JP3400214B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

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JP3400214B2
JP3400214B2 JP29405795A JP29405795A JP3400214B2 JP 3400214 B2 JP3400214 B2 JP 3400214B2 JP 29405795 A JP29405795 A JP 29405795A JP 29405795 A JP29405795 A JP 29405795A JP 3400214 B2 JP3400214 B2 JP 3400214B2
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transistors
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    • G11C2211/562Multilevel memory programming aspects
    • G11C2211/5621Multilevel programming verification

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、不揮発性半導体記
憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気的書き替え可能とした不揮発
性半導体装置(EEPROM)の1つとしてNANDセ
ル型EEPROMが提案されている。このEEPROM
は、電荷蓄積層としての例えば浮遊ゲートと制御ゲート
が積層されたnチャネルFETMOS構造の複数のメモ
リセルを、それらのソース、ドレインを隣接するもの同
士で共有する形で直列接続し、これを1単位としてビッ
ト線に接続するものである。
2. Description of the Related Art In recent years, a NAND cell type EEPROM has been proposed as one of electrically rewritable non-volatile semiconductor devices (EEPROMs). This EEPROM
Is, for example, a plurality of memory cells having an n-channel FETMOS structure in which a floating gate and a control gate as a charge storage layer are stacked, connected in series in such a manner that their sources and drains are shared by adjacent ones. It is connected to the bit line as a unit.

【0003】図19(a)(b)は、メモリセルアレイ
の1つのNANDセル部分の平面図と等価回路図であ
る。図20(a)(b)は、それぞれ図19(a)のA
−A’及びB−B’断面図である。
FIGS. 19A and 19B are a plan view and an equivalent circuit diagram of one NAND cell portion of the memory cell array. 20 (a) and 20 (b) respectively show A in FIG. 19 (a).
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A 'and line BB'.

【0004】素子分離酸化膜12で囲まれたp型シリコ
ン基板(又はp型ウエル)11に、複数のNANDセル
からなるメモリセルアレイが形成されている。1つのN
ANDセルに着目して説明すると、この例では、8個の
メモリセルM1〜M8が直列接続されて1つのNAND
セルを構成している。メモリセルはそれぞれ、基板11
にトンネル絶縁膜13を介して浮遊ゲート14(14
1 、142 ,〜,148)が形成され、さらにゲート絶
縁膜15を介して制御ゲート16(161 、162
〜,168 )が形成されて、構成されている。これらの
メモリセルのソース,ドレインであるn型拡散層19
は、隣接するもの同士共有する形で接続され、これによ
りメモリセルが直列接続されている。
A memory cell array composed of a plurality of NAND cells is formed on a p-type silicon substrate (or p-type well) 11 surrounded by an element isolation oxide film 12. One N
Explaining the AND cells, in this example, eight memory cells M1 to M8 are connected in series to form one NAND.
Make up a cell. Each memory cell has a substrate 11
The floating gate 14 (14
1 , 14 2 , ..., 14 8 ) are formed, and the control gate 16 (16 1 , 16 2 ,
, 16 8 ) are formed and configured. The n-type diffusion layer 19 serving as the source and drain of these memory cells
Are connected in such a manner that adjacent ones are shared with each other, whereby the memory cells are connected in series.

【0005】NANDセルのドレイン側,ソース側には
各々、メモリセルの浮遊ゲート,制御ゲートと同時に形
成された第1の選択ゲート149 ,169 及び第2の選
択ゲート1410,1610が設けられている。素子形成さ
れた基板はCVD酸化膜17により覆われ、この上にビ
ット線18が配設されている。NANDセルの制御ゲー
ト14は、共通に制御ゲートCG1 ,CG2 ,〜,CG
8 として配設されている。これら制御ゲート線は、ワー
ド線となる。選択ゲート149 ,169 及び1410,1
10もそれぞれ行方向に連続的に選択ゲートSG1 ,S
G2 として配設されている。
First selection gates 14 9 and 16 9 and second selection gates 14 10 and 16 10 formed simultaneously with the floating gate and control gate of the memory cell are provided on the drain side and the source side of the NAND cell, respectively. It is provided. The substrate on which the elements are formed is covered with the CVD oxide film 17, and the bit line 18 is disposed on the CVD oxide film 17. The control gates 14 of the NAND cells are commonly used as control gates CG1, CG2, ..., CG.
It is arranged as 8. These control gate lines become word lines. Select gates 14 9 , 16 9 and 14 10 , 1
6 10 are also select gates SG1 and S continuously in the row direction.
It is arranged as G2.

【0006】図21は、このようなNANDセルがマト
リクス状に配列されたメモリセルアレイの等価回路を示
している。ソース線は例えば64本のビット線毎につき
1箇所、コンタクトを介してAl,ポリSiなどの基準
電位配線に接続される。この基準電位配線は周辺回路に
接続される。メモリセルの制御ゲート及び第1,第2の
選択ゲートは、行方向に連続的に配設される。通常、制
御ゲートにつながるメモリセルの集合を1ページと呼
び、1組のドレイン側(第1の選択ゲート)及びソース
側(第2の選択ゲート)の選択ゲートによって挟まれた
ページの集合を1NANDブロック又は単に1ブロック
と呼ぶ。
FIG. 21 shows an equivalent circuit of a memory cell array in which such NAND cells are arranged in a matrix. The source line is connected to a reference potential wiring such as Al or poly-Si via a contact at one location for every 64 bit lines, for example. This reference potential wiring is connected to the peripheral circuit. The control gate of the memory cell and the first and second selection gates are continuously arranged in the row direction. Usually, a set of memory cells connected to a control gate is called one page, and a set of pages sandwiched by a set of drain-side (first select gate) and source-side (second select gate) select gates is one NAND. It is called a block or simply one block.

【0007】NANDセル型EEPROMの動作は、次
の通りである。データ書き込みは、ビット線から遠い方
のメモリセルから順に行う。選択されたメモリセルの制
御ゲートには昇圧された書き込み電圧Vpp(=20V程
度)を印加し、他の非選択メモリセルの制御ゲート及び
第一の選択ゲートには中間電位(=10V程度)を印加
し、ビット線にはデータに応じて0V(“0”書き込
み)又は中間電位(“1”書き込み)を印加する。この
とき、ビット線の電位は選択メモリセルに伝達される。
データ“0”の時は、選択メモリセルの浮遊ゲートと基
板間に高電圧がかかり、基板から浮遊ゲートに電子がト
ンネル注入されてしきい値電圧が正方向に移動する。デ
ータが“1”の時はしきい値電圧は変化しない。
The operation of the NAND cell type EEPROM is as follows. Data writing is performed in order from the memory cell farther from the bit line. The boosted write voltage Vpp (= about 20V) is applied to the control gate of the selected memory cell, and the intermediate potential (about 10V) is applied to the control gates of the other non-selected memory cells and the first select gate. Then, 0 V (“0” write) or an intermediate potential (“1” write) is applied to the bit line according to the data. At this time, the potential of the bit line is transmitted to the selected memory cell.
When the data is "0", a high voltage is applied between the floating gate of the selected memory cell and the substrate, and electrons are tunnel-injected from the substrate to the floating gate to shift the threshold voltage in the positive direction. When the data is "1", the threshold voltage does not change.

【0008】データ消去は、ブロック単位でほぼ同時に
行われる。即ち。消去するブロックの全ての制御ゲー
ト,選択ゲートを0Vとし、p型ウエル及びn型基板に
昇圧された昇圧電位VppE (20V程度)を印加する。
消去を行わないブロックの制御ゲート,選択ゲートにも
VppE を印加する。これにより、消去するブロックのメ
モリセルにおいて浮遊ゲートの電子がウエルに放出さ
れ、しきい値電圧が負方向に移動する。
Data erasing is performed in block units at substantially the same time. That is, All the control gates and select gates of the block to be erased are set to 0 V, and the boosted potential VppE (about 20 V) is applied to the p-type well and the n-type substrate.
VppE is also applied to the control gate and select gate of the block that is not erased. As a result, in the memory cell of the block to be erased, electrons in the floating gate are emitted to the well, and the threshold voltage moves in the negative direction.

【0009】データ読み出し動作は、選択されたメモリ
セルの制御ゲートを0Vとし、それ以外のメモリセルの
制御ゲートを電源電圧Vcc(例えば3V)として、選択
メモリセルで電流が流れるか否かを検出することにより
行われる。NANDセル型EEPROMでは、複数のメ
モリセルが縦列接続されているため、読み出し時のセル
電流が小さい。またメモリセルの制御ゲート及び第1,
第2の選択ゲートは、行方向に連続的に配設されている
ので、1ページ分のデータが同時にビット線に読み出さ
れる。
In the data read operation, the control gate of the selected memory cell is set to 0V and the control gates of the other memory cells are set to the power supply voltage Vcc (for example, 3V) to detect whether or not a current flows in the selected memory cell. It is done by doing. In the NAND cell type EEPROM, since a plurality of memory cells are connected in cascade, the cell current during reading is small. Also, the control gate of the memory cell and the first and
Since the second selection gates are continuously arranged in the row direction, data for one page is read out to the bit lines at the same time.

【0010】しかしながら、この種の装置にあっては次
のような問題があった。 (問題点1)NANDセル型EEPROMでは、データ
読み出し時に選択されたメモリセルの制御ゲートを0
V、それ以外のメモリセルの制御ゲートをVcc(例えば
3V)として、セル電流Icellが流れるか否かを検出す
るが、セル電流の大きさは読み出すセルのしきい値電圧
だけではなく、直列接続されている残り全てのセルのし
きい値電圧によっても左右される。8つのメモリセルが
直列接続されて1NANDセルを構成する場合を考える
と、Icellが一番大きい場合(抵抗が一番小さい場合)
のIcell(Best)は、直列接続される8個のセルのしきい
値電圧が全て負(“1”状態)の場合である。Icellが
一番小さい場合(抵抗が一番大きい場合)のIcell(Wor
st) は、読み出すセルに直列接続する他の全てのセルの
しきい値電圧が正(“0”状態)の時に一番ビット線コ
ンタクト側のメモリセル(例えば図21のMC1 )を
“1”であると読み出す場合である。
However, this type of device has the following problems. (Problem 1) In the NAND cell type EEPROM, the control gate of the memory cell selected at the time of reading data is set to 0.
The control gates of the memory cells other than V and Vcc are set to Vcc (for example, 3V) to detect whether or not the cell current Icell flows. The magnitude of the cell current is not limited to the threshold voltage of the cell to be read but is connected in series. It also depends on the threshold voltage of all remaining cells. Considering the case where eight memory cells are connected in series to form one NAND cell, when Icell is the largest (when the resistance is the smallest).
Icell (Best) is when the threshold voltages of eight cells connected in series are all negative (“1” state). Icell (Wor) when Icell is the smallest (when resistance is the largest)
st) is the memory cell closest to the bit line contact side (for example, MC1 in FIG. 21) set to “1” when the threshold voltage of all other cells connected in series to the read cell is positive (“0” state). Is the case of reading.

【0011】セル電流はビット線からメモリセルを介し
てソース線に流れるが、従来のメモリセルアレイではソ
ース線は同時に読み出す1ページ分のNANDセルで共
有している(図21)。ソース線−基準電位配線間のコ
ンタクトから最も離れたメモリセル(図21のメモリセ
ルMC1 )を読み出す場合に、メモリセルMC1 に直列
接続する他の7セルのしきい値電圧が正(つまりセル電
流が最小Icell(Worst) )であり、ソース線を共有する
他のNAND列の抵抗が最小(つまりセル電流が最大Ic
ell(Best) )の場合を考える。この場合、読み出し初期
には抵抗が小さいNAND列からセル電流が流れ、また
ソース線の抵抗が大きいために、メモリセルMC1 が属
するNANDセルのソース線の電位はI×R(I:読み
出し初期に流れるセル電流、R:ソース線の抵抗)にな
る。
The cell current flows from the bit line to the source line via the memory cell, but in the conventional memory cell array, the source line is shared by the NAND cells for one page to be read simultaneously (FIG. 21). When reading the memory cell (memory cell MC1 in FIG. 21) farthest from the contact between the source line and the reference potential wiring, the threshold voltage of the other seven cells connected in series to the memory cell MC1 is positive (that is, the cell current). Is the minimum Icell (Worst)), and the resistance of the other NAND string sharing the source line is the minimum (that is, the maximum cell current Ic
Consider the case of ell (Best)). In this case, since the cell current flows from the NAND string having a small resistance in the initial reading and the resistance of the source line is large, the potential of the source line of the NAND cell to which the memory cell MC1 belongs is I × R (I: Flowing cell current, R: resistance of source line).

【0012】つまり、メモリセルMC1 を含むNAND
列のメモリセルのソースが接地電位Vssから浮くため
に、メモリセルのソース・ドレイン間電圧、ソース・ゲ
ート間電圧は下がり、更にソースがVssから浮くことに
より基板バイアス効果も起こるために、MC1 を含むN
ANDセル列のメモリセルのコンダクタンスが下がる。
このように、ソース線の抵抗が大きい場合にはソース線
が接地電位から浮くために、セル電流が小さいNAND
列では更にセル電流が流れにくくなる。
That is, a NAND including the memory cell MC1
Since the source of the memory cell in the column floats from the ground potential Vss, the source-drain voltage and the source-gate voltage of the memory cell decrease, and the floating source also causes the substrate bias effect. Including N
The conductance of the memory cell in the AND cell column is lowered.
As described above, when the resistance of the source line is large, the source line floats from the ground potential, so that the cell current is small.
In the column, it becomes more difficult for cell current to flow.

【0013】ビット線容量をCB 、メモリセルのしきい
値電圧が負(つまり“1”状態)であると読み出すため
にはビット線電位がプリチャージ電位からΔVB だけ下
がる必要があるとする。ビット線放電時間TRWL の最大
値はセル電流が最も小さい場合で決まるが、ソース線の
浮きがない場合にはTRWL =CB /Icell(Worst) であ
るが、上記のように従来のメモリセルではソース線が浮
くためにTRWL は更に長くなり、ランダムアクセス時間
が長くなるという問題がある。 (問題点2)従来のNANDセル型EEPROMでは、
図21のようにカラム方向に、メモリセル列と同数のビ
ット線が配設されている。今後、トレンチ素子分離技術
(Aritome et. al. IEDM Tech.Dig. pp.61(1994))など
によりメモリセルがカラム方向で縮小されるため、メモ
リセル列と同様のピッチでビット線を加工するのが困難
になる。
If the bit line capacitance is CB and the threshold voltage of the memory cell is negative (that is, "1" state), it is necessary that the bit line potential be lowered from the precharge potential by .DELTA.VB. The maximum value of the bit line discharge time TRWL is determined when the cell current is the smallest, but when the source line does not float, TRWL = CB / Icell (Worst). Since the line floats, the TRWL becomes longer, and the random access time becomes longer. (Problem 2) In the conventional NAND cell type EEPROM,
As shown in FIG. 21, as many bit lines as memory cell columns are arranged in the column direction. Since memory cells will be reduced in the column direction by trench element isolation technology (Aritome et. Al. IEDM Tech. Dig. Pp. 61 (1994)), bit lines will be processed at the same pitch as memory cell rows. Becomes difficult.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このように従来のEE
PROMにおいては、ソース線の抵抗が大きい場合には
ソース線が接地電位から浮くために、ビット線放電時間
が長くなり、ランダムアクセス時間が長くなるという問
題があった。また、カラム方向にメモリセル列と同数の
ビット線が配設されているが、トレンチ素子分離技術な
どによりメモリセルがカラム方向で縮小されると、メモ
リセル列と同様のピッチでビット線を加工するのが困難
になる問題があった。
As described above, the conventional EE
In the PROM, when the resistance of the source line is large, the source line floats from the ground potential, so that the bit line discharge time becomes long and the random access time becomes long. Also, the same number of bit lines as the memory cell columns are arranged in the column direction, but when the memory cells are reduced in the column direction by trench element isolation technology, etc., the bit lines are processed at the same pitch as the memory cell columns. There was a problem that it was difficult to do.

