JP2966363B2 - Memory cell array in nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Memory cell array in nonvolatile semiconductor memory device

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JP2966363B2 JP35985996A JP35985996A JP2966363B2 JP 2966363 B2 JP2966363 B2 JP 2966363B2 JP 35985996 A JP35985996 A JP 35985996A JP 35985996 A JP35985996 A JP 35985996A JP 2966363 B2 JP2966363 B2 JP 2966363B2
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    • G11C16/10Programming or data input circuits
    • HELECTRICITY
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Description

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

【0001】本発明は不揮発性半導体記憶装置における
メモリセルアレーに関し、特に積層(stack)構造
のゲート電極を有するフラッシュメモリセルにおいて一
つのビットラインコンタクトを4個の単位セルが共有す
るようにしてチップサイズを縮小することができるよう
にした不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセルアレ
ーに関するものである。
The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device.
Regarding a memory cell array , in particular, in a flash memory cell having a gate electrode of a stack structure, one bit line contact is shared by four unit cells, so that a non-volatile memory can be reduced in chip size . The present invention relates to a memory cell array in a semiconductor memory device .

【0002】一般的に、電気的プログラム(progr
am)及び消去(erasure)機能を有する不揮発
性半導体記憶装置は周辺回路とメモリセルアレー(Me
mory Cell Array)により構成される。
[0002] Generally, an electrical program (progr) is used.
am) and non-volatile with erasure function
The semiconductor memory device has a peripheral circuit and a memory cell array (Me).
(Money Cell Array).

【0003】上記不揮発性半導体記憶装置におけるメモ
リセルアレーはワードライン(word line)及
びビットライン(bit line)信号により各々選
択される多数のメモリセル(memory cell)
でなり、上記メモリセルに情報が記憶される。上記メモ
リセルに情報を記憶させるためのプログラム動作は上記
メモリセルのフローテイングゲート(floating
gate)に電子を注入(injection)する
ことによりなり、上記記憶された情報を消去するための
消去動作は上記フローテイングゲートに注入された電子
を放電させることによりなる。更に、上記メモリセルは
積層又はスプリット(split)構造のゲート電極を
有する。
A memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device includes a plurality of memory cells each selected by a word line signal and a bit line signal.
The information is stored in the memory cell. A program operation for storing information in the memory cell is performed by a floating gate (floating gate) of the memory cell.
The erase operation for erasing the stored information is performed by discharging the electrons injected into the floating gate. Further, the memory cell has a gate electrode having a stacked or split structure.

【0004】積層構造のゲート電極を有するメモリセル
でなる不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセルアレ
ー及びそれを利用したプログラム方法を第1及び第2図
を通じて次の如く説明する。第1図は従来の不揮発性半
導体記憶装置におけるメモリセルアレーの回路図であ
り、第2図は従来の不揮発性半導体記憶装置における
モリセルアレーのレイアウト(lay out)であ
る。
A memory cell array and a programming method using the same in a nonvolatile semiconductor memory device having memory cells having a gate electrode of a laminated structure will be described as follows with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a conventional nonvolatile semiconductor device.
FIG. 2 is a circuit diagram of a memory cell array in a conductor memory device , and FIG. 2 is a layout of a memory cell array in a conventional nonvolatile semiconductor memory device .

【0005】第1乃至第Nビットライン(BL1乃至B
LN)及び第1乃至第Mワードライン(WL1乃至WL
M)が互いに交差し、上記第1乃至第Mワードライン
(WL1乃至WLM)各々には多数のメモリセルのゲー
ト電極が接続される。また、上記第1乃至第Nビットラ
イン(BL1乃至BLN)各々には隣接する2個のメモ
リセルのドレーン(drain)が共通に接続され、上
記2個のメモリセルのソース電極は上記第1乃至第Nビ
ットライン(BL1乃至BLN)と並行する第1乃至第
Kソースライン(S1乃至SLK)各々に接続されるよ
うに構成される。このように従来の不揮発性半導体記憶
装置におけるメモリセルアレーは一つのビットラインコ
ンタクトを2個の単位セルが共有する構成であるためチ
ップサイズを縮小することに限界がある。
The first to Nth bit lines (BL1 to B)
LN) and first to Mth word lines (WL1 to WL)
M) cross each other, and gate electrodes of a plurality of memory cells are connected to each of the first to Mth word lines (WL1 to WLM). Also, drains of two adjacent memory cells are commonly connected to each of the first to Nth bit lines (BL1 to BLN), and the source electrodes of the two memory cells are connected to the first to Nth bit lines (BL1 to BLN). It is configured to be connected to first to Kth source lines (S1 to SLK) parallel to the Nth bit lines (BL1 to BLN). Thus, the conventional nonvolatile semiconductor memory
Since the memory cell array in the device has a configuration in which one bit line contact is shared by two unit cells, there is a limit in reducing the chip size.

