JP3085684B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

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JP3085684B2
JP3085684B2 JP8463790A JP8463790A JP3085684B2 JP 3085684 B2 JP3085684 B2 JP 3085684B2 JP 8463790 A JP8463790 A JP 8463790A JP 8463790 A JP8463790 A JP 8463790A JP 3085684 B2 JP3085684 B2 JP 3085684B2
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selection
gate
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memory device
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、複数のMOS型メモリセルによりNANDセルブ
ロックが構成される不揮発性半導体メモリ装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device in which a NAND cell block is constituted by a plurality of MOS memory cells.

(従来の技術) 従来よりこの種のNANDセル型不揮発性半導体メモリと
して、製造時のしきい値制御により情報を固定的に書き
込むマスクROMがある。第8図はその様なマスクROMのレ
イアウトを示し、第9図はそのA−A′およびB−B′
断面を示す。第10図は等価回路である。
(Prior Art) Conventionally, as this type of NAND cell type nonvolatile semiconductor memory, there is a mask ROM in which information is fixedly written by threshold control at the time of manufacturing. FIG. 8 shows the layout of such a mask ROM, and FIG. 9 shows its layout along AA 'and BB'.
3 shows a cross section. FIG. 10 is an equivalent circuit.

シリコン基板1の素子分離絶縁膜2で囲まれた領域に
この例では、8個のメモリセルM1〜M8と二つの選択ゲー
トQD1,QD2を持つNANDセルブロックが配列形成されてい
る。NANDセルブロックのメモリセルは、基板1上に熱酸
化膜からなる第1ゲート絶縁膜3を介して第1層多結晶
シリコン膜により半分の制御ゲート4(41,43,45,47
が形成され、さらに第2ゲート絶縁膜5を介して第2層
多結晶シリコン膜により残りの制御ゲート6(62,64,
66,68)が形成されている。各メモリセルの制御ゲート
4,6はそれぞれ行方向に連続的に形成されてワード線WL1
〜WL8となる。二つの選択ゲートQD1,QD2のゲート電極
49,610はそれぞれ制御ゲート4,6と同時にパターン形成
される。これらのゲート電極49,610はそれぞれ選択制御
線SGD1,SGD2に接続されている。等各NANDセルのドレイ
ン拡散層8は、隣接する二つのNANDセル毎に共通にビッ
ト線(BL)10に接続されている。ソース拡散層9は複数
のNANDセルについて共通ソース線SLとして形成されてい
る。
In this example, a NAND cell block having eight memory cells M 1 to M 8 and two select gates Q D1 and Q D2 is arranged in a region surrounded by the element isolation insulating film 2 of the silicon substrate 1. . The memory cell of the NAND cell block has a half control gate 4 (4 1 , 4 3 , 4 5 , 4) formed on the substrate 1 by a first polycrystalline silicon film via a first gate insulating film 3 made of a thermal oxide film. 7 )
Are formed, and the remaining control gates 6 (6 2 , 6 4 , 6 2) are formed by the second polycrystalline silicon film via the second gate insulating film 5.
6 6 , 6 8 ) are formed. Control gate of each memory cell
The word lines WL 1 and 4 are formed continuously in the row direction.
The ~WL 8. Gate electrodes of two select gates Q D1 and Q D2
4 9 6 10 are respectively controlled gates 4,6 simultaneously with patterning. The gate electrode 4 9 6 10 are connected to the respective selection control line SG D1, SG D2. For example, the drain diffusion layer 8 of each NAND cell is commonly connected to the bit line (BL) 10 for every two adjacent NAND cells. The source diffusion layer 9 is formed as a common source line SL for a plurality of NAND cells.