【0015】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
もので、その目的とするところは、ソース線を低抵抗化
してソース線の浮きを低減することができ、ランダムア
クセスを高速化し得る不揮発性半導体記憶装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the resistance of the source line to reduce the floating of the source line and to speed up random access. It is to provide a nonvolatile semiconductor memory device to be obtained.

【0016】また、本発明の他の目的は、複数本のメモ
リセル列でビット線を共有することにより、カラム方向
のビット線間ピッチを緩和して高密度なメモリセル構造
を実現し得る不揮発性半導体記憶装置を提供することに
ある。
Another object of the present invention is to share a bit line among a plurality of memory cell columns to relax the pitch between bit lines in the column direction and realize a high density memory cell structure. To provide a conductive semiconductor memory device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】(構成) 上記課題を解決するために本発明は次のような構成を採
用している。即ち、本発明(請求項1)は、不揮発性メ
モリセルと第1の選択トランジスタ及び第1の選択トラ
ンジスタとは異なるしきい値を持つ第2の選択トランジ
スタからそれぞれ構成され、ワード線を共有する第1〜
第4のメモリセルユニットと、これらのメモリセルユニ
ットに接続される第1〜第3のビット線と、を含んで成
メモリセルアレイを有する不揮発性半導体記憶装置で
あって、前記第1のメモリセルユニットは前記第1のビ
ット線と前記第2のビット線との間に接続され、第1の
ビット線から順に前記第1の選択トランジスタ、前記第
1の選択トランジスタ、前記メモリセル、前記第1の選
択トランジスタ、前記第2の選択トランジスタが直列接
続されて前記第2のビット線に至り、前記第2のメモリ
セルユニットは前記第1のビット線と前記第2のビット
線との間に接続され、第1のビット線から順に前記第1
の選択トランジスタ、前記第1の選択トランジスタ、前
記メモリセル、前記第2の選択トランジスタ、前記第1
の選択トランジスタが直列接続されて前記第2のビット
線に至り、前記第3のメモリセルユニットは前記第2の
ビット線と前記第3のビット線との間に接続され、第2
のビット線から順に前記第1の選択トランジスタ、前記
第1の選択トランジスタ、前記メモリセル、前記第2の
選択トランジスタ、前記第1の選択トランジスタが直列
接続されて前記第3のビット線に至り、前記第4のメモ
リセルユニットは前記第2のビット線と前記第3のビッ
ト線との間に接続され、第2のビット線から順に前記第
1の選択トランジスタ、前記第1の選択トランジスタ、
前記メモリセル、前記第1の選択トランジスタ、前記第
2の選択トランジスタが直列接続されて前記第3のビッ
ト線に至る、ことを特徴とする。
(Structure) In order to solve the above problems, the present invention adopts the following structure. That is, the present invention (Claim 1) is a non-volatile memory.
A memory cell, a first selection transistor, and a first selection transistor
Second selection transistor with a different threshold than the transistor
1 to 1, each of which is configured of
The fourth memory cell unit and these memory cell units
A first to a third bit line connected to the bit line.
That a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array, the first memory cell unit is the first bi
The first bit line and the second bit line,
From the bit line, the first select transistor and the
1 select transistor, the memory cell, the first select
Selection transistor, the second selection transistor is connected in series
Are continued to reach the second bit line, and the second memory
The cell unit includes the first bit line and the second bit line.
A first bit line connected to the first bit line in order from the first bit line.
Select transistor, the first select transistor, before
The memory cell, the second selection transistor, the first
Select transistors are serially connected to the second bit
Line, and the third memory cell unit is connected to the second memory cell unit.
A second line connected between the bit line and the third bit line;
From the bit line of the first selection transistor,
A first select transistor, the memory cell, the second
Selection transistor, the first selection transistor is in series
Connected to the third bit line, the fourth memo
The re-cell unit includes the second bit line and the third bit line.
Connected from the second bit line in order from the second bit line.
One selection transistor, the first selection transistor,
The memory cell, the first select transistor, the
The second select transistor is connected in series and the third bit is connected.
Leading to preparative line, characterized in that.

【0018】また、本発明(請求項)は、1個又は複
数個の不揮発性メモリセルから構成されるメモリセル部
と、前記メモリセル部の一端側に直列接続された2つの
選択トランジスタと、前記メモリセル部の他端側に直列
接続された2つの選択トランジスタと、から構成される
メモリセルユニットがマトリクス状に配置されたメモリ
セルアレイを有する不揮発性半導体記憶装置であって、
2個のメモリセルユニットを並列接続して複数の並列接
続ユニットが構成され、任意の並列接続ユニットの一端
側は、ワード線及び選択線を共有し、他端側ではコンタ
クトを共有しない2個の並列接続ユニット同士でコンタ
クトを共有して第1の共通信号線に接続され、他端側
は、ワード線及び選択線を共有し、一端側ではコンタク
トを共有しない2個の並列接続ユニット同士でコンタク
トを共有して第2の共通信号線に接続され、各々のメモ
リセルユニット内で4つの選択トランジスタのうち3つ
は同じしきい値を持ち、残りの1つは他とは異なるしき
い値を持ち、且つ同一の共通信号線につながる4つのメ
モリセルユニット内において、同一選択線につながる4
つの選択トランジスタのうち3つは同じしきい値を持
ち、残りの1つは他とは異なるしきい値を持つことを特
徴とする。
According to the present invention (claim 4 ), a memory cell portion composed of one or a plurality of non-volatile memory cells and two memory cells connected in series to one end side of the memory cell portion.
A select transistor and the other end of the memory cell section in series
A non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array in which memory cell units each composed of two connected selection transistors are arranged in a matrix.
Two memory cell units are connected in parallel to form a plurality of parallel connection units. One side of an arbitrary parallel connection unit shares a word line and a select line, and the other side of the parallel connection unit has a contour.
The two parallel connection units that do not share the same connection share a contact and are connected to the first common signal line, and the other end side
Shares the word lines and select line, in one end is connected to the second common signal line shared contact in two parallel connecting units to each other that do not share contacts, each of the notes
3 out of 4 select transistors in the recell unit
Have the same threshold, the other one is different from the other
Have four values and are connected to the same common signal line.
Connect to the same selection line in the memory cell unit 4
Three of the select transistors have the same threshold
The remaining one has a threshold value different from that of the other .

【0019】[0019]

【0020】また、メモリセルユニットの一端側及び他
端側を共通信号線に接続するための選択MOSトランジ
スタとしてEタイプ,Iタイプ,Dタイプを適宜選択す
ることにより、チップ面積を増大させることなく、高速
なランダムアクセスが可能な上記メモリセルアレイを実
現できる。
Further, by appropriately selecting E type, I type, and D type as the selection MOS transistors for connecting one end side and the other end side of the memory cell unit to the common signal line, the chip area is not increased. The above memory cell array capable of high-speed random access can be realized.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。 [実施形態1]本発明では、メモリセル又は、メモリセ
ル及び選択トランジスタから構成されるメモリセルユニ
ットが、図1のように配設されてサブアレイを構成す
る。即ち、メモリセルユニットの一端側は、4個のメモ
リセルユニットでコンタクトを共有して共通信号線に接
続される。メモリセルユニットの他端側も図1のように
4個のメモリセルユニットでコンタクトを共有して共通
信号線に接続される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] In the present invention, a memory cell or a memory cell unit including a memory cell and a selection transistor is arranged as shown in FIG. 1 to form a sub-array. That is, one end of the memory cell unit is connected to the common signal line by sharing contacts with the four memory cell units. The other end of the memory cell unit is also connected to the common signal line by sharing contacts with the four memory cell units as shown in FIG.

【0022】より具体的には、任意のメモリセルユニッ
ト(例えば、図1の上から3番目のユニット3)の一端
側は、ワード線を共有する4つのメモリセルユニット同
士(上から1番目から4番目のユニット1〜4)でコン
タクトを共有して第1の共通信号線(共通信号線1)に
接続され、メモリセルユニット(上から3番目のユニッ
ト3)の他端側は、ワード線を共有し、かつ該メモリセ
ルユニットの一端側とコンタクトを共有しない2個のメ
モリセルユニット(上から5番目と6番目のユニット
1,2)と共にコンタクトを共有して、かつ該メモリセ
ルユニットの一端側とコンタクトを共有する2個のメモ
リセルユニット同士(上から3番目と4番目のユニット
3,4)でコンタクトを共有して、第2の共通信号線
(共通信号線2)に接続される。
More specifically, one end of an arbitrary memory cell unit (for example, the third unit 3 from the top in FIG. 1) has four memory cell units sharing the word line (from the first from the top). The fourth units 1 to 4) share a contact and are connected to the first common signal line (common signal line 1), and the other end side of the memory cell unit (the third unit 3 from the top) is a word line. Of the memory cell unit and two memory cell units (5th and 6th units 1 and 2 from the top) which share a contact with one end side of the memory cell unit, The two memory cell units sharing the contact with one end side (the third and fourth units 3 and 4 from the top) share the contact and are connected to the second common signal line (common signal line 2). It is.

【0023】別の言い方をすると、2つのメモリセルユ
ニットを並列接続して複数の並列接続ユニットが構成さ
れ、任意の並列接続ユニットの一端側は、ワード線を共
有する2個の並列接続ユニット同士でコンタクトを共有
して第1の共通信号線に接続され、該並列接続ユニット
の他端側は、ワード線を共有し、一端側でコンタクトを
共有しない2個の並列接続ユニット同士でコンタクトを
共有して第2の共通信号線に接続される。
In other words, two memory cell units are connected in parallel to form a plurality of parallel connection units, and one parallel connection unit has two parallel connection units sharing a word line on one end side. Are connected to the first common signal line by sharing a contact with each other, and the other end of the parallel connection unit shares a word line with one parallel connection unit that does not share the contact with another parallel connection unit. Then, it is connected to the second common signal line.

【0024】そして、このようなサブアレイが連続して
配設され、図2のようにメモリセルアレイが構成され
る。メモリセルユニットは図3、図4のように、メモリ
セルから構成されるメモリセル部及び選択トランジスタ
から構成される。図3、図4のメモリセルユニットA,
B,C、Dはそれぞれ、図1、図2のメモリセルユニッ
ト1,2,3,4,のいずれかに相当し、その対応の仕
方は任意なので、24通りある(例えばA;1,B;
2,C;3、D;4でもよいし、A;4,B;3,C;
1、D;2でもよい)。図4でEタイプ選択ゲートのし
きい値Vt1がIタイプ選択ゲートのしきい値Vt2よりも
大きければよく、例えばVt1=2V,Vt2=0.5Vと
すればよい。図3でEタイプ選択ゲートのしきい値は例
えば0.7V、Dタイプ選択ゲートのしきい値は例えば
−2Vであればよい。
Then, such sub-arrays are continuously arranged to form a memory cell array as shown in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the memory cell unit is composed of a memory cell portion composed of memory cells and a selection transistor. The memory cell unit A shown in FIGS.
Each of B, C and D corresponds to one of the memory cell units 1, 2, 3, 4 of FIG. 1 and FIG. 2, and the corresponding method is arbitrary, so there are 24 ways (for example, A; 1, B). ;
2, C; 3, D; 4 may be used, or A; 4, B; 3, C;
1, D; 2). In FIG. 4, the threshold value Vt1 of the E type selection gate may be larger than the threshold value Vt2 of the I type selection gate, for example, Vt1 = 2V and Vt2 = 0.5V. In FIG. 3, the threshold of the E type selection gate may be 0.7V, for example, and the threshold of the D type selection gate may be −2V, for example.

【0025】図3のメモリセルを選択する際には、選択
ブロック内の選択ゲートSG1,SG2,SG3に印加
する電圧は2種類で、EタイプもDタイプもオンする電
圧Vsgh (例えばVcc=3V)、及びDタイプはオンす
るがEタイプはオフする電圧Vsgl (例えば0V)であ
る。4つのメモリセルユニットのうち、例えばメモリセ
ルユニットAを選択する際には、SG2,SG3,SG
4はVsgh 、SG1はVsgl 、メモリセルユニットBを
選択する際には、SG2はVsgl 、SG1,SG3,S
G4はVsgh にすればよい。同様に、メモリセルユニッ
トCを選択する際には、SG1,SG2,SG4をVsg
h 、SG3をVsgl とすればよい。メモリセルユニット
Dを選択する際には、SG1,SG2,SG3をVsgh
、SG4をVsgl とすればよい。
When selecting the memory cell of FIG. 3, there are two kinds of voltages applied to the select gates SG1, SG2, SG3 in the selected block, and the voltage Vsgh (for example, Vcc = 3V) for turning on both the E type and the D type. ), And D type is a voltage Vsgl (for example, 0V) which is turned on but E type is turned off. Among the four memory cell units, for example, when selecting the memory cell unit A, SG2, SG3, SG
4 is Vsgh, SG1 is Vsgl, and when selecting the memory cell unit B, SG2 is Vsgl, SG1, SG3, S
G4 should be Vsgh. Similarly, when selecting the memory cell unit C, SG1, SG2 and SG4 are set to Vsg.
h and SG3 may be set to Vsgl. When selecting the memory cell unit D, set SG1, SG2, SG3 to Vsgh
, SG4 may be set to Vsgl.

【0026】非選択ブロック内の選択ゲートには0Vを
印加すると、ビット線が非選択ブロックを通じてリーク
することはない。メモリセルユニットが図4である場合
には、メモリセルユニットの選択方法は上記図3の場合
とほぼ同様であるが、例えばEタイプ選択ゲートのしき
い値を2V、Iタイプ選択ゲートのしきい値を0.5V
とすると、選択ブロック内で印加するVsgl は1.5V
でよい。これにより、Eタイプ選択ゲートはオフし、I
タイプ選択ゲートはオンする。
When 0V is applied to the select gate in the non-selected block, the bit line does not leak through the non-selected block. When the memory cell unit is the one shown in FIG. 4, the method of selecting the memory cell unit is almost the same as that in the case of the above-described FIG. Value is 0.5V
Then, Vsgl applied in the selected block is 1.5V
Good. As a result, the E type selection gate is turned off and I
The type selection gate turns on.

【0027】メモリセル部の構成は様々なバリエーショ
ンがある。一例を図5、図6に示した。例えば図5
(a)のようにすれば、NORセル型EEPROMであ
り、図5(b)ならば、ANDセル型EEPROM(H.
Kume el al.;IEDM Tech.Dig.,Dec.1992,pp.991-993)、
図5(c)であれば、NANDセル型である。図6のよ
うでもよい。また、本発明はEEPROMに限らず、い
わゆるEPROMやマスクROMでも有効である。 [実施形態2]次に、NANDセル型EEPROMを例
にとって、本発明を詳細に説明する。
There are various variations in the configuration of the memory cell section. An example is shown in FIGS. For example, in FIG.
If it is as in (a), it is a NOR cell type EEPROM, and in FIG. 5 (b), it is an AND cell type EEPROM (H.
Kume el al.; IEDM Tech.Dig., Dec.1992, pp.991-993),
If it is FIG.5 (c), it is a NAND cell type. It may be as shown in FIG. Further, the present invention is not limited to the EEPROM and is also effective for so-called EPROM and mask ROM. [Second Embodiment] Next, the present invention will be described in detail by taking a NAND cell type EEPROM as an example.

【0028】図7は、本実施形態に係わるNANDセル
型EEPROMの基本構成を示すブロック図である。同
図中、1はメモリ手段としてのメモリセルアレイであ
り、オープンビット線方式なので、メモリセルアレイは
1A,1Bに2分割されている。2はデータ書き込み、
読み出しを行うためのラッチ手段としてのセンスアンプ
回路である。3はワード線選択を行うロウデコーダ、4
はビット線選択を行うカラムデコーダ、5はアドレスバ
ッファ、6はI/Oセンスアンプ、7はデータ入出力バ
ッファ、8は基板電位制御回路である。
FIG. 7 is a block diagram showing the basic structure of the NAND cell type EEPROM according to this embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a memory cell array serving as a memory means, which is an open bit line system, and thus the memory cell array is divided into 1A and 1B. 2 is data writing,
It is a sense amplifier circuit as a latch means for reading. 3 is a row decoder for selecting a word line, 4
Is a column decoder for selecting a bit line, 5 is an address buffer, 6 is an I / O sense amplifier, 7 is a data input / output buffer, and 8 is a substrate potential control circuit.