【0006】上記の如く構成された不揮発性半導体記憶
装置におけるメモリセルアレーを利用したプログラム方
法を次の如く説明する。例えば、第1図に図示されたメ
モリセル(MCA)をプログラムする場合は上記第2ワ
ードライン(WL2)、第2ビットライン(BL2)及
び第2ソースライン(SL2)に各々プログラムバイア
ス電圧(bias voltage)が印加される。と
ころが、上記の如く構成された不揮発性半導体記憶装置
におけるメモリセルアレーは2個のメモリセルのドレー
ンが共通に接続され、上記共通に接続されたドレーンが
一つのコンタクトホール(contact hole)
を通じてメタル(metal)で形成されたビットライ
ンに接続されるため上記コンタクトホールの大きさと上
記コンタクトホールが占める面積により素子の大きさが
決定される。上記コンタクトホールの数を減少させるた
め第2図に図示した如く上記第1乃至第Nビットライン
(BL1乃至BLN)各々に隣接する2個のメモリセル
のソースを拡散層として形成された共通ソースライン
(CSL)に接続した。しかしこの場合上記第1図に図
示された、メモリセル(MCA)をプログラムするため
上記第2ワードライン(WL2)、第2ビットライン
(BL2)及び共通ソースライン(CSL)に各々プロ
グラムバイアス電圧を印加すると上記第2ビットライン
(BL2)にドレーンが共通に接続され上記メモリセル
(MCA)とメモリセル(MCB)がともにプログラム
される。そこで上記メモリセル(MCA)だけプログラ
ムするためにはセレクトゲートトランジスタ(図示され
ていない)を利用して上記メモリセル(MCA)のソー
スにだけ選択的にバイアス電圧を印加するように構成し
なければならない。上記セレクトゲートトランジスタと
これを駆動させるためのデコーダ(decoder)回
路等の追加のため素子の面積が増加されるため素子の集
積化に効率的に利用できないという短所がある。
[0006] The nonvolatile semiconductor memory constructed as described above.
A programming method using a memory cell array in the device will be described as follows. For example, when programming the memory cell (MCA) shown in FIG. 1, a program bias voltage (bias) is applied to the second word line (WL2), the second bit line (BL2) and the second source line (SL2). voltage) is applied. However, the nonvolatile semiconductor memory device configured as described above
Memory cell array drains of two memory cells are commonly connected at said commonly connected drain is one of the con tact hole (contact hole)
The size of the element is determined by the area size and the contact hole of the contact hole is occupied to be connected to the bit lines was made form a metal (metal) through. In order to reduce the number of the contact holes, as shown in FIG. 2, a common source line formed by using the sources of two memory cells adjacent to the first to Nth bit lines (BL1 to BLN) as diffusion layers. (CSL). However, in this case, a program bias voltage is applied to the second word line (WL2), the second bit line (BL2) and the common source line (CSL) to program the memory cell (MCA) shown in FIG. When the voltage is applied, a drain is commonly connected to the second bit line (BL2), and the memory cell (MCA) and the memory cell (MCB) are programmed together. Therefore, in order to program only the memory cell (MCA), it is necessary to use a select gate transistor (not shown) to selectively apply a bias voltage only to the source of the memory cell (MCA). No. There is a disadvantage in that the area of the device is increased due to the addition of the above-described select gate transistor and a decoder circuit for driving the select gate transistor, so that the device cannot be efficiently used for integration of the device.

【0007】したがって、本発明は第1及び第2デコー
ダにより偶数番目及び奇数番目のソースラインに選択的
にプログラムバイアス電圧が印加されるようにすること
により上記の短所を解消することができる不揮発性半導
体記憶装置におけるメモリセルアレーを提供することに
その目的がある。
Accordingly, the present invention can solve the above-mentioned disadvantage by selectively applying the program bias voltage to the even-numbered and odd-numbered source lines by the first and second decoders . Semiconduct
It is an object to provide a memory cell array in a body memory device .

【0008】本発明の別の目的は一つのビットラインコ
ンタクトを4個の単位セルが共有するようにしてチップ
サイズを縮小させることができるようにした不揮発性半
導体記憶装置におけるメモリセルアレーを提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide a memory cell array in a nonvolatile semiconductor memory device in which one bit line contact can be shared by four unit cells to reduce the chip size. It is in.

