JP3409049B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

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JP3409049B2
JP3409049B2 JP22596897A JP22596897A JP3409049B2 JP 3409049 B2 JP3409049 B2 JP 3409049B2 JP 22596897 A JP22596897 A JP 22596897A JP 22596897 A JP22596897 A JP 22596897A JP 3409049 B2 JP3409049 B2 JP 3409049B2
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voltage
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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メモ
リ装置に関し、特に主副ビット線構造のメモリセルを備
え、かつデータの書き込み時におけるしきい値ばらつき
を軽減した半導体メモリ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-volatile semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device including memory cells having a main / sub bit line structure and reducing variations in threshold value when writing data.

【0002】[0002]

【従来の技術】フローティングゲートトランジスタをメ
モリセルとするフラッシュメモリなどの不揮発性半導体
メモリにおいて、メモリセルアレイの構成方法の一つと
して主副ビット線構造と呼ばれるものがある。この構造
はセルを並列接続するNOR型アレイの一種である。N
OR型アレイは、一組のビット線、接地配線に対し複数
個のメモリセルのドレイン、ソースをそれぞれ並列接続
し、かつこれら複数個のメモリセルのコントロールゲー
トにそれぞれ異なるワード線を接続するものである。こ
の構成を半導体基板上に製造する一つの方法として、ビ
ット線、接地配線となる金属配線とメモリセルのドレイ
ン、ソースを形成する不純物拡散層を各々コンタクトホ
ールを形成して接続する方法がある。他の方法としてビ
ット線、接地線をメモリセルのドレイン、ソースから連
続する拡散層配線で形成する方法がある。前者ではメモ
リセルごとにコンタクトを有するためセルアレイ面積が
大きくなるという問題点がある。また、後者ではビット
線、接地配線の抵抗や寄生容量による負荷が高くなり動
作速度に悪影響を及ぼすという問題点がある。
2. Description of the Related Art In a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory having a floating gate transistor as a memory cell, there is one called a main / sub bit line structure as one of the methods for forming a memory cell array. This structure is a kind of NOR type array in which cells are connected in parallel. N
The OR type array is such that the drains and sources of a plurality of memory cells are connected in parallel to a set of bit lines and ground wirings, and different word lines are connected to the control gates of the plurality of memory cells. is there. As one method of manufacturing this structure on a semiconductor substrate, there is a method of forming contact holes and connecting the bit lines, metal wirings serving as ground wirings, and the impurity diffusion layers forming the drains and sources of the memory cells. As another method, there is a method of forming a bit line and a ground line by diffusion layer wiring continuous from the drain and source of the memory cell. The former has a problem that the cell array area becomes large because each memory cell has a contact. Further, in the latter case, there is a problem that the load due to the resistance and parasitic capacitance of the bit line and the ground wiring becomes high, which adversely affects the operation speed.

【0003】このような問題点を解消するものとして、
主副ビット線構造が提案されている。この主副ビット線
構造は、ある一定数のメモリセルの一群の接続を拡散層
配線(副ビット線)で行なうことでセルアレイ面積を縮
小し、その一方でこの一群のメモリセルのグループごと
に金属配線(主ビット線)に接続して角荷の増大を防ぐ
というものである。このような主副ビット線構造のメモ
リアレイとして特開平6ー181298号公報に示され
るものがある。このような主副ビット線構造の一例を図
5の回路図と図6のレイアウト図に示す。この構成で
は、図5に示すように、1グループとして16個のメモ
リセルm301〜m316を拡散層による副ビット線S
B3と副接地線SG3で並列接続し、その両側にトラン
スファゲートTG,TBを配置し、このトランスファゲ
ートを通して金属配線でできた主ビット線MB3と接地
線GNDに接続する。また、メモリセルm301〜m3
16のコントロールゲートにはワード線W301〜W3
16が接続される。さらに、トランスファゲートTG,
TBには選択信号線S1,S2が接続される。
As a solution to such problems,
A main / sub bit line structure has been proposed. This main / sub bit line structure reduces the cell array area by connecting a group of a certain number of memory cells with diffusion layer wiring (sub bit line), while the metal of each group of the one group of memory cells is reduced. It is connected to the wiring (main bit line) to prevent the increase of square load. A memory array having such a main / sub bit line structure is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 181298/1994. An example of such a main / sub bit line structure is shown in the circuit diagram of FIG. 5 and the layout diagram of FIG. In this configuration, as shown in FIG. 5, 16 memory cells m301 to m316 are grouped into a sub-bit line S formed by a diffusion layer.
B3 and a sub ground line SG3 are connected in parallel, transfer gates TG and TB are arranged on both sides thereof, and the main bit line MB3 made of metal wiring and the ground line GND are connected through the transfer gates. In addition, the memory cells m301 to m3
16 control gates have word lines W301 to W3
16 are connected. Furthermore, the transfer gate TG,
Select signal lines S1 and S2 are connected to TB.

