BB = 0V Therefore, the memory is expressed as V E1 + V E2 = V E , V W1 + V W2 = V W. The cell and the substrate are biased for erasing / writing.

【0138】[0138]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、コントロールゲートに第1の電源電圧より高い
電圧を印加し、トランジスタのソースあるいはドレイン
に第1の電源電圧より低い第2の電源電圧より低い電圧
を印加することにより、フローティングゲートへ電子を
注入して、複数のメモリセルに書込まれたデータの消去
を一括して行なうようにし、また、コントロールゲート
に第2の電源電圧より低い電圧を印加し、トランジスタ
のソースあるいはドレインに第1の電源電圧より高い電
圧を印加することにより、フローティングゲートの電子
を放出して、メモリセルにデータの書込みを行なうよう
にしたので、各ドライバーを構成するトランジスタの必
要耐圧を減少することと、セレクトトランジスタとその
ゲート電圧をバイアスするドライバーを構成するトラン
ジスタの必要耐圧を減少することができた。
As described above in detail, according to the present invention, a voltage higher than the first power supply voltage is applied to the control gate, and the second voltage lower than the first power supply voltage is applied to the source or drain of the transistor. By applying a voltage lower than the power supply voltage to the floating gate, electrons are injected into the floating gate to erase data written in the plurality of memory cells at a time, and the second power supply is applied to the control gate. By applying a voltage lower than the voltage and applying a voltage higher than the first power supply voltage to the source or drain of the transistor, electrons in the floating gate are emitted and data is written to the memory cell. Reduce the required breakdown voltage of the transistors that make up each driver, and combine the select transistors and their gate voltages. It was possible to reduce the necessary breakdown voltage of the transistor constituting the driver to nest.

【0139】つまり、上記トランジスタのソース・ドレ
イン間耐圧をBVSD 、ジャンクション耐圧をBV
SDJ 、F−Nトンネル電流を発生するのに必要なコント
ロールゲートと、ソースあるいはドレイン間の電位差を
消去時VE 、書込み時VW とすると、従来例では、 BVSD>VE かつBVSD>VW 、 BVSDJ >VE かつBVSD>VW (従来例1および2) BVSDJ >VE かつBVSDJ >VW (従来例3) であったのに対して、消去時コントロールにかかる電圧
をVE1、書込み時ドレインにかかる電圧をVW1とする
と、本発明では、 VE >BVSD>VE1かつVE >BVSDJ >VE1W >BVSD>VW1かつVW >BVSDJ >VW1 とすることが可能であり (1)ワード線、ビット線あるいはセレクト線のドライ
バーを構成するトランジスタの耐圧が低減できるためド
ライバーの占めるパターン面積の低減、(2)高耐圧ト
ランジスタ形成工程が除去でき、ウェハプロセスの短縮
が可能、(3)セレクトトランジスタの必要耐圧の低減
によるメモリセルサイズの縮小が可能、などの効果が期
待出来る。
That is, the source-drain withstand voltage of the above transistor is BV SD , and the junction withstand voltage is BV SD .
Assuming that the potential difference between the control gate and the source or drain required to generate the SDJ and FN tunnel currents is V E at the time of erasing and V W at the time of writing, BV SD > V E and BV SD > V W , BV SDJ > V E and BV SD > V W (Conventional Examples 1 and 2) BV SDJ > V E and BV SDJ > V W (Conventional Example 3), but control on erase operation Assuming that the voltage is V E1 and the voltage applied to the drain during writing is V W1 , in the present invention, V E > BV SD > V E1 and V E > BV SDJ > V E1 V W > BV SD > V W1 and V W > It is possible to satisfy BV SDJ > V W1 (1) A reduction in the pattern area occupied by the driver constituting the driver of the word line, bit line or select line can be reduced, and (2) formation of a high breakdown voltage transistor Process removed Can, possible to reduce the wafer process, (3) reduction of the memory cell size due to the reduction of the required withstand voltage of the select transistor is possible, effects such as can be expected.