【0009】上記の目的を達するための本発明による不
揮発性半導体記憶装置におけるメモリセルアレーは、多
数のワードラインと、上記多数のワードラインと交差す
る多数のビットラインと、上記多数のビットラインの間
毎に一本ずつ位置し、前記ビットラインと平行な多数の
ソースラインと、上記多数のソースラインのうち上記多
数のビットラインのそれぞれに対して−側に位置したソ
ースラインのそれぞれにバイアス電圧を印加するための
第1デコーダ、及び、上記多数のソースラインのうち上
記多数のビットラインのそれぞれに対して他側に位置し
たソースラインのそれぞれにバイアス電圧を印加するた
めの第2デコーダとでなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a memory cell array in a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention comprises: a number of word lines; a number of bit lines intersecting with the number of word lines; A bias voltage is applied to each of a plurality of source lines located one by one between the plurality of source lines and parallel to the bit line, and to each of the source lines located on the negative side of each of the plurality of bit lines among the plurality of source lines. And a second decoder for applying a bias voltage to each of the source lines located on the other side of each of the plurality of bit lines among the plurality of source lines. It is characterized by becoming.

【0010】さらに、本発明の不揮発性半導体記憶装置
におけるメモリセルアレーは、半導体基板にフローティ
ングゲート、コントロールゲート、ソース及びドレーン
とにより構成された単位セルと、上記単位セル4個が組
み合わされて一つのグループを形成するが、上記4個の
単位セルは上記ドレーンを共有するように構成された基
本セルグループと、上記基本セルグループを横方向又は
縦方向に多数個を接続するように形成された多数のワー
ドライン、上記多数のワードラインと交差する多数のビ
ットライン、及び上記多数のビットラインの間毎に一本
ずつ位置し前記ビットラインと平行な多数のソースライ
ンと、上記多数のソースラインのうち上記多数のビット
ラインのそれぞれに対して−側に位置したソースライン
のそれぞれにバイアス電圧を印加するための第1デコー
ダと、上記多数のソースラインのうち上記多数のビット
ラインのそれぞれに対して他側に位置したソースライン
のそれぞれにバイアス電圧を印加するための第2デコー
ダとによりなることを特徴とする。
Further, a memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is a combination of a unit cell composed of a floating gate, a control gate, a source and a drain on a semiconductor substrate, and the above four unit cells. The four unit cells are formed to connect the basic cell group configured to share the drain and a large number of the basic cell groups in the horizontal or vertical direction. A number of word lines, a number of bit lines intersecting with the number of word lines, a number of source lines located one by one between the number of bit lines and parallel to the bit lines, and the number of source lines Of each of the source lines located on the-side with respect to each of the plurality of bit lines. A first decoder for applying a bias voltage to each of the plurality of bit lines, and a second decoder for applying a bias voltage to each of the source lines located on the other side of the plurality of bit lines. Characterized by the following.

【0011】以下に、添付した図面を参照して本発明を
詳細に説明する。第3図は本発明による不揮発性半導体
記憶装置におけるメモリセルアレーの回路図である。第
1乃至第Nビットライン(BL1乃至BLN)及び第1
乃至第Mワードライン(WL1乃至WLM)が互いに交
差し、上記第1乃至第Mワードライン(WL1乃至WL
M)各々には多数のメモリセルのゲート電極が接続され
る。また、上記第1乃至第Nビットライン(BL1乃至
BLN)各々には隣接する2個のメモリセルドレーンが
共通に接続され、上記2個のメモリセルのソース電極は
各々上記第1乃至第Nビットライン(BL1乃至BL
N)と並行し接合層に形成された第1乃至第Kソースラ
イン(SL1乃至SLK)各々に接続される。また、上
記第1、第3・・・・第K−1ソースライン(SL1、
SL3、.....SLK−1)(ここでKは偶数であ
る)と同じ奇数番目のソースラインは第1デコーダ(O
dd Decoder;1)に接続される。上記第2第
4・・・・第Kソースライン(SL2、SL4・・・・
SLK)と同じ偶数番目のソースラインは第2デコーダ
(Even Decoder;2)に接続される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 3 shows a nonvolatile semiconductor according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of a memory cell array in the storage device . The first to Nth bit lines (BL1 to BLN) and the first
The Mth to Mth word lines (WL1 to WLM) cross each other, and the first to Mth wordlines (WL1 to WL)
M) The gate electrodes of many memory cells are connected to each. Two adjacent memory cell drains are commonly connected to each of the first to Nth bit lines (BL1 to BLN), and the source electrodes of the two memory cells are respectively connected to the first to Nth bit lines. Line (BL1 to BL
N) are connected to the first to K-th source lines (SL1 to SLK) formed in the bonding layer in parallel. Further, the first, third,..., K-1 source lines (SL1,
SL3,. . . . . SLK-1) (where K is an even number).
ddDecoder; 1). The second, fourth,... K-th source lines (SL2, SL4,.
The same even number SLK) th saw Surain second decoder
(Even Decoder; 2).

