JP2003173689A - Nonvolatile semiconductor memory - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory

Info

Publication number
JP2003173689A
JP2003173689A JP2001372546A JP2001372546A JP2003173689A JP 2003173689 A JP2003173689 A JP 2003173689A JP 2001372546 A JP2001372546 A JP 2001372546A JP 2001372546 A JP2001372546 A JP 2001372546A JP 2003173689 A JP2003173689 A JP 2003173689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor memory
nonvolatile semiconductor
potential
source
array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001372546A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Shimano
彰夫 嶋野
Makoto Kojima
誠 小島
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001372546A priority Critical patent/JP2003173689A/en
Publication of JP2003173689A publication Critical patent/JP2003173689A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile memory array whose write-in drain disturbance characteristics can be improved. <P>SOLUTION: A source line of a nonvolatile memory cell array is grounded through an element having a resistance component, and a resistance value is switched depending on the time of write-in operation and the read-out operation. A resistance value at the time of write-in operation is set to a large value and a source potential is floated, a sub-threshold leak current of a non-selection cell is decreased, and write-in drain disturbance tolerance is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、浮遊ゲート構造型
不揮発性メモリセルを有し電気的書き換え機能を備えた
不揮発性半導体記憶装置ならびにこのような不揮発性メ
モリを内蔵するシステムLSIに適用される技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate structure type nonvolatile memory cell and having an electrical rewriting function, and a system LSI incorporating such a nonvolatile memory. Regarding technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、不揮発性半導体記憶装置はフラッ
シュEEPROMを代表として産業用、民生用電子機器
に広く用いられるようになり、従来の磁気記憶装置を置
き換えて機器の小型、軽量、低消費電力化に貢献してい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, non-volatile semiconductor memory devices have come to be widely used in industrial and consumer electronic devices as represented by flash EEPROMs, and the conventional magnetic memory devices have been replaced with small size, light weight and low power consumption devices. Contribute to

【0003】不揮発性半導体記憶装置においては、電気
的に絶縁された浮遊ゲート(フローティングゲート)に
電子を蓄積し、電荷の有無による閾値電圧の変化を検出
することで情報を記憶させる方式や、電子または正孔ト
ラップ準位を含む例えば窒化シリコン薄膜に電荷を蓄積
して閾値電圧の変化を読み取る方式が広く用いられてい
る。
In a non-volatile semiconductor memory device, a method of storing information by accumulating electrons in an electrically insulated floating gate (floating gate) and detecting a change in threshold voltage depending on the presence or absence of electric charge, or an electronic Further, a method of accumulating charges in, for example, a silicon nitride thin film including a hole trap level and reading a change in threshold voltage is widely used.

【0004】これらの不揮発性半導体メモリ素子を大規
模に集積し、ランダムアクセスを可能にするためアレイ
上に集積する手段として、幾つかのアレイ構造が提案さ
れ、実用化されている。中でも、構造が単純で高速性に
優れており、最も一般的に使われているのがNOR型ア
レイ構成である。
Several array structures have been proposed and put to practical use as means for integrating these nonvolatile semiconductor memory devices on a large scale and for allowing random access on the array. Among them, the NOR type array configuration is most commonly used because of its simple structure and high speed.

【0005】以下、本明細書では、NOR型アレイ構成
を中心に説明する。
In this specification, the NOR type array structure will be mainly described below.

【0006】浮遊ゲート型フラッシュメモリセルをNO
R型アレイに配置した従来例を図4に示す。このような
アレイ配置は、例えばIEEE PRESSより199
8年に発行されたWilliam D Brown & Joe E.Bre
wer著「Nonvolatile Semiconductor Memory Techno
logy」の225ページに掲載されている。
No floating gate type flash memory cell
FIG. 4 shows a conventional example arranged in an R-type array. Such an array arrangement is disclosed in, for example, IEEE Press 199.
William D Brown & Joe E. Bre published in 8
wer "Nonvolatile Semiconductor Memory Techno
logy ”on page 225.

【0007】従来のNOR型不揮発性メモリアレイの構
成を示す図4において、11は浮遊ゲート型フラッシュ
メモリセル、10はメモリセル11のうちの選択セル、
12はフラッシュメモリセルのコントロールゲートを列
毎に接続したワード線、13はフラッシュメモリセルの
ドレイン電極を行毎に接続したビット線で、ワード線1
2とは直交する方向に設けられる。14はフラッシュメ
モリセルのソース電極を接続したソース線で、フラッシ
ュメモリの場合、一括消去を行う1消去単位のアレイに
含まれるソース線を共通接続することが一般的である。
ここでは、共通ソース線14は接地レベルに接続されて
いる。この共通ソース線14が接地されていることに留
意する必要がある。
In FIG. 4 showing the structure of a conventional NOR type nonvolatile memory array, 11 is a floating gate type flash memory cell, 10 is a selected cell of the memory cells 11,
Reference numeral 12 is a word line that connects the control gates of the flash memory cells to each column, and 13 is a bit line that connects the drain electrodes of the flash memory cells to each row.
It is provided in a direction orthogonal to 2. Reference numeral 14 is a source line to which the source electrode of the flash memory cell is connected. In the case of a flash memory, it is general to commonly connect the source lines included in an array of one erase unit for batch erase.
Here, the common source line 14 is connected to the ground level. It should be noted that this common source line 14 is grounded.

【0008】まず、メモリセルのうち図中10で指示す
るメモリセルに選択的にデータの書き込みを行う場合の
動作について説明する。
First, the operation of selectively writing data in the memory cell designated by 10 in the drawing among the memory cells will be described.

【0009】不揮発性メモリセルセルへの書き込み方式
には、チャンネルホットエレクトロン注入法、Fauler-
Nordheimトンネル電子注入法、バンド間遷移電子注入
法等幾つかの方式が提案されている。ここでは、チャン
ネルホットエレクトロン注入方式を用いる場合について
説明する。
Non-volatile memory cells The writing method for the cells is the channel hot electron injection method, Fauler-
Several methods such as the Nordheim tunnel electron injection method and the band-to-band transition electron injection method have been proposed. Here, a case where the channel hot electron injection method is used will be described.

【0010】表1にチャンネルホットエレクトロン注入
書き込み方式のスタックゲート型フラッシュメモリセル
の従来の書き込みおよび読み出しバイアス条件をまとめ
て示している。
Table 1 summarizes the conventional write and read bias conditions of the stack gate type flash memory cell of the channel hot electron injection write system.

【0011】[0011]

【表1】 選択セル10のコントロールゲートが接続されたワード
線WLnに例えば10Vを印加し、その他のワード線は
0Vに接地する。次に、選択セル10のドレインが接続
されたビット線BLmに例えば5Vを印加し、その他の
ビット線を0Vに接地する。ソース線は一消去ブロック
内全て0Vに接地とする。
【table 1】 For example, 10V is applied to the word line WLn connected to the control gate of the selected cell 10, and the other word lines are grounded to 0V. Next, for example, 5V is applied to the bit line BLm connected to the drain of the selected cell 10, and the other bit lines are grounded to 0V. The source lines are all grounded to 0V in one erase block.