【0004】図6において、1は拡散層、201,21
5,216はメモリセルのフローティングゲート、30
1,315,316はメモリセルのコントロールゲート
を兼ねるワード線(W301,W315,W316)、
また、41はトランスファゲートTGのゲートを兼ねる
選択信号線(S31)、42はトランスファゲートTB
のゲートを兼ねる選択信号線(S32)、51は主接地
配線へのコンタクト、52は主ビット線へのコンタクト
である。同図に示すように、m301〜m316の間に
はコンタクトがないのでサイズを小さくできる。また金
属配線は拡散層配線に比べて低抵抗であるので全体を拡
散層配線とする場合に比べ負荷が減るので動作速度への
影響は少ない。
In FIG. 6, reference numeral 1 is a diffusion layer, and 201 and 21.
5, 216 are floating gates of the memory cells, 30
1, 315, 316 are word lines (W301, W315, W316) that also serve as control gates of the memory cells,
Further, 41 is a selection signal line (S31) that also serves as the gate of the transfer gate TG, and 42 is the transfer gate TB.
, A selection signal line (S32) also serving as a gate, a contact 51 to the main ground wiring, and a contact 52 to the main bit line. As shown in the figure, since there is no contact between m301 to m316, the size can be reduced. Further, since the metal wiring has a lower resistance than that of the diffusion layer wiring, the load is reduced as compared with the case where the whole of the diffusion layer wiring is used, so that the operation speed is less affected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、フラッシュ
メモリにデータを蕃き込む方法として、NOR型アレイ
の場合にはチャネルホットエレクトロン(CHE)法と
呼ばれる方法が使われることが多い。これはメモリセル
のドレイン・ソース間に大電流を流し、そこで生ずるホ
ットエレクトロンをフローティングゲートに注入するも
のである。このときのドレインやコントロールゲートに
印加される電圧は書き込み後のメモリセルのしきい値や
書き込み時間を考慮してある一定の値が選ばれる。この
場合、2値データを記憶するフラッシュメモリでは書き
込み後のしきい値はある一定値以上になればよく、ばら
つきの幅はあまり考慮されていなかった。しかしなが
ら、近年、1つのメモリセルに3値以上のデータを記憶
する多値メモリ技術が注目されている。このような多値
メモリではしきい値のばらつきを少なくする必要がある
が、従来の主副ビット線構造でCHE法の書き込みを行
った場合に、しきい値ばらつきの制御が困難であるとい
う問題が生じている。
By the way, a method called channel hot electron (CHE) method is often used in the case of a NOR type array as a method of burying data in a flash memory. In this method, a large current is caused to flow between the drain and source of the memory cell, and hot electrons generated there are injected into the floating gate. The voltage applied to the drain and the control gate at this time is selected to be a certain value in consideration of the threshold value of the memory cell after writing and the writing time. In this case, in the flash memory that stores binary data, the threshold value after writing has only to become a certain value or more, and the width of the variation has not been considered so much. However, in recent years, attention has been paid to a multi-valued memory technology for storing data of three or more values in one memory cell. In such a multi-valued memory, it is necessary to reduce the variation in the threshold value, but it is difficult to control the variation in the threshold value when writing by the CHE method with the conventional main / sub bit line structure. Is occurring.