【0012】このように構成された不揮発性半導体記憶
装置におけるメモリセルアレーを利用したプログラム方
法を次の如く説明する。例えば、第3図に図示されたメ
モリセル(MCC)をプログラムする場合上記第2ビッ
トライン(BL2)には0ボルトより大きい電圧(Vd
d)を、上記第2ワードライン(WL2)には上記第2
ビットライン(BL2)に供給される電圧(Vdd)よ
り大きな電圧(Vpp)を、又上記第2ソースライン
(SL2)には上記第2デコーダ(2)から0ボルトが
供給されるようにする。上記第1デコーダ(1)の出力
はフローテイング(floating)させる。
[0012] The nonvolatile semiconductor memory configured as described above.
A programming method using a memory cell array in the device will be described as follows. For example, when programming the memory cell (MCC) shown in FIG. 3, a voltage (Vd) greater than 0 volts is applied to the second bit line (BL2).
d) is applied to the second word line (WL2).
A voltage (Vpp) greater than the voltage (Vdd) supplied to the bit line (BL2) and 0 volts are supplied to the second source line (SL2) from the second decoder (2). The output of the first decoder (1) is caused to float.

【0013】また、本発明にしたがって不揮発性半導体
記憶装置におけるメモリセルアレーを構成すると、上記
ワードラインは活性領域(active regio
n)に形成されるためフィールド酸化膜の厚さを減少す
ることができ、且つこれにより工程が単純化される。
According to the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor device.
When configuring a memory cell array in a storage device , the word lines are active regions (active regions).
n), the thickness of the field oxide film can be reduced, and the process is simplified.

【0014】第4図は本発明による不揮発性半導体記憶
装置におけるメモリセルアレーのレイアウトであり、第
5図は第4図の不揮発性半導体記憶装置におけるメモリ
セルアレーのうち基本セルグループを拡大図示した図面
である。第6A及び6B図は第5図のX1−X1及びX
2−X2線に従い切断した不揮発性半導体記憶装置にお
けるメモリセルアレーの断面図であり、第7図は第5図
のX3−X3線に従い切断した不揮発性半導体記憶装置
におけるメモリセルアレーの断面図である。第8A及び
8B図は第5図のX4−X4及びX5−X5線に従い切
断した不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセルアレ
ーの断面図であり、第9A及び第9B図は第5図のY1
−Y1及びY2−Y2線に従い切断した不揮発性半導体
記憶装置におけるメモリセルアレー断面図であり、第1
0図は第5図のY3−Y3線に従い切断した不揮発性半
導体記憶装置におけるメモリセルアレーの断面図であ
り、第11A図及び11B図は第5図のY4−Y4及び
Y5−Y5線に従い切断した不揮発性半導体記憶装置に
おけるメモリセルアレーの断面図である。
FIG. 4 shows a nonvolatile semiconductor memory according to the present invention.
FIG. 5 is a layout of a memory cell array in the device , and FIG. 5 is an enlarged view of a basic cell group in the memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 6A and 6B show X1-X1 and X in FIG.
2- Non-volatile semiconductor memory device cut along X2 line
Takes a cross-sectional view of the memory cell array, FIG. 7 is a nonvolatile semiconductor memory device cut in accordance with line X3-X3 of FIG. 5
It is a cross-sectional view of a memory cell array in. 8A and 8B are cross-sectional views of the memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device taken along lines X4-X4 and X5-X5 in FIG. 5, and FIGS. 9A and 9B are Y1 in FIG.
-Non- volatile semiconductor cut along Y1 and Y2-Y2 lines
FIG. 3 is a sectional view of a memory cell array in the storage device ,
FIG. 0 is a nonvolatile half cut along the line Y3-Y3 in FIG.
11A and 11B are cross-sectional views of a memory cell array in a conductor storage device . FIGS. 11A and 11B show a nonvolatile semiconductor storage device cut along lines Y4-Y4 and Y5-Y5 in FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a memory cell array in FIG.

【0015】本発明の不揮発性半導体記憶装置における
メモリセルアレーは一つのビットラインコンタクト(2
2)を4個の単位セル(100、200、300及び4
00)が共有するようにし基本セルグループ(500)
を構成して、この基本セルグループ(500)を多数個
接続してなる。
In the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the memory cell array has one bit line contact (2
2) with four unit cells (100, 200, 300 and 4)
00) to share the basic cell group (500)
And a large number of this basic cell group (500)
Connect.