【0012】これによって、アレイ内のメモリセルのう
ち選択セル10にのみチャンネル電流が流れ、ドレイン
近傍の高電界によってエネルギーを得た電子がチャンネ
ルと浮遊ゲートを隔てる絶縁膜の電気的障壁を越えて浮
遊ゲートに注入される。その結果、メモリセルトランジ
スタのゲート閾値電圧を高くすることができる。そし
て、ワード線およびビット線を変えることで、ランダム
アクセス可能なデータ書き込みをすることができる。
As a result, the channel current flows only in the selected cell 10 of the memory cells in the array, and the electrons obtained by the high electric field near the drain cross the electrical barrier of the insulating film separating the channel and the floating gate. Injected into the floating gate. As a result, the gate threshold voltage of the memory cell transistor can be increased. Then, by changing the word line and the bit line, random accessible data writing can be performed.

【0013】メモリセルが保有する情報を読み出すに
は、書き込みの場合と同様に、選択セル10に接続され
るワード線WLnおよびビット線BLmにバイアスを印加
し、選択セルのゲート閾値電圧に応じてチャンネル電流
が流れるか或いは流れないかを回路的に判定し、その判
定の結果として出力することが行われる。
In order to read the information held in the memory cell, a bias is applied to the word line WLn and the bit line BLm connected to the selected cell 10 in the same manner as in the case of writing, and according to the gate threshold voltage of the selected cell. A circuit is used to determine whether or not a channel current flows, and the result is output as a result of the determination.

【0014】読み出し動作時の印加バイアスについて
は、例えばワード線3.3V、ビット線1Vと、書き込
み動作時に比較して低い値が採用されるが、これは高エ
ネルギー電子が浮遊ゲートに注入される弱い書き込み動
作が行われないようするためである。
Regarding the applied bias during the read operation, for example, the word line 3.3V and the bit line 1V, which are lower than those used during the write operation, are employed, which are high-energy electrons injected into the floating gate. This is to prevent a weak write operation.

【0015】以上説明したチャンネルホットエレクトロ
ン注入書き込み方式の不揮発性メモリアレイ構成では、
書き込み動作中に非選択セルがゲート閾値電圧の変動を
受けやすいという課題を有している。
In the channel hot electron injection writing non-volatile memory array configuration described above,
There is a problem that the non-selected cells are easily affected by the fluctuation of the gate threshold voltage during the write operation.

【0016】図4において、選択セル10とビット線B
Lmを共有するメモリセル11すなわちディスターブセ
ルの各端子に印加されるバイアス値が表1の中段に示さ
れているが、コントロールゲートが0Vに接地され、ド
レインには選択セル10と同じ5Vが印加される。この
ときコントロールゲート電位が0Vであるとはいえ、メ
モリセル11のソース・ドレイン間に僅かながらサブス
レッショルドリーク電流が流れると、一部の電子がドレ
イン近傍の高電界からエネルギーを得て浮遊ゲートに注
入されてしまい、閾値電圧が上昇してしまうという意図
しない現象が起きる。
In FIG. 4, the selected cell 10 and the bit line B
The bias value applied to each terminal of the memory cell 11 that shares Lm, that is, the disturb cell is shown in the middle row of Table 1. The control gate is grounded to 0V, and the same 5V as the selected cell 10 is applied to the drain. To be done. At this time, although the control gate potential is 0 V, when a subthreshold leak current slightly flows between the source and drain of the memory cell 11, some electrons gain energy from the high electric field in the vicinity of the drain and enter the floating gate. An unintended phenomenon occurs in which the threshold voltage rises after being injected.

【0017】一般的にこれを書き込みドレインディスタ
ーブと呼ぶが、今一つのメモリアレイのワード線の本数
をNとすると、1アレイ内の全ワード線を順に活性化し
て書き込みを実施するに当たり、一つのセルは(N−
1)回の書き込みドレインディスターブを受ける。ワー
ド線の本数が増えるほど書き込みドレインディスターブ
を受ける総時間が長くなり、閾値電圧の変動を受けやす
い。
Generally, this is called a write drain disturb. If the number of word lines in another memory array is N, all the word lines in one array are sequentially activated to write data. Is (N-
1) Receive write drain disturb once. As the number of word lines increases, the total time for receiving the write drain disturb becomes longer, and the threshold voltage is easily changed.

【0018】このようにして書き込まないセルのゲート
閾値電圧が上昇すると、読み出し動作時に誤った出力を
出してしまうというエラーを生じる。
When the gate threshold voltage of the cell which is not written in this way rises, an error occurs that an erroneous output is produced during the read operation.

【0019】以上説明した書き込みドレインディスター
ブ現象を緩和して不揮発性半導体記憶装置の信頼性を向
上することを目的に、サブスレッショルドリーク電流を
減少させる手段として、従来技術ではスタックゲート型
セルの場合は、消去レベルを浅く設定して消去状態セル
の閾値電圧を高く設定し、またスプリットゲート方式セ
ルの場合は、浮遊ゲートと直列接続となるコントロール
ゲート側の閾値電圧が高くなるよう拡散プロセス条件を
設定していた。
In order to reduce the sub-threshold leak current for the purpose of alleviating the write drain disturb phenomenon described above and improving the reliability of the non-volatile semiconductor memory device, in the prior art, in the case of a stack gate type cell, , The erase level is set shallow to set the threshold voltage of the erased cell high, and in the case of the split gate type cell, the diffusion process condition is set so that the threshold voltage of the control gate side connected in series with the floating gate becomes high. Was.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
不揮発性メモリアレイの閾値電圧の設定では、読み出す
際の消去状態セルに流れるセル電流が減少してしまうと
いう課題があった。セル電流が減少すると、センスアン
プ動作が誤動作を起こし、誤った出力をするおそれがあ
る。
However, the conventional setting of the threshold voltage of the non-volatile memory array has a problem that the cell current flowing in the erased cell at the time of reading decreases. If the cell current decreases, the sense amplifier operation may malfunction, resulting in incorrect output.

【0021】また、誤動作しないようにセンス動作に十
分時間をとると、読み出し結果が出力されるまでの時間
いわゆるアクセスタイムが長くなり、高速動作ができな
くなり、半導体記憶装置としての性能を損ねる結果を招
くことになる。
Further, if sufficient time is taken for the sensing operation so as not to malfunction, the time until the read result is output, that is, the access time, becomes long, high-speed operation cannot be performed, and the performance as the semiconductor memory device is impaired. Will be invited.

【0022】また、書き込み動作時に非選択ワード線に
0Vではなく負電位を印加して、非選択セルのリーク電
流を抑制する方法も考えられるが、半導体チップ内に負
電圧を発生させる内部電源回路を必要とし、チップ面積
の増大や消費電力の増大等の問題が発生する。
A method of applying a negative potential instead of 0 V to the non-selected word line during the write operation to suppress the leak current of the non-selected cell can be considered, but an internal power supply circuit for generating a negative voltage in the semiconductor chip is also possible. Therefore, problems such as an increase in chip area and an increase in power consumption occur.