【0006】これは、メモリセルトランジスタの特性の
ばらつきのほかに、書き込み時に各セルに印加される電
圧がばらつくこともその一因である。副ビット線を構成
する拡散層は通常数十〜数百Ω/□の抵抗を有する。図
5においてSG3,SB3はメモリセルトランジスタ間
の抵抗としてRj=RG3X=RB3X(X=1〜1
5)を持つ。書き込み電流をiとすると、各トランジス
タ聞にΔVx=RG3X・i=RB3X・iの電位差を
生ずる。この結果、メモリセルm316のソース電位
は、m301に比べ15・ΔVxだけ浮き上がる。トラ
ンジスタの動作にはソースを基準とする各電極間の電位
差が重要であるが、この従来構造では書き込み時の全て
のワード線電圧Vwは一定であったため、実際のm31
6のゲートソース間電位差はVGS16=VGS1−1
5・ΔVxとなる。このため、ソースに浮き上がりのな
いm301のゲートソース間電位差VGSlに比べて、
15・ΔVxの電圧降下がある。これに対し、ドレイン
・ソース間電圧は、m316ではソース側の電圧が15
・ΔVx浮き上がるが、m301ではドレイン側の電圧
が15・ΔVxだけ降下するために同じ電圧になる。他
のメモリセルでもソース側の浮き上がりとドレイン側の
降下でm301,m316と同じ電圧になる。
This is partly due to variations in the voltage applied to each cell during writing, in addition to variations in the characteristics of the memory cell transistors. The diffusion layer forming the sub bit line usually has a resistance of several tens to several hundreds Ω / □. In FIG. 5, SG3 and SB3 are resistances between memory cell transistors, Rj = RG3X = RB3X (X = 1 to 1).
Have 5). When the write current is i, a potential difference of ΔVx = RG3X · i = RB3X · i is generated in each transistor. As a result, the source potential of the memory cell m316 rises by 15 · ΔVx as compared with m301. The potential difference between the respective electrodes with respect to the source is important for the operation of the transistor. However, in this conventional structure, all word line voltages Vw at the time of writing were constant, so that the actual m31
The gate-source potential difference of 6 is VGS16 = VGS1-1
It becomes 5 · ΔVx. Therefore, compared to the gate-source potential difference VGSl of m301 in which the source does not float,
There is a voltage drop of 15 · ΔVx. On the other hand, the drain-source voltage of the m316 is 15 on the source side.
・ ΔVx floats up, but in m301, the voltage on the drain side drops by 15 · ΔVx, so the voltage is the same. In other memory cells, the voltage rises on the source side and drops on the drain side, and the voltage is the same as m301 and m316.

【0007】この結果、m301からm316にわたっ
てドレイン・ソース間電圧は同じで、ゲート・ソース間
電圧はΔVxずつ差がある状態になる。このような状態
での書き込み特性を図7に示す。同じドレイン・ソース
間電圧でもゲート・ソース間電圧が低くなると書き込み
速度が遅くなる。このため一定の書き込み時間tlでは
しきい値にdvtのばらつきが生じ、一定のしきい値に
書き込もうとすると時間にdtのばらつきが生ずる。
As a result, the voltage between the drain and the source is the same from m301 to m316, and the voltage between the gate and the source is different by ΔVx. The write characteristics in such a state are shown in FIG. Even with the same drain-source voltage, the writing speed becomes slower as the gate-source voltage becomes lower. Therefore, the threshold value has a variation of dvt at a constant writing time tl, and the writing time has a variation of dt at a certain threshold value.

【0008】本発明の目的は、メモリセルの書き込み時
におけるしきい値ばらつきを軽減し多値メモリにも向く
制御性の良い不揮発性半導体メモリ装置を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a non-volatile semiconductor memory device having a good controllability, which is suitable for a multi-valued memory by reducing a threshold variation at the time of writing to a memory cell.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれ拡散
層で構成され、並列して形成されたビット線及び接地線
と、前記ビット線と前記接地線との間に並列に接続され
た複数個の不揮発性半導体メモリセルを有し、かつ前記
各メモルセルにはそれぞれ異なるワード線が接続され、
前記ワード線に所要の電圧が印加されて前記メモリセル
に対するデータの書き込みを行うメモリ装置において、
データの書き込み時に前記各メモリセルのワード線に印
加される電圧が、前記接地線の寄生抵抗によって生じる
電圧上昇に対応して、各メモリセルにおけるゲート・ソ
ース間電位差が一定となるように、異なる電圧に設定さ
れる。すなわち、前記メモリセルは、前記ビット線及び
接地線の延長方向に沿って一定の間隔で配置され、前記
ビット線及び接地線は隣接するメモリセルの間に等しい
寄生抵抗R1を有し、前記ワード線に印加される電圧
は、データの書き込み時に前記ビット線に流れる電流を
i1としたとき、隣接するメモリセル間でΔV1(=R
1・i1)の電位差を有する関係に設定される。
Means for Solving the Problems The present invention, respectively spreading
Bit line and ground line composed of layers and formed in parallel
And is connected in parallel between the bit line and the ground line.
Had a plurality of nonvolatile semiconductor memory cells, and the <br/> Each Memoruseru is connected different word lines, respectively,
In a memory device in which a required voltage is applied to the word line to write data to the memory cell,
The voltage applied to the word line of each memory cell at the time of writing data is generated by the parasitic resistance of the ground line.
As the voltage rises, the gate
Different voltages are set so that the potential difference between the sources becomes constant . That is, the memory cell includes the bit line and
The bit line and the ground line are arranged at regular intervals along the extension direction of the ground line, the bit line and the ground line have the same parasitic resistance R1 between adjacent memory cells, and the voltage applied to the word line is the data write level. When the current flowing through the bit line is i1 at times, ΔV1 (= R
The relationship is set to have a potential difference of 1 · i1).