【0016】基本セルグループ(500)において、第
1単位セル(100)は第1フローテイングゲート(1
2A)、第1コントロールゲート(18A)、第1ソー
ス(14A)及び共通ドレーン(13)により構成さ
れ、第2単位セル(200)は第2フローテイングゲー
ト(12B)、第2コントロールゲート(18B)、第
1ソース(14A)及び共通ドレーン(13)により構
成され、第3単位セル(300)は第3フローテイング
ゲート(12C)、第1コントロールゲート(18
A)、第2ソース(14B)及び共通ドレーン(13)
により構成され、第4単位セル(400)は第4フロー
テイングゲート(12D)、第2コントロールゲート
(18B)、第2ソース(14B)及び共通ドレーン
(13)により構成される。
In the basic cell group (500), the first unit cell (100) includes the first floating gate (1).
2A), a first control gate (18A), a first source (14A), and a common drain (13). The second unit cell (200) has a second floating gate (12B) and a second control gate (18B). ), A first source (14A) and a common drain (13). The third unit cell (300) includes a third floating gate (12C) and a first control gate (18).
A), second source (14B) and common drain (13)
And the fourth unit cell (400) includes a fourth floating gate (12D), a second control gate (18B), a second source (14B), and a common drain (13).

【0017】基本セルグループ(500)において、第
1フローティングゲート(12A)と第1フローティン
グゲート(12B)は第2フィールド酸化膜(21B)
の両側に縦方向に配列され、第3フローティングゲート
(12C)と第4フローティングゲート(12D)は第
3フィールド酸化膜(21C)の両側に縦方向に配列さ
れる。基本セルグループ(500)を縦方向に接続する
場合、隣接する基本セルグループ(500)間を電気的
に分離させるため、第1及び第3フローティングゲート
(12A及び12C)側に第1フィールド酸化膜(21
A)が形成され、第2及び第4フローティングゲート
(12B乃至12D)側に第4フィールド酸化膜(21
A)が形成され、第2及び第4フローティングゲート
(12B及び12D)側に第4フィールド酸化膜(21
D)が形成される。
In the basic cell group (500), the first floating gate (12A) and the first floating gate (12B) are formed by a second field oxide film (21B).
The third floating gate (12C) and the fourth floating gate (12D) are vertically arranged on both sides of the third field oxide film (21C). Connect the basic cell group (500) in the vertical direction
In this case , the first field oxide film (21) is formed on the first and third floating gates (12A and 12C) to electrically isolate the adjacent basic cell groups (500).
A) is formed, and a fourth field oxide film (21) is formed on the second and fourth floating gates (12B to 12D).
A) is formed, and a fourth field oxide film (21) is formed on the second and fourth floating gates (12B and 12D).
D) is formed.

【0018】基本セルグループ(500)において、第
1及び第2フローティングゲート(12A及び12B)
は第1ソース(14A)を共有し、第3及び第4フロー
ティングゲート(12C及び12D)は第2ソース(1
4B)を共有し、基本セルグループ(500)を縦方向
接続する場合、第1ソース(14A)の接続で第1ソ
ースライン(SL1)が縦方向に形成され、第2ソース
(14B)の接続で第2ソースライン(SL2)が形成
される。
In the basic cell group (500), first and second floating gates (12A and 12B)
Share the first source (14A), and the third and fourth floating gates (12C and 12D) share the second source (1A).
4B) and the basic cell group (500) is connected in the vertical direction , the first source (14A) is connected to the first source.
The source line (SL1) is formed in the vertical direction, and the second source
The second source line (SL2) is formed by the connection of (14B)
Is done.

【0019】第1、第2、第3及び第4フローテイング
ゲート(12A、12B、12C及び12D)各々はゲ
ート酸化膜(17)により半導体基板(11)と電気的
に分離される。
Each of the first, second, third and fourth floating gates (12A, 12B, 12C and 12D) is electrically separated from the semiconductor substrate (11) by a gate oxide film (17).

【0020】基本セルグループ(500)において、第
1コントロールゲート(18A)は第1ソース(14
A)一部、第1フローティングゲート(12A)、共通
ドレーン(13)の一部、第3フローティングゲート
(12C)及び第2ソース(14B)の一部が覆われる
ように横方向に形成される。第2コントロールゲート
(18B)は第1ソース(14A)の一部、第2フロー
ティングゲート(12B)、共通ドレーン(13)の一
部、第4フローティングゲート(12D)及び第2ソー
ス(14B)の一部が覆われるように横方向に形成され
る。基本セルグループ(500)を横方向に接続する場
合、第1コントロールゲート(18A)の接続で第1ワ
ードライン(WL1)が横方向に形成され、第2コント
ロールゲート(18B)の接続で第2ワードライン(S
L2)が形成される。
In the basic cell group (500), the first control gate (18A) is connected to the first source (14).
A) Partially, the first floating gate (12A), a part of the common drain (13), the third floating gate (12C) and a part of the second source (14B) are formed in a lateral direction so as to be covered. . The second control gate (18B) is a part of the first source (14A), a part of the second floating gate (12B), a part of the common drain (13), a part of the fourth floating gate (12D) and the second source (14B). It is formed in the lateral direction so that a part is covered. When connecting basic cell groups (500) in the horizontal direction
The first control gate (18A)
The memory cell line (WL1) is formed in the horizontal direction and the second controller
By connecting the roll gate (18B), the second word line (S
L2) is formed.