【0023】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであり、読み出し動作時のメモリセル電流を低
下させることなく、書き込みドレインディスターブを受
ける非選択セルのサブスレッショルドリーク電流を低減
できるようにすることを目的としている。
The present invention was devised in view of such circumstances, and it is possible to reduce the subthreshold leak current of a non-selected cell that undergoes write drain disturb without lowering the memory cell current during a read operation. The purpose is to do so.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】(1) 不揮発性半導体
記憶装置についての本発明は、次のような手段を講じる
ことにより、上記の課題を解決する。前提として、複数
の不揮発性半導体記憶素子(メモリセル)がアレイ状に
配置され、ゲート電極を共通接続した複数のワード線
と、ドレイン電極を共通接続した複数のビット線および
1つのアレイ内のすべてのソース電極を共通接続したソ
ース線を有する。また、前記複数の不揮発性半導体記憶
素子の中の1つの記憶素子を選択する手段と、前記選択
された不揮発性半導体記憶素子(選択セル)のチャンネ
ルに電流を流してその閾値電圧を変化させる第一の動作
(書き込み動作)を行う手段と、選択された不揮発性半
導体記憶素子(選択セル)のチャンネルを流れる電流の
大小を判定して出力する第二の動作(読み出し動作)を
行う手段とを有する。
(1) A nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention solves the above problems by taking the following means. As a premise, a plurality of nonvolatile semiconductor memory elements (memory cells) are arranged in an array, a plurality of word lines having gate electrodes commonly connected, a plurality of bit lines having drain electrodes commonly connected, and all in one array. Of the source electrodes are commonly connected. Further, means for selecting one memory element from the plurality of nonvolatile semiconductor memory elements, and means for changing a threshold voltage of the selected nonvolatile semiconductor memory element (selected cell) by passing a current through the channel. A means for performing one operation (writing operation) and a means for performing a second operation (reading operation) that determines the magnitude of the current flowing through the channel of the selected nonvolatile semiconductor memory element (selected cell) and outputs the result. Have.

【0025】このような構成を備えた不揮発性半導体記
憶装置において、本発明は次のような手段を講じること
により、上記の課題を解決する。すなわち、前記第一の
動作時(書き込み動作時)に選択された記憶素子とビッ
ト線を共有する非選択記憶素子(非選択セル)につい
て、この非選択記憶素子にかかるソースの電位がこの非
選択記憶素子のワード線の電位よりも高くなるように構
成する。さらに、前記第二の動作時(読み出し動作時)
に選択された記憶素子のソース電位が前記第一の動作時
(書き込み動作時)に選択された記憶素子とビット線を
共有する非選択記憶素子にかかるソースの電位よりも低
くなるように構成する。
In the nonvolatile semiconductor memory device having such a structure, the present invention solves the above-mentioned problems by taking the following means. That is, for a non-selected storage element (non-selected cell) that shares a bit line with the storage element selected during the first operation (write operation), the potential of the source applied to the non-selected storage element is the non-selected storage element. The potential of the word line of the memory element is higher than that of the word line. Furthermore, during the second operation (during read operation)
The source potential of the selected storage element is set to be lower than the source potential of the non-selected storage element sharing the bit line with the selected storage element during the first operation (write operation). .

【0026】これによれば、書き込み動作時に書き込み
ドレインディスターブを受ける記憶素子(非選択セル)
のソース端子電位がコントロールゲート電位よりも高
く、このことは、コントロールゲート電位、ドレイン電
位および基板電位が相対的に低下したことに相当し、特
に、コントロールゲート電位が従来技術の場合よりも低
くなり、書き込みドレインディスターブの原因となるサ
ブスレッショルドリーク電流を低減することができる。
According to this, the memory element (non-selected cell) that receives the write drain disturb during the write operation.
Has a higher source terminal potential than the control gate potential, which corresponds to a relative decrease in the control gate potential, the drain potential, and the substrate potential. In particular, the control gate potential is lower than that in the prior art. It is possible to reduce the subthreshold leak current that causes the write drain disturb.

【0027】また、基板バイアス効果も働き、サブスレ
ッショルドリーク電流を一層減少させることができ、書
き込みドレインディスターブの影響を受けないアレイを
得ることができる。
Further, the substrate bias effect also works, the subthreshold leakage current can be further reduced, and an array which is not affected by the write drain disturb can be obtained.

【0028】サブスレッショルドリーク電流を抑制する
他の手段として書き込み動作時に非選択ワード線に負電
位を印加する方法の場合のような負電圧発生の内部電源
回路は不要であり、チップ面積の増大や消費電力の増大
等を招かないですむ。
As another means for suppressing the subthreshold leakage current, an internal power supply circuit for generating a negative voltage as in the method of applying a negative potential to a non-selected word line at the time of write operation is not required, which increases the chip area and It does not cause an increase in power consumption.

【0029】併せて、読み出し動作時のソース電位につ
いては、これを書き込み動作時のソース電位よりも低く
するということは確保していて(読み出し動作時のバイ
アス条件は従来と同様で)、読み出し動作時のメモリセ
ル電流が低下することがなく、安定したセンスアンプ動
作、高速性を保つことができる。
At the same time, it is ensured that the source potential during the read operation is set lower than the source potential during the write operation (the bias condition during the read operation is the same as in the prior art). It is possible to maintain stable sense amplifier operation and high speed without decreasing the memory cell current.

【0030】(2) 上記の構成を実現するためのより
具体的レベルでの構成についての好ましい態様として、
前記不揮発性半導体記憶素子アレイのソース線が抵抗成
分を有する素子を介して接地され、前記第一の動作時
(書き込み動作時)と第二の動作時(読み出し動作時)
で前記素子の抵抗値を切り換える手段を有し、前記第一
の動作時の抵抗値が第二の動作時の抵抗値よりも高いよ
うに構成されている、ということを挙げることができ
る。すなわち、メモリセルの読み出し動作時に比べて書
き込み動作時の抵抗値が大きくなるように切り換えるこ
とを要旨とする。これによれば、抵抗値切り換えという
比較的簡単な構成により、ソース電位を調整して、サブ
スレッショルドリーク電流を抑制することができる。
(2) As a preferred embodiment of the structure at a more specific level for realizing the above structure,
The source line of the nonvolatile semiconductor memory element array is grounded through an element having a resistance component, and the first operation (write operation) and the second operation (read operation) are performed.
It is possible to cite that the resistance value of the element is switched so that the resistance value during the first operation is higher than the resistance value during the second operation. That is, the gist is to switch so that the resistance value in the write operation becomes larger than that in the read operation of the memory cell. According to this, the source potential can be adjusted and the subthreshold leakage current can be suppressed by a relatively simple configuration of switching the resistance value.

【0031】(3) さらに、上記の抵抗値切り換えの
構成を実現するためのより具体的レベルでの構成につい
て、好ましい態様としては、前記抵抗成分を有する素子
の抵抗値を切り換える手段は、複数のMOSトランジス
タが並列接続され、前記複数のMOSトランジスタのう
ち少なくとも一つのMOSトランジスタのゲート電位を
切り換える構成である、ということを挙げることができ
る。これによれば、MOSトランジスタの並列接続とい
う極めて簡単な構成により、サブスレッショルドリーク
電流を抑制することができる。
(3) Further, regarding a configuration at a more specific level for realizing the above-described resistance value switching configuration, in a preferred mode, the means for switching the resistance value of the element having the resistance component is provided with a plurality of means. It can be mentioned that the MOS transistors are connected in parallel and the gate potential of at least one of the plurality of MOS transistors is switched. According to this, the subthreshold leakage current can be suppressed by an extremely simple configuration in which MOS transistors are connected in parallel.

【0032】(4) また、上記の抵抗値切り換えの構
成を実現するためのより具体的レベルでの構成につい
て、さらに別の好ましい態様としては、前記抵抗成分を
有する素子の抵抗値を切り換える手段は、半導体基板と
電気的に分離された半導体ウェル表面に形成されたMO
Sトランジスタのドレインを前記ソース線に接続すると
ともに、前記半導体ウェルが前記ドレインに接続され、
前記MOSトランジスタのゲート電位を切り換える構成
である、ということを挙げることができる。
(4) Further, regarding a configuration at a more specific level for realizing the above-described resistance value switching configuration, as yet another preferred embodiment, a means for switching the resistance value of the element having the resistance component is , MO formed on the surface of the semiconductor well electrically separated from the semiconductor substrate
The drain of the S-transistor is connected to the source line, the semiconductor well is connected to the drain,
It can be mentioned that the gate potential of the MOS transistor is switched.

