JP3417974B2 - Nonvolatile storage element and nonvolatile storage device using the same - Google Patents

Nonvolatile storage element and nonvolatile storage device using the same

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JP3417974B2
JP3417974B2 JP13362193A JP13362193A JP3417974B2 JP 3417974 B2 JP3417974 B2 JP 3417974B2 JP 13362193 A JP13362193 A JP 13362193A JP 13362193 A JP13362193 A JP 13362193A JP 3417974 B2 JP3417974 B2 JP 3417974B2
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政孝 鶴田
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孝典 小澤
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性記憶素子およ
びこれを利用した不揮発性記憶装置に関する。
The present invention relates to relates to the non-volatile storage equipment utilizing nonvolatile memory elements and the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体産業の発展に伴い、情報を
半永久的に記憶する不揮発性記憶装置の集積化が要求さ
れている。この要求に応えるためには、メモリセル回路
の集積度を向上させることが考えられる。そこで、従来
より、電荷を注入したり、取り出したりすることで情報
の記憶を行う、いわゆるMONOS(metal oxide nitri
de oxide silicon) 構造を有する不揮発性記憶素子が提
案されている。このようなMONOS構造を有する不揮
発性記憶素子は、例えば「A True Single-Transistor O
xide-Nitride-Oxide EEPROM Device(IEEE ELECTRON DEV
ICE LETTERS,VOL.EDL-8,NO.3,MARCH 1987 PP93〜95) 」
に開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of the semiconductor industry, there has been a demand for integration of non-volatile memory devices which semi-permanently store information. In order to meet this demand, it is possible to improve the degree of integration of the memory cell circuit. Therefore, conventionally, so-called MONOS (metal oxide nitri) is used to store information by injecting and extracting charges.
A nonvolatile memory element having a de oxide silicon) structure has been proposed. A nonvolatile memory element having such a MONOS structure is disclosed in, for example, "A True Single-Transistor O
xide-Nitride-Oxide EEPROM Device (IEEE ELECTRON DEV
ICE LETTERS, VOL.EDL-8, NO.3, MARCH 1987 PP93-95) ''
Is disclosed in.

【0003】図8はMONOS構造を有する不揮発性記
憶素子の構成を示す概略断面図である。この不揮発性記
憶素子は、図8に示すように、P型シリコン基板10
と、シリコン基板10の表面層に所定の間隔をあけて形
成されたN+ 型ソース領域10bおよびN+ 型ドレイン
領域10cと、ソース領域10bおよびドレイン領域1
0cで挟まれるように生じるチャネル領域10a上に形
成されたONO(oxide nitride oxide) 膜11と、ON
O膜11上に形成されたゲート電極12(W)とを備え
ている。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a structure of a nonvolatile memory element having a MONOS structure. As shown in FIG. 8, this non-volatile memory element has a P-type silicon substrate 10
An N + type source region 10b and an N + type drain region 10c, which are formed on the surface layer of the silicon substrate 10 with a predetermined space, and a source region 10b and a drain region 1.
ON and an ONO (oxide nitride oxide) film 11 formed on the channel region 10a.
The gate electrode 12 (W) formed on the O film 11 is provided.

【0004】ゲート電極12は、層間絶縁膜13で覆わ
れており、この層間絶縁膜13上に、コンタクトホール
14を通してビットライン15(B)がドレイン領域1
0cに接触している。なお、以下の説明においては、不
揮発性記憶素子は「メモリトランジスタ」と称す。
The gate electrode 12 is covered with an interlayer insulating film 13, and a bit line 15 (B) is formed on the interlayer insulating film 13 through a contact hole 14 so that a drain region 1 is formed.
It is in contact with 0c. In addition, in the following description, the nonvolatile memory element is referred to as a “memory transistor”.

【0005】図9はMONOS構造を有するメモリトラ
ンジスタを利用した不揮発性記憶装置の電気的構成を示
す等価回路図である。この不揮発性記憶装置は、図9に
示すように、図8に示したMONOS構造、すなわちO
NO膜Mを有するメモリトランジスタ1A,1B,1
C,1Dのみからなる、メモリセル2A,2B,2C,
2Dが、行方向Xおよび列方向Yに沿ってマトリクス状
に配列されている。
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of a nonvolatile memory device using a memory transistor having a MONOS structure. As shown in FIG. 9, this nonvolatile memory device has the MONOS structure shown in FIG.
Memory transistors 1A, 1B, 1 having NO film M
Memory cells 2A, 2B, 2C, consisting of C and 1D only
The 2Ds are arranged in a matrix along the row direction X and the column direction Y.