【0010】また、本発明は、それぞれ拡散層で構成さ
れ、並列して形成されたビット線及び接地線と、前記ビ
ット線と前記接地線との間に並列に接続された複数個の
不揮発性半導体メモリセルを有し、かつ前記各メモルセ
ルにはそれぞれ異なるワード線が接続され、前記ワード
線に所要の電圧が印加されて前記メモリセルに対するデ
ータの書き込みを行うメモリ装置において、前記メモリ
セルは前記ビット線及び接地線の延長方向に沿って複数
のメモリセルごとのグループに分けられ、データの書き
込み時に各グループ内のメモリセルのワード線には同一
の電圧が印加され、かつ各グループ間では前記接地線に
おける寄生抵抗によって生じる電圧上昇に対応して、各
グループの対応するメモリセルにおけるゲート・ソース
間電位差が一定となるように、異なる電圧に設定され
る。すなわち、前記メモリセルは前記ビット線及び接地
の延長方向に沿って一定の間隔で配置され、前記ビッ
ト線及び接地線は隣接するメモリセルの間に等しい寄生
抵抗R1を有し、前記ワード線に印加される電圧は、デ
ータの書き込み時に前記ビット線からメモリセルを介し
て前記接地線に流れる電流をi2とし、各グループ毎の
メモリセルの数をnとしたとき、隣接するグループ間で
ΔV2(=n・R1・i2)の電位差を有する関係に設
定される。
Further, the present invention comprises a diffusion layer.
The bit line and the ground line formed in parallel with the
A plurality of lines connected in parallel between the output line and the ground line.
A non-volatile semiconductor memory cell, and which is connected is different from the word line respectively to each Memoruseru, in a memory device for writing data to said word line to said memory cell is required voltage is applied, the memory cell They are divided into groups for each of the plurality of memory cells along the extension direction of the bit line and the ground line, writing data
The same voltage is applied to the word lines of the memory cells in each group at the same time, and to the ground line between the groups.
In response to the voltage rise caused by the parasitic resistance in
Gate-source in corresponding memory cell of group
Different voltages are set so that the inter-potential difference becomes constant . That is, the memory cell is connected to the bit line and the ground.
The bit lines and the ground lines are arranged at regular intervals along the extension direction of the line, and the bit line and the ground line have an equal parasitic between adjacent memory cells.
The resistor R1 has a voltage applied to the word line from the bit line through a memory cell when writing data.
The current flowing through the ground line and i2 Te, for each group
When the number of memory cells is n, the relationship is set to have a potential difference of ΔV2 (= n · R1 · i2 ) between adjacent groups.

【0011】ここで、前記ビット線は、主副ビット線構
造のメモリ装置の副ビット線として構成される。
Here, the bit line is configured as a sub bit line of a memory device having a main / sub bit line structure.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態の回
路図であり、回路構成は図5の従来構成と同じ主副ビッ
ト線構造とされている。すなわち、1グループとして1
6個のメモリセルm101〜m116を拡散層による副
ビット線SB1と副接地線SG1で並列接続し、その両
側にトランスファゲートTG,TBを配置し、これらの
トランスファゲートを通して金属配線でできた主ビット
線MB1と接地線GNDに接続する。ここで、前記メモ
リセルm101〜m116は、副ビット線SB1と副接
地線SG1の延長方向に対して等間隔で配置されてい
る。また、メモリセルm101〜m116のコントロー
ルゲートにはワード線W101〜W116が接続され
る。さらに、トランスファゲートTG1,TB1には選
択信号線S1,S2が接続される。また、そのレイアウ
ト構成も図6に示した構成と同じであるので、詳細な説
明は省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention, and the circuit configuration is the same main / sub bit line structure as the conventional configuration of FIG. That is, 1 as one group
Six memory cells m101 to m116 are connected in parallel by a sub-bit line SB1 and a sub-ground line SG1 formed of a diffusion layer, transfer gates TG and TB are arranged on both sides of the sub-bit line SB1, and transfer gates TG and TB are arranged. Connect to the line MB1 and the ground line GND. Here, the memory cells m101 to m116 are arranged at equal intervals in the extending direction of the sub bit line SB1 and the sub ground line SG1. The word lines W101 to W116 are connected to the control gates of the memory cells m101 to m116. Further, select signal lines S1 and S2 are connected to the transfer gates TG1 and TB1. Further, the layout configuration is also the same as the configuration shown in FIG. 6, and thus detailed description will be omitted.