第10図に示す隣接する二つのNANDセルブロックA,Bに
着目すると、一方のNANDセルブロックAでは、第1の選
択制御線SGD1で制御される選択ゲートQD1がノーマリ・
オン型、第2の選択制御線SGD2で制御される選択ゲート
QD2がノーマリ・オフ型であり、他方のNANDセルブロッ
クBでは、第1の選択制御線SGD1で制御される選択ゲー
トQD1′がノーマリ・オフ型、第2の選択制御線SGD2
制御される選択ゲートQD2′がノーマリ・オン型となっ
ている。これは、二つの選択制御線SGD1,SGD2によってN
ANDセルブロックA,Bの選択を行うためである。
Focusing on two NAND cell blocks A, B adjacent shown in FIG. 10, in one of the NAND cell block A, select gate Q D1 which is controlled by the first selection control line SG D1 is normally-
ON type, select gate controlled by second select control line SG D2
Q D2 is normally-off type, in other NAND cell block B, select gate Q D1 'is normally off type controlled by a first selection control line SG D1, the second selection control line SG D2 The controlled select gate Q D2 ′ is a normally-on type. This is achieved by two selection control lines SG D1 and SG D2 .
This is for selecting the AND cell blocks A and B.

NANDセルブロックを構成する各メモリセルのしきい値
電圧は、選択的なイオン注入によって、情報“0",“1"
に対応して例えば一方が正,他方が負になるように設定
される。
The threshold voltage of each memory cell constituting the NAND cell block is changed to information “0”, “1” by selective ion implantation.
Are set so that, for example, one becomes positive and the other becomes negative.

この様なNANDセル型のマスクROMでのデータ読出し
は、例えばNANDセルブロックAのメモリセルM6の読出し
を行う場合を例にとって説明すると、次の通りである。
選択ビット線BLには例えば5Vを印加し、第1の選択制御
線SGD1は0V、第2の選択制御線SGD2は5Vとする。これに
より、選択ゲートQD1,QD2ともに導通してNANDセルブロ
ックAがビット線に接続される事になる。このときもう
一方のNANDセルブロックBでは、選択ゲートQD1′がオ
フであるため、ビット線BLに繋がらない。また非選択ワ
ード線WL1〜WL5,WL7,WL8は5Vとし、選択ワード線WL6
み0Vとする。この結果、NANDセルブロックA内の非選択
メモリセルはトランスファゲートとして働き、選択メモ
リセルM6の“0",“1"に応じてビット線BLに電流が流れ
るか流れないかが検出される。
Data reading of the mask ROM of such NAND cell type, for example, will be described as an example the case of reading the memory cell M 6 of NAND cell block A, is as follows.
For example, 5V is applied to the selected bit line BL, the first selection control line SGD1 is set to 0V, and the second selection control line SGD2 is set to 5V. As a result, both the selection gates Q D1 and Q D2 become conductive, and the NAND cell block A is connected to the bit line. At this time, the other NAND cell block B is not connected to the bit line BL because the select gate Q D1 ′ is off. The unselected word lines WL 1 ~WL 5, WL 7, WL 8 is a 5V, and 0V only the selected word line WL 6. As a result, the non-selected memory cells in the NAND cell block A serves as a transfer gate, "0" of the selected memory cell M 6, or does not flow or current flowing in the bit line BL in response to the "1" is detected.

この様にNANDセル型のマスクROMにおいて、ソースを
すべて共通接続し、同じワード線で制御される隣接する
NANDセルのドレインを共通のビット線に接続しようとす
ると、各NANDセルブロックに二つの選択ゲートを必要と
する。制御ゲートのうちノーマリ・オン型のもの、すな
わち第10図のNANDセルブロックA側の制御ゲートQ
D1と、NANDセルブロックB側の制御ゲートQD2′とは、
トランジスタであることは必ずしも必要ない。しかしブ
ロック選択を行うために二つの選択制御線SGD1,SGD2
配設することは不可欠であるため、二つのトランジスタ
分のスペースは必要とする。
In this manner, in the mask ROM of the NAND cell type, all the sources are commonly connected, and adjacent ones controlled by the same word line are connected.
Attempting to connect the drains of NAND cells to a common bit line requires two select gates in each NAND cell block. Of the control gates, normally-on type, that is, the control gate Q on the NAND cell block A side in FIG.
D1 and the control gate Q D2 ′ on the NAND cell block B side are:
It is not necessary to be a transistor. However, since it is essential to dispose the two selection control lines SG D1, SG D2 in order to perform block selection, the space of the two transistors content needs.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように従来のNANDセル型マスクROMにおいて
は、ブロック選択を行うために一つのNANDセルブロック
に対して二つの制御ゲートを必要とし、したがって高集
積化が難しいという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional NAND cell type mask ROM, two control gates are required for one NAND cell block in order to perform block selection. There was a problem that it was difficult.