【0029】図8はメモリセルアレイ1A、図9はメモ
リセルアレイ1Bの構成を示す図である。本実施形態に
よるメモリセルアレイ(図8、図9)は、従来のメモリ
セルアレイ(図21)のようにソース線側の選択ゲート
がn型拡散層のソース線に接続されておらず、メモリセ
ルの両端の選択ゲートは共に、ビット線にコンタクトさ
れている。即ち読み出しの際に、低抵抗のビット線がソ
ース線の役割を果たすので、読み出しが高速になる。ま
た、4つのメモリセル列(4カラム)につき、2つのビ
ット線を共有しているので、ビット線のピッチは従来の
2倍になり、ビット線の加工が容易になる。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the memory cell array 1A, and FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the memory cell array 1B. The memory cell array according to the present embodiment (FIGS. 8 and 9) is different from the conventional memory cell array (FIG. 21) in that the select gate on the source line side is not connected to the source line of the n-type diffusion layer. Both select gates at both ends are in contact with the bit line. That is, at the time of reading, the low resistance bit line serves as a source line, so that the reading speed becomes high. Moreover, since two bit lines are shared by four memory cell columns (four columns), the pitch of the bit lines is double that of the conventional one, and the bit lines can be easily processed.

【0030】本実施形態のメモリセルアレイでは、1つ
のNANDセル列とビット線を接続する2つの選択MO
Sトランジスタのしきい値電圧をVth1 ,Vth2 (Vth
1 >Vth2 )の2種類設けている。高いしきい値電圧V
th1 (例えば0.8V)を持つ選択MOSトランジスタ
をE-type 、低いしきい値電圧Vth2 (例えば−2V)
を持つ選択MOSトランジスタをD-type と記す。選択
ゲートに印加する電圧は、D-type トランジスタもE-t
ype トランジスタも両方オンする電圧Vsgh (例えば3
V)(Vsgh >Vt1、Vt2)、及びD-type トランジス
タはオンするがE-type トランジスタはオフする電圧V
sgl (例えば0V)(Vt1>Vsgl >Vt2)である。
In the memory cell array of this embodiment, two select MOs that connect one NAND cell column and a bit line are connected.
The threshold voltage of the S transistor is set to Vth1, Vth2 (Vth
Two types of 1> Vth2) are provided. High threshold voltage V
E-type select MOS transistor having th1 (eg 0.8V), low threshold voltage Vth2 (eg -2V)
The selection MOS transistor having the above is referred to as D-type. The voltage applied to the select gate is E-t for D-type transistors.
The voltage Vsgh (for example, 3
V) (Vsgh> Vt1, Vt2), and the voltage V at which the D-type transistor turns on but the E-type transistor turns off
sgl (for example, 0 V) (Vt1>Vsgl> Vt2).

【0031】このように、選択MOSトランジスタのし
きい値電圧を2種類設け、選択ゲートに印加する電圧を
2種類にすることによって、書き込みや読み出しに際し
て、コンタクトを共有する4つのNANDセルユニット
のうち1つのNANDセルユニットの両端を2つのビッ
ト線と導通させ、他のメモリセルユニットは非導通にす
ることができる。
As described above, by providing two types of threshold voltage of the selection MOS transistor and setting two types of voltage to be applied to the selection gate, among four NAND cell units sharing a contact at the time of writing or reading. Both ends of one NAND cell unit can be electrically connected to two bit lines, and the other memory cell units can be electrically disconnected.

【0032】以下では具体的に読み出し、書き込み方式
を説明する。 <読み出し>メモリセルユニット(3) 内のメモリセルM
C31,MC71,…のデータをビット線BL1A,BL3A,
…に読み出す場合には、まずビット線BL1A,BL3A,
…をビット線読み出し電位VA (例えば1.8V)にプ
リチャージし、BL2A,BL4A,…を0Vに接地する。
プリチャージ後、ビット線BL1A,BL3A,…はフロー
ティングにする。
The read and write methods will be specifically described below. <Read> Memory cell M in memory cell unit (3)
The data of C31, MC71, ... Is transferred to the bit lines BL1A, BL3A,
When reading to ..., first, the bit lines BL1A, BL3A,
Are precharged to the bit line read potential VA (for example, 1.8 V), and BL2A, BL4A, ... Are grounded to 0V.
After precharging, the bit lines BL1A, BL3A, ... Are floated.

【0033】次に、制御ゲートCG1は0V、CG2〜
CG8はVcc(例えば3V)にする。そして、選択ゲー
トSG3はVsgl 、選択ゲートSG1,SG2,SG4
はVsgh にする。その他の選択ゲート,制御ゲートは0
Vにする。この場合、ビット線BL0A,BL2A,BL4
A,…に接続する選択MOSトランジスタST11,ST1
2,ST21,ST22,ST23,ST31,ST32,ST4
1,ST42,ST51,ST52,ST61,ST62,ST7
1,ST72,…、及びビット線BL1A,BL3A,BL5
A,…に接続する選択MOSトランジスタST14,ST2
4,ST34,ST44,ST54,ST64,ST74,ST8
4,…はオンする。一方、SG4を介してビット線BL1
A,BL3A,BL5A,…に接続するD-type 選択MOS
トランジスタST33,ST73,…はオンするが、E-type
選択MOSトランジスタST13,ST23,ST43,ST
53,ST63,ST83,ST93,ST103 ,…はオフす
る。
Next, the control gate CG1 is 0V, and CG2-
CG8 is set to Vcc (for example, 3V). The selection gate SG3 is Vsgl, and the selection gates SG1, SG2, SG4.
To Vsgh. 0 for other select gates and control gates
Set to V. In this case, the bit lines BL0A, BL2A, BL4
Select MOS transistors ST11, ST1 connected to A, ...
2, ST21, ST22, ST23, ST31, ST32, ST4
1, ST42, ST51, ST52, ST61, ST62, ST7
1, ST72, ..., and bit lines BL1A, BL3A, BL5
Select MOS transistors ST14, ST2 connected to A, ...
4, ST34, ST44, ST54, ST64, ST74, ST8
4, ... turns on. On the other hand, via SG4, the bit line BL1
D-type selection MOS connected to A, BL3A, BL5A, ...
Transistors ST33, ST73, ... Turn on, but E-type
Select MOS transistors ST13, ST23, ST43, ST
53, ST63, ST83, ST93, ST103, ... Are turned off.

【0034】従って、メモリセルMC31,MC71,…に
書き込まれたデータが“1”ならばプリチャージしたビ
ット線BL1A,BL3A,…は接地したビット線BL2A,
BL4A,…へ放電しプリチャージ電位から低下すること
により、メモリセルユニット(3) 内のメモリセルMC3
1,MC71,…のデータがビット線BL1A,BL3A,…
に読み出される。一方、メモリセルに書き込まれたデー
タが“0”ならばビット線BL1A,BL3A,…は放電を
行わず、プリチャージ電位を保つ。
Therefore, if the data written in the memory cells MC31, MC71, ... Is "1", the precharged bit lines BL1A, BL3A, ... Are grounded bit lines BL2A ,.
The memory cell MC3 in the memory cell unit (3) is discharged by discharging to BL4A ,.
The data of 1, MC71, ... Is the bit lines BL1A, BL3A ,.
Read out. On the other hand, if the data written in the memory cell is "0", the bit lines BL1A, BL3A, ... Do not discharge and maintain the precharge potential.

【0035】一方、メモリセルユニット(1)(2)(4) 内の
メモリセルMC11,MC21,MC41,MC51,MC61,
MC81,MC91,…に対しては、ビット線BL1A,BL
3A,BL5A,…に接続するE-type 選択MOSトランジ
スタST13,ST23,ST43,ST53,ST63,ST8
3,ST93,…がオフするので、メモリセルMC11,M
C21,MC41,MC51,MC61,MC81,MC91,…の
データはビット線BL1A,BL3A,BL5A,…に読み出
されない。
On the other hand, the memory cells MC11, MC21, MC41, MC51, MC61, in the memory cell units (1) (2) (4),
Bit lines BL1A, BL for MC81, MC91, ...
E-type selection MOS transistors ST13, ST23, ST43, ST53, ST63, ST8 connected to 3A, BL5A, ...
Since 3, ST93, ... Are turned off, memory cells MC11, M
The data of C21, MC41, MC51, MC61, MC81, MC91, ... Is not read to the bit lines BL1A, BL3A, BL5A ,.

【0036】一方、メモリセルユニット(1) 内のメモリ
セルMC11,MC51,MC91,…のデータをビット線B
L0A,BL2A,BL4A,BL6A,…に読み出す場合に
は、選択ゲートSG2,SG3,SG4をVsgh 、SG
1をVsgl にすればよい。メモリセルユニット(2) 内の
メモリセルMC21,MC61,MC101 ,…のデータをビ
ット線BL0A,BL2A,BL4A,…に読み出す場合に
は、選択ゲートSG1,SG3,DG4をVsgh 、SG
2をVsgl にすればよい。メモリセルユニット(4)内の
メモリセルMC41,MC81,…のデータをビット線BL
1A,BL3A,…に読み出す場合には、選択ゲートSG
1,SG2,SG3をVsgh 、SG4をVsglにすれば
よい。
On the other hand, the data of the memory cells MC11, MC51, MC91, ... In the memory cell unit (1) are transferred to the bit line B.
When reading to L0A, BL2A, BL4A, BL6A, ..., Select gates SG2, SG3, SG4 are set to Vsgh, SG
Set 1 to Vsgl. When the data of the memory cells MC21, MC61, MC101, ... In the memory cell unit (2) are read to the bit lines BL0A, BL2A, BL4A, ..., The selection gates SG1, SG3, DG4 are set to Vsgh, SG.
Set 2 to Vsgl. The data of the memory cells MC41, MC81, ... Within the memory cell unit (4) are transferred to the bit line BL.
When reading to 1A, BL3A, ..., Select gate SG
1, SG2 and SG3 may be set to Vsgh, and SG4 may be set to Vsgl.

【0037】このように本実施形態では、従来のメモリ
セルアレイのソース線(n型拡散層)をなくし、読み出
しの際にビット線の半数が接地して従来のソース線と同
様の役割を果たし、残りの半数のビット線にメモリセル
のデータを読み出す。低抵抗のポリSi,Alなどで形
成するビット線を、従来の高抵抗のn型拡散層で形成す
るソース線の代わりに用いることにより、ソース線の浮
きによる読み出し速度の低下の問題を解決できる。
As described above, in the present embodiment, the source line (n-type diffusion layer) of the conventional memory cell array is eliminated, and half of the bit lines are grounded at the time of reading to perform the same role as the conventional source line. The data of the memory cell is read to the remaining half of the bit lines. By using a bit line formed of low resistance poly-Si, Al or the like instead of a source line formed of a conventional high resistance n-type diffusion layer, it is possible to solve the problem of reduction in read speed due to floating of the source line. .

【0038】ここで、タイミング図を用いて読み出し動
作をより詳細に説明する。図10は図8のメモリセルユ
ニット(1) 内のメモリセルMC31,MC71,…に書き込
まれたデータを読み出す場合のタイミングチャートであ
る。
The read operation will now be described in more detail with reference to the timing chart. FIG. 10 is a timing chart when reading the data written in the memory cells MC31, MC71, ... In the memory cell unit (1) of FIG.

【0039】ビット線BL0A,BL2A,BL4A,BL6
A,…は図11のセンスアンプSA1に接続され、ビッ
ト線BL1A,BL3A,BL5A,…は図12のセンスアン
プSA2に接続される。センスアンプは、制御信号φP
,φN で制御されるCMOSフリップフロップで形成
されている。
Bit lines BL0A, BL2A, BL4A, BL6
, Are connected to the sense amplifier SA1 in FIG. 11, and the bit lines BL1A, BL3A, BL5A, ... Are connected to the sense amplifier SA2 in FIG. The sense amplifier uses the control signal φP
, ΦN, which are formed by CMOS flip-flops.

【0040】まず、プリチャージ信号PRA1,PRA2,
PRB2がVssからVccになり(時刻t0 )、ビット線B
L1A,BL3A,BL5A,…がVA2(例えば1.7V)
に、(ダミー)ビット線BL1B,BL3B,BL5B,…が
VB2(例えば1.5V)にプリチャージされる(時刻t
1 )。VA1は0Vであり、ビット線BL0A,BL2A,B
L4A,BL6A,…は接地される。
First, the precharge signals PRA1, PRA2,
PRB2 changes from Vss to Vcc (time t0), and bit line B
L1A, BL3A, BL5A, ... Are VA2 (eg 1.7V)
, The (dummy) bit lines BL1B, BL3B, BL5B, ... Are precharged to VB2 (for example, 1.5V) (time t
1). VA1 is 0V, and bit lines BL0A, BL2A, B
L4A, BL6A, ... Are grounded.

【0041】プリチャージが終わるとPRA2,PRB2が
Vssとなり、ビット線BL1A,BL3A,BL5A,…はフ
ローティング状態になる。この後、ロウデコーダ3から
選択ゲート,制御ゲートに所望の電圧が印加される(時
刻t2 )。制御ゲートCG1が0V、CG2〜CG8は
Vcc(例えば3V)、SG1,SG2,SG4は3V
(Vsgh )、SG3は0V(Vsgl )となる。メモリセ
ルユニット(3) 内のメモリセルMC31,MC71,…に書
き込まれたデータが“0”の場合はメモリセルのしきい
値電圧が正なのでセル電流は流れず、ビット線BL1A,
BL3A,BL5A,…の電位は1.7Vのままである。デ
ータが“1”の場合は、セル電流が流れてビット線BL
1A,BL3A,BL5A,…の電位は下がり、1.5V以下
になる。また、選択ゲートSG3が0Vなので、SG3
をゲート電極とするE-type 選択MOSトタンジスタは
オフになり、メモリセルユニット(1)(2)(4) 内のメモリ
セルのデータはビット線に転送されない。この間、(ダ
ミー)ビット線BL1B,BL3B,BL5B,…はプリチャ
ージ電位1.5Vに保たれる。
When the precharge is completed, PRA2 and PRB2 become Vss, and the bit lines BL1A, BL3A, BL5A, ... Are brought into a floating state. After that, a desired voltage is applied from the row decoder 3 to the selection gate and the control gate (time t2). Control gate CG1 is 0V, CG2 to CG8 are Vcc (for example, 3V), and SG1, SG2, SG4 are 3V.
(Vsgh) and SG3 become 0V (Vsgl). When the data written in the memory cells MC31, MC71, ... In the memory cell unit (3) is "0", the threshold voltage of the memory cell is positive, so the cell current does not flow and the bit line BL1A,
The potentials of BL3A, BL5A, ... Remain at 1.7V. When the data is "1", the cell current flows and the bit line BL
The potentials of 1A, BL3A, BL5A, ... Since the select gate SG3 is 0V, SG3
The E-type selection MOS transistor having the gate electrode as the gate electrode is turned off, and the data of the memory cell in the memory cell unit (1) (2) (4) is not transferred to the bit line. During this time, the (dummy) bit lines BL1B, BL3B, BL5B, ... Are kept at the precharge potential of 1.5V.