【0006】行方向Xに沿って配列されているメモリセ
ル2A,2Bおよび2C,2D内のメモリトランジス
A,1Bおよび1C,1Dのゲートに、ワードライン
W1,W2がそれぞれ接続されており、列方向Yに沿っ
て配列されているメモリセル2A,2Cおよび2B,2
D内のメモリトランジスタ1A,1Cおよび1B,1D
のドレインに、ビットラインB1,B2がそれぞれ接続
されている。さらに、各メモリセル2A,2B,2C,
2D内のメモリトランジスタ1A,1B,1C,1Dの
ソースには、ソースラインSが、基板には基板ラインS
UBがそれぞれ共通接続されている。
[0006] Memory cells 2A are arranged along the row direction X, 2B and 2C, the memory transients scan data in 2D
1 A, 1B and 1C, the gate of 1D, and the word lines W1, W2 are connected, respectively, memory cells 2A are arranged along the column direction Y, 2C and 2B, 2
Memory transistors 1A, 1C and 1B, 1D in D
The bit lines B1 and B2 are connected to the drains of, respectively. Further, each memory cell 2A, 2B, 2C,
The source line S is used as the source of the memory transistors 1A, 1B, 1C and 1D in the 2D, and the substrate line S is used as the substrate.
The UBs are commonly connected.

【0007】上記不揮発性記憶装置に係る情報の書き込
み、消去、読み出しの各動作について、図9および表1
を参照しつつ説明する。なお、表1は、書き込み、消
去、読み出しの各動作時に図9に示すメモリセル1Aを
選択した場合を想定している。
FIG. 9 and Table 1 show each operation of writing, erasing and reading of information in the nonvolatile memory device.
Will be described with reference to. Note that Table 1 assumes the case where the memory cell 1A shown in FIG. 9 is selected during each of write, erase, and read operations.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】<書き込み>ソースラインSおよび基板ラ
インSUBに対して0Vをそれぞれ印加しておき、メモ
リセル2Aが接続されているワードラインW1に対して
10Vを印加し、メモリセル2Aを選択するため、メモ
リセル2Aが接続されているビットラインB1に対して
9Vを印加する。一方、非選択メモリセル2B,2Dが
接続されているワードラインW2に対して0Vを印加
し、非選択メモリセル2B,2Dに接続されているビッ
トラインB2に対して0Vを印加する。
<Write> In order to select the memory cell 2A by applying 0V to the source line S and the substrate line SUB respectively, and applying 10V to the word line W1 to which the memory cell 2A is connected. , 9V is applied to the bit line B1 to which the memory cell 2A is connected. Meanwhile, 0V is applied to the word line W2 connected to the unselected memory cells 2B and 2D, and 0V is applied to the bit line B2 connected to the unselected memory cells 2B and 2D.

【0010】そうすると、メモリセル2A内のメモリト
ランジスタ1AのONO膜Mに、エレクトロンが注入さ
れ、メモリセル2Aは情報の書き込み状態となる。 <消去>ソースラインSおよび基板ラインSUBに対し
て0Vをそれぞれ印加しておき、メモリセル2Aが接続
されているワードラインW1に対して−6Vを印加し、
メモリセル2Aを選択するため、メモリセル2Aに接続
されているビットラインB1に対して9Vを印加し、他
のワードラインW2およびビットラインB2に対して0
Vを印加する。
Then, electrons are injected into the ONO film M of the memory transistor 1A in the memory cell 2A, and the memory cell 2A is in the information writing state. <Erase> 0 V is applied to the source line S and the substrate line SUB, and −6 V is applied to the word line W1 connected to the memory cell 2A,
To select the memory cell 2A, 9V is applied to the bit line B1 connected to the memory cell 2A, and 0 is applied to the other word lines W2 and B2.
Apply V.