【0033】これによれば、抵抗成分を有する素子とし
て三重ウェルプロセスのMOSトランジスタを用いる
が、その個数は1つでもよく、前述の複数のMOSトラ
ンジスタを並列接続する場合に比べてさらに構成を簡素
化することができる。
According to this, a triple well process MOS transistor is used as an element having a resistance component, but the number may be one, and the configuration is further simplified as compared with the case where a plurality of MOS transistors are connected in parallel. Can be converted.

【0034】また、pn接合の順方向電圧を用いるの
で、アレイ全体の書き込み電流が変化しても、書き込み
動作時のソース線電位の変動が小さく、動作の安定性確
保の効果がある。
Further, since the forward voltage of the pn junction is used, even if the write current of the entire array changes, the fluctuation of the source line potential during the write operation is small, and the operation stability is secured.

【0035】(5) 上記の(1)の解決手段とは別の
解決手段として、本発明は次のような解決手段も提示す
る。すなわち、前記第一の動作時(書き込み動作時)に
選択された記憶素子とビット線を共有する非選択記憶素
子(非選択セル)にかかるドレインの電位が前記非選択
記憶素子のソース線の電位よりも低くなるように構成す
る。さらに、第二の動作時(読み出し動作時)に選択さ
れた記憶素子のドレイン電位がソース電位よりも高くな
るように構成する。
(5) As a solution different from the solution of the above (1), the present invention also presents the following solution. That is, the potential of the drain applied to the non-selected memory element (non-selected cell) sharing the bit line with the memory element selected during the first operation (write operation) is the potential of the source line of the non-selected memory element. It is configured to be lower than. Further, the drain potential of the memory element selected in the second operation (reading operation) is higher than the source potential.

【0036】これによれば、書き込み動作時にソース・
ドレイン端子の極性を反転させ、書き込みドレインディ
スターブを受けるメモリセルのドレイン電位をソース電
位よりも低く設定してあるので、書き込みドレインディ
スターブの原因となるサブスレッショルドリーク電流を
減少させることができる。
According to this, the source
Since the polarity of the drain terminal is inverted and the drain potential of the memory cell receiving the write drain disturb is set lower than the source potential, the subthreshold leak current that causes the write drain disturb can be reduced.

【0037】併せて、読み出し動作時のソース電位につ
いては、これを書き込み動作時のソース電位よりも低く
するということは確保していて(読み出し動作時のバイ
アス条件は従来と同様で)、読み出し動作時のメモリセ
ル電流が低下することがなく、安定したセンスアンプ動
作、高速性を保つことができる。
At the same time, it is ensured that the source potential during the read operation is set lower than the source potential during the write operation (the bias condition during the read operation is the same as the conventional one). It is possible to maintain stable sense amplifier operation and high speed without decreasing the memory cell current.

【0038】(6) 上記の(5)の発明において好ま
しい態様は、前記第一の動作時に前記不揮発性半導体記
憶素子アレイのビット線が抵抗成分を有する素子を介し
て接地されるように構成されていることである。これに
よれば、書き込み動作時にソース・ドレイン端子の極性
を反転させるための構成を比較的簡単なものにすること
ができる。
(6) In a preferred aspect of the invention (5), the bit line of the non-volatile semiconductor memory element array is grounded via an element having a resistance component during the first operation. It is that. According to this, the configuration for reversing the polarities of the source / drain terminals during the write operation can be made relatively simple.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかわる不揮発性
半導体記憶装置の実施の形態について図面に基づいて詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0040】(実施の形態1)以下、本発明を具体化し
た実施の形態1の不揮発性半導体記憶装置を図面に従っ
て説明する。
(First Embodiment) A non-volatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0041】図1は本実施形態の浮遊ゲート型フラッシ
ュメモリアレイの構成を示したものである。図1におい
て、従来技術の図4におけるのと同じ符号は同一構成要
素を指しているので、詳しい説明は省略する。簡単に説
明すると、11はメモリセル、12はワード線、13は
ビット線、14はソース線、30はセンスアンプであ
り、10は選択セルである。
FIG. 1 shows the configuration of the floating gate type flash memory array of this embodiment. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 4 of the prior art indicate the same components, and thus detailed description thereof will be omitted. Briefly, 11 is a memory cell, 12 is a word line, 13 is a bit line, 14 is a source line, 30 is a sense amplifier, and 10 is a selected cell.

【0042】図4に示す従来のメモリアレイ構成ではソ
ース線14が直接接地されていたのに対して、本実施の
形態では、並列接続された2つのNチャンネルMOSト
ランジスタ15,16を介して接地されている。
In the conventional memory array configuration shown in FIG. 4, the source line 14 is directly grounded, whereas in the present embodiment, it is grounded via two N-channel MOS transistors 15 and 16 connected in parallel. Has been done.

【0043】MOSトランジスタ15は、そのゲート端
子が電源電位に接続されており、ここでは抵抗と同等の
役目をしている。また、MOSトランジスタ16のゲー
ト端子17には、書き込み動作時に“L”、読み出し動
作時に“H”となる書き込み/読み出し切り替え信号が
入力されるように構成されている。
The gate terminal of the MOS transistor 15 is connected to the power supply potential, and in this case, the MOS transistor 15 functions as a resistor. In addition, the gate terminal 17 of the MOS transistor 16 is configured to receive a write / read switching signal that becomes “L” during a write operation and “H” during a read operation.

【0044】NチャンネルMOSトランジスタ16は、
書き込み動作時には“L”のゲート入力によりカットオ
フされ、ソース線14と接地間にMOSトランジスタ1
5のみが挿入されることになる。従って、(書き込み中
のメモリセルのチャンネル電流)×(アレイ内同時書き
込みセル数)×(MOSトランジスタ15の抵抗成分)
の電圧降下を生じ、ソース線14の電位は接地レベルよ
りも高くなる。
The N-channel MOS transistor 16 is
At the time of writing operation, it is cut off by the gate input of "L", and the MOS transistor 1 is connected between the source line 14 and the ground.
Only 5 will be inserted. Therefore, (channel current of memory cell being written) × (number of simultaneously written cells in array) × (resistance component of MOS transistor 15)
And a potential of the source line 14 becomes higher than the ground level.

【0045】本実施形態ではMOSトランジスタ15の
デバイスサイズを調整して、その値が0.6V程度にな
るように設定した。
In the present embodiment, the device size of the MOS transistor 15 is adjusted so that the value is about 0.6V.

【0046】この場合に、MOSトランジスタ16のチ
ャンネル幅/チャンネル長比をMOSトランジスタ15
に比べ十分大きくとれば、読み出し動作時にはMOSト
ランジスタ16が導通状態となり、ソース線の電位を接
地レベルとほぼ同等に下げることができる。
In this case, the channel width / channel length ratio of the MOS transistor 16 is determined by the MOS transistor 15
If it is made sufficiently larger than that, the MOS transistor 16 becomes conductive during the read operation, and the potential of the source line can be lowered to approximately the ground level.

【0047】表2に本実施形態における書き込みおよび
読み出しバイアス条件を示す。
Table 2 shows the write and read bias conditions in this embodiment.