【0042】その後、時刻t3 にφP が3V、φN が0
Vとなり、CMOSフリップフロップFFが不活性化さ
れ、時刻t4 にφE が3VになることによりSA2のC
MOSフリップフロップFFがイコライズされて、ノー
ドN1,N2がVcc/2(例えば1.5V)になる。時
刻t5 にSS2 ,SA ,SB が3Vになり、ビット線と
センスアンプが接続された後、φN が0Vから3V、φ
P が3Vから0Vになり、ビット線BL1A,BL3A,B
L5A,…とビット線BL1B,BL3B,BL5B,…との電
位差が増幅される(時刻t6 )。つまり、メモリセルM
C31,MC71,…に“0”が書き込まれていれば、SA
2のノードN1が3V,ノードN2が0Vになり、メモ
リセルMC31,MC71,…に“1”が書き込まれていれ
ば、ノードN1が0V、ノードN2が3Vになる。その
後、カラム選択信号CSLが0Vから3Vとなると、C
MOSフリップフロップにラッチされていたデータがI
O、/IOに出力される(時刻t7 )。
After that, at time t3, φP is 3V and φN is 0V.
V, the CMOS flip-flop FF is inactivated, and φE becomes 3V at time t4, so that C of SA2
The MOS flip-flop FF is equalized, and the nodes N1 and N2 become Vcc / 2 (1.5 V, for example). At time t5, SS2, SA, and SB become 3V, and after the bit line and the sense amplifier are connected, φN changes from 0V to 3V, φN
P changes from 3V to 0V, and bit lines BL1A, BL3A, B
The potential difference between L5A, ... And the bit lines BL1B, BL3B, BL5B, ... Is amplified (time t6). That is, the memory cell M
If "0" is written in C31, MC71, ..., SA
If the node N1 of 2 becomes 3V, the node N2 becomes 0V, and "1" is written in the memory cells MC31, MC71, ..., The node N1 becomes 0V and the node N2 becomes 3V. After that, when the column selection signal CSL changes from 0V to 3V, C
The data latched in the MOS flip-flop is I
It is output to O and / IO (time t7).

【0043】読み出し動作を通じてビット線BL0A,B
L2A,BL4A,BL6A,…は0Vに接地する。つまり、
ビット線は1本おきに接地されることになる。従って、
読み出しビット線同士の距離はビット線を接地しない場
合の2倍になり、ビット線間容量結合に起因するノイズ
は著しく低下する。また、読み出し動作を通じてPRB1
をVcc,VB1を0Vにすることによって、ビット線BL
0B ,BL2B,BL4B,BL6B,…を接地しても良い。
これによって、ビット線電位増幅時のビット線間容量結
合雑音を低減できる。
Through the read operation, the bit lines BL0A, B0
L2A, BL4A, BL6A, ... Are grounded to 0V. That is,
Every other bit line will be grounded. Therefore,
The distance between the read bit lines is twice as large as that when the bit lines are not grounded, and the noise due to the capacitive coupling between the bit lines is significantly reduced. Also, through the read operation, PRB1
To Vcc and VB1 to 0V, the bit line BL
0B, BL2B, BL4B, BL6B, ... May be grounded.
As a result, it is possible to reduce capacitive coupling noise between bit lines during amplification of the bit line potential.

【0044】図13は、図8のメモリセルユニット(1)
内のメモリセルMC11,MC51,MC91,…に書き込ま
れたデータを読み出す場合のタイミングチャートであ
る。まず、プリチャージ信号PRA1,PRA2,PRB1が
VssからVccになり(時刻t0 )、ビット線BL0A,B
L2A,BL4A,…がVA1(例えば1.7V)に、(ダミ
ー)ビット線BL0B ,BL2B,BL4B,…がVB1(例
えば1.5V)にプリチャージされる(時刻t1 )。V
A2は0Vであり、ビット線BL1A,BL3A,BL5A,…
は接地される。
FIG. 13 shows the memory cell unit (1) of FIG.
9 is a timing chart for reading data written in memory cells MC11, MC51, MC91, ... First, the precharge signals PRA1, PRA2, PRB1 change from Vss to Vcc (time t0), and the bit lines BL0A, B0
L2A, BL4A, ... Are precharged to VA1 (1.7 V, for example), and the (dummy) bit lines BL0B, BL2B, BL4B, ... Are precharged to VB1 (1.5 V, for example) (time t1). V
A2 is 0V, and bit lines BL1A, BL3A, BL5A, ...
Is grounded.

【0045】プリチャージが終わるとPRA1,PRB1が
Vssとなり、ビット線BL0A,BL2A,BL4A,…はフ
ローティング状態になる。この後、ロウデコーダ3から
選択ゲート,制御ゲートに所望の電圧が印加される(時
刻t2 )。制御ゲートCG1が0V、CG2〜CG8は
Vcc(例えば3V)、SG2,SG3,SG4は3V
(Vsgh )、SG1は0V(Vsgl )となる。メモリセ
ルMC11,MC51,MC91,…に書き込まれたデータが
“0”の場合は、メモリセルのしきい値電圧が正なので
セル電流は流れず、ビット線BL0A,BL2A,BL4A,
…の電位は1.7Vのままである。データが“1”の場
合は、セル電流が流れてビット線BL0A,BL2A,BL
4A,…の電位は下がり、1.5V以下になる。また選択
ゲートSG1が0Vなので、SG1をゲート電極とする
E-type 選択MOSトタンジスタはオフになり、メモリ
セルユニット(2)(3)(4) 内のメモリセルのデータはビッ
ト線に転送されない。この間、(ダミー)ビット線BL
0B ,BL2B,BL4B,…はプリチャージ電位1.5V
に保たれる。
When the precharge is completed, PRA1 and PRB1 become Vss, and the bit lines BL0A, BL2A, BL4A, ... Become floating. After that, a desired voltage is applied from the row decoder 3 to the selection gate and the control gate (time t2). Control gate CG1 is 0V, CG2 to CG8 are Vcc (for example, 3V), SG2, SG3 and SG4 are 3V.
(Vsgh) and SG1 become 0V (Vsgl). When the data written in the memory cells MC11, MC51, MC91, ... Is “0”, the threshold voltage of the memory cell is positive, so that no cell current flows and the bit lines BL0A, BL2A, BL4A,
The potential of ... remains at 1.7V. When the data is "1", cell current flows and bit lines BL0A, BL2A, BL
The potential of 4A, ... falls to 1.5V or less. Further, since the selection gate SG1 is 0V, the E-type selection MOS transistor using SG1 as the gate electrode is turned off, and the data of the memory cell in the memory cell unit (2) (3) (4) is not transferred to the bit line. During this time, the (dummy) bit line BL
0B, BL2B, BL4B, ... Precharge potential 1.5V
Kept in.

【0046】その後、時刻t3 にφP が3V、φN が0
Vとなり、CMOSフリップフロップFFが不活性化さ
れ、時刻t4 にφE が3VになることによりSA1のC
MOSフリップフロップFFがイコライズされて、ノー
ドN1,N2がVcc/2(例えば1.5V)になる。時
刻t5 にSS1 ,SA ,SB が3Vになり、ビット線と
センスアンプが接続された後、φN が0Vから3V、φ
P が3Vから0Vになり、ビット線BL0A,BL2A,B
L4A,…とビット線BL0B ,BL2B,BL4B,…との
電位差が増幅される(時刻t6 )。つまり、メモリセル
MC11,MC51,MC91,…に“0”が書き込まれてい
れば、SA1のノードN1が3V,ノードN2が0Vに
なり、“1”が書き込まれていれば、ノードN1が0
V、ノードN2が3Vになる。その後、カラム選択信号
CSLが0Vから3Vとなると、CMOSフリップフロ
ップにラッチされていたデータがIO,/IOに出力さ
れる(時刻t7 )。
After that, at time t3, φP is 3V and φN is 0.
V, the CMOS flip-flop FF is inactivated, and φE becomes 3V at time t4, so that C of SA1
The MOS flip-flop FF is equalized, and the nodes N1 and N2 become Vcc / 2 (1.5 V, for example). At time t5, SS1, SA, and SB become 3V, and after the bit line and the sense amplifier are connected, φN changes from 0V to 3V, φN
P changes from 3V to 0V, and bit lines BL0A, BL2A, B
The potential difference between L4A, ... And the bit lines BL0B, BL2B, BL4B, ... Is amplified (time t6). That is, if "0" is written in the memory cells MC11, MC51, MC91, ..., The node N1 of SA1 becomes 3V and the node N2 becomes 0V, and if "1" is written, the node N1 becomes 0.
V, the node N2 becomes 3V. After that, when the column selection signal CSL changes from 0V to 3V, the data latched by the CMOS flip-flop is output to IO and / IO (time t7).

【0047】読み出し動作を通じてBL1A,BL3A,B
L5A,…は0Vに接地するので、ビット線間容量結合に
起因する雑音は低減される。同様に、メモリセルユニッ
ト(2) 内のメモリセルMC21,MC61,MC101 ,…の
データをビット線BL0A,BL2A,BL4A,BL6A,…
に読み出す場合のタイミング図が、図14である。SG
2をVsgl 、SG1,SG3,SG4はVsgh にすれ
ば、メモリセルユニット(2) を選択、メモリセルユニッ
ト(1)(3)(4) を非選択にすることができる。
Through the read operation, BL1A, BL3A, B
Since L5A, ... Are grounded to 0V, noise due to capacitive coupling between bit lines is reduced. Similarly, the data of the memory cells MC21, MC61, MC101, ... In the memory cell unit (2) are transferred to the bit lines BL0A, BL2A, BL4A, BL6A ,.
FIG. 14 is a timing chart for the case of reading the data. SG
By setting Vsgl to 2 and Vsgh to SG1, SG3 and SG4, the memory cell unit (2) can be selected and the memory cell units (1), (3) and (4) can be deselected.

【0048】メモリセルユニット(4) 内のメモリセルM
C41,MC81,…のデータをビット線BL1A,BL3A,
…に読み出す場合のタイミング図が、図15である。S
G4をVsgl 、SG1,SG2,SG3はVsgh にすれ
ば、メモリセルユニット(4)を選択、メモリセルユニッ
ト(1)(2)(3) を非選択にすることができる。
Memory cell M in the memory cell unit (4)
The data of C41, MC81, ... is transferred to the bit lines BL1A, BL3A,
FIG. 15 is a timing chart for reading to ... S
If G4 is set to Vsgl and SG1, SG2, and SG3 are set to Vsgh, the memory cell unit (4) can be selected and the memory cell units (1) (2) (3) can be deselected.

【0049】読み出し動作のタイミングは任意性を有す
る。例えば、時刻t5 にビット線とセンスアンプを接続
するトランスファゲートをオンにして、ビット線,ダミ
ービット線の電位をセンスアンプのノードN1,N2に
転送した後、トランスファゲートをオフにしてもよい。
この場合、ビット線,ダミービット線がセンスアンプか
ら切り離されるので、センスアンプの負荷容量が減少
し、センス及びデータラッチ時にノードN1,N2の電
位は急速に決定されることになる。
The timing of the read operation is arbitrary. For example, the transfer gate connecting the bit line and the sense amplifier may be turned on at time t5 to transfer the potentials of the bit line and the dummy bit line to the nodes N1 and N2 of the sense amplifier, and then the transfer gate may be turned off.
In this case, since the bit line and the dummy bit line are separated from the sense amplifier, the load capacitance of the sense amplifier is reduced and the potentials of the nodes N1 and N2 are rapidly determined at the time of sensing and data latching.

【0050】上記実施形態では、例えばメモリセルMC
31,MC71,…を読み出す際にはビット線BL1A,BL
3A,BL5A,…をプリチャージ、ビット線BL2A,BL
4A,…を接地し、メモリセルのデータをビット線BL1
A,BL3A,BL5A,…に読み出している。メモリセル
ユニットの両端に接続するビット線のどちらにデータを
読み出すかは任意性を有する。例えば、メモリセルMC
31,MC71,…を読み出す際にビット線BL2A,BL4
A,…をプリチャージ、ビット線BL1A,BL3A,BL5
A,…を接地して、メモリセルのデータをビット線BL2
A,BL4A,…に読み出してもよい。 <書き込み>本実施形態の書き込み動作を以下で説明す
る。
In the above embodiment, for example, the memory cell MC
When reading 31, MC71, ... Bit lines BL1A, BL1
Precharge 3A, BL5A, ..., Bit lines BL2A, BL
4A, ... is grounded, and data of the memory cell is transferred to the bit line BL1.
Reading to A, BL3A, BL5A, ... Which of the bit lines connected to both ends of the memory cell unit is used to read data is arbitrary. For example, the memory cell MC
Bit lines BL2A, BL4 when reading 31, MC71, ...
Precharge A, ..., Bit lines BL1A, BL3A, BL5
The data of the memory cell is connected to the bit line BL2 by grounding A, ...
You may read to A, BL4A, .... <Write> The write operation of this embodiment will be described below.

【0051】図8のメモリセルユニット(3) 内のメモリ
セルMC31,MC71,…に書き込みを行う場合の書き込
み手順を、以下で説明する。選択ゲートSG1,SG2
は0Vにして、選択ゲートSG1とSG2をゲート電極
とする直列接続する選択MOSトランジスタの少なくと
も一方は、全てOFFにする。SG3,SG4,CG1
〜CG8をVcc、ビット線BL1A,BL3A,BL5A,…
をVccにして、書き込みを行うページのチャネルをVcc
−Vth(選択MOSトランジスタでのしきい値電圧落ち
のためにビット線電位Vccよりも小さくなる)にプリチ
ャージする。この時、しきい値落ちなしに、Vccをチャ
ネルに転送するために、SG3やSG4をVcc以上のV
cc+VthやVcc+2Vth(Vth;E-type 選択MOSト
ランジスタのしきい値)にしてもよい。ビット線BL0
A,BL2A,BL4A,…はVccにしてもよいし、0Vに
してもよく、任意の電圧に設定すればよい。
A writing procedure for writing to the memory cells MC31, MC71, ... In the memory cell unit (3) of FIG. 8 will be described below. Select gates SG1 and SG2
Is set to 0V, and at least one of the selection MOS transistors connected in series using the selection gates SG1 and SG2 as gate electrodes is turned off. SG3, SG4, CG1
~ CG8 is Vcc, bit lines BL1A, BL3A, BL5A, ...
Is set to Vcc, and the channel of the page for writing is set to Vcc
Precharge to -Vth (being smaller than the bit line potential Vcc due to the threshold voltage drop in the selection MOS transistor). At this time, in order to transfer Vcc to the channel without dropping the threshold value, SG3 and SG4 are set to Vcc higher than Vcc.
cc + Vth or Vcc + 2Vth (Vth; threshold of E-type selection MOS transistor) may be used. Bit line BL0
A, BL2A, BL4A, ... May be set to Vcc or 0 V, and may be set to any voltage.

【0052】その後、選択ゲートSG3をVsgl (例え
ば0V)にすると、D-type 選択MOSトランジスタS
T33,ST73,…はオンするが、E-type 選択MOSト
ランジスタはオフするので、書き込まないメモリセルユ
ニット(1)(2)(4) のチャネルはビット線から充電を行っ
た電位Vcc(−Vth)でフローティングになる。メモリ
セルユニット(3) 内のメモリセルMC31,MC71,…に
書き込むデータは、ビット線BL1A,BL3A,…から与
える。
After that, when the selection gate SG3 is set to Vsgl (for example, 0 V), the D-type selection MOS transistor S
T33, ST73, ... Are turned on, but the E-type selection MOS transistor is turned off. Therefore, the channels of the memory cell units (1), (2), and (4) that are not written have the potential Vcc (-Vth) charged from the bit line. ) Makes it floating. The data to be written to the memory cells MC31, MC71, ... In the memory cell unit (3) is given from the bit lines BL1A, BL3A ,.