【0021】第1及び第2コントロールゲート(18A
及び18B)各々は誘電体膜(16)により第1、第
2、第3及び第4フローテイングゲート(12A、12
B、12C及び12D)各々と、電気的に分離され、ま
た熱酸化膜(15)により共通ドレーン(13)、第1
ソース(14A)及び第2ソース(14B)各々と電気
的に分離される。
The first and second control gates (18A
And 18B) each of the first, second, third and fourth floating gates (12A, 12A, 12A) by a dielectric film (16).
B, 12C, and 12D) are electrically separated from each other, and are connected to the common drain (13) by the thermal oxide film (15).
The source (14A) and the second source (14B) are electrically separated from each other.

【0022】基本セルグループ(500)において、第
1及び第2コントロールゲート(18A及び18B)が
構成された全体構造の上に層間絶縁膜(19)を形成
し、金属コンタクト工程により共通ドレーン(13)の
コンタクト部分に配線(20)が形成される。基本セル
グループ(500)を縦方向に接続する場合、配線(2
0)の接続で第1ビットライン(BL1)が形成され、
この第1ビットライン(BL1)は各基本セルグループ
(500)の共通ドレーン(13)、を電気的に連結す
る。
In the basic cell group (500), an interlayer insulating film (19) is formed on the entire structure including the first and second control gates (18A and 18B), and the common drain (13) is formed by a metal contact process. The wiring (20) is formed in the contact portion of ()). When connecting the basic cell group (500) in the vertical direction, the wiring (2
0) forms a first bit line (BL1),
The first bit line (BL1) electrically connects the common drain (13) of each basic cell group (500).

【0023】上述した本発明の実施例によると、本発明
の不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセルアレーは
一つのビットラインコンタクト(22)を4個の単位セ
ル(100、200、300及び400)が共有するよ
うにして基本セルグループ(500)を構成し、基本セ
ルグループ(500)を横方向又は縦方向に多数個を接
続し、縦方向に形成された第1乃至第Kソースライン
(SL1乃至SLK)と、横方向に形成された第1乃至
第Mワードライン(WL1乃至WLM)と、縦方向に形
成された第1乃至第Nビットライン(BL1乃至BL
N)によりなる。一方、多数のソースラインのうち奇数
番目のソースラインは第1デコーダに接続され、偶数番
目のソースラインは第2デコーダに接続される。
According to the above-described embodiment of the present invention, the memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention has one bit line contact (22) and four unit cells (100, 200, 300 and 400). The basic cell group (500) is configured to be shared, and a large number of the basic cell groups (500) are connected in the horizontal or vertical direction.
It continued, and the first to K source line formed in the longitudinal direction (SL1 to SLK), and first through M word lines formed in the transverse direction (WL1 to WLM), which is formed in the vertical direction first Bit lines 1 to N (BL1 to BL
N). On the other hand, among the many source lines, odd-numbered source lines are connected to the first decoder, and even-numbered source lines are connected to the second decoder.

【0024】したがって、本発明は第1及び第2デコー
ダにより偶数番目及び奇数番目のソースラインに選択的
にプログラムバイアス電圧が印加されるようにすること
により素子の動作を単純化させることができ、一つのビ
ットラインコンタクトを4個の単位セルが共有するよう
にしてチップサイズを縮小することができる効果があ
る。
Therefore, the present invention can simplify the operation of the device by selectively applying the program bias voltage to the even-numbered and odd-numbered source lines by the first and second decoders, There is an effect that the chip size can be reduced by sharing one bit line contact with four unit cells.

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

【第1図】は従来の不揮発性半導体記憶装置における
モリセルアレーの回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a memory cell array in a conventional nonvolatile semiconductor memory device .

【第2図】は従来の不揮発性半導体記憶装置における
モリセルアレーのレイアウト。
FIG. 2 is a layout of a memory cell array in a conventional nonvolatile semiconductor memory device .

【第3図】は本発明による不揮発性半導体記憶装置にお
けるメモリセルアレーの回路図。
FIG. 3 shows a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
Circuit diagram of kicking the memory cell array.