同様の問題はマスクROMに限らず、NANDセルブロック
を構成してしかも、選択されたNANDセルブロック内で複
数のメモリセルを貫通する電流を流す必要があるもの、
例えば書き込みにホットエレクトロン注入を利用するEP
ROM等にもある。
Similar problems are not limited to mask ROMs, but also when a NAND cell block is configured and it is necessary to pass a current through a plurality of memory cells in the selected NAND cell block.
For example, EP using hot electron injection for writing
There is also in ROM etc.

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、選択ゲート
数を減らして高集積化を図った不揮発性半導体メモリ装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a non-volatile semiconductor memory device that achieves high integration by reducing the number of select gates.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、半導体基板にそれぞれ複数のMOS型メモリ
セルにより構成される複数のNANDセルブロックがマトリ
クス配列されて構成される不揮発性半導体メモリ装置に
おいて、 隣接する二つのNANDセルブロックのドレイン拡散層が
直接または共通のワード線により駆動される第1の選択
ゲートを介して共通のビット線に接続され、 隣接するビット線に繋がるNANDセルブロックのうち互
いに隣接する二つのNANDセルブロックのソース拡散層が
共通のソース選択線に接続されていることを特徴とす
る。
[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device in which a plurality of NAND cell blocks each including a plurality of MOS type memory cells are arranged in a matrix on a semiconductor substrate. Wherein the drain diffusion layers of two adjacent NAND cell blocks are connected to a common bit line directly or via a first selection gate driven by a common word line, and a NAND cell block connected to an adjacent bit line The source diffusion layers of two adjacent NAND cell blocks are connected to a common source selection line.

(作用) 本発明においては、ワード線方向に並ぶ複数のNANDセ
ルブロックについて、ソース拡散層を共通とする。例え
ば、隣接する二つのNANDセルブロック毎に共通にしてソ
ース線に接続される。その場合、ソース線に共通接続さ
れるNANDセルブロックの対は、ドレインが共通のビット
線に接続されない隣接する二つのNANDセルブロックとす
る。そしてドレイン側は第1の選択ゲートを介して或い
は直接ビット線に接続され、隣接するソース線は異なる
制御線で制御される第2,第3の選択ゲートを介して基準
電位に接続される。
(Operation) In the present invention, a plurality of NAND cell blocks arranged in the word line direction share a common source diffusion layer. For example, two adjacent NAND cell blocks are connected in common to a source line. In this case, a pair of NAND cell blocks commonly connected to a source line is two adjacent NAND cell blocks whose drains are not connected to a common bit line. The drain side is connected to the bit line via a first selection gate or directly, and the adjacent source line is connected to a reference potential via second and third selection gates controlled by different control lines.

これにより、本発明のメモリに於いては選択ゲート数
を従来より大幅に低減することができる。すなわち従来
は各NANDセル毎に2個ずつ選択ゲートを設けることが必
要であったのに対し、本発明では、ドレイン側の選択ゲ
ートをNANDセルブロック1個につき1個とし、或いはこ
れを省略することも出来る。そしてソース線に接続され
る第2,第3の選択ゲートは、各NANDセルブロック毎に必
要ではなく、ビット線方向に並ぶ複数のNANDセルに対し
て共通に設ければよいからである。
Thereby, in the memory of the present invention, the number of select gates can be significantly reduced as compared with the conventional case. In other words, while it has conventionally been necessary to provide two selection gates for each NAND cell, in the present invention, the number of selection gates on the drain side is reduced to one for each NAND cell block, or is omitted. You can do it. This is because the second and third selection gates connected to the source line are not required for each NAND cell block, but may be provided in common for a plurality of NAND cells arranged in the bit line direction.