【0053】例えば、メモリセルMC31に“0”書き込
みを行う場合には、ビット線BL1Aを0Vにすると、D
-type 選択MOSトランジスタST33がオンしてメモリ
セルMC31のチャネルは0Vになる。メモリセルMC31
に“1”書き込みを行う場合には、ビット線BL1Aを3
Vにすると、D-type 選択MOSトランジスタST33
のゲートは0V、ドレインは3V(Vcc)、ソースは
2.2V(Vcc−Vth)又は3V(Vcc)となる。この
電位状態でST33がオフするようにD-type 選択MOS
トランジスタのしきい値を、例えば−1.6Vとか−2
Vに設定すれば、D-type 選択MOSトランジスタST
33,ST73,…はオフし、“1”書き込みするメモリセ
ルMC31のチャネルはVcc(−Vth)でフローティング
になる。或いはD-type 選択MOSトランジスタのしき
い値を例えば−5Vに設定してもよい。この場合、D-t
ype 選択MOSトランジスタST33がオフしなくても、
選択MOSトランジスタST34のソースがVcc又はVcc
−Vth、ドレインがVcc、ゲートがVccの状態でST34
がオフし、“1”書き込みのメモリセルのチャネルがフ
ローティングになるようにすればよい。
For example, when "0" is written in the memory cell MC31, if the bit line BL1A is set to 0V, D
The -type selection MOS transistor ST33 is turned on and the channel of the memory cell MC31 becomes 0V. Memory cell MC31
To write "1" to, set bit line BL1A to 3
When set to V, D-type selection MOS transistor ST33
Has a gate of 0V, a drain of 3V (Vcc), and a source of 2.2V (Vcc-Vth) or 3V (Vcc). D-type selection MOS so that ST33 turns off in this potential state
For example, the threshold value of the transistor is -1.6V or -2.
If set to V, D-type selection MOS transistor ST
33, ST73, ... Are turned off, and the channel of the memory cell MC31 for writing "1" becomes floating at Vcc (-Vth). Alternatively, the threshold value of the D-type selection MOS transistor may be set to, for example, -5V. In this case, D-t
Even if the ype selection MOS transistor ST33 is not turned off,
The source of the selection MOS transistor ST34 is Vcc or Vcc
ST34 with -Vth, drain Vcc, and gate Vcc
Is turned off, and the channel of the memory cell in which "1" is written is set to be floating.

【0054】D-type 選択MOSトランジスタのしきい
値、E-type 選択MOSトランジスタのしきい値及び、
選択ゲートSG3,SG4に印加する電位は上記のよう
に、“0”書き込みの場合に、書き込むメモリセルのチ
ャネルが0V,“1”書き込みの場合に、チャネルがフ
ローティングになるように設定すればよく、しきい値の
値、選択ゲートの電位は大いに任意性を有する。ビット
線BL0A,BL2A,BL4A,…はVccにしてもよいし、
0Vにしてもよい。
Threshold value of D-type selection MOS transistor, threshold value of E-type selection MOS transistor, and
As described above, the potential applied to the select gates SG3 and SG4 may be set so that the channel of the memory cell to be written is 0V and the channel is floating when the channel is 0V and “1” is written. The threshold value and the select gate potential are highly arbitrary. Bit lines BL0A, BL2A, BL4A, ... May be set to Vcc,
It may be 0V.

【0055】選択ゲートSG3をVccからVsgl (D-t
ype 選択MOSトランジスタのしきい値電圧よりも大き
いが、E-type 選択MOSトランジスタよりも小さい電
圧、例えば0V)にした後、制御ゲートCG1〜CG8
をVccから中間電位VM (10V程度)にする。そうす
ると、書き込まないメモリセルユニット(1)(2)(4) 及び
“1”書き込みを行うメモリセルMC31,MC71,…の
チャネルはフローティング状態なので、制御ゲート−チ
ャネル間の容量結合によって、Vcc(−Vth)から中間
電位(8V程度)に上昇する。“0”書き込みを行うメ
モリセルMC31,MC71,…のチャネルは、ビット線が
0Vなので0Vである。
Select gate SG3 is changed from Vcc to Vsgl (D-t
The control gates CG1 to CG8 are set to a voltage higher than the threshold voltage of the ype selection MOS transistor but lower than that of the E-type selection MOS transistor, for example, 0V.
From Vcc to the intermediate potential VM (about 10V). Then, the channels of the memory cell units (1) (2) (4) which are not written and the memory cells MC31, MC71, ... In which "1" is written are in a floating state, so that Vcc (- The voltage rises from Vth) to an intermediate potential (about 8V). The channel of the memory cells MC31, MC71, ... In which "0" is written is 0V because the bit line is 0V.

【0056】書き込み非選択及び“1”書き込みを行う
メモリセルのチャネルがVcc(−Vth)から中間電位に
昇圧した後に、制御ゲートCG1を中間電位VM から書
き込み電圧Vpp(20V)に昇圧する。そうすると、書
き込まないメモリセルユニット(1)(2)(4) 内のメモリセ
ル、及び“1”書き込みを行うメモリセルユニット(3)
内のメモリセルのチャネルは中間電位(8V程度)、制
御ゲートCG1はVpp(20V程度)なので、これらの
メモリセルは書き込まれないが、“0”書き込みを行う
メモリセルのチャネルは0V、制御ゲートはVpp(20
V程度)なので、基板から浮遊ゲートに電子が注入され
て“0”書き込みが行われる。
After the channel of the memory cell in which programming is not selected and "1" is programmed is boosted from Vcc (-Vth) to the intermediate potential, the control gate CG1 is boosted from the intermediate potential VM to the writing voltage Vpp (20V). Then, the memory cells in the memory cell units (1) (2) (4) that are not written and the memory cell unit (3) that is written "1"
Since the channel of the memory cell inside is an intermediate potential (about 8V) and the control gate CG1 is Vpp (about 20V), these memory cells are not written, but the channel of the memory cell for writing "0" is 0V, the control gate is Is Vpp (20
Since it is about V), electrons are injected from the substrate to the floating gate and "0" writing is performed.

【0057】ここで、タイミング図を用いて本実施形態
の書き込み動作をより詳細に説明する。図16はメモリ
セルユニット(3) 内のメモリセルMC31(及びメモリセ
ルMC71,…)を書き込む場合のタイミング図である。
Now, the write operation of this embodiment will be described in more detail with reference to a timing chart. FIG. 16 is a timing chart when writing to the memory cell MC31 (and the memory cell MC71, ...) In the memory cell unit (3).

【0058】メモリセルユニット(3) 内のメモリセルM
C31,MC71,…に書き込むデータはセンスアンプ回路
(図12のSA2)にラッチされている。つまり、
“0”書き込みの場合にはノードN1は0V、N2は3
V、“1”書き込みの場合にはノードN1は3V、N2
は0Vになる。
Memory cell M in the memory cell unit (3)
The data to be written in C31, MC71, ... Is latched in the sense amplifier circuit (SA2 in FIG. 12). That is,
In the case of writing "0", the node N1 is 0V and the node N2 is 3V.
When writing V, "1", the node N1 is 3V, N2
Becomes 0V.

【0059】書き込み動作に入ると、まず時刻t1 にS
G3,SG4をVss、SG1,SG2,CG1〜CG8
をVcc或いはVcc+Vth或いはVcc+2Vthにする。本
実施形態では、メモリセルユニット(3) 内のメモリセル
MC31,MC71,…に書き込みを行う際には、メモリセ
ルユニット(1)(2)(4) 内のメモリセルには書き込みを行
わない。この例ではメモリセルユニット(1)(2)(4) のチ
ャネルをビット線BL0A,BL2A,BL4A,…から充電
する。本実施形態では、ビット線BL0A,BL2A,BL
4A,…を図11のセンスアンプSA1のVA1からVccに
充電する。その結果、非選択メモリセルのチャネルはV
cc−Vth或いはVccに充電される。このとき、書き込み
を行うメモリセルのチャネルもVcc−Vth或いはVccに
充電されてもよい。このようにメモリセルユニット(1)
(2)(4) のメモリセルのチャネルをVcc(−Vth)に充
電する方法としては、BL0A,BL2A,BL4A,…から
充電してもよいし、BL1A,BL3A,BL5Aから充電し
てもよい。
When the write operation is started, first at time t1, S
G3, SG4 as Vss, SG1, SG2, CG1 to CG8
To Vcc or Vcc + Vth or Vcc + 2Vth. In this embodiment, when writing to the memory cells MC31, MC71, ... In the memory cell unit (3), writing is not performed in the memory cells in the memory cell units (1) (2) (4). . In this example, the channels of the memory cell units (1) (2) (4) are charged from the bit lines BL0A, BL2A, BL4A, .... In this embodiment, the bit lines BL0A, BL2A, BL
4A, ... Are charged from VA1 of the sense amplifier SA1 of FIG. 11 to Vcc. As a result, the channel of the non-selected memory cell is V
It is charged to cc-Vth or Vcc. At this time, the channel of the memory cell for writing may also be charged to Vcc-Vth or Vcc. Thus memory cell unit (1)
(2) As a method of charging the channel of the memory cell of (4) to Vcc (-Vth), charging from BL0A, BL2A, BL4A, ... Or charging from BL1A, BL3A, BL5A may be performed. .

【0060】一方、ビット線BL1A,BL3A,BL5A,
…に対してはセンスアンプ回路SA2にラッチされたデ
ータに応じて、VccかVss(0V)の電位を与えられ
る。これによって、非選択メモリセルユニットのチャネ
ルを充電した後に、例えばメモリセルMC31に“0”書
き込みを行う場合には、ビット線BL1Aを0Vにしてメ
モリセルMC31のチャネルを0Vにすることになる。メ
モリセルMC31に“1”書き込みを行う場合には、ビッ
ト線BL1AをVcc(例えば3V)にしてメモリセルMC
31のチャネルをVcc(−Vth)に充電することになる。
On the other hand, bit lines BL1A, BL3A, BL5A,
A potential of Vcc or Vss (0V) is applied to the ... Depending on the data latched in the sense amplifier circuit SA2. As a result, when "0" is written in the memory cell MC31 after charging the channel of the non-selected memory cell unit, the bit line BL1A is set to 0V and the channel of the memory cell MC31 is set to 0V. When writing "1" to the memory cell MC31, the bit line BL1A is set to Vcc (for example, 3V) and the memory cell MC
The 31 channels will be charged to Vcc (-Vth).

【0061】つまり、選択ゲートSG1,SG2をVs
s、SG3をVsgl (例えば0V)、SG4をVcc或い
はVcc+Vth或いはVcc+2Vthにする。選択ゲートS
G1,2をゲート電極とする直列接続する選択MOSト
ランジスタの少なくとも一方はオフになる。書き込みを
行わないメモリセルユニット(1)(2)(4) 内のSG3をゲ
ート電極とする選択MOSトランジスタはE-type なの
でオフし、メモリセルユニット(1)(2)(4) 内のメモリセ
ルのチャネルはVcc(−Vth)でフローティングにな
る。
That is, the selection gates SG1 and SG2 are set to Vs.
s and SG3 are set to Vsgl (for example, 0V), and SG4 is set to Vcc or Vcc + Vth or Vcc + 2Vth. Select gate S
At least one of the selection MOS transistors connected in series with the gate electrodes G1 and G2 is turned off. Since the select MOS transistor using SG3 as the gate electrode in the memory cell unit (1) (2) (4) that does not write is E-type, it is turned off, and the memory cell unit (1) (2) (4) The cell channel becomes floating at Vcc (-Vth).

【0062】メモリセルMC31,MC71,…に“1”書
き込みを行う場合には、ビット線BL1A,BL3A,…は
Vccなので、これらのメモリセルのチャネルはフローテ
ィングになる。
When "1" is written in the memory cells MC31, MC71, ..., Since the bit lines BL1A, BL3A, ... Are Vcc, the channels of these memory cells become floating.

【0063】メモリセルMC31,MC71,…に“0”書
き込みを行う場合には、ビット線BL1A,BL3A,…は
0Vなので、メモリセルのチャネルは0Vが保たれる。
選択ゲートSG3をVsgl (例えば0V)にした後、時
刻t2 に制御ゲートCG1〜CG8をVccから中間電位
VM (10V程度)にする。そうすると、書き込み非選
択のメモリセル、及び“1”書き込みを行うメモリセル
MC31,MC71,…のチャネルはフローティング状態な
ので、制御ゲート−チャネル間の容量結合によって、V
cc(−Vth)から中間電位(8V程度)に上昇する。
“0”書き込みを行うメモリセルMC31,MC71,…の
チャネルは、ビット線が0Vなので0Vである。
When "0" is written in the memory cells MC31, MC71, ... Since the bit lines BL1A, BL3A, ... Are 0V, the channel of the memory cell is kept at 0V.
After the selection gate SG3 is set to Vsgl (for example, 0V), the control gates CG1 to CG8 are set to the intermediate potential VM (about 10V) from Vcc at time t2. Then, the channels of the memory cells not selected for writing and the memory cells MC31, MC71, ... For performing "1" writing are in a floating state, so that V is due to capacitive coupling between the control gate and the channel.
It rises from cc (-Vth) to an intermediate potential (about 8V).
The channel of the memory cells MC31, MC71, ... In which "0" is written is 0V because the bit line is 0V.

【0064】書き込み非選択及び“1”書き込みを行う
メモリセルのチャネルがVcc(−Vth)から中間電位に
昇圧した後に、時刻t3 に制御ゲートCG1を中間電位
VMから書き込み電圧Vpp(20V)に昇圧する。そう
すると、書き込まないメモリセルユニット(1)(2)(4) 内
のメモリセル、及び“1”書き込みを行うメモリセルM
C31,MC71,…のチャネルは中間電位(10V程
度)、制御ゲートCG1はVpp(20V程度)なのでこ
れらのメモリセルは書き込まれないが、“0”書き込み
を行うメモリセルMC31,MC71,…のチャネルは0
V、制御ゲートはVpp(20V程度)なので基板から浮
遊ゲートに電子が注入されて“0”書き込みが行われ
る。
After the channel of the memory cell in which the write unselection and the "1" write are performed is boosted from Vcc (-Vth) to the intermediate potential, the control gate CG1 is boosted from the intermediate potential VM to the write voltage Vpp (20V) at time t3. To do. Then, the memory cells in the memory cell units (1) (2) (4) that are not written and the memory cell M that is written "1"
Since the channels of C31, MC71, ... Have an intermediate potential (about 10 V) and the control gate CG1 is Vpp (about 20 V), these memory cells are not written, but the channels of the memory cells MC31, MC71 ,. Is 0
Since V and the control gate are Vpp (about 20 V), electrons are injected from the substrate to the floating gate and "0" writing is performed.

【0065】書き込み終了後、制御ゲート,選択ゲー
ト,ビット線が順次放電されて、書き込み動作は終了す
る。メモリセルユニット(1) 内のメモリセルMC11,M
C51,MC91,…を書き込む場合には、同様に、メモリ
セルユニット(2)(3)(4) のメモリセルのチャネルをVcc
(又はVcc−Vth)に充電後、選択ゲートSG1をVsg
l 、SG2をVsgh、SG3,SG4をVssにし、ビッ
ト線BL0A,BL2A,BL4A,…をVcc又はVssにする
ことにより、メモリセルMC11,MC51,MC91,…に
データを転送すればよい。
After the writing is completed, the control gate, the selection gate, and the bit line are sequentially discharged, and the writing operation is completed. Memory cells MC11 and M in the memory cell unit (1)
When writing C51, MC91, ..., Similarly, the channels of the memory cells of the memory cell units (2) (3) (4) are set to Vcc.
(Or Vcc-Vth) after charging, select gate SG1 is set to Vsg
l, SG2 are set to Vsgh, SG3 and SG4 are set to Vss, and the bit lines BL0A, BL2A, BL4A, ... Are set to Vcc or Vss to transfer data to the memory cells MC11, MC51, MC91 ,.

【0066】メモリセルユニット(2) 内のメモリセルM
C21,MC61,MC101 ,…を書き込む場合には、同様
に、メモリセルユニット(1)(3)(4) のメモリセルのチャ
ネルをVcc(又はVcc−Vth)に充電後、選択ゲートS
G2をVsgl 、SG1をVsgh 、SG3,SG4をVss
にし、ビット線BL0A,BL2A,BL4A,…をVcc又は
Vssにすることにより、メモリセルMC21,MC61,M
C101 ,…にデータを転送すればよい。
Memory cell M in the memory cell unit (2)
When writing C21, MC61, MC101, ... Similarly, after the channels of the memory cells of the memory cell units (1) (3) (4) are charged to Vcc (or Vcc-Vth), the selection gate S
G2 is Vsgl, SG1 is Vsgh, SG3 and SG4 are Vss
And setting the bit lines BL0A, BL2A, BL4A, ... To Vcc or Vss, the memory cells MC21, MC61, M
The data may be transferred to C101, ....