【第4図】は発明による不揮発性半導体記憶装置にお
けるメモリセルアレーのレイアウト。
FIG. 4 shows a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.
Kicking memory cell array layout.

【第5図】は第4図の不揮発性半導体記憶装置における
メモリセルアレーのうち基本セルグループを拡大図示し
た図面。
FIG. 5 is an enlarged view of a basic cell group in a memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 4;

【第6A】及び[6A] and

【6B】図は第5図のX1−X1及びX2−X2線に従
い切断した不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセル
アレーの断面図。
FIG. 6B is a cross-sectional view of the memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device cut along the lines X1-X1 and X2-X2 in FIG.

【第7図】は第5図のX3−X3線に従い切断した不揮
発性半導体記憶装置におけるメモリセルアレーの断面
図。
FIG. 7 is a non-volatile figure cut along the line X3-X3 in FIG.
Sectional view of a memory cell array in a semiconductor memory device .

【第8A】及び[Eighth A] and

【8B】図は第5図のX4−X4及びX5−X5線に従
い切断した不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセル
アレーの断面図。
FIG. 8B is a cross-sectional view of the memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device taken along the line X4-X4 and X5-X5 in FIG.

【第9A】及び9B図は第5図のY1−Y1及びY2−
Y2線に従い切断した断面図。
9A and 9B show Y1-Y1 and Y2- in FIG.
Sectional drawing cut | disconnected according to the Y2 line.

【第10図】は第5図のY3−Y3線に従い切断した
揮発性半導体記憶装置におけるメモリセルアレーの断面
図。
[Figure 10] is not cut in accordance line Y3-Y3 of FIG. 5
FIG. 4 is a cross-sectional view of a memory cell array in a volatile semiconductor storage device .

【第11A】及び[11A] and

【11B】図は第5図のY4−Y4及びY5−Y5線に
従い切断した不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセ
ルアレーの断面図。
11B is a cross-sectional view of the memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device cut along the lines Y4-Y4 and Y5-Y5 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:第1デコーダ 2:第2デコーダ 11:半導体基板 12A、12B、12C及び12D:第1、第2、第3
及び第4フローテイングゲート 13:共通ドレーン 14A及び14B:第1及
び第2ソース 15:熱酸化膜 16:誘電体膜 17:ゲート酸化膜 18及び18B:第1及び第2コントロールゲート 19:層間絶縁膜 20:配線(wirin
g) 21A、21B、21C及び21D:第1、第2、第3
及び第4フィールド酸化膜 22:コンタクト 100、200、300及び400:第1、第2、第3
及び第4単位セル 500:基本セルグループ WL1乃至WLM:第1乃至第Mワードライン SL1乃至SLK:第1乃至第Kソースライン BL1乃至BLN:第1乃至第Nビットライン
1: first decoder 2: second decoder 11: semiconductor substrate 12A, 12B, 12C and 12D: first, second, third
And fourth floating gate 13: common drain 14A and 14B: first and second sources 15: thermal oxide film 16: dielectric film 17: gate oxide films 18 and 18B: first and second control gate 19: interlayer insulation Film 20: Wiring
g) 21A, 21B, 21C and 21D: first, second, third
And fourth field oxide film 22: contacts 100, 200, 300 and 400: first, second, third
And fourth unit cell 500: basic cell group WL1 to WLM: first to Mth word lines SL1 to SLK: first to Kth source lines BL1 to BLN: first to Nth bit lines