【0013】一方、前記主副ビット線構造に対し、この
実施形態では、書き込み時に印加される副ビット線グル
ープ中の全てのワード線電圧が相違されている。その関
係は、第1、第2‥・第n(nは2以上の整数)からな
るn個のメモリセルに印加する各ワード線電圧Vw
(j)〔j=1〜n:以下同じ〕を、基準となる第1の
メモリセルに対して、それぞれ一定電圧ΔV1の差を有
する、Vw(j)=Vw(j−1)+ΔV1の関係を持
つ電圧に設定している。この実施形態の場合には、ワー
ド線Wl0lの電圧Vwl0lを基準として、隣接ワー
ド線間において副ビント線SB1と副接地線SG1の各
拡散層における各メモリセル間の抵抗RB101〜RB
115及びRG101〜RG115の各抵抗値R1と、
書き込み時の電流i1によるソースの浮き上がり分の差
ΔV1=i1・R1を有するように設定されている。
On the other hand, in contrast to the main / sub bit line structure, in this embodiment, all the word line voltages in the sub bit line group applied at the time of writing are different. The relationship is that each word line voltage Vw applied to n memory cells of the first, second, ..., Nth (n is an integer of 2 or more)
(J) [j = 1 to n: the same applies hereinafter] has a relationship of Vw (j) = Vw (j−1) + ΔV1 which has a difference of a constant voltage ΔV1 with respect to the reference first memory cell. Has been set to a voltage. In the case of this embodiment, the resistances RB101 to RB between the memory cells in the diffusion layers of the sub-bint line SB1 and the sub-ground line SG1 between the adjacent word lines are based on the voltage Vwl0l of the word line W10l.
115 and resistance values R1 of RG101 to RG115,
It is set so as to have a difference ΔV1 = i1 · R1 for the floating of the source due to the current i1 at the time of writing.

【0014】このようにワード線電圧を選定することに
より、副ビット線SB1を構成する拡散層の抵抗によっ
て、m101からm116にわたってドレイン・ソース
間電圧は同じで、ゲート・ソース間電圧はΔV1ずつ差
がある状態とされていても、これに対応してゲート電圧
がΔV1ずつ差がつけられることになり、結果として、
全てのセルでゲート・ソース間電位差が等しくなる。こ
れにより、書き込み特性は図2に示すように、しきい値
におけるばらつきdvtが低減され、かつ書き込み時間
dtのばらつきが低減され、制御性が向上する。
By selecting the word line voltage in this way, the drain-source voltage is the same from m101 to m116 and the gate-source voltage is different by ΔV1 depending on the resistance of the diffusion layer forming the sub-bit line SB1. Even if there is a state, there is a difference in the gate voltage by ΔV1 correspondingly, and as a result,
The potential difference between the gate and the source becomes equal in all cells. As a result, as shown in FIG. 2, the write characteristic reduces the variation dvt in the threshold value, reduces the variation in the write time dt, and improves the controllability.

【0015】図3は本発明の第2の実施形態の回路図で
あり、回路構成及びレイアウトの基本構成は第1の実施
形態と同じである。この実施形態では、ワード線を2つ
以上のグループに分割し、グループ毎にワード電圧を設
定していることが第1の実施形態と異なっている。すな
わち、図3において、m201〜m216はメモリセ
ル、W201〜W216はワード線、TB,TGはトラ
ンスファゲート、S1,S2は選択信号線、MB2は主
ビット線、SB2は副ビット線、GNDは接地配線、S
G2は副接地線である。そして、ワード線をメモリセル
m201〜m208とm209〜m216の2つのグル
ープのワード線群WG21,WG22に分割し、各グル
ープのワード線群WG21,WG22にそれぞれ異なる
電圧を印加している。これらワード線群間での電位差Δ
V2は、副ビット線SB2,副接地線SG2の各拡散層
における各メモリセル間の抵抗RB201〜RB21
5,RG201〜RG215の各抵抗値をR1とする
と、グループ間の抵抗R2は、8個のメモリセル分のR
2=8・R1となるため、抵抗RG201からRG20
8までの電位差を考慮して、書き込み時の電流i2とし
たとき、ΔV2=8・i2・R1=i2・R2に設定さ
れる。
FIG. 3 is a circuit diagram of the second embodiment of the present invention, and the basic circuit configuration and layout are the same as those of the first embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the word line is divided into two or more groups and the word voltage is set for each group. That is, in FIG. 3, m201 to m216 are memory cells, W201 to W216 are word lines, TB and TG are transfer gates, S1 and S2 are selection signal lines, MB2 is a main bit line, SB2 is a sub bit line, and GND is ground. Wiring, S
G2 is a sub ground line. Then, the word line is divided into two groups of word line groups WG21 and WG22 of memory cells m201 to m208 and m209 to m216, and different voltages are applied to the word line groups WG21 and WG22 of each group. Potential difference Δ between these word line groups
V2 is the resistance RB201 to RB21 between the memory cells in each diffusion layer of the sub bit line SB2 and the sub ground line SG2.
5, each resistance value of RG201 to RG215 is R1, the resistance R2 between groups is R for eight memory cells.
Since 2 = 8 · R1, resistances RG201 to RG20
Considering the potential difference up to 8, when the current i2 during writing is set, ΔV2 = 8 · i2 · R1 = i2 · R2 is set.