(実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described.

第1図は一実施例のNANDセル型マスクROMのレイアウ
トであり、第2図(a)(b)はそれぞれ第1図のA−
A′,B−B′断面図である。第3図はその等価回路であ
る。
FIG. 1 is a layout of a NAND cell type mask ROM of one embodiment, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are A-
It is A ', BB' sectional drawing. FIG. 3 is an equivalent circuit thereof.

一つのNANDセルに着目して説明すると、p型シリコン
基板1の素子分離絶縁膜2で区画された領域に、この実
施例では8個のMOS型メモリセルM1〜M8と1個のMOS型選
択ゲート(第1の選択ゲート)QDが形成されている。各
メモリセルは、基板1上に熱酸化膜からなる第1ゲート
絶縁膜3を介して第1層多結晶シリコン膜による制御ゲ
ート4(42,44,46,48)が形成され、さらに第2ゲート
絶縁膜5を介して第2層多結晶シリコン膜による制御ゲ
ート6(61,63,65,67)が形成されて、構成されてい
る。メモリセルは、制御ゲート形成前に、書き込みデー
タ“0",“1"に対応して各チャネル領域に選択的にイオ
ン注入をすることによって、しきい値が設定されてい
る。例えば、“0"のメモリセルはしきい値が負に設定さ
れ、“1"のメモリセルはしきい値が0〜5Vの間例えば2V
程度に設定される。選択ゲートQDのゲート電極49は、メ
モリセルの制御ゲート4と同じ第1層多結晶シリコン膜
を用いてこれと同時にパターン形成されている。行方向
に並ぶメモリセルの制御ゲート4,6は共通に配設され
て、それぞれワード線WL(WL1〜WL8)となる。NANDセル
の両端部にそれぞれ、ドレイン拡散層8およびソース拡
散層9が形成されている。素子形成されたた基板上はCV
D絶縁膜7により覆われ、これにコンタクト孔が開けら
れて、ワード線WLと直交する方向に配設されたAl配線1
0,11により、ビット線BL(BL1,BL2,…)およびソース線
SL(SL1,SL2,…)が構成されている。
To explain by focusing on one NAND cell, in this embodiment, eight MOS memory cells M 1 to M 8 and one MOS cell are provided in a region partitioned by the element isolation insulating film 2 of the p-type silicon substrate 1. type select gate (first selection gate) Q D are formed. Each memory cell is controlled by the first-layer polycrystalline silicon film through a first gate insulating film 3 made of a thermal oxide film gate 4 (4 2, 4 4, 4 6, 4 8) is formed on the substrate 1 further control gate 6 by the second layer polycrystalline silicon film (6 1, 6 3, 6 5, 6 7) is formed through a second gate insulating film 5, is formed. Before forming the control gate, the threshold value of the memory cell is set by selectively ion-implanting each channel region in accordance with the write data “0” and “1”. For example, a memory cell of “0” has a threshold value set to a negative value, and a memory cell of “1” has a threshold value of 0 V to 5 V, for example, 2 V.
Set to about. The gate electrode 4 9 selection gate Q D is, and this with the same first-layer polycrystalline silicon film and the control gate 4 of the memory cells are patterned simultaneously. The control gates 4 and 6 of the memory cells arranged in the row direction are arranged in common and become word lines WL (WL 1 to WL 8 ). A drain diffusion layer 8 and a source diffusion layer 9 are formed at both ends of the NAND cell, respectively. CV on the substrate on which the elements are formed
The D wiring is covered with a D insulating film 7, a contact hole is formed in the D insulating film 7, and an Al wiring
Bits BL (BL 1 , BL 2 ,...) And source lines
SL (SL 1 , SL 2 ,...) Are configured.