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセ
ルアレーにおいて、多数のワードラインと、 上記多数のワードラインと交差する多数のビットライン
と、 上記多数のビットラインの間毎に一本ずつ位置し、前記
ビットラインと平行な多数のソースラインと、 上記多数のソースラインのうち上記多数のビットライン
のそれぞれに対して−側に位置したソースラインのそれ
ぞれにバイアス電圧を印加するための第1デコーダ、及
び、 上記多数のソースラインのうち上記多数のビットライン
のそれぞれに対して他側に位置したソースラインのそれ
ぞれにバイアス電圧を印加するための第2デコーダとで
なることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置における
メモリセルアレー。
In a memory cell array in a nonvolatile semiconductor memory device, a number of word lines, a number of bit lines intersecting with the number of word lines, and a plurality of bit lines are located one by one between the number of bit lines. A plurality of source lines parallel to the bit lines, and a first decoder for applying a bias voltage to each of the plurality of source lines located on the negative side of each of the plurality of bit lines. And a second decoder for applying a bias voltage to each of the source lines located on the other side with respect to each of the multiple bit lines among the multiple source lines. A memory cell array in a semiconductor memory device.
【請求項2】不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセ
ルアレーにおいて、半導体基板にフローティングゲー
ト、コントロールゲート、ソース及びドレーンとにより
構成された単位セルと、 上記単位セル4個が組み合わされて一つのグループを形
成するが、上記4個の単位セルは上記ドレーンを共有す
るように構成された基本セルグループと、 上記基本セルグループを横方向又は縦方向に多数個を接
続するように形成された多数のワードライン、上記多数
のワードラインと交差する多数のビットライン、及び上
記多数のビットラインの間毎に一本ずつ位置し前記ビッ
トラインと平行な多数のソースラインと、 上記多数のソースラインのうち上記多数のビットライン
のそれぞれに対して−側に位置したソースラインのそれ
ぞれにバイアス電圧を印加するための第1デコーダと、 上記多数のソースラインのうち上記多数のビットライン
のそれぞれに対して他側に位置したソースラインのそれ
ぞれにバイアス電圧を印加するための第2デコーダとに
よりなることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置にお
けるメモリセルアレー。
2. A memory cell array in a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: a unit cell comprising a floating gate, a control gate, a source and a drain formed on a semiconductor substrate; The four unit cells are formed of a basic cell group configured to share the drain, and a plurality of words formed to connect the basic cell group in a horizontal or vertical direction. A plurality of bit lines intersecting the plurality of word lines, a plurality of source lines located one by one between the plurality of bit lines, and a plurality of source lines parallel to the bit lines; A bias voltage is applied to each of the source lines located on the negative side with respect to each of the multiple bit lines. A first decoder for applying a bias voltage, and a second decoder for applying a bias voltage to each of the source lines located on the other side of each of the multiple bit lines among the multiple source lines. A memory cell array in a nonvolatile semiconductor memory device, characterized by:
【請求項3】不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセ
ルアレーにおいて、一つのビットラインコンタクトを第
1、第2、第3及び第4単位セルが共有するように構成
された基本セルグループと、 上記基本セルグループを横方向又は縦方向に多数個を接
続するように形成された多数のワードライン、上記多数
のワードラインと交差する多数のビットライン、及び上
記多数のビットラインの間毎に一本ずつ位置し前記ビッ
トラインと平行な多数のソースラインと、 上記多数の
ソースラインのうち上記多数のビットラインのそれぞれ
に対して−側に位置したソースラインのそれぞれにバイ
アス電圧を印加するための第1デコーダと、 上記多数のソースラインのうち上記多数のビットライン
のそれぞれに対して他側に位置したソースラインのそれ
ぞれにバイアス電圧を印加するための第2デコーダとに
よりなることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置にお
けるメモリセルアレー。
3. A basic cell group in a memory cell array in a nonvolatile semiconductor memory device, wherein a first, second, third and fourth unit cell shares one bit line contact. A number of word lines formed so as to connect a plurality of cell groups in the horizontal or vertical direction, a number of bit lines intersecting with the number of word lines, and one for each of the plurality of bit lines. A plurality of source lines located in parallel with the bit lines; and a first for applying a bias voltage to each of the source lines located on the negative side of each of the plurality of bit lines among the plurality of source lines. A decoder; and a source line located on the other side of each of the plurality of bit lines among the plurality of source lines. A memory cell array in the nonvolatile semiconductor memory device characterized by comprising a second decoder for applying a bias voltage to the LES.
【請求項4】第3項において、 上記基本セルグループにおいて、上記第1単位セルは半
導体基板に第1フローティングゲート、第1コントロー
ルゲート、第1ソース及び共通ドレーンにより構成さ
れ、上記第2単位セルは上記半導体基板に第2フローテ
ィングゲート、第2コントロールゲート、上記第1ソー
ス及び上記共通ドレーンにより構成され、上記第3単位
セルは上記半導体基板に第3フローティングゲート、上
記第1コントロールゲート、第2ソース及び上記共通ド
レーンにより構成され、上記第4単位セルは上記半導体
基板に第4フローティングゲート、上記第2コントロー
ルゲート、上記第2ソース及び上記共通ドレーンにより
構成されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置に
おけるメモリセルアレー。
4. The unit cell according to claim 3, wherein in the basic cell group, the first unit cell includes a first floating gate, a first control gate, a first source, and a common drain on a semiconductor substrate; Comprises a second floating gate, a second control gate, the first source, and the common drain on the semiconductor substrate, and the third unit cell includes a third floating gate, the first control gate, and the second control gate on the semiconductor substrate. It consists of a source and the common drain, a non-volatile semiconductor in which the fourth unit cell is characterized in that it is constituted on the semiconductor substrate 4 floating gate, the second control gate, by the second source and said common drain In storage
Memory cell array definitive.
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