【0016】この構成によれば、各グループ内では拡散
層抵抗による電位差が生じているが、m201とm20
9、m208とm216ではそれぞれゲート・ソース間
電位差が等しくなる。この結果、メモリセルに対する書
き込みの特性は図4に示すようになり、しきい値におけ
るばらつきdvt、及び書き込み時間dtのばらつき
が、ほぼメモリセルm201からm208のばらつきの
範囲に収まるようになり、図5に示した従来構成に比較
して制御性が向上される。また、この実施形態では、第
1の実施形態のように16種類のワード線電圧は不要で
あり、2種類のワード線電圧のみでよいために、必要な
電圧の種類を減らしながら、同時に特性のばらつきも減
少させることができる特徴を有する。
According to this structure, the potential difference due to the diffusion layer resistance occurs in each group, but m201 and m20
9, m208 and m216 have the same gate-source potential difference. As a result, the write characteristics for the memory cells are as shown in FIG. 4, and the variation dvt in the threshold value and the variation in the write time dt are substantially within the variation range of the memory cells m201 to m208. The controllability is improved as compared with the conventional configuration shown in FIG. In addition, unlike the first embodiment, 16 types of word line voltages are not required in this embodiment, and only two types of word line voltages are required. It has a feature that variation can be reduced.

【0017】ここで、前記各実施形態では、16個のメ
モリセルで1つのメモリセル群を構成した例を示した
が、この数に限定されるものではない。また、ワード線
をグループ化する場合でも、第2の実施形態のような2
つのグループに限られるものではなく、電圧調整のため
の回路規模に応じて任意の数に設定することが可能であ
る。
Here, in each of the above-described embodiments, an example in which one memory cell group is composed of 16 memory cells has been shown, but the number is not limited to this. Further, even when the word lines are grouped, it is possible to divide the word lines into groups like the second embodiment.
The number is not limited to one group, and can be set to any number according to the circuit scale for voltage adjustment.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、本発明は
複数のメモリセルをビット線及び接地線の間に並列に接
続し、各メモリセルにそれぞれ異なるワード線が接続さ
れて所要の電圧が印加されてメモリセルに対するデータ
の書き込みを行う不揮発性半導体メモリ装置において、
書き込みに際して各ワード線電圧を一様ではなく接地線
に寄生する抵抗に対応して相違させることにより書き込
み後のメモリセルのしきい値のばらつきを低減できる効
果がある。すなわち、ビット線及び接地線に沿って配設
されたメモリセルの各ワード線電圧を、接地線の寄生抵
抗によって生じる電圧上昇に対応して異なる電圧とする
ことで、各メモリセルにおけるゲート・ソース間電位差
を等しくでき、メモリセルにおけるしきい値のばらつき
を低減する。また、ビット線及び接地線に沿って配設さ
れたメモリセルをグループ分けし、各グループのワード
線電圧を、接地線の寄生抵抗によって生じる電圧上昇に
対応して異なる電圧とすることで、各グループにおける
対応するメモリセルのゲート・ソース間電位差を等しく
でき、各グループ間でのメモリセルにおけるしきい値の
ばらつきを低減することが可能となる。
As described above, according to the present invention, a plurality of memory cells are connected in parallel between the bit line and the ground line.
Different word lines to each memory cell.
Data is applied to the memory cell by applying the required voltage.
In a non-volatile semiconductor memory device that writes
Ground line rather than uniformly each word line voltage during the writing
There is an effect that the variation in the threshold value of the memory cell after writing can be reduced by making the resistance different depending on the parasitic resistance . That is, the voltage of each word line of the memory cells arranged along the bit line and the ground line is changed to the parasitic resistance of the ground line.
By setting different voltages corresponding to the voltage increase caused by the resistance, the potential difference between the gate and the source in each memory cell can be made equal, and the variation in the threshold value in the memory cell can be reduced. In addition, the memory cells arranged along the bit line and the ground line are divided into groups, and the word line voltage of each group is increased by the parasitic resistance of the ground line.
By correspondingly setting different voltages, it is possible to equalize the gate-source potential difference of the corresponding memory cells in each group, and it is possible to reduce the variation in the threshold value of the memory cells between the groups.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態におけるメモリセルの書き込み
特性図である。
FIG. 2 is a write characteristic diagram of the memory cell according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施形態の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】第2の実施形態におけるメモリセルの書き込み
特性図である。
FIG. 4 is a write characteristic diagram of a memory cell according to the second embodiment.