隣接する二つのNANDセルブロック毎に共通に形成され
た各ドレイン拡散層8は、それぞれ一つのビット線BLに
接続され、また隣接する二つのNANDセルブロック毎に共
通に形成された各ソース拡散層9はそれぞれ一つのソー
ス線SLに接続されている。ここでビット線BLに共通接続
されるNANDセルブロックの組合わせと、ソース線SLに共
通接続されるNANDセルブロックの組合わせとは、互い違
いになるようにしている。すなわち第3図の等価回路上
で4つのNANDセルブロックA〜Dに着目して説明すれ
ば、隣接する二つのNANDセルブロックA,Bのドレイン側
が第1の選択ゲートQDを介してビット線BL2に共通接続
される。共通のビット線に接続されないで隣接するNAND
セルブロックAとC、およびBとDはそれぞれソース側
が共通にソース線SL1,SL2に接続されている。そしてソ
ース線SL1は選択制御線SGS1により制御される第2の選
択ゲートQS1を介して基準電位に接続され、隣のソース
線SL2は別の選択制御線SGS2により制御される第3の選
択ゲートQS2を介して基準電位に接続されている。
Each drain diffusion layer 8 commonly formed for every two adjacent NAND cell blocks is connected to one bit line BL, and each source diffusion layer 8 commonly formed for every two adjacent NAND cell blocks is connected. Each 9 is connected to one source line SL. Here, the combination of the NAND cell blocks commonly connected to the bit line BL and the combination of the NAND cell blocks commonly connected to the source line SL are alternated. That will be described by paying attention to the four NAND cell blocks A~D in the equivalent circuit of FIG. 3, two adjacent NAND cell blocks A, the bit line drain of B via a first select gate Q D It is commonly connected to BL 2. Adjacent NAND without being connected to a common bit line
The source sides of the cell blocks A and C and B and D are commonly connected to source lines SL 1 and SL 2 . The source line SL 1 is connected to a reference potential via a second select gate Q S1 which is controlled by the selection control line SG S1, the source line SL 2 next door is controlled by a separate select control line SG S2 It is connected to the reference potential via the third selection gate QS2 .

このように構成されたNANDセル型マスクROMの動作は
次の通りである。いまメモリセルM6を選択する場合を説
明すると、ワード線WL1〜WL5,WL7,WL8に5V、選択ビット
線BL2に5V、ドレイン側の選択制御線SGDに5Vを印加し、
ソース側の選択制御線SGS1,SGS2は、一方SGS1に5V,他方
SGS2に0Vを与え、選択ワード線WL6に0Vを与える。この
時、メモリセルM6が“0"であれば、ビット線BL2からNAN
DセルブロックAを通り、ソース線SL1を通り、さらに第
2の選択ゲートQS1を通って電流が流れる。メモリセルM
6が“1"であれば電流が流れない。以上により、メモリ
セルM6のデータが判別される。
The operation of the NAND cell type mask ROM thus configured is as follows. Describing the case of currently selected memory cell M 6, the 5V is applied to the word line WL 1 ~WL 5, WL 7, WL 8 5V, the selected bit line BL 2 5V, the selection control line SG D of the drain-side ,
Selection control line SG S1, SG S2 on the source side, whereas the SG S1 5V, while
Giving 0V to SG S2, it gives 0V to the selected word line WL 6. At this time, if the memory cell M 6 is “0”, the bit line BL 2
Through D cell blocks A, through the source lines SL 1, current flows through further second selection gate Q S1. Memory cell M
If 6 is "1", no current flows. Thus, the data of the memory cell M 6 is determined.