【0140】また実施形態ではワード線単位で消去を行
なう一括消去型E2 PROMを例にとり説明したが、
(a)全メモリセルのコントロールゲートを接続し、こ
のコントロールゲートにPチャネルトランジスタのみで
構成可能なバイアス回路を、又は特別に設計された高耐
圧駆動回路を少なくとも1つ設けることで、全メモリセ
ルを同時に消去する一括消去型E2 PROM、(b)所
望の数ワード線分のメモリセルのコントロールゲートを
接続し、これらコントロールゲート群を選択するPチャ
ネルトランジスタのみで構成可能な選択回路を設けるこ
とでセクター消去型のE2 PROM、(c)実施形態と
同様にワード線単位で消去可能な一括消去型E2 PRO
Mにおいて、書換えを行なうメモリセルと同一のワード
線上にある書換えを行なわないメモリセルの情報を一度
読み出し、書換えを行なうメモリセルの書込みと同時に
再書込を行なう機能を付加することで、バイト単位で書
換えが可能なE2 PROM、なども、本発明を適用でき
ることは明らかである。
Although the embodiment has been described by taking as an example a batch erasing type E 2 PROM which performs erasing in word line units,
(A) By connecting control gates of all memory cells and providing at least one bias circuit or a specially designed high-withstand-voltage drive circuit to the control gates, which can be constituted only by P-channel transistors, Erase-type E 2 PROM for simultaneously erasing memory cells, (b) connecting control gates of memory cells for a desired number of word lines and providing a selection circuit which can be constituted only by P-channel transistors for selecting these control gate groups , A sector erase type E 2 PROM, (c) a batch erase type E 2 PRO which can be erased in word line units in
In M, the function of once reading the information of the memory cell not to be rewritten on the same word line as the memory cell to be rewritten and adding the function of rewriting at the same time as the writing of the memory cell to be rewritten is performed in byte units. It is clear that the present invention can be applied to an E 2 PROM or the like which can be rewritten by the above method.

【0141】さらにVE およびVW を2分割する基準電
圧は、外部から与えられる、即ち装置に印加される又は
装置内で生成する任意の電圧をその基準とすることが可
能である。
The reference voltage which further divides V E and V W into two can be based on an externally applied voltage, that is, any voltage applied to the device or generated in the device.

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

【図1】本発明の実施形態のメモリセル説明図FIG. 1 is a diagram illustrating a memory cell according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来例1のメモリセルの説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a memory cell of Conventional Example 1.

【図3】従来例2のメモリセルの説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a memory cell of Conventional Example 2;

【図4】従来例3のメモリセルの説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a memory cell of Conventional Example 3;

【図5】従来例の閾値電圧の関係図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between threshold voltages in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12,21,22 メモリセル SL1,SL2 セレクト線 WL1,WL2 ワード線 BL1,BL2 ビット線 AS1,AS2 ソース線 WA1,WA2 ウェル線 11, 12, 21, 22 Memory cells SL1, SL2 Select lines WL1, WL2 Word lines BL1, BL2 Bit lines AS1, AS2 Source lines WA1, WA2 Well lines