【図5】従来の不揮発性半導体メモリ装置の一例の回路
図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図6】図5のメモリ装置のレイアウト図である。FIG. 6 is a layout diagram of the memory device of FIG.

【図7】図5のメモリ装置のメモリセルの書き込み特性
図である。
FIG. 7 is a write characteristic diagram of a memory cell of the memory device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

m101〜m116 メモリセル W101〜W116 ワード線 MB1 主ビット線 SB1 副ビット線 GND 主接地線 SG1 副接地線 RG101〜RG115 拡散層抵抗 RB101〜RB115 拡散層抵抗 m201〜m216 メモリセル W201〜W216 ワード線 MB2 主ビット線 SB2 副ビット線 SG2 副接地線 RG201〜RG215 拡散層抵抗 RB201〜RB215 拡散層抵抗 WG21,WG22 ワード線群 TG,TB トランスファゲート m101 to m116 memory cells W101 to W116 word lines MB1 Main bit line SB1 Sub bit line GND main ground wire SG1 Sub ground wire RG101 to RG115 Diffusion layer resistance RB101 to RB115 Diffusion layer resistance m201 to m216 memory cells W201 to W216 word lines MB2 Main bit line SB2 Sub bit line SG2 Sub ground wire RG201 to RG215 Diffusion layer resistance RB201 to RB215 Diffusion layer resistance WG21, WG22 Word line group TG, TB transfer gate