【0048】[0048]

【表2】 表2中の中段に注目すると、書き込みドレインディスタ
ーブを受けるメモリセルのソース端子電位が0.6Vと
なっている。これは、コントロールゲート電位、ドレイ
ン電位および基板電位が各0.6V低下したことに相当
し、特に、コントロールゲート電位が従来0Vであった
ものが、本実施形態では、−0.6V印加と同等とな
る。よって、書き込みドレインディスターブの原因とな
るサブスレッショルドリーク電流を3桁ほど低減でき
る。
[Table 2] Focusing on the middle part of Table 2, the source terminal potential of the memory cell receiving the write drain disturb is 0.6V. This corresponds to the control gate potential, the drain potential, and the substrate potential decreasing by 0.6V, and in particular, the control gate potential of 0V in the past is equivalent to -0.6V in the present embodiment. Becomes Therefore, the subthreshold leak current that causes the write drain disturb can be reduced by about three digits.

【0049】また、基板バイアス効果も働き、一層サブ
スレッショルドリーク電流を減少させることができ、書
き込みドレインディスターブの影響を受けないアレイを
得ることができる。
Further, the substrate bias effect also works, the subthreshold leakage current can be further reduced, and an array which is not affected by the write drain disturb can be obtained.

【0050】また、書き込み動作時に非選択ワード線に
負電位を印加することによりサブスレッショルドリーク
電流を抑制する他の方法の場合のような負電圧発生の内
部電源回路は不要であり、チップ面積の増大や消費電力
の増大等を招かないですむ。
Also, an internal power supply circuit for generating a negative voltage is not required as in the case of another method of suppressing a subthreshold leak current by applying a negative potential to a non-selected word line during a write operation, and the chip area is reduced. It does not cause an increase or increase in power consumption.

【0051】本実施形態の読み出し動作時のバイアス条
件は、表1の従来の読み出しバイアス条件と何ら変わら
ないので、読み出し動作時のメモリセル電流が低下する
ことがなく、安定したセンスアンプ動作、高速性を保つ
ことができる。
Since the bias condition during the read operation of this embodiment is no different from the conventional read bias condition in Table 1, the memory cell current during the read operation does not decrease, and the stable sense amplifier operation and high speed operation are achieved. You can keep your sex.

【0052】以上、本実施形態によれば、ソース線に抵
抗成分を有する素子を挿入して、書き込み動作時と読み
出し動作時で抵抗値を切り換えることにより、読み出し
性能を犠牲にすることなく、書き込みドレインディスタ
ーブ耐性の能力を3桁ほど向上させることが可能とな
る。
As described above, according to the present embodiment, by inserting the element having the resistance component in the source line and switching the resistance value between the write operation and the read operation, the write performance is not sacrificed. It is possible to improve the drain disturb resistance ability by about three digits.

【0053】(実施の形態2)次に、本発明による実施
の形態2の不揮発性半導体記憶装置について説明する。
(Second Embodiment) Next, a nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0054】図2は本実施形態の浮遊ゲート型フラッシ
ュメモリアレイの構成を示したものである。図2におい
て、従来技術の図4におけるのと同じ符号は同一構成要
素を指しているので、詳しい説明は省略する。
FIG. 2 shows the structure of the floating gate type flash memory array of this embodiment. In FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 4 of the prior art indicate the same constituent elements, and thus detailed description thereof will be omitted.

【0055】本実施の形態においては、メモリアレイの
ソース線14が三重ウェルプロセスのNチャンネルMO
Sトランジスタ18を介して接地されている。Nチャン
ネルMOSトランジスタ18は、いわゆる三重ウェル技
術を用いることによって、ウェル電位に接地電位以外の
電位を印加することができるようになっており、ここで
はウェル電位がドレイン端子に接続されている。
In this embodiment, the source line 14 of the memory array is the N-channel MO of the triple well process.
It is grounded through the S transistor 18. The N-channel MOS transistor 18 can apply a potential other than the ground potential to the well potential by using the so-called triple well technique, and the well potential is connected to the drain terminal here.

【0056】また、実施の形態1と同様に、MOSトラ
ンジスタ18のゲート端子19には書き込み動作時に
“L”、読み出し動作時に“H”となる書き込み/読み
出し切り替え信号が入力されるように構成されている。
本実施の形態の書き込みおよび読み出しバイアス条件は
表2と同じである。
Further, similarly to the first embodiment, the gate terminal 19 of the MOS transistor 18 is configured so that the write / read switching signal which becomes "L" during the write operation and "H" during the read operation is input. ing.
The write and read bias conditions of this embodiment are the same as in Table 2.

【0057】本実施形態の動作を説明すると、書き込み
動作時にゲート端子19に“L”レベル信号が印加され
るため、チャンネル電流は流れないが、ウェルがドレイ
ンに接続されているため、MOSトランジスタ18のウ
ェル−ソース間のpn接合が順方向になり、書き込み電
流はここを通って接地電位へと流れる。従って、書き込
み動作時のソース線14の電位はpn接合の順方向電圧
の約0.6Vになる。
The operation of this embodiment will be described. Since the "L" level signal is applied to the gate terminal 19 during the write operation, the channel current does not flow, but since the well is connected to the drain, the MOS transistor 18 is connected. The pn junction between the well and the source becomes the forward direction, and the write current flows therethrough to the ground potential. Therefore, the potential of the source line 14 during the write operation becomes about 0.6 V which is the forward voltage of the pn junction.

【0058】次に、読み出し動作時には、ゲート端子1
9に“H”レベル信号が印加され、MOSトランジスタ
18のソース・ドレイン間にチャンネルが形成されるの
で、ソース線14と接地間は上述のpn接合の順方向電
流にチャンネル電流が加わって低抵抗となり、ソース線
14の電位はほとんど接地電位に等しくなる。
Next, in the read operation, the gate terminal 1
Since an "H" level signal is applied to 9 and a channel is formed between the source and drain of the MOS transistor 18, the channel current is added to the forward current of the pn junction described above between the source line 14 and the ground to reduce the resistance. Therefore, the potential of the source line 14 becomes almost equal to the ground potential.

【0059】本実施形態を用いると、三重ウェルプロセ
スを用いなければならないという制約があるものの、従
来技術に1つのトランジスタを追加することで、実施の
形態1と同じ表2の書き込み/読み出しバイアス条件を
実現でき、同様の効果を発揮することができる。
Using this embodiment, although there is a constraint that a triple well process must be used, by adding one transistor to the conventional technique, the same write / read bias conditions of Table 2 as in Embodiment 1 can be obtained. Can be realized, and the same effect can be exhibited.

【0060】また、pn接合の順方向電圧を用いるの
で、アレイ全体の書き込み電流が変化しても、書き込み
動作時のソース線電位の変動が小さく、安定していると
いう特徴がある。
Further, since the forward voltage of the pn junction is used, even if the write current of the entire array changes, the source line potential change during the write operation is small and stable.

【0061】(実施の形態3)次に、本発明による実施
の形態3について説明する。図3は本発明の実施の形態
3の浮遊ゲート型フラッシュメモリアレイの構成図を示
したものである。図3において、従来技術の図4におけ
るのと同じ符号は同一構成要素を指しているので、詳し
い説明は省略する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment according to the present invention will be described. FIG. 3 shows a configuration diagram of a floating gate type flash memory array according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 4 of the related art refer to the same components, and thus detailed description thereof will be omitted.

【0062】表3に本実施形態における書き込みおよび
読み出しバイアス条件を示す。
Table 3 shows the write and read bias conditions in this embodiment.