【0011】そうすると、メモリセル2A内のメモリト
ランジスタ1AのONO膜Mに、ホールが注入される。
これにより、メモリトランジスタ1AのONO膜Mに蓄
積されているエレクトロンが中和され、メモリセル2A
に記憶されている情報が消去される。 <読み出し>ソースラインSおよび基板ラインSUBに
対して0Vをそれぞれ印加しておき、読み出しを行うメ
モリセル2Aが接続されているワードラインに対して3
Vを印加し、メモリセル2Aを選択するため、メモリセ
ル2Aが接続されているビットラインB1に対して1V
を印加し、非選択メモリセル2B,2Dが接続されてい
るビットラインB2に対して0Vを印加し、非選択メモ
リセル2C,2Dに接続されているワードラインW2に
対して0Vを印加する。
Then, holes are injected into the ONO film M of the memory transistor 1A in the memory cell 2A.
As a result, the electrons accumulated in the ONO film M of the memory transistor 1A are neutralized and the memory cell 2A
The information stored in is erased. <Read> 0V is applied to the source line S and the substrate line SUB, respectively, and 3 is applied to the word line to which the memory cell 2A to be read is connected.
Since V is applied to select the memory cell 2A, 1V is applied to the bit line B1 to which the memory cell 2A is connected.
Then, 0V is applied to the bit line B2 connected to the unselected memory cells 2B and 2D, and 0V is applied to the word line W2 connected to the unselected memory cells 2C and 2D.

【0012】そうすると、メモリセル2A内のメモリト
ランジスタ1AのONO膜Mにエレクトロンが蓄積され
ている情報の書込状態にあれば、メモリトランジスタ1
Aのソース−ドレイン間が導通せず、メモリセル2A内
に電流が流れない。一方、メモリセル2A内のメモリト
ランジスタ1AのONO膜Mにエレクトロンが蓄積され
ていない情報の消去状態であれば、メモリトランジスタ
1Aのソース−ドレイン間が導通し、メモリセル2A内
に電流が流れる。この状態をセンシングすれば、メモリ
セル2Aに記憶されている情報を読み出すことができ
る。
Then, if the information in which the electrons are accumulated in the ONO film M of the memory transistor 1A in the memory cell 2A is in the written state, the memory transistor 1
There is no conduction between the source and drain of A, and no current flows in the memory cell 2A. On the other hand, in the erased state of information in which electrons are not accumulated in the ONO film M of the memory transistor 1A in the memory cell 2A, the source-drain of the memory transistor 1A becomes conductive, and a current flows in the memory cell 2A. By sensing this state, the information stored in the memory cell 2A can be read.

【0013】なお、以下の説明においては、メモリトラ
ンジスタ1A,1B,1C,1Dを総称するときは「メ
モリトランジスタ1」という。図10はメモリトランジ
スタの書き込み時の動作原理を示す図、図11はメモリ
トランジスタの消去時の動作原理を示す図である。図1
0および図11を参照しつつ、上記メモリトランジスタ
1の情報の書き込みおよび消去動作について詳しく説明
する。 <書き込み>情報の書き込み時において、図10に示す
ように、メモリトランジスタ1のソース領域10bおよ
びシリコン基板10にそれそれ0Vを印加しておき、ゲ
ート電極12に10Vを、ドレイン領域10cに9Vを
それぞれ印加すると、ソース−ドレイン間に正の飽和チ
ャネル電流が流れる。ドレイン領域10cの近傍のピン
チオフ領域(pinch off region)では、高電界により加速
された電子がイオン化(impact ionization) を起こし、
高エネルギーを持つ電子、いわゆるホットエレクトロン
が発生し、このホットエレクトロンがONO膜11に局
所的に注入される。これによって、メモリトランジスタ
1は書込状態となる。 <消去>情報の消去時において、図11に示すように、
メモリトランジスタ1のソース領域10bおよびシリコ
ン基板30に0Vをそれぞれ印加しておき、ゲート電極
12に対して−6Vを、ドレイン領域10cに9Vを印
加すると、ソース−ドレイン間に負の飽和チャネル電流
が流れる。ドレイン領域10cの近傍でホットホールが
発生し、このホットホールがONO膜11に注入され
る。そうすると、ONO膜11で、蓄積されているエレ
クトロンと、注入されてきたホールとが電気的に結合
し、エレクトロンが中和される。これによって、メモリ
トランジスタ1は消去状態となる。
In the following description, the memory transistors 1A, 1B, 1C and 1D are collectively referred to as "memory transistor 1". FIG. 10 is a diagram showing the operating principle of the memory transistor during writing, and FIG. 11 is a diagram showing the operating principle of the memory transistor during erasing. Figure 1
The information writing and erasing operations of the memory transistor 1 will be described in detail with reference to FIGS. <Writing> At the time of writing information, as shown in FIG. 10, 0 V is applied to the source region 10b of the memory transistor 1 and the silicon substrate 10, respectively, and 10 V is applied to the gate electrode 12 and 9 V to the drain region 10c. When each is applied, a positive saturated channel current flows between the source and the drain. In the pinch off region near the drain region 10c, electrons accelerated by the high electric field cause ionization (impact ionization),
Electrons having high energy, so-called hot electrons are generated, and these hot electrons are locally injected into the ONO film 11. As a result, the memory transistor 1 is in the written state. <Erase> When erasing information, as shown in FIG.
When 0V is applied to the source region 10b of the memory transistor 1 and the silicon substrate 30 respectively, and -6V is applied to the gate electrode 12 and 9V is applied to the drain region 10c, a negative saturated channel current is generated between the source and the drain. Flowing. Hot holes are generated near the drain region 10c, and these hot holes are injected into the ONO film 11. Then, in the ONO film 11, the accumulated electrons and the injected holes are electrically coupled, and the electrons are neutralized. As a result, the memory transistor 1 enters the erased state.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記メモリトランジス
タの書込/消去特性を図12に示す。図12において
は、縦軸に読出状態のしきい値電圧とドレイン電流の双
方が、横軸に書込/消去回数が表されている。図12か
ら明らかなように、上記メモリトランジスタにおいて
は、局所的な書き込み、消去を行っているため、書込/
消去回数(以下、「書換回数」という)が1000回程
度では、デバイスの劣化は見られないが、書換回数が4
0000回程度まで達すると、ストレスに起因するON
O膜の劣化によって、消去状態あるいはon-state特性に
下降が見られる。このようなデバイスの劣化は、ONO
膜に対するストレスを低下することで防止でき、書換可
能回数を増加させることが可能となる。
FIG. 12 shows the write / erase characteristics of the above memory transistor. In FIG. 12, the vertical axis represents both the threshold voltage in the read state and the drain current, and the horizontal axis represents the write / erase count. As is apparent from FIG. 12, in the above memory transistor, since writing and erasing are locally performed, writing / writing
When the erase count (hereinafter referred to as “rewrite count”) is about 1000, no deterioration of the device is observed, but the rewrite count is 4
When it reaches about 0000 times, it is turned on due to stress
Due to the deterioration of the O film, the erased state or the on-state characteristic is lowered. Such device deterioration is caused by ONO
This can be prevented by reducing the stress on the film, and the number of rewritable times can be increased.