以上の読出し動作時、NANDセルブロックBについても
ドレイン側は第1の選択ゲートを介して選択ビット線BL
2に繋がる。しかし、このNANDセルブロックBのソース
側は、ソース線SL2の第3の選択ゲートQS2がオフである
ため、選択ワード線WL6により駆動されたメモリセルが
たとえ導通したとしても電流は流れない。したがってビ
ット線BL2に共通に接続された二つのNANDセルブロック
A,Bは、選択ゲートQS1,QS2により選択されて、NANDセル
ブロックAのデータのみが選択的に読み出されることに
なる。
In the above read operation, the drain side of the NAND cell block B is also connected to the selected bit line BL via the first selection gate.
Connect to 2 . However, the source side of the NAND cell block B, because the third selection gate Q S2 of the source line SL 2 is turned off, the current is also a memory cell is driven by a selected word line WL 6 are turned even flow Absent. Two NAND cell block thus connected to a common bit line BL 2
A and B are selected by the selection gates Q S1 and Q S2 , so that only the data of the NAND cell block A is selectively read.

この実施例では、NANDセルブロックのドレイン側には
一つの選択ゲートしかない。そしてブロック選択を行う
ために、ソース側には、ソース線に対して一つずつ選択
ゲートが設けられる。このブロック選択を行うソース側
の選択ゲートは、列方向に並ぶ多数のNANDセルブロック
に対して共通に一つずつ設ければよいから、セルアレイ
全体としては僅かな数で済む。したがってこの実施例に
よれば、選択ゲート数が従来に比べて大幅に少なくな
り、NANDセル型マスクROMの高集積化が図られる。
In this embodiment, there is only one select gate on the drain side of the NAND cell block. In order to select a block, a selection gate is provided on the source side for each source line. The source-side selection gates for performing the block selection may be provided one by one in common for a large number of NAND cell blocks arranged in the column direction, so that only a small number of cell arrays are required. Therefore, according to this embodiment, the number of select gates is significantly reduced as compared with the conventional case, and high integration of the NAND cell type mask ROM is achieved.

第4図および第5図はは別の実施例のNANDセル型マス
クROMのレイアウトと等価回路を示す。先の実施例と対
応する部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。この実施例では、メモリセルの“0",“1"データと
もにしきい値を正にすることによって、ドレイン側の選
択ゲートを省いている。例えば、“0"データはしきい値
1Vとし、“1"データはしきい値3Vに設定する。
4 and 5 show a layout and an equivalent circuit of a NAND cell type mask ROM of another embodiment. Parts corresponding to those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. In this embodiment, the selection gate on the drain side is omitted by setting the threshold value of both the “0” and “1” data of the memory cell to positive. For example, “0” data is the threshold
1V, and “1” data is set to the threshold value 3V.

この実施例の場合読出し時、非選択ワード線は0V、選
択されたNANDセルブロックの非選択ワード線は5Vとし、
選択ワード線には3Vを印加する。ソース側の選択制御線
SGS1,SGS2は、一方を5V,他方を0Vとする。これによって
先の実施例と同様に選択的な読出しができる。
In the case of this embodiment, at the time of reading, the unselected word line is set to 0 V, the unselected word line of the selected NAND cell block is set to 5 V,
3V is applied to the selected word line. Source side selection control line
SG S1, SG S2 is one 5V, while the a 0V. As a result, selective reading can be performed similarly to the previous embodiment.