【0063】[0063]

【表3】 本実施の形態においては、図3に示すように、ソース線
14を接地レベルにするためのNチャンネルMOSトラ
ンジスタ16およびソース線14に5Vのバイアスを印
加するためのPチャンネルMOSトランジスタ20のド
レインどうしが相補的に接続され、その共通接続点がソ
ース線14に接続されている。また、NチャンネルMO
Sトランジスタ16のゲートとPチャンネルMOSトラ
ンジスタ20のゲートとが共通ゲート端子21に接続さ
れている。22は各ビット線とセンスアンプ30との間
に挿入されている選択ゲートである。この選択ゲート2
2は、抵抗成分を有する素子として介挿されている。
[Table 3] In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the drains of N-channel MOS transistor 16 for setting source line 14 to the ground level and P-channel MOS transistor 20 for applying a bias of 5 V to source line 14 are connected to each other. Are connected in a complementary manner, and their common connection point is connected to the source line 14. Also, N channel MO
The gate of the S transistor 16 and the gate of the P channel MOS transistor 20 are connected to the common gate terminal 21. Reference numeral 22 is a selection gate inserted between each bit line and the sense amplifier 30. This selection gate 2
2 is inserted as an element having a resistance component.

【0064】まず、書き込み動作を説明すると、Nチャ
ンネルMOSトランジスタ16およびPチャンネルMO
Sトランジスタ20の共通ゲート端子21に“L”レベ
ルが印加され、NチャンネルMOSトランジスタ16が
カットオフされ、PチャンネルMOSトランジスタ20
が導通するので、ソース線14に5Vが印加される。
First, the write operation will be described. The N-channel MOS transistor 16 and the P-channel MO are provided.
The “L” level is applied to the common gate terminal 21 of the S-transistor 20, the N-channel MOS transistor 16 is cut off, and the P-channel MOS transistor 20.
Is conducted, 5V is applied to the source line 14.

【0065】一方、複数のビット線のうち選択ゲート2
2によって指定されたアドレスに対応したビット線がセ
ンスアンプ30側に接続され、さらにセンスアンプ30
の回路内で接地電位に接続される。
On the other hand, of the plurality of bit lines, the select gate 2
The bit line corresponding to the address designated by 2 is connected to the sense amplifier 30 side.
Connected to ground potential in the circuit.

【0066】選択セル10のワード線WLmに選択的に
バイアスを印加すれば、選択セル10のソース端子より
ドレイン端子へチャンネル電流が流れ、ホットエレクト
ロン注入によって書き込みが行われる。
When a bias is selectively applied to the word line WLm of the selected cell 10, a channel current flows from the source terminal of the selected cell 10 to the drain terminal, and writing is performed by hot electron injection.

【0067】ここで、ソース・ドレインの極性およびチ
ャンネル電流の方向は上記の実施の形態1および実施の
形態2の場合とは反転している。
Here, the polarities of the source / drain and the direction of the channel current are opposite to those in the above-described first and second embodiments.

【0068】チャンネル電流は選択ゲート22を通って
流れるため、実施の形態1および実施の形態2の場合と
同様に、選択ゲート22のもつ抵抗成分によってドレイ
ン端子電位を接地レベルより高くすることができ、実施
の形態1と同様の作用、効果が得られる。
Since the channel current flows through the select gate 22, the drain terminal potential can be made higher than the ground level due to the resistance component of the select gate 22, as in the first and second embodiments. The same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

【0069】ドレイン電位を所定の値例えば0.6Vに
するには、書き込み動作時のチャンネル電流に応じて選
択ゲート22のデバイスサイズを設定すればよい。
In order to set the drain potential to a predetermined value, for example, 0.6 V, the device size of the select gate 22 may be set according to the channel current during the write operation.

【0070】次に、読み出し動作について説明する。読
み出し動作時には、NチャンネルMOSトランジスタ1
6およびPチャンネルMOSトランジスタ20の共通ゲ
ート端子21に“H”レベルが印加され、Nチャンネル
MOSトランジスタ16が導通し、PチャンネルMOS
トランジスタ20がカットオフとなり、ソース線14は
接地レベルとなる。
Next, the read operation will be described. During read operation, N-channel MOS transistor 1
6 and the common gate terminal 21 of the P-channel MOS transistor 20 is applied with "H" level, the N-channel MOS transistor 16 becomes conductive, and the P-channel MOS transistor
The transistor 20 is cut off, and the source line 14 becomes the ground level.

【0071】複数のビット線のうち選択ゲート22によ
り選択セル10に対応するビット線BLmだけがセンス
アンプ30に接続され、選択ビット線BLmには1Vが
印加され、センス動作が開始される。
Of the plurality of bit lines, only the bit line BLm corresponding to the selected cell 10 is connected to the sense amplifier 30 by the selection gate 22, and 1V is applied to the selected bit line BLm to start the sensing operation.

【0072】ここで、NチャンネルMOSトランジスタ
16のデバイスサイズを十分大きくとり、電圧降下が無
視できるレベルにしておけば、読み出し特性が劣化する
心配はない。
Here, if the device size of the N-channel MOS transistor 16 is set to a sufficiently large value and the voltage drop is set to a level that can be ignored, there is no concern that the read characteristics will deteriorate.

【0073】本実施の形態3の方式は、書き込み動作時
と読み出し動作時でメモリセルのソース・ドレインの極
性を反転させることが特徴である。特に、スプリットゲ
ート型不揮発性メモリにおいては、読み出し動作時に電
位の低いソース側に浮遊ゲートを配置するメモリアレイ
構成をとることで、読み出し動作時に電子が浮遊ゲート
に注入されて閾値電圧が上昇する現象に対して、その変
動を非常に小さくすることができ、データ保持特性を飛
躍的に向上させることが可能である。
The method of the third embodiment is characterized in that the polarities of the source and drain of the memory cell are inverted during the write operation and the read operation. In particular, in a split-gate non-volatile memory, by adopting a memory array configuration in which a floating gate is arranged on the source side where the potential is low during a read operation, electrons are injected into the floating gate during a read operation and the threshold voltage rises. On the other hand, the variation can be made extremely small, and the data retention characteristic can be dramatically improved.

【0074】なお、本発明の実施形態ではNOR型メモ
リセルアレイについて説明したが、NAND型等他のア
レイ構成においても本発明を適用することができ、同様
の作用、効果が期待できる。
Although the NOR type memory cell array has been described in the embodiment of the present invention, the present invention can be applied to other array configurations such as NAND type, and the same operation and effect can be expected.

【0075】また、浮遊ゲート型不揮発性半導体記憶装
置だけでなく、窒化シリコン膜等のトラップ準位を含む
薄膜をゲート絶縁膜とするMNOSあるいはMONOS
構造と呼ばれる不揮発性半導体記憶装置にも本発明を適
用することができ、同様の作用、効果を得ることができ
る。
In addition to the floating gate type non-volatile semiconductor memory device, MNOS or MONOS using a thin film including a trap level such as a silicon nitride film as a gate insulating film.
The present invention can be applied to a nonvolatile semiconductor memory device called a structure, and the same operation and effect can be obtained.