【0067】メモリセルユニット(4) 内のメモリセルM
C41,MC81,…を書き込む場合には、同様に、メモリ
セルユニット(1)(2)(3) のメモリセルのチャネルをVcc
(又はVcc−Vth)に充電後、選択ゲートSG4をVsg
l 、SG3をVsgh 、SG1,2をVssにし、ビット線
BL1A,BL3A,…をVcc又はVssにすることにより、
メモリセルMC41,MC81,…にデータを転送すればよ
い。
Memory cell M in the memory cell unit (4)
When writing C41, MC81, ... Similarly, the channels of the memory cells of the memory cell units (1) (2) (3) are set to Vcc.
(Or Vcc-Vth), the selection gate SG4 is set to Vsg
, SG3 is set to Vsgh, SG1 and SG2 are set to Vss, and the bit lines BL1A, BL3A, ... Are set to Vcc or Vss.
Data may be transferred to the memory cells MC41, MC81, ....

【0068】書き込み終了後は、書き込みが十分に行わ
れたかを調べる書き込みベリファイ動作が行われる(図
17)。メモリセルユニット(3) のベリファイ読み出し
では読み出し時と同様に、メモリセルユニット(3) のみ
を選択するために選択ゲートSG3がVsgl 、SG1,
SG2,SG4がVsgh となる。ベリファイ読み出しで
は、プリチャージ電位からビット線を放電後,書き込み
データによってビット線の再充電が行われ、その後ビッ
ト線電位をセンスすることによって再書き込みデータが
センスアンプにラッチされる。ベリファイ動作時のセン
スアンプの動作、ビット線の再充電の詳細は、文献(T.
Tanaka,et al., IEEE J.Solid-State Circuit,vol29,p
p.1366-1373,1994 )に記されている。
After the writing is completed, a write verify operation is performed to check whether the writing is sufficiently performed (FIG. 17). In the verify read of the memory cell unit (3), the select gate SG3 is set to Vsgl, SG1, in order to select only the memory cell unit (3) as in the read.
SG2 and SG4 become Vsgh. In the verify read, the bit line is discharged from the precharge potential, the bit line is recharged by the write data, and the rewrite data is latched in the sense amplifier by sensing the bit line potential. For details of sense amplifier operation during verify operation and bit line recharging, refer to (T.
Tanaka, et al., IEEE J. Solid-State Circuit, vol29, p
p.1366-1373,1994).

【0069】上記実施形態では、カラム方向のメモリセ
ル数の1/4個のメモリセルに同時に書き込みを行う。
つまり、4つのメモリセルユニットのうちで、同時に書
き込みを行うメモリセルユニットは1つのみである。
In the above embodiment, writing is simultaneously performed in 1/4 of the memory cells in the column direction.
That is, of the four memory cell units, only one memory cell unit performs writing simultaneously.

【0070】本実施形態によれば、4つのメモリセルユ
ニットのうち2つのメモリセルユニットにほぼ同時に書
き込みを行うことができる。例えば、選択ゲートSG
1,SG3を共にVsgl (例えば0V)、SG2,SG
4をVsgh にすれば、メモリセルユニット(1)(3)にほぼ
同時に書き込むことができる。この場合、選択ゲートS
G1,SG3をゲート電極とするE-type 選択MOSト
ランジスタはオフになり、D-type 選択MOSトランジ
スタはオンになる。メモリセルユニット(3) のメモリセ
ルMC31,MC71,…の書き込みデータはビット線BL
1A,BL3A,…から転送される。つまり、“0”書き込
みの場合にはビット線と書き込むメモリセルのチャネル
が0Vになり、“1”書き込みの場合にはビット線がV
ccになり、チャネルはVcc(−Vth)でフローティング
になる。同様に、メモリセルユニット(1) のメモリセル
MC11,MC51,MC91,…の書き込みデータは、ビッ
ト線BL0A,BL2A,BL4A,…から転送される。
According to this embodiment, it is possible to write to two memory cell units out of four memory cell units almost at the same time. For example, the selection gate SG
1 and SG3 are both Vsgl (for example, 0V), SG2 and SG
If 4 is set to Vsgh, the memory cell units (1) and (3) can be written almost simultaneously. In this case, the selection gate S
The E-type selection MOS transistor having the gate electrodes G1 and SG3 is turned off, and the D-type selection MOS transistor is turned on. The write data of the memory cells MC31, MC71, ... Of the memory cell unit (3) is the bit line BL.
Transferred from 1A, BL3A, .... In other words, when "0" is written, the bit line and the channel of the memory cell to be written become 0 V, and when "1" is written, the bit line is V
cc, and the channel becomes floating at Vcc (-Vth). Similarly, the write data of the memory cells MC11, MC51, MC91, ... Of the memory cell unit (1) are transferred from the bit lines BL0A, BL2A, BL4A ,.

【0071】同様に、例えば、SG2,SG4をVsgl
、SG1,SG3をVsgh にすれば、メモリセルユニ
ット(2)(4)にほぼ同時に書き込みを行うことができる。
この場合、メモリセルユニット(4) のメモリセルにはビ
ット線BL1A,BL3A,BL5A,…から、メモリセルユ
ニット(2) のメモリセルにはビット線BL0A,BL2A,
BL4A,…からデータが転送される。
Similarly, for example, SG2 and SG4 are set to Vsgl.
, SG1 and SG3 are set to Vsgh, it is possible to write to the memory cell units (2) and (4) almost at the same time.
In this case, the bit lines BL1A, BL3A, BL5A, ... To the memory cells of the memory cell unit (4), and the bit lines BL0A, BL2A, to the memory cells of the memory cell unit (2).
Data is transferred from BL4A, ....

【0072】書き込み動作後には書き込みが十分に行わ
れたかを調べるベリファイリードが行われる。上記実施
形態のベリファイリード動作では、2本のビット線を用
いて1つのメモリセルのデータを読み出す。つまり、4
つのメモリセルユニットのうち1つのメモリセルユニッ
トのデータをほぼ同時に読み出す。従って、2つのメモ
リセルユニットをほぼ同時に書き込む場合では、1回の
書き込み動作につきベリファイリード動作は2回に分け
て行うことになる。2つのメモリセルユニットをほぼ同
時に書き込む方法では、ベリファイリードを1つのメモ
リセルユニットずつ行うので、2つのメモリセルユニッ
トを書き込むトータル時間はおよそTpr+2Tvfy (T
pr:書き込みパルス幅、Tvfy :1回のベリファイリー
ド時間)である。一方、1つのメモリセルユニットをほ
ぼ同時に書き込む方法では2つのメモリセルユニット分
のデータを書き込むトータルの時間はおよそ2(Tpr+
Tvfy )なので、2つのメモリセルユニットのデータを
ほぼ同時に書き込む方法の方が、書き込み動作が高速で
ある。
After the write operation, verify read is performed to check whether the write has been sufficiently performed. In the verify read operation of the above embodiment, the data of one memory cell is read using two bit lines. That is, 4
Data of one memory cell unit of one memory cell unit is read out almost simultaneously. Therefore, in the case of writing two memory cell units almost at the same time, the verify read operation is performed twice for each write operation. In the method of writing two memory cell units almost at the same time, since the verify read is performed for each memory cell unit, the total time for writing the two memory cell units is about Tpr + 2Tvfy (T
pr: write pulse width, Tvfy: one verify read time). On the other hand, in the method of writing one memory cell unit almost at the same time, the total time for writing data for two memory cell units is about 2 (Tpr +
Tvfy), the writing operation is faster in the method of writing the data in the two memory cell units almost at the same time.

【0073】上記実施形態では毎ビット線毎にセンスア
ンプが接続するが、2本のビット線に1個のセンスアン
プが接続するいわゆる共有センスアンプ方式(図18)
にしてもよい。この場合の書き込み、読み出しのタイミ
ング図は上記実施形態とほぼ同じである。
In the above embodiment, a sense amplifier is connected for each bit line, but a so-called shared sense amplifier system in which one sense amplifier is connected to two bit lines (FIG. 18)
You may The timing charts for writing and reading in this case are almost the same as those in the above embodiment.

【0074】本発明では1本の選択ゲートを共有する選
択MOSトランジスタの中で、導通状態のものと、非導
通状態のものを生じさせることができ、またそのような
選択ゲートを4本用意することにより、同一選択ゲート
を有するメモリセル内で選択状態のメモリセルと非選択
状態のメモリセルを容易に実現できることを利用してい
る。
According to the present invention, among the selection MOS transistors sharing one selection gate, it is possible to generate conductive MOS transistors and non-conductive MOS transistors, and prepare four such select gates. This makes it possible to easily realize a selected memory cell and a non-selected memory cell within a memory cell having the same selection gate.

【0075】従って、選択MOSトランジスタのしきい
値電圧や、選択ゲートに印加する電圧は任意性を有す
る。メモリセルの一端側に直列接続する選択MOSトラ
ンジスタの一方がVtd1 ,Vtd2 (Vtd1 >Vtd2 )の
2種類のしきい値電圧を持ち、この選択ゲートに印加す
る電圧がVsghd(Vsghd>Vtd1 ),Vsgld(Vtd1 >
Vsgld>Vtd2 )の2種類であり、直列接続する他方の
選択MOSトランジスタはVte1 ,Vte2 (Vte1 >V
te2 )の2種類のしきい値電圧を持ち、この選択ゲート
に印加する電圧はVsghe(Vsghe>Vte1 ),Vsgle
(Vte1 >Vsgle>Vte2 )の2種類であり、メモリセ
ルの他端側に直列接続する選択MOSトランジスタの一
方はVts1 ,Vts2 (Vts1 >Vts2 )の2種類のしき
い値電圧を持ち、この選択ゲートに印加する電圧はVsg
hs(Vsghs>Vts1 ),Vsgls(Vts1 >Vsgls>Vts
2 )の2種類であり、直列接続する他方の選択MOSト
ランジスタはVtp1 ,Vtp2 (Vtp1 >Vtp2 )の2種
類のしきい値電圧を持ち、この選択ゲートに印加する電
圧はVsghp(Vsghp>Vtp1 ),Vsglp(Vtp1 >Vsg
lp>Vtp2 )の2種類であればよい。
Therefore, the threshold voltage of the selection MOS transistor and the voltage applied to the selection gate are arbitrary. One of the selection MOS transistors connected in series to one end side of the memory cell has two kinds of threshold voltages Vtd1 and Vtd2 (Vtd1> Vtd2), and the voltages applied to the selection gates are Vsghd (Vsghd> Vtd1) and Vsgld. (Vtd1>
Vsgld> Vtd2), and the other selection MOS transistors connected in series are Vte1 and Vte2 (Vte1> V).
te2), and the voltage applied to this select gate is Vsghe (Vsghe> Vte1), Vsgle
(Vte1>Vsgle> Vte2), one of the selection MOS transistors connected in series to the other end side of the memory cell has two threshold voltages of Vts1 and Vts2 (Vts1> Vts2). The voltage applied to the gate is Vsg
hs (Vsghs> Vts1), Vsgls (Vts1>Vsgls> Vts
2), and the other selection MOS transistor connected in series has two threshold voltages of Vtp1 and Vtp2 (Vtp1> Vtp2), and the voltage applied to this selection gate is Vsghp (Vsghp> Vtp1). , Vsglp (Vtp1> Vsg
It is sufficient if there are two types of lp> Vtp2).

【0076】上記実施形態のようにVtd1 =Vte1 =V
ts1 =Vtp1 ,Vtd2 =Vte2 =Vts2 =Vtp2 ,Vsg
hd=Vsghe=Vsghs=Vsghp,Vsgld=Vsgle=Vsgls
=Vsglpでなくてもよく、しきい値電圧及び選択ゲート
印加電圧の設定の仕方には大いに任意性を有する。例え
ば、メモリセルの一端側の直列接続する一方の選択MO
Sトランジスタのしきい値電圧を2.5Vと0.5Vの
2種類とし、他方の選択MOSトランジスタのしきい値
電圧が1Vと−2V、メモリセルの他端側の直列接続す
る一方の選択MOSトランジスタのしきい値電圧を−1
Vと−3Vの2種類、他方のしきい値を0.8Vと−
2.5Vの2種類として、メモリセルの一端側の直列接
続する2つの選択ゲートの一方に印加する電圧をVsgh=
3V,Vsgl =1.5V、他方に印加する電圧をVsgh
=2V,Vsgl =−0.5V、メモリセルの他端側の直
列接続する選択ゲートの一方に印加する電圧をVsgh =
0V,Vsgl =−2V、他方に印加する電圧をVsgh =
4V,Vsgl =−1Vとしてもよい。
As in the above embodiment, Vtd1 = Vte1 = V
ts1 = Vtp1, Vtd2 = Vte2 = Vts2 = Vtp2, Vsg
hd = Vsghe = Vsghs = Vsghp, Vsgld = Vsgle = Vsgls
= Vsglp does not have to be set, and the way of setting the threshold voltage and the select gate applied voltage is highly arbitrary. For example, one select MO connected in series on one end side of the memory cell
There are two types of threshold voltage of the S transistor, 2.5V and 0.5V, the threshold voltage of the other selection MOS transistor is 1V and -2V, and one selection MOS connected in series at the other end side of the memory cell. Set the threshold voltage of the transistor to -1
V and -3V, the other threshold is 0.8V and-
As the two types of 2.5 V, the voltage applied to one of the two selection gates connected in series on one end side of the memory cell is Vsgh =
3V, Vsgl = 1.5V, the voltage applied to the other is Vsgh
= 2V, Vsgl = -0.5V, the voltage applied to one of the series-connected select gates on the other end side of the memory cell is Vsgh =
0V, Vsgl = -2V, the voltage applied to the other is Vsgh =
4V and Vsgl = -1V may be used.

【0077】また、1つのNAND列に接続する4つの
選択MOSトランジスタのしきい値電圧はほぼ同じでも
よい。例えば、あるNAND列に接続する4つの選択M
OSトランジスタのしきい値電圧を0.8V、このNA
ND列と選択MOSトランジスタのゲート電極を共有し
て隣接する他のNANDセルの一端側の直列接続する2
つの選択MOSトランジスタの一方のしきい値電圧を
0.8Vと2V、他方のしきい値を0.8Vと−1V、
メモリセルの他端側の直列接続する2つの選択MOSト
ランジスタのしきい値電圧を0.8Vと−1V、NAN
Dセルの一端側に直列接続する2つの選択ゲートの一方
に印加する電圧をVsgh=3V,Vsgl =1.4V、他方
に印加する電圧をVsgh =3V,Vsgl =0V、NAN
Dセルの他端側の直列接続する2つの選択ゲートに印加
する電圧をVsgh =3V,Vsgl =0Vとしてもよい。
勿論、選択ゲートのしきい値は正の値でも負の値でもよ
く、また選択ゲート印加電圧が負電圧であってもよい。
The threshold voltages of the four selection MOS transistors connected to one NAND string may be substantially the same. For example, four selection Ms connected to a NAND string
The threshold voltage of the OS transistor is 0.8 V, this NA
The ND column and the selection MOS transistor share the gate electrode and are connected in series at one end of another adjacent NAND cell 2
One of the selection MOS transistors has a threshold voltage of 0.8V and 2V, the other threshold voltage of 0.8V and -1V,
The threshold voltages of the two selection MOS transistors connected in series on the other end side of the memory cell are 0.8V and -1V, NAN
The voltage applied to one of the two selection gates connected in series to one end of the D cell is Vsgh = 3V, Vsgl = 1.4V, and the voltage applied to the other is Vsgh = 3V, Vsgl = 0V, NAN
The voltages applied to the two selection gates connected in series on the other end side of the D cell may be Vsgh = 3V and Vsgl = 0V.
Of course, the threshold value of the select gate may be a positive value or a negative value, and the select gate applied voltage may be a negative voltage.