先の実施例においても、行方向に隣接してビット線BL
に共通接続されるNANDセルブロックの選択は、第2,第3
の選択ゲートQS1,QS2により行われるから、行方向だけ
見ればドレイン側の第1の選択ゲートQDはいらない。し
かし、列方向についてビット線に共通接続される複数の
NANDセルブロックを見ると、非選択ブロックのワード線
をすべて0Vとしても、その中のメモリセルデータがすべ
て“0"であると、ドレイン側の選択ゲートがない場合に
はこのNANDセルブロックを電流が貫通してしまう。した
がって負のしきい値を利用する場合にはドレイン側の第
1の選択ゲートは不可欠になる。これに対して、この実
施例のように、“0",“1"共にしきい値を正にすれば、
列方向の非選択ブロックのワード線を0Vとして、ブロッ
ク選択が間違いなく行われるため、ドレイン側の選択ゲ
ートを省略できるのである。
Also in the previous embodiment, the bit lines BL
The selection of the NAND cell block commonly connected to the
Since carried out by the selection gates Q S1, Q S2, not enter the first selection gate Q D on the drain side when viewed by the row direction. However, in the column direction, there are a plurality of
Looking at the NAND cell block, even if all the word lines of the non-selected block are set to 0V, if the memory cell data in them is all “0”, if there is no drain side select gate, the current will flow through this NAND cell block. Penetrates. Therefore, when a negative threshold value is used, the first select gate on the drain side is indispensable. On the other hand, if the thresholds of both “0” and “1” are made positive as in this embodiment,
Since the word line of the unselected block in the column direction is set to 0V and the block selection is performed without fail, the drain side select gate can be omitted.

第6図および第7図は、さらに他の実施例のNANDセル
型マスクROMのレイアウトとその断面図である。やはり
先の実施例と対応する部分には同一符号を付して詳細な
説明は省略する。この実施例では、NANDセル内のメモリ
セルの制御ゲートを重ね合わせないで、一層多結晶シリ
コン膜のみを用いて制御ゲート4をパターン形成し、各
メモリセル間に拡散層12を形成している。その他第4
図,第5図に説明した実施例と同様である。
6 and 7 are a layout and a sectional view of a NAND cell type mask ROM of still another embodiment. Parts corresponding to those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. In this embodiment, the control gates of the memory cells in the NAND cell are not overlapped, and the control gates 4 are patterned using only one polycrystalline silicon film, and the diffusion layers 12 are formed between the memory cells. . Other 4th
This is the same as the embodiment described in FIGS.

この実施例では集積度が先の実施例に比べて落ちる
が、工程が簡単になる。この実施例は、ドレイン側の選
択ゲートを省略した場合であるが、第1図〜第3図の実
施例のようにドレイン側に選択ゲートを設ける構造につ
いて同様に一層多結晶シリコン膜で制御ゲートを形成す
るもできる。
In this embodiment, the degree of integration is lower than in the previous embodiment, but the process is simplified. This embodiment is a case where the drain side select gate is omitted, but the structure in which the select gate is provided on the drain side as in the embodiment of FIGS. Can also be formed.

本発明は上記実施例に限られない。例えば実施例では
専らマスクROMを説明したが、本発明はEPROMにも適用す
ることが可能である。例えばチャネル電流を流してホッ
トエレクトロン注入により書き込みを行うEPROMにおい
て、上記実施例と同様に、行方向に隣接するNANDセルの
ドレインをビット線に共通接続する構成をとる場合、ド
レイン側の選択ゲートを一つとし、ソース線に選択ゲー
トを設けることによって、やはりブロック選択を行うこ
とができ、有用である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the embodiments, the mask ROM is exclusively described, but the present invention can be applied to an EPROM. For example, in an EPROM in which writing is performed by hot electron injection by flowing a channel current, when the drains of NAND cells adjacent in the row direction are commonly connected to a bit line, as in the above-described embodiment, the drain-side select gate is connected. By providing a selection gate for the source line, block selection can be performed, which is useful.

その他本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。
In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the spirit thereof.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、選択ゲート数を減
らして高集積化を図ったNANDセル型の不揮発性半導体メ
モリ装置を提供することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a NAND cell type nonvolatile semiconductor memory device which achieves high integration by reducing the number of select gates.