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電源電圧と該第1の電源電圧より低
い第2の電源電圧が与えられ、フローティングゲートと
該フローティングゲートの上方に配置されたコントロー
ルゲートとを有するトランジスタから構成されたメモリ
セルを複数備えた半導体記憶装置のデータ消去方法にお
いて、 前記コントロールゲートに前記第1の電源電圧より高い
電圧を印加し、前記トランジスタのソースあるいはドレ
インに前記第2の電源電圧より低い電圧を印加すること
により、フローティングゲートへ電子を注入して、複数
のメモリセルに書き込まれたデータの消去を一括して行
うことを特徴とする半導体記憶装置のデータ消去方法。
A transistor provided with a first power supply voltage and a second power supply voltage lower than the first power supply voltage, the transistor having a floating gate and a control gate disposed above the floating gate; In a data erasing method for a semiconductor memory device having a plurality of memory cells, a voltage higher than the first power supply voltage is applied to the control gate, and a voltage lower than the second power supply voltage is applied to a source or a drain of the transistor. A method of erasing data written in a plurality of memory cells by collectively erasing data written in a plurality of memory cells by injecting electrons into the floating gate.
【請求項2】 第1の電源電圧と該第1の電源電圧より低
い第2の電源電圧が与えられ、フローティングゲートと
該フローティングゲートの上方に配置されたコントロー
ルゲートとを有するトランジスタから構成されたメモリ
セルを複数備えた半導体記憶装置のデータ書込み及び消
去方法において、 前記コントロールゲートに前記第1の電源電圧より高い
電圧を印加し、前記トランジスタのソースあるいはドレ
インに前記第2の電源電圧より低い電圧を印加すること
により、フローティングゲートへ電子を注入して、複数
のメモリセルに書き込まれたデータの消去を一括して行
い、前記コントロールゲートに前記第2の電源電圧より
低い電圧を印加し、前記トランジスタのソースあるいは
ドレインに前記第1の電源電圧より高い電圧を印加する
ことにより、フローティングゲートの電子を放出して、
メモリセルにデータの書込みを行うことを特徴とする半
導体記憶装置のデータ書込み及び消去方法。
2. A semiconductor device comprising: a transistor supplied with a first power supply voltage and a second power supply voltage lower than the first power supply voltage, the transistor having a floating gate and a control gate disposed above the floating gate; In a data writing and erasing method for a semiconductor memory device having a plurality of memory cells, a voltage higher than the first power supply voltage is applied to the control gate, and a voltage lower than the second power supply voltage is applied to a source or a drain of the transistor. Applying electrons to the floating gate to collectively erase data written in the plurality of memory cells, apply a voltage lower than the second power supply voltage to the control gate, Applying a voltage higher than the first power supply voltage to the source or drain of the transistor; And emits electrons from the floating gate,
A data writing and erasing method for a semiconductor memory device, wherein data is written to a memory cell.
【請求項3】 前記複数のメモリセルの各々は複数のワ
ード線の対応するものに接続され、該メモリセルに対す
るデータの一括消去処理はワード線単位で行われること
を特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置のデータ消
去方法。
3. The method according to claim 1, wherein each of the plurality of memory cells is connected to a corresponding one of a plurality of word lines, and the batch erasing process of the data in the memory cells is performed in word line units. Data erasing method for a semiconductor memory device according to the above.
【請求項4】 前記複数のメモリセルの各々は複数のワ
ード線の対応するものに接続され、該メモリセルに対す
るデータの一括消去処理はワード線単位で行われること
を特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置のデータ書
込み及び消去方法。
4. The method according to claim 2, wherein each of the plurality of memory cells is connected to a corresponding one of a plurality of word lines, and a batch erasing process of data for the memory cells is performed in word line units. And method for writing and erasing data in a semiconductor memory device.
【請求項5】 前記複数のメモリセルに対するデータの
一括消去処理は、該複数のメモリセル全てに対して行わ
れることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置の
データ消去方法。
5. The data erasing method for a semiconductor memory device according to claim 1, wherein the batch erasing process of the data in the plurality of memory cells is performed on all of the plurality of memory cells.
【請求項6】 前記複数のメモリセルに対するデータの
一括消去処理は、該複数のメモリセル全てに対して行わ
れることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置の
データ書込み及び消去方法。
6. The method of writing and erasing data in a semiconductor memory device according to claim 2, wherein the batch erasing process of the data in the plurality of memory cells is performed on all of the plurality of memory cells.
【請求項7】 前記メモリセルの各々は半導体基体を用
いて構成されるものであり、該メモリセルに対してデー
タの消去を行う際には、該半導体基体に対して前記第2
の電源電圧より低い電圧が印加されることを特徴とする
請求項1,3,5のいずれか1つに記載の半導体記憶装
置のデータ消去方法。
7. Each of said memory cells is constituted by using a semiconductor base, and when erasing data from said memory cells, said second base is applied to said semiconductor base.
6. The method according to claim 1, wherein a voltage lower than the power supply voltage is applied.
【請求項8】 前記メモリセルの各々は半導体基体を用
いて構成されるものであり、該メモリセルに対してデー
タの消去を行う際には、該半導体基体に対して前記第2
の電源電圧より低い電圧が印加され、該メモリセルに対
してデータの書込みを行う際には、該半導体基体に対し
て前記第2の電源電圧が印加されることを特徴とする請
求項2,4,6のいずれか1つに記載の半導体記憶装置
のデータ書込み及び消去方法。
8. Each of said memory cells is constituted by using a semiconductor base, and when erasing data from said memory cells, said second base is applied to said semiconductor base.
3. A voltage lower than the power supply voltage is applied, and when data is written to the memory cell, the second power supply voltage is applied to the semiconductor substrate. 4. The data writing and erasing method for a semiconductor memory device according to any one of items 4 and 6.
【請求項9】 前記メモリセルに対するデータの書込み
処理はワード線単位で行われることを特徴とする請求項
2または請求項4記載の半導体記憶装置のデータ書込み
及び消去方法。
9. The method of writing and erasing data in a semiconductor memory device according to claim 2, wherein the data write processing to said memory cells is performed in word line units.
【請求項10】 前記メモリセルの書込みにおいて、新
たなデータの書込み処理が行われるメモリセルと同じワ
ード線に接続された他のメモリセルに対しては、格納し
ていたデータと同様なデータが再書込みされることを特
徴とする請求項9記載の半導体記憶装置のデータ書込み
方法。
10. In the writing of the memory cell, the same data as the stored data is stored in another memory cell connected to the same word line as the memory cell in which new data is to be written. 10. The data writing method according to claim 9, wherein the data is rewritten.
【請求項11】 前記第1の電源電圧より高い電圧は正
の電圧であり、前記第2の電源電圧より低い電圧は負の
電圧であることを特徴とする請求項1,3,5,7のい
ずれか1つに記載の半導体記憶装置のデータ消去方法。
11. The system according to claim 1, wherein the voltage higher than the first power supply voltage is a positive voltage, and the voltage lower than the second power supply voltage is a negative voltage. The data erasing method for a semiconductor memory device according to any one of the above.
【請求項12】 前記第1の電源電圧より高い電圧は正
の電圧であり、前記第2の電源電圧より低い電圧は負の
電圧であることを特徴とする請求項2,4,6,8,
9,10のいずれか1つに記載の半導体記憶装置のデー
タ書込み及び消去方法。
12. The system according to claim 2, wherein a voltage higher than the first power supply voltage is a positive voltage, and a voltage lower than the second power supply voltage is a negative voltage. ,
11. The data writing and erasing method for a semiconductor memory device according to any one of items 9 and 10.
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