【0076】さらに、上記の実施の形態ではソース線と
接地の間にMOSトランジスタを挿入したが、抵抗成分
をもつものであればよく、ポリシリコンや活性領域を用
いた抵抗素子または配線材料を用いた抵抗、ダイオード
などを用いてもよい。
Further, although the MOS transistor is inserted between the source line and the ground in the above embodiment, any element having a resistance component may be used, and a resistance element or wiring material using polysilicon or an active region is used. A resistor, a diode or the like may be used.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上述べたように本発明を適用すること
により、書き込み動作時に書き込みドレインディスター
ブを受ける非選択セルのソース端子電位をコントロール
ゲート電位よりも高くすることにより、書き込みドレイ
ンディスターブの原因となるサブスレッショルドリーク
電流を低減することができるとともに、読み出し動作時
のソース電位については、これを書き込み動作時のソー
ス電位よりも低く保つことにより、読み出し動作時のメ
モリセル電流が低下することがなく、安定したセンスア
ンプ動作、高速性を保つことができる。この場合に、サ
ブスレッショルドリーク電流を抑制する他の手段として
書き込み動作時に非選択ワード線に負電位を印加する方
法の場合のような負電圧発生の内部電源回路は不要であ
り、チップ面積の増大や消費電力の増大等を招かないで
すむ。
As described above, by applying the present invention, the source terminal potential of the non-selected cell which receives the write drain disturb during the write operation is made higher than the control gate potential, thereby causing the write drain disturb. The sub-threshold leakage current can be reduced and the source potential during the read operation is kept lower than the source potential during the write operation so that the memory cell current during the read operation does not decrease. The stable sense amplifier operation and high speed can be maintained. In this case, as another means for suppressing the subthreshold leakage current, an internal power supply circuit for generating a negative voltage unlike the method of applying a negative potential to a non-selected word line during a write operation is unnecessary, which increases the chip area. And increase in power consumption.

【0078】また、サブスレッショルドリーク電流を抑
制するためにソース電位を調整するに当たり、抵抗値切
り換えという比較的簡単な構成により実現することがで
きる。また、MOSトランジスタの並列接続という極め
て簡単な構成を採用することが可能である。あるいは、
三重ウェルプロセスのMOSトランジスタを用いれば、
MOSトランジスタの個数が1つでもよく、さらに構成
を簡素化することが可能となり、併せて、pn接合の順
方向電圧を用いるので、アレイ全体の書き込み電流が変
化しても、書き込み動作時のソース線電位の変動が小さ
く、動作の安定性確保が可能となる。
Further, in adjusting the source potential in order to suppress the subthreshold leakage current, it can be realized by a relatively simple structure of switching the resistance value. Further, it is possible to adopt an extremely simple configuration of parallel connection of MOS transistors. Alternatively,
Using a triple well process MOS transistor,
The number of MOS transistors may be one, and the configuration can be further simplified. In addition, since the forward voltage of the pn junction is used, even if the write current of the entire array changes, the source during the write operation is changed. The fluctuation of the line potential is small, and the stability of the operation can be secured.

【0079】また、別の態様として、書き込み動作時に
ソース・ドレイン端子の極性を反転させ、書き込みドレ
インディスターブを受けるメモリセルのドレイン電位を
ソース電位よりも低く設定することにより、書き込みド
レインディスターブの原因となるサブスレッショルドリ
ーク電流を減少させることができる。
As another mode, the polarity of the source / drain terminals is inverted during the write operation, and the drain potential of the memory cell receiving the write drain disturb is set lower than the source potential, which causes the write drain disturb. The subthreshold leakage current can be reduced.

【0080】また、書き込み動作時にソース・ドレイン
端子の極性を反転させるための構成として、ビット線を
抵抗成分を有する素子を介して接地すれば、比較的簡単
に実現することができる。
Further, as a structure for reversing the polarities of the source / drain terminals at the time of writing operation, if the bit line is grounded through an element having a resistance component, it can be relatively easily realized.

【0081】以上を要するに、本発明によれば、センス
アンプ動作の安定性やアクセスタイムを損なうことな
く、書き込みドレインディスターブに強いメモリアレイ
を得ることができ、高性能でかつ信頼性に優れた不揮発
性半導体記憶装置を実現する上で極めて大きな効果が発
揮される。
In summary, according to the present invention, it is possible to obtain a memory array that is resistant to write / drain disturb without impairing the stability of sense amplifier operation and access time, and is a nonvolatile memory of high performance and excellent reliability. Extremely effective in realizing a flexible semiconductor memory device.

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

【図1】 本発明の実施の形態1の不揮発性半導体記憶
装置におけるメモリアレイ構成図
FIG. 1 is a memory array configuration diagram in a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2の不揮発性半導体記憶
装置におけるメモリアレイ構成図
FIG. 2 is a memory array configuration diagram in a nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態3の不揮発性半導体記憶
装置におけるメモリアレイ構成図
FIG. 3 is a memory array configuration diagram in a nonvolatile semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 従来の不揮発性半導体記憶装置におけるメモ
リアレイ構成図
FIG. 4 is a memory array configuration diagram in a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…選択メモリセル 11…書き込みドレインディスターブを受けるメモリセ
ル 12…ワード線 13…ビット線 14…ソース線 15…NチャンネルMOSトランジスタ 16…NチャンネルMOSトランジスタ 17…ゲート端子 18…三重ウェル構造のNチャンネルMOSトランジス
タ 19…ゲート端子 20…PチャンネルMOSトランジスタ 21…共通ゲート端子 22…選択ゲート 30…センスアンプ
10 ... Selected memory cell 11 ... Memory cell 12 subjected to write drain disturb ... Word line 13 ... Bit line 14 ... Source line 15 ... N-channel MOS transistor 16 ... N-channel MOS transistor 17 ... Gate terminal 18 ... N-channel of triple well structure MOS transistor 19 ... Gate terminal 20 ... P-channel MOS transistor 21 ... Common gate terminal 22 ... Select gate 30 ... Sense amplifier