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 それぞれ拡散層で構成され、並列して形
成されたビット線及び接地線と、前記ビット線と前記接
地線との間に並列に接続された複数個の不揮発性半導体
メモリセルを有し、かつ前記各メモルセルにはそれぞれ
異なるワード線が接続され、前記ワード線に所要の電圧
が印加されて前記メモリセルに対するデータの書き込み
を行うメモリ装置において、データの書き込み時に前記
各メモリセルのワード線に印加される電圧が、前記接地
線の寄生抵抗によって生じる電圧上昇に対応して、各メ
モリセルにおけるゲート・ソース間電位差が一定となる
ように、異なる電圧に設定されていることを特徴とする
不揮発性半導体メモリ装置。
1. Each of the diffusion layers is formed in parallel.
Formed bit line and ground line, and the bit line and the connection
Multiple non-volatile semiconductors connected in parallel with the ground line
A memory cell, and wherein in each Memoruseru respectively
A different word line is connected, in a memory device for writing data to the memory cells required voltage is applied to the word line, the voltage applied the when writing data to a word line of each memory cell, the ground
Corresponding to the voltage rise caused by the parasitic resistance of the line,
The gate-source potential difference in the memory cell becomes constant
As described above, the nonvolatile semiconductor memory device is set to different voltages.
【請求項2】 前記メモリセルはフローティングゲート
とコントロールゲートを備えるMOSトランジスタで構
成され、前記メモリセルのコントロールゲートにワード
線が接続され、前記ワード線に印加される電圧は、前記
接地線における寄生抵抗によって生じる各メモリセルの
ソース電位の電圧上昇に対応して各メモリセルにおける
ゲート・ソース間電位差が一定となる電圧に設定される
請求項1に記載の不揮発性半導体メモリ装置。
Wherein said memory cell is constituted by a MOS transistor having a floating gate and a control gate, is the word line to the control gate before the SL memory cell is connected, the voltage applied to the word line, the
The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the gate-source potential difference in each memory cell is set to a constant voltage corresponding to a rise in the source potential of each memory cell caused by a parasitic resistance in the ground line .
【請求項3】 前記メモリセルは、前記ビット線及び接
地線の延長方向に沿って一定の間隔で配置され、前記ビ
ット線及び接地線は隣接するメモリセルの間に等しい寄
生抵抗R1を有し、前記ワード線に印加される電圧は、
データの書き込み時に前記ビット線からメモリセルを介
して前記接地線に流れる電流をi1としたとき、隣接す
るメモリセル間でΔV1(=R1・i1)の電位差を有
する関係に設定されている請求項2に記載の不揮発性半
導体メモリ装置。
3. The memory cell is connected to the bit line and the contact.
The bit line and the ground line are arranged at regular intervals along the extending direction of the ground line, the bit line and the ground line have the same parasitic resistance R1 between adjacent memory cells, and the voltage applied to the word line is
Via the memory cell from the bit line when writing data
3. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein a relation of ΔV1 (= R1 · i1) is established between adjacent memory cells when the current flowing through the ground line is i1.
【請求項4】 それぞれ拡散層で構成され、並列して形
成されたビット線及び接地線と、前記ビット線と前記接
地線との間に並列に接続された複数個の不揮発性半導体
メモリセルを有し、かつ前記各メモルセルにはそれぞれ
異なるワード線が接続され、前記ワード線に所要の電圧
が印加されて前記メモリセルに対するデータの書き込み
を行うメモリ装置において、前記メモリセルは前記ビッ
ト線及び接地線の延長方向に沿って複数のメモリセルご
とのグループに分けられ、データの書き込み時に各グル
ープ内のメモリセルのワード線には同一の電圧が印加さ
れ、かつ各グループ間では前記接地線における寄生抵抗
によって生じる電圧上昇に対応して、各グループの対応
するメモリセルにおけるゲート・ソース間電位差が一定
となるように、異なる電圧に設定されていることを特徴
とする不揮発性半導体メモリ装置。
4. Each of the diffusion layers is formed in parallel.
Formed bit line and ground line, and the bit line and the connection
Multiple non-volatile semiconductors connected in parallel with the ground line
A memory cell, and wherein in each Memoruseru respectively
In a memory device in which different word lines are connected and a required voltage is applied to the word lines to write data to the memory cells, the memory cells include a plurality of memories along an extension direction of the bit lines and ground lines. The cells are divided into groups, the same voltage is applied to the word lines of the memory cells in each group when writing data , and the parasitic resistance in the ground line between each group.
Correspondence of each group corresponding to the voltage rise caused by
The gate-source potential difference in the memory cell is constant
The non-volatile semiconductor memory device is set to different voltages so that
【請求項5】 前記メモリセルはフローティングゲート
とコントロールゲートを備えるMOSトランジスタで構
成され、前記メモリセルのコントロールゲートにワード
線が接続され、前記ワード線に印加される電圧は、前記
接地線における寄生抵抗によって生じる各メモリセルの
ソース電位の電圧上昇に対応して各グループの対応する
メモリセルにおけるゲート・ソース間電位差が一定とな
る電圧に設定される請求項4に記載の不揮発性半導体メ
モリ装置。
Wherein said memory cell is constituted by a MOS transistor having a floating gate and a control gate, is the word line to the control gate before the SL memory cell is connected, the voltage applied to the word line, the
5. The non-volatile according to claim 4, wherein the gate-source potential difference in the corresponding memory cells of each group is set to a constant voltage corresponding to a rise in the source potential of each memory cell caused by the parasitic resistance in the ground line . Semiconductor memory device.
【請求項6】 前記メモリセルは前記ビット線及び接地
の延長方向に沿って一定の間隔で配置され、前記ビッ
ト線及び接地線は隣接するメモリセルの間に等しい寄生
抵抗R1を有し、前記ワード線に印加される電圧は、デ
ータの書き込み時に前記ビット線からメモリセルを介し
て前記接地線に流れる電流をi2とし、各グループ毎の
メモリセルの数をnとしたとき、隣接するグループ間で
ΔV2(=n・R1・i2)の電位差を有する関係に設
定されている請求項5に記載の不揮発性半導体メモリ装
置。
6. The memory cell includes the bit line and ground.
The bit lines and the ground lines are arranged at regular intervals along the line extension direction, and the bit line and the ground line have an equal parasitic between adjacent memory cells.
The resistor R1 has a voltage applied to the word line from the bit line through a memory cell when writing data.
The current flowing through the ground line and i2 Te, for each group
6. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 5, wherein the relationship is set to have a potential difference of ΔV2 (= n · R1 · i2 ) between adjacent groups, where n is the number of memory cells .
【請求項7】 前記ビット線は、主副ビット線構造のメ
モリ装置の副ビット線として構成されている請求項1な
いし6のいずれかに記載の不揮発性半導体メモリ装置。
7. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the bit line is configured as a sub bit line of a memory device having a main / sub bit line structure.
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