【0078】Vsgh をVccよりも大きくすれば、選択M
OSトランジスタのコンダクタンスの増加(つまり抵抗
の減少)につながり、読み出しの際にNANDセル列を
流れるセル電流が増加するので、ビット線放電時間が短
くなり、その結果読み出し、書き込みのベリファイ読み
出しが高速化される。Vsgh は例えばチップ内の昇圧回
路でVccから昇圧すればよい。
If Vsgh is made larger than Vcc, selection M
Since the conductance of the OS transistor increases (that is, the resistance decreases) and the cell current flowing through the NAND cell string increases during reading, the bit line discharge time is shortened, and as a result, read / write verify read speeds up. To be done. Vsgh may be boosted from Vcc by a booster circuit in the chip, for example.

【0079】選択MOSトランジスタのしきい値電圧の
うち大きい方の値も電源電圧Vcc以上の電圧(例えば
3.5V)に設定してもよい。この場合、読み出しやベ
リファイ読み出し時にのしきい値電圧を持つ選択MOS
トランジスタをオンするためには、例えばチップ内部の
昇圧回路を用いて選択ゲートに例えば4Vを印加すれば
よい。
The larger one of the threshold voltages of the selection MOS transistors may be set to a voltage higher than the power supply voltage Vcc (for example, 3.5V). In this case, a selection MOS having a threshold voltage at the time of reading or verify reading
In order to turn on the transistor, for example, a booster circuit inside the chip may be used to apply, for example, 4V to the select gate.

【0080】しきい値電圧を変える方法としては、選択
MOSトランジスタのゲート酸化膜厚を変える、選択M
OSトランジスタにチャネルドープした不純物の濃度を
変えるなどが考えられる。或いは、選択MOSトランジ
スタに不純物のチャネルドープする、又はしないによっ
てもしきい値電圧に差をつけてもよい。選択MOSトラ
ンジスタのチャネル長を変えることによってもしきい値
電圧を変えることができる。つまり、チャネル長が短い
トランジスタでは短チャネル効果によってしきい値電圧
が小さくなるので、これをI-type トランジスタ或いは
D-type トランジスタとしてもよい。また、ゲート酸化
膜厚、チャネルの不純物濃度を変える方法としても、新
たに製造工程を導入しなくても、周辺回路のチャネルド
ープなど、他の製造工程を利用しても良い。いずれの方
法でも、選択MOSトランジスタのしきい値電圧に差を
つければよく、しきい値電圧に差ができれば基板バイア
スなどによって所定のしきい値電圧を得ることができ
る。 [実施形態3]図8のD-type 選択MOSトランジスタ
をI-type にしてもよい。つまり、図8中のD-type と
記しているトランジスタのしきい値を例えば0.5Vと
してもよい。E-type のしきい値は例えば2V、I-typ
e のしきい値は例えば0.5Vとすると、E-type もI
-type もオンする電圧は3V、E-type はオフするがI
-type はオンする電圧として1.5Vとすればよい。読
み出し動作、書き込み動作は実施形態2とほぼ同様であ
る。
A method of changing the threshold voltage is to change the gate oxide film thickness of the selection MOS transistor by selecting M
It is conceivable to change the concentration of the channel-doped impurities in the OS transistor. Alternatively, the threshold voltage may be made different depending on whether the selected MOS transistor is channel-doped with impurities or not. The threshold voltage can also be changed by changing the channel length of the selection MOS transistor. That is, a transistor having a short channel length has a small threshold voltage due to the short channel effect, and thus may be an I-type transistor or a D-type transistor. Further, as a method of changing the gate oxide film thickness and the impurity concentration of the channel, another manufacturing process such as channel doping of the peripheral circuit may be used without introducing a new manufacturing process. In either method, it suffices to make a difference in the threshold voltage of the selection MOS transistors, and if there is a difference in the threshold voltage, a predetermined threshold voltage can be obtained by substrate bias or the like. [Third Embodiment] The D-type selection MOS transistor of FIG. 8 may be of the I-type. That is, the threshold value of the transistor labeled D-type in FIG. 8 may be set to 0.5 V, for example. E-type threshold is 2V, I-typ
For example, if the threshold value of e is 0.5 V, E-type is also I
-type turns on 3V, E-type turns off, but I
-type may be set to 1.5V as an on-voltage. The read operation and the write operation are almost the same as those in the second embodiment.

【0081】選択MOSトランジスタのしきい値電圧の
うち、小さい方(I-type )のしきい値電圧を例えば
0.5Vと設定するために、基板濃度を薄くする方法が
考えられる。基板濃度が薄いI-type トランジスタでは
ゲート電圧を印加しなくてもドレイン電圧を印加すると
ドレイン−基板間の空乏層が広がり、その結果ドレイン
−基板間の空乏層とソース−基板間の空乏層がつながり
やくすなる(パンチスルー)という問題点がある。I-t
ype の選択MOSトランジスタのパンチスルー耐圧を上
げるために、I-type の選択MOSトランジスタのチャ
ネル長Lを長くしてもよい。 [実施形態4]また、図8でD-type 選択MOSトラン
ジスタのしきい値を−8V程度にしておけば書き込みを
行う場合に、従来のNAND型EEPROMのような
(書き込み非選択のメモリセルのチャネルをフローティ
ングにしない)書き込み方法を行うことができる。例え
ば、図8のメモリセルMC31を書き込む場合にはSG
1,SG2を0V,SG3を0V、SG4をVM10 (1
0V程度)、CG1をVpp,CG2〜CG8をVM10 、
“1”書き込みの場合、BL1AをVM8(8V程度)、
“0”書き込みの場合0Vにすればよい。そうすると
“1”書き込みのメモリセルMC31のチャネルはビット
線BL1Aから中間電位(8V程度)に充電されることに
なる。
In order to set the lower threshold voltage (I-type) of the threshold voltage of the selection MOS transistor to, for example, 0.5 V, a method of reducing the substrate concentration can be considered. In an I-type transistor with a low substrate concentration, when a drain voltage is applied without applying a gate voltage, a depletion layer between the drain and the substrate spreads, and as a result, a depletion layer between the drain and the substrate and a depletion layer between the source and the substrate are formed. There is a problem of connection and dullness (punch through). I-t
In order to increase the punch-through breakdown voltage of the ype selection MOS transistor, the channel length L of the I-type selection MOS transistor may be increased. [Fourth Embodiment] Further, when writing is performed by setting the threshold value of the D-type selection MOS transistor to about -8 V in FIG. A writing method (without floating the channel) can be performed. For example, when writing to the memory cell MC31 of FIG.
1, SG2 is 0V, SG3 is 0V, SG4 is VM10 (1
0V), CG1 is Vpp, CG2-CG8 is VM10,
When writing "1", BL1A is set to VM8 (about 8V),
In the case of writing "0", it may be set to 0V. Then, the channel of the memory cell MC31 in which "1" is written is charged from the bit line BL1A to the intermediate potential (about 8V).

【0082】一方、この際に書き込みを行わないメモリ
セルユニット(1)(2)(4) については、実施形態2で記し
たように、書き込むメモリセルMC31にビット線BL1A
から書き込み電位をバイアスする前に、メモリセルユニ
ット(1)(2)(4) のメモリセルのチャネルをVcc(−Vt
h)にすればよい。書き込み中は非選択メモリセルユニ
ット(1)(2)(4) のSG3はオフするのでメモリセルのチ
ャネルはフローティングになり、その結果、実施形態2
でしているように、制御ゲートをVM8或いはVppに昇圧
する際に、制御ゲートとの間のカップリングでメモリセ
ルのチャネルは書き込み非選択電位(VM8)になり、
“0”書き込みが防止される。
On the other hand, regarding the memory cell units (1), (2), and (4) in which writing is not performed at this time, the bit line BL1A is set in the writing memory cell MC31 as described in the second embodiment.
Before biasing the write potential from Vcc (-Vt) to the memory cell channel of the memory cell unit (1) (2) (4).
h). During writing, SG3 of the non-selected memory cell units (1) (2) (4) is turned off, so that the channel of the memory cell becomes floating, and as a result, the second embodiment
As described above, when the control gate is boosted to VM8 or Vpp, the channel of the memory cell becomes the write non-selection potential (VM8) due to the coupling with the control gate.
Writing "0" is prevented.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、メ
モリセルユニットの一端側及び他端側の双方がそれぞれ
他のメモリセルユニットとコンタクトを共有して第1,
第2の共通信号線に接続されている。従って、低抵抗の
ポリSi,Alなどで形成するビット線を、従来の高抵
抗のn型拡散層で形成するソース線の代わりに用いるこ
とにより、ソース線の浮きの問題を解決することがで
き、これによりランダムアクセスを高速化できる。
As described above in detail, according to the present invention, both the one end side and the other end side of the memory cell unit share a contact with another memory cell unit, respectively,
It is connected to the second common signal line. Therefore, by using a bit line formed of low resistance poly-Si, Al or the like instead of the source line formed of the conventional high resistance n-type diffusion layer, the problem of source line floating can be solved. Therefore, random access can be speeded up.

【0084】また、メモリセルユニットの一端側及び他
端側を共通信号線に接続するための選択MOSトランジ
スタとしてEタイプ,Iタイプ,Dタイプを適宜選択す
ることにより、複数本のメモリセル列でビット線を共有
することができ、カラム方向のビット線間ピッチを緩和
して高密度なメモリセル構造を実現し得る。
Further, by appropriately selecting E type, I type and D type as the selection MOS transistors for connecting one end side and the other end side of the memory cell unit to the common signal line, a plurality of memory cell columns can be formed. Bit lines can be shared, the pitch between bit lines in the column direction can be relaxed, and a high-density memory cell structure can be realized.

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

【図1】第1の実施形態に係わるサブアレイの構成を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a sub array according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態のメモリセルアレイの構成を示
すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a memory cell array according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態のメモリセルユニットの構成を
示す回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a memory cell unit according to the first embodiment.

【図4】第1の実施形態のメモリセルユニットの構成を
示す回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a memory cell unit according to the first embodiment.

【図5】第1の実施形態のメモリセル部の構成を示す回
路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a memory cell section according to the first embodiment.

【図6】第1の実施形態のメモリセル部の構成を示す回
路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a memory cell section according to the first embodiment.

【図7】第2の実施形態に係わるNAND型EEPRO
Mの構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a NAND-type EEPROM according to the second embodiment.
The block diagram which shows the structure of M.

【図8】第2の実施形態のメモリセルアレイを示す回路
図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a memory cell array according to a second embodiment.

【図9】第2の実施形態のメモリセルアレイを示す回路
図。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a memory cell array according to a second embodiment.

【図10】第2の実施形態のデータ読み出し動作を説明
するためのタイミング図。
FIG. 10 is a timing chart for explaining a data read operation according to the second embodiment.

【図11】第2の実施形態のビット線制御回路を示す回
路図。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a bit line control circuit according to a second embodiment.

【図12】第2の実施形態のビット線制御回路を示す回
路図。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a bit line control circuit according to a second embodiment.

【図13】第2の実施形態のデータ読み出し動作を説明
するためのタイミング図。
FIG. 13 is a timing chart for explaining a data read operation according to the second embodiment.

【図14】第2の実施形態のデータ読み出し動作を説明
するためのタイミング図。
FIG. 14 is a timing chart for explaining a data read operation according to the second embodiment.

【図15】第2の実施形態のデータ読み出し動作を説明
するためのタイミング図。
FIG. 15 is a timing chart for explaining a data read operation according to the second embodiment.

【図16】第2の実施形態のデータ書き込み動作を説明
するためのタイミング図。
FIG. 16 is a timing chart for explaining a data write operation according to the second embodiment.

【図17】第2の実施形態の書き込みベリファイリード
動作を説明するためのタイミング図。
FIG. 17 is a timing chart for explaining a write verify read operation according to the second embodiment.

【図18】第2の実施形態のビット線制御回路の他の例
を示す回路図。
FIG. 18 is a circuit diagram showing another example of the bit line control circuit according to the second embodiment.

【図19】従来のNAND型EEPROMのセル構成を
示す平面図と等価回路図。
FIG. 19 is a plan view and an equivalent circuit diagram showing a cell configuration of a conventional NAND type EEPROM.

【図20】図19(a)のA−A’及びB−B’断面
図。
FIG. 20 is a sectional view taken along the line AA ′ and BB ′ of FIG.