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

第1図は本発明の一実施例のNANDセル型マスクROMを示
すレイアウト図、 第2図(a)(b)は第1図のA−A′およびB−B′
断面図、 第3図は等価回路図、 第4図は他の実施例のNANDセル型マスクROMを示すレイ
アウト図、 第5図はその等価回路図、 第6図はさらに他の実施例のNANDセル型マスクROMを示
すレイアウト図、 第7図(a)(b)は第6図のA−A′およびB−B′
断面図、 第8図は従来のNANDセル型マスクROMのレイアウト図、 第9図(a)(b)は第8図のA−A′およびB−B′
断面図、 第10図は等価回路図である。 M1〜M8……メモリセル、BL……ビット線、WL……ワード
線、SL……ソース線、SGD,SGS1,SGS2……選択制御線、Q
D……第1の選択ゲート、QS1……第2の選択ゲート、Q
S2……第3の選択ゲート、1……シリコン基板、2……
素子分離絶縁膜、3,5……ゲート絶縁膜、4,6……制御ゲ
ート、7……CVD絶縁膜、8……ドレイン拡散層、9…
…ソース拡散層、10……ビット線、11……ソース線。
FIG. 1 is a layout diagram showing a NAND cell type mask ROM according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are AA 'and BB' in FIG.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram, FIG. 4 is a layout diagram showing a NAND cell type mask ROM of another embodiment, FIG. 5 is an equivalent circuit diagram thereof, and FIG. 6 is a NAND of another embodiment. 7A and 7B are layout diagrams showing a cell type mask ROM, and FIGS. 7A and 7B are AA 'and BB' in FIG.
FIG. 8 is a layout diagram of a conventional NAND cell type mask ROM, and FIGS. 9A and 9B are AA 'and BB' of FIG.
FIG. 10 is a sectional view, and FIG. 10 is an equivalent circuit diagram. M 1 ~M 8 ...... memory cell, BL ...... bit lines, WL ...... word line, SL ...... source line, SG D, SG S1, SG S2 ...... select control lines, Q
D ... First select gate, Q S1 ... Second select gate, Q
S2 ... Third selection gate, 1... Silicon substrate, 2.
Element isolation insulating film, 3,5 ... gate insulating film, 4,6 ... control gate, 7 ... CVD insulating film, 8 ... drain diffusion layer, 9 ...
... source diffusion layer, 10 ... bit line, 11 ... source line.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板に、それぞれ複数のMOS型メモ
リセルにより構成される複数のNANDセルブロックがマト
リクス配列されて構成される不揮発性半導体メモリ装置
において、 隣接する二つのNANDセルブロックのドレイン拡散層が直
接または共通のワード線により駆動される第1の選択ゲ
ートを介して共通のビット線に接続され、 隣接するビット線に繋がるNANDセルブロックのうち互い
に隣接する二つのNANDセルブロックのソース拡散層が共
通のソース選択線に接続されていることを特徴とする不
揮発性半導体メモリ装置。
In a nonvolatile semiconductor memory device in which a plurality of NAND cell blocks each including a plurality of MOS type memory cells are arranged in a matrix on a semiconductor substrate, a drain diffusion of two adjacent NAND cell blocks is provided. The layers are connected to a common bit line via a first selection gate driven directly or by a common word line, and source diffusion of two adjacent NAND cell blocks among NAND cell blocks connected to adjacent bit lines A non-volatile semiconductor memory device, wherein the layers are connected to a common source selection line.
【請求項2】前記MOS型メモリセルは、製造時にしきい
値電圧が固定的に設定されて情報を記憶するものである
請求項1記載の不揮発性半導体メモリ装置。
2. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said MOS memory cell stores information with a fixed threshold voltage set at the time of manufacture.
【請求項3】隣接するソース選択線はそれぞれ異なる制
御線により制御される第2および第3の選択ゲートを介
して基準電位に接続されていることを特徴とする請求項
1記載の不揮発性半導体メモリ装置。
3. The non-volatile semiconductor device according to claim 1, wherein adjacent source selection lines are connected to a reference potential via second and third selection gates controlled by different control lines. Memory device.
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