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の不揮発性半導体記憶素子がアレイ
状に配置されゲート電極を共通接続した複数のワード線
とドレイン電極を共通接続した複数のビット線および1
つのアレイ内のすべてのソース電極を共通接続したソー
ス線を有し、 前記複数の不揮発性半導体記憶素子の中の1つの記憶素
子を選択する手段と、 前記選択された不揮発性半導体記憶素子のチャンネルに
電流を流してその閾値電圧を変化させる第一の動作を行
う手段と、 選択された不揮発性半導体記憶素子のチャンネルを流れ
る電流の大小を判定して出力する第二の動作を行う手段
とを有し、 前記第一の動作時に選択された記憶素子とビット線を共
有する非選択記憶素子について、この非選択記憶素子に
かかるソースの電位がこの非選択記憶素子のワード線の
電位よりも高く、かつ、 前記第二の動作時に選択された記憶素子のソース電位が
前記第一の動作時に選択された記憶素子とビット線を共
有する非選択記憶素子にかかるソースの電位よりも低い
ように構成されていることを特徴とする不揮発性半導体
記憶装置。
1. A plurality of word lines having a plurality of non-volatile semiconductor memory elements arranged in an array and having a gate electrode connected in common and a plurality of bit lines having a drain electrode connected in common and 1
A source line in which all source electrodes in one array are commonly connected, and means for selecting one of the plurality of nonvolatile semiconductor memory elements, and a channel of the selected nonvolatile semiconductor memory element And a means for performing a second operation of determining the magnitude of the current flowing through the channel of the selected nonvolatile semiconductor memory element and outputting the current. A non-selected storage element sharing a bit line with the storage element selected in the first operation, the potential of the source applied to the non-selected storage element is higher than the potential of the word line of the non-selected storage element. , And the source potential of the storage element selected in the second operation is applied to the non-selected storage element sharing a bit line with the storage element selected in the first operation. The nonvolatile semiconductor memory device characterized by being configured to lower than.
【請求項2】 複数の不揮発性半導体記憶素子がアレイ
状に配置されゲート電極を共通接続した複数のワード線
とドレイン電極を共通接続した複数のビット線および1
つのアレイ内のすべてのソース電極を共通接続したソー
ス線を有し、 前記複数の不揮発性半導体記憶素子の中の1つの記憶素
子を選択する手段と、 前記選択された不揮発性半導体記憶素子のチャンネルに
電流を流してその閾値電圧を変化させる第一の動作を行
う手段と、 選択された不揮発性半導体記憶素子のチャンネルを流れ
る電流の大小を判定して出力する第二の動作を行う手段
とを有し、 前記不揮発性半導体記憶素子アレイのソース線が抵抗成
分を有する素子を介して接地され、前記第一の動作時と
第二の動作時で前記素子の抵抗値を切り換える手段を有
し、 前記第一の動作時の抵抗値が第二の動作時の抵抗値より
も高いように構成されていることを特徴とする不揮発性
半導体記憶装置。
2. A plurality of word lines having a plurality of non-volatile semiconductor memory elements arranged in an array and having a gate electrode connected in common and a plurality of bit lines having a drain electrode connected in common and 1
A source line in which all source electrodes in one array are commonly connected, and means for selecting one of the plurality of nonvolatile semiconductor memory elements, and a channel of the selected nonvolatile semiconductor memory element And a means for performing a second operation of determining the magnitude of the current flowing through the channel of the selected nonvolatile semiconductor memory element and outputting the current. A source line of the nonvolatile semiconductor memory element array is grounded through an element having a resistance component, and has a means for switching the resistance value of the element between the first operation and the second operation, A nonvolatile semiconductor memory device, wherein a resistance value during the first operation is higher than a resistance value during the second operation.
【請求項3】 前記抵抗成分を有する素子の抵抗値を切
り換える手段は、複数のMOSトランジスタが並列接続
され、前記複数のMOSトランジスタのうち少なくとも
一つのMOSトランジスタのゲート電位を切り換える構
成であることを特徴とする請求項2に記載の不揮発性半
導体記憶装置。
3. The means for switching the resistance value of the element having the resistance component is configured such that a plurality of MOS transistors are connected in parallel and the gate potential of at least one MOS transistor among the plurality of MOS transistors is switched. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein the nonvolatile semiconductor memory device is a nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項4】 前記抵抗成分を有する素子の抵抗値を切
り換える手段が、半導体基板と電気的に分離された半導
体ウェル表面に形成されたMOSトランジスタの半導体
ウェルがドレインに接続され、前記MOSトランジスタ
のゲート電位を切り換える構成であることを特徴とする
請求項2に記載の不揮発性半導体記憶装置。
4. The means for switching the resistance value of the element having the resistance component, wherein the semiconductor well of a MOS transistor formed on the surface of the semiconductor well electrically separated from the semiconductor substrate is connected to the drain, The non-volatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein the non-volatile semiconductor memory device is configured to switch a gate potential.
【請求項5】 複数の不揮発性半導体記憶素子がアレイ
状に配置されゲート電極を共通接続した複数のワード線
とドレイン電極を共通接続した複数のビット線および1
つのアレイ内のすべてのソース電極を共通接続したソー
ス線を有し、 前記複数の不揮発性半導体記憶素子の中の1つの記憶素
子を選択する手段と、 前記選択された不揮発性半導体記憶素子のチャンネルに
電流を流してその閾値電圧を変化させる第一の動作を行
う手段と、 選択された不揮発性半導体記憶素子のチャンネルを流れ
る電流の大小を判定して出力する第二の動作を行う手段
とを有し、 前記第一の動作時に選択された記憶素子とビット線を共
有する非選択記憶素子にかかるドレインの電位が前記非
選択記憶素子のソース線の電位よりも低く、第二の動作
時に選択された記憶素子のドレイン電位がソース電位よ
りも高いことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
5. A plurality of non-volatile semiconductor memory elements arranged in an array, a plurality of word lines having gate electrodes commonly connected, and a plurality of bit lines having drain electrodes commonly connected, and 1
A source line in which all source electrodes in one array are commonly connected, and means for selecting one of the plurality of nonvolatile semiconductor memory elements, and a channel of the selected nonvolatile semiconductor memory element And a means for performing a second operation of determining the magnitude of the current flowing through the channel of the selected nonvolatile semiconductor memory element and outputting the current. And a potential of the drain applied to the non-selected storage element sharing the bit line with the storage element selected in the first operation is lower than a potential of the source line of the non-selected storage element, and selected in the second operation. The nonvolatile semiconductor memory device, wherein the drain potential of the stored memory element is higher than the source potential.
【請求項6】 前記第一の動作時に前記不揮発性半導体
記憶素子アレイのビット線が抵抗成分を有する素子を介
して接地されるように構成されていることを特徴とする
請求項5に記載の不揮発性半導体記憶装置。
6. The bit line of the non-volatile semiconductor memory element array is configured to be grounded through an element having a resistance component during the first operation. Nonvolatile semiconductor memory device.
JP2001372546A 2001-12-06 2001-12-06 Nonvolatile semiconductor memory Pending JP2003173689A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001372546A JP2003173689A (en) 2001-12-06 2001-12-06 Nonvolatile semiconductor memory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001372546A JP2003173689A (en) 2001-12-06 2001-12-06 Nonvolatile semiconductor memory

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003173689A true JP2003173689A (en) 2003-06-20

Family

ID=19181419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001372546A Pending JP2003173689A (en) 2001-12-06 2001-12-06 Nonvolatile semiconductor memory

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003173689A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019204925A (en) * 2018-05-25 2019-11-28 三重富士通セミコンダクター株式会社 Semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019204925A (en) * 2018-05-25 2019-11-28 三重富士通セミコンダクター株式会社 Semiconductor device
JP7115037B2 (en) 2018-05-25 2022-08-09 ユナイテッド・セミコンダクター・ジャパン株式会社 semiconductor equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3829088B2 (en) Semiconductor memory device
US7577027B2 (en) Multi-state memory cell with asymmetric charge trapping
KR910000918B1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US10192622B2 (en) Systems, methods, and apparatus for memory cells with common source lines
US6243292B1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device capable of reducing memory array area
JP5705247B2 (en) Memory system having a switch element
US7471563B2 (en) Semiconductor memory device
JPS6239519B2 (en)
US4443718A (en) Nonvolatile semiconductor memory with stabilized level shift circuit
JP2011210292A (en) Nonvolatile semiconductor storage device
US7126185B2 (en) Charge trap insulator memory device
JPS63188896A (en) Nonvolatile semiconductor memory
JPH09102197A (en) Common source line control circuit of semiconductor memory device
US7436716B2 (en) Nonvolatile memory
JP2006252670A (en) Method for driving nonvolatile memory and nonvolatile memory used therefor
US7728378B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device, manufacturing method thereof and method of programming information into the memory device
JP4102790B2 (en) Semiconductor memory device and electronic device
JP2012043520A (en) Nonvolatile semiconductor memory device and driving method thereof
JP2008262613A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP4856488B2 (en) Semiconductor device
KR960011187B1 (en) Non-volatile semiconductor memory using a thin film transistor
JP2003173689A (en) Nonvolatile semiconductor memory
JP3094905B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPS6035758B2 (en) non-volatile semiconductor memory
JPS6259397B2 (en)