【図21】従来のNAND型EEPROMのメモリセル
アレイの等価回路図。
FIG. 21 is an equivalent circuit diagram of a memory cell array of a conventional NAND type EEPROM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…メモリセルアレイ 2…センスアンプ回路 3…ロウデコーダ 4…カラムデコーダ 5…アドレスバッファ 6…I/Oセンスアンプ 7…データ入出力バッファ 8…基板電位制御回路 1 ... Memory cell array 2. Sense amplifier circuit 3 ... Row decoder 4 column decoder 5 ... Address buffer 6 ... I / O sense amplifier 7 ... Data input / output buffer 8 ... Substrate potential control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8247 G11C 16/04 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/8247 G11C 16/04 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】不揮発性メモリセルと第1の選択トランジ
スタとこの第1の選択トランジスタとは異なるしきい値
を持つ第2の選択トランジスタとからそれぞれ構成さ
れ、ワード線を共有する第1乃至第4のメモリセルユニ
ットと、これらのメモリセルユニットに接続される第1
乃至第3のビット線と、を含んで成るメモリセルアレイ
を有する不揮発性半導体記憶装置であって、 前記第1のメモリセルユニットは前記第1のビット線と
前記第2のビット線との間に接続され、第1のビット線
から順に前記第1の選択トランジスタ、前記第1の選択
トランジスタ、前記メモリセル、前記第1の選択トラン
ジスタ及び前記第2の選択トランジスタが直列接続され
て前記第2のビット線に至り、 前記第2のメモリセルユニットは前記第1のビット線と
前記第2のビット線との間に接続され、第1のビット線
から順に前記第1の選択トランジスタ、前記第1の選択
トランジスタ、前記メモリセル、前記第2の選択トラン
ジスタ及び前記第1の選択トランジスタが直列接続され
て前記第2のビット線に至り、 前記第3のメモリセルユニットは前記第2のビット線と
前記第3のビット線との間に接続され、第2のビット線
から順に前記第1の選択トランジスタ、前記第1の選択
トランジスタ、前記メモリセル、前記第2の選択トラン
ジスタ及び前記第1の選択トランジスタが直列接続され
て前記第3のビット線に至り、 前記第4のメモリセルユニットは前記第2のビット線と
前記第3のビット線との間に接続され、第2のビット線
から順に前記第1の選択トランジスタ、前記第1の選択
トランジスタ、前記メモリセル、前記第1の選択トラン
ジスタ及び前記第2の選択トランジスタが直列接続され
て前記第3のビット線に至る、 ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
1. A non-volatile memory cell and a first select transistor.
The threshold value of the
And a second select transistor having
And the first to fourth memory cell units sharing the word line.
And a first connected to these memory cell units
To a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell array comprising a third bit line, wherein the first memory cell unit and said first bit line
A first bit line connected between the second bit line and
From the first to the first selection transistor, the first selection
A transistor, the memory cell, and the first selection transistor
The transistor and the second selection transistor are connected in series.
To the second bit line, and the second memory cell unit is connected to the first bit line.
A first bit line connected between the second bit line and
From the first to the first selection transistor, the first selection
A transistor, the memory cell, and the second selection transistor
The transistor and the first selection transistor are connected in series.
To the second bit line, and the third memory cell unit is connected to the second bit line.
A second bit line connected between the third bit line and
From the first to the first selection transistor, the first selection
A transistor, the memory cell, and the second selection transistor
The transistor and the first selection transistor are connected in series.
To the third bit line, and the fourth memory cell unit is connected to the second bit line.
A second bit line connected between the third bit line and
From the first to the first selection transistor, the first selection
A transistor, the memory cell, and the first selection transistor
The transistor and the second selection transistor are connected in series.
To the third bit line .
【請求項2】前記第1の選択トランジスタはしきい値が
正のnタイプMOSトランジスタであり、前記第2の選
択トランジスタはしきい値が負のnタイプMOSトラン
ジスタであることを特徴とする請求項1記載の不揮発性
半導体記憶装置。
2. The threshold value of the first select transistor is
A positive n-type MOS transistor, the second selection
The selection transistor is an n-type MOS transistor with a negative threshold.
Nonvolatile according to claim 1, characterized in that it is a transistor.
Semiconductor memory device.
【請求項3】前記第1の選択トランジスタはしきい値が
正のnタイプMOSトランジスタであり、前記第2の選
択トランジスタはしきい値が前記第1の選択トランジス
タのしきい値より低く正であるnタイプMOSトランジ
スタであることを特徴とする請求項1記載の不揮発性半
導体記憶装置。
3. The threshold value of the first select transistor is
A positive n-type MOS transistor, the second selection
The select transistor has a threshold value of the first select transistor.
N-type MOS transistor positive below the threshold
The nonvolatile semi-transistor according to claim 1, characterized in that
Conductor storage device.
【請求項4】1個又は複数個の不揮発性メモリセルから
構成されるメモリセル部と、前記メモリセル部の一端側
に直列接続された2つの選択トランジスタと、前記メモ
リセル部の他端側に直列接続された2つの選択トランジ
スタと、から構成されるメモリセルユニットがマトリク
ス状に配置されたメモリセルアレイを有する不揮発性半
導体記憶装置であって、 2個の メモリセルユニットを並列接続して複数の並列接
続ユニットが構成され、任意の並列接続ユニットの一端
側は、ワード線及び選択線を共有し、他端側ではコンタ
クトを共有しない2個の並列接続ユニット同士でコンタ
クトを共有して第1の共通信号線に接続され、他端側
は、ワード線及び選択線を共有し、一端側ではコンタク
トを共有しない2個の並列接続ユニット同士でコンタク
トを共有して第2の共通信号線に接続され、各々のメモリセルユニット内で4つの選択トランジスタ
のうち3つは同じしきい値を持ち、残りの1つは他とは
異なるしきい値を持ち、且つ同一の共通信号線につなが
る4つのメモリセルユニット内において、同一選択線に
つながる4つの選択トランジスタのうち3つは同じしき
い値を持ち、残りの1つは他とは異なるしきい値を持つ
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
4. A memory cell portion composed of one or a plurality of non-volatile memory cells, and one end side of the memory cell portion.
And two selection transistors connected in series to
Two selection transistors connected in series to the other end of the resell unit
Static and the memory cell unit consists of the non-volatile semiconductor memory device having a memory cell array arranged in a matrix, the two memory cell units connected in parallel a plurality of parallel-connected units are configured, One side of any parallel connection unit shares the word line and select line, and the other side has a contour.
The two parallel connection units that do not share the same connection share a contact and are connected to the first common signal line, and the other end side
Are connected to a second common signal line by sharing a contact between two parallel connection units that share a word line and a select line and do not share a contact at one end side, and each memory cell 4 select transistors in the unit
Three of them have the same threshold, the other one is
Have different thresholds and connect to the same common signal line
Within the four memory cell units
Three of the four select transistors connected are the same
A non-volatile semiconductor memory device having a certain threshold value and the other one having a threshold value different from the other threshold values .
【請求項5】同一メモリセルユニット内の4つの選択ト
ランジスタ又は同一の共通信号線につながる4つのメモ
リセルユニット内で同一選択線につながる4つの選択ト
ランジスタのうち、3つはしきい値が正のnタイプMO
Sトランジスタであり、残りの1つはしきい値が負のn
タイプMOSトランジスタであることを特徴とする請求
項4記載の不揮発性半導体記憶装置。
5. Four selection transistors in the same memory cell unit
Four memos connected to a transistor or the same common signal line
Four selection switches connected to the same selection line in the resell unit
Of the transistors, three are n-type MOs with a positive threshold.
S-transistor, the other one is n with a negative threshold
Claim characterized by being a type MOS transistor
Item 5. The nonvolatile semiconductor memory device according to item 4.
【請求項6】同一メモリセルユニット内の4つの選択ト
ランジスタ又は同一の共通信号線に つながる4つのメモ
リセルユニット内で同一選択線につながる4つの選択ト
ランジスタのうち、3つはしきい値が正のnタイプMO
Sトランジスタであり、残りの1つはしきい値が他の3
つよりも低く正であるnタイプMOSトランジスタであ
ることを特徴とする請求項4記載の不揮発性半導体記憶
装置。
6. Four select transistors in the same memory cell unit
Four memos connected to a transistor or the same common signal line
Four selection switches connected to the same selection line in the resell unit
Of the transistors, three are n-type MOs with a positive threshold.
It is an S-transistor, and the other one has a threshold value of the other three.
N-type MOS transistor that is lower than
5. The non-volatile semiconductor memory according to claim 4, wherein
apparatus.
【請求項7】前記メモリセルユニット内のメモリセル部
を読み出す際に、該メモリセルユニットの一端側が接続
する第1の共通信号線を読み出し電位にし、該メモリセ
ルユニットの他端側が接続する第2の共通信号線を接地
電位に保つことを特徴とする請求項記載の不揮発性半
導体記憶装置。
7. When reading a memory cell portion in the memory cell unit, a first common signal line connected to one end side of the memory cell unit is set to a read potential and the other end side of the memory cell unit is connected. Ground the 2 common signal line
The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, wherein the keep potential.
【請求項8】前記メモリセルユニット内のメモリセル部
を書き込む際に、該メモリセルユニットの一端側が接続
する第1の共通信号線を、書き込みデータ“i”(i=
0,1,〜,n;nは1以上)に応じてi書き込み電位
にすることを特徴とする請求項記載の不揮発性半導体
記憶装置。
8. When writing to a memory cell portion in the memory cell unit, a first common signal line connected to one end side of the memory cell unit is connected to write data "i" (i =
5. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4 , wherein the i write potential is set according to 0, 1, ..., N;
【請求項9】同一の共通信号線に接続される4つのメモ
リセルユニットを第1,第2,第3,第4のメモリセル
ユニットとし、 第1のメモリセルユニットのメモリセル部を読み出す時
には、第1のメモリセルユニットの各選択トランジスタ
を導通状態とし、第2のメモリセルユニットの各選択
ランジスタの少なくとも一つは非導通状態とし、第3の
メモリセルユニットの各選択トランジスタの少なくとも
一つは非導通状態とし、第4のメモリセルユニットの
選択トランジスタの少なくとも一つは非導通状態とし、 第2のメモリセルユニットのメモリセル部を読み出す時
には、第2のメモリセルユニットの各選択トランジスタ
を導通状態とし、第1のメモリセルユニットの各選択
ランジスタの少なくとも一つは非導通状態とし、第3の
メモリセルユニットの各選択トランジスタの少なくとも
一つは非導通状態とし、第4のメモリセルユニットの
選択トランジスタの少なくとも一つは非導通状態とし、 第3のメモリセルユニットのメモリセル部を読み出す時
には、第3のメモリセルユニットの各選択トランジスタ
を導通状態とし、第1のメモリセルユニットの各選択
ランジスタの少なくとも一つは非導通状態とし、第2の
メモリセルユニットの各選択トランジスタの少なくとも
一つは非導通状態とし、第4のメモリセルユニットの
選択トランジスタの少なくとも一つは非導通状態とし、 第4のメモリセルユニットのメモリセル部を読み出す時
には、第4のメモリセルユニットの各選択トランジスタ
を導通状態とし、第1のメモリセルユニットの各選択
ランジスタの少なくとも一つは非導通状態とし、第2の
メモリセルユニットの各選択トランジスタの少なくとも
一つは非導通状態とし、第3のメモリセルユニットの
選択トランジスタの少なくとも一つは非導通状態とする
ように、 選択された何れかの選択トランジスタのゲート電極に、
読み出し選択ゲート電圧を印加する手段を備えたことを
特徴とする請求項記載の不揮発性半導体記憶装置。
9. Four memos connected to the same common signal line.
The re-cell unit is the first, second, third and fourth memory cells
And a unit, when reading the memory cell of the first memory cell unit, each select transistor of the first memory cell unit in a conductive state, at least one respective selected bets <br/> transistor of the second memory cell units one is the non-conducting state, at least one of the selection transistors of the third memory cell unit is non-conductive, each of the fourth memory cell unit
At least one of a non-conductive state of the selection transistor, when reading the memory cell of the second memory cell unit, each selection transistor of the second memory cell unit in a conductive state, the selection of the first memory cell unit At least one of the bets <br/> transistor is non-conductive, each of the at least one is non-conductive, the fourth memory cell units of each selection transistor of the third memory cell units
At least one of a non-conductive state of the selection transistor, when reading the memory cell portion of the third memory cell unit, each selection transistor of the third memory cell unit in a conductive state, the selection of the first memory cell unit At least one of the bets <br/> transistor is non-conductive, each of the at least one is non-conductive, the fourth memory cell units of each selection transistor of the second memory cell units
At least one of a non-conductive state of the selection transistor, when reading the memory cell portion of the fourth memory cell unit, each selection transistor of the fourth memory cell unit in a conductive state, the selection of the first memory cell unit At least one of the bets <br/> transistor is non-conductive, each of the at least one is non-conductive, the third memory cell units of each selection transistor of the second memory cell units
At least one of the selection transistors has a non-conducting state, the gate electrode of one of the selected selection transistors,
5. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, further comprising means for applying a read selection gate voltage.
【請求項10】同一の共通信号線に接続される4つのメ
モリセルユニットを第1,第2,第3,第4のメモリセ
ルユニットとし、 第1のメモリセルユニットのメモリセル部を書き込む時
には、第1のメモリセルユニットの一端側の2つの選択
トランジスタを共に導通状態とし、他端側の2つの選択
トランジスタの少なくとも一方を非導通状態とし、第2
のメモリセルユニットの一端側の2つの選択トランジス
タの少なくとも一方を非導通状態とし、第3のメモリセ
ルユニットの一端側の2つの選択トランジスタの少なく
とも一方を非導通状態とし、第4のメモリセルユニット
一端側の2つの選択トランジスタの少なくとも一方を
非導通状態とし、 第2のメモリセルユニットのメモリセル部を書き込む時
には、第2のメモリセルユニットの一端側の2つの選択
トランジスタを共に導通状態とし、他端側の2つの選択
トランジスタの少なくとも一方を非導通状態とし、第1
のメモリセルユニットの一端側の2つの選択トランジス
タの少なくとも一方を非導通状態とし、第3のメモリセ
ルユニットの一端側の2つの選択トランジスタの少なく
とも一方を非導通状態とし、第4のメモリセルユニット
一端側の2つの選択トランジスタの少なくとも一方を
非導通状態とし、 第3のメモリセルユニットのメモリセル部を書き込む時
には、第3のメモリセルユニットの他端側の2つの選択
トランジスタを共に導通状態とし、一端側の2つの選択
トランジスタの少なくとも一方を非導通状態とし、第1
のメモリセルユニットの他端側の2つの選択トランジス
タの少なくとも一方を非導通状態とし、第2のメモリセ
ルユニットの他端側の2つの選択トランジスタの少なく
とも一方を非導通状態とし、第4のメモリセルユニット
他端側の2つの選択トランジスタの少なくとも一方を
非導通状態とし、 第4のメモリセルユニットのメモリセル部を書き込む時
には、第4のメモリセルユニットの他端側の2つの選択
トランジスタを共に導通状態とし、一端側の2つの選択
トランジスタの少なくとも一方を非導通状態とし、第1
のメモリセルユニットの他端側の2つの選択トランジス
タの少なくとも一方を非導通状態とし、第2のメモリセ
ルユニットの他端側の2つの選択トランジスタの少なく
とも一方を非導通状態とし、第3のメモリセルユニット
他端側の2つの選択トランジスタの少なくとも一方を
非導通状態とするように、 選択された何れかの選択トランジスタに、書き込み選択
ゲート電圧を印加する手段を備えたことを特徴とする請
求項記載の不揮発性半導体記憶装置。
10. Four memories connected to the same common signal line.
The memory cell unit is connected to the first, second, third and fourth memory cells.
When the memory cell portion of the first memory cell unit is written, the two selection transistors on one end side of the first memory cell unit are both turned on and the two selection transistors on the other end side are selected. /> At least one of the transistors is turned off, and the second
Of at least one of the two selection transistors <br/> other end side of the memory cell unit to a non-conducting state, and the non-conductive state at least one of the two select transistors at one end of the third memory cell units, the at least one of the two select transistors at one end of the fourth memory cell unit to a non-conductive state, when writing the memory cell of the second memory cell unit has two selection at one end of the second memory cell units < both of the transistors are made conductive, and at least one of the two selection transistors on the other end side is made non-conductive;
Of at least one of the two selection transistors <br/> other end side of the memory cell unit to a non-conducting state, and the non-conductive state at least one of the two select transistors at one end of the third memory cell units, the At least one of the two selection transistors on the one end side of the memory cell unit 4 of FIG. 4 is made non-conductive, and when the memory cell portion of the third memory cell unit is written, the two selection transistors on the other end side of the third memory cell unit are selected. Both transistors are made conductive, and at least one of the two selection transistors on one end side is made non-conductive, the first
Of at least one of the two selection transistors <br/> other end side of the memory cell unit to a non-conducting state, at least one of the two select transistors in the other end of the second memory cell unit to a non-conductive state , At least one of the two selection transistors on the other end side of the fourth memory cell unit is made non-conductive, and when writing the memory cell part of the fourth memory cell unit, the other end side of the fourth memory cell unit The two selection transistors are both turned on, and at least one of the two selection transistors on the one end side is turned off,
Of at least one of the two selection transistors <br/> other end side of the memory cell unit to a non-conducting state, at least one of the two select transistors in the other end of the second memory cell unit to a non-conductive state A means for applying a write selection gate voltage to any one of the selected selection transistors so that at least one of the two selection transistors on the other end side of the third memory cell unit is made non-conductive. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 4 .
【請求項11】前記メモリセル部が、電気的書き替え可
能な不揮発性メモリセルで構成されることを特徴とする
請求項1又は4記載の不揮発性半導体記憶装置。
Wherein said memory cell section, a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1 or 4 further characterized in that is composed of electrically rewritable nonvolatile memory cells.
【請求項12】前記不揮発性メモリセルは、半導体層上
に電荷蓄積層と制御ゲートが積層形成され、複数のメモ
リセルが隣接するもの同士でソース,ドレインを共有す
る形で直列接続されて前記メモリセル部を構成すること
を特徴とする請求項11記載の不揮発性半導体記憶装
置。
12. The non-volatile memory cell includes a charge storage layer and a control gate stacked on a semiconductor layer, and a plurality of memory cells adjacent to each other are connected in series so as to share a source and a drain. 12. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 11, which constitutes a memory cell section.
【請求項13】前記不揮発性メモリセルは、半導体層上
に電荷蓄積層と制御ゲートが積層形成され、1個又は複
数個のメモリセルが全てソース,ドレインを共有する形
で並列接続されて前記メモリセル部を構成することを特
徴とする請求項11記載の不揮発性半導体記憶装置。
13. The non-volatile memory cell, wherein a charge storage layer and a control gate are stacked on a semiconductor layer, and one or a plurality of memory cells are connected in parallel so that all of them share a source and a drain. 12. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 11, which constitutes a memory cell section.
【請求項14】チャネルの不純物濃度を変えることによ
って、前記選択トランジスタのしきい値電圧を変えるこ
とを特徴とする請求項1又は4記載の不揮発性半導体記
憶装置。
14. By varying the impurity concentration of the channel, the non-volatile semiconductor memory device according to claim 1 or 4, wherein varying the threshold voltage of the selection transistor.
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