【0015】そこで、消去時におけるONO膜に対する
ストレスを低下するには、ゲート−基板間でFN(Fowle
r-Nordheim) トンネル電流を発生させ、このFNトンネ
ル電流によりホールをONO膜全体に注入させることに
より消去を行うことが有効であるとされている。ところ
で、ONO膜11は、図13、14に示すように、Si
3 4 からなり、電荷を捕獲するトラップ窒化膜11b
を、SiO2 からなり、電荷をトンネルさせ得るボトム
酸化膜11cおよび電荷の突き抜けを防止するトップ酸
化膜11aで挟持した、いわゆるサンドイッチ構造を有
している。つまり、ONO膜11は、注入された電荷を
長時間閉じ込めておく構造を有している。
Therefore, in order to reduce the stress on the ONO film at the time of erasing, FN (Fowle) is applied between the gate and the substrate.
It is said that it is effective to generate an r-Nordheim) tunnel current and to inject holes into the entire ONO film by this FN tunnel current to perform erasing. By the way, the ONO film 11 is made of Si as shown in FIGS.
Trap nitride film 11b made of 3 N 4 and trapping charges
Is sandwiched by a bottom oxide film 11c made of SiO 2 capable of tunneling charges and a top oxide film 11a preventing charge penetration, and has a so-called sandwich structure. That is, the ONO film 11 has a structure for confining the injected charges for a long time.

【0016】しかしながら、書き込み時においては、図
13に示すように、ドレイン領域10c近傍で発生した
ホットエレクトロンは、窒化膜11bのドレイン領域1
0c側に局所的に注入される。そのため、1つのONO
膜11内に、エレクトロンが注入された書込領域Aと、
エレクトロンが注入されない非書込領域Bとが混在する
ことになる。このように、書込領域Aと非書込領域Bと
が混在した状態で、上記のように、ゲート12−基板1
0間に高電界をかけ、ホールをFNトンネル電流により
ONO膜に全体注入することにより消去を行うと、図1
4に示すように、書込領域Aにおいては、窒化膜11b
に蓄積されているエレクトロンがホールにより中和され
て消去状態となるが、非書込領域Bにおいては、窒化膜
11bにホールが蓄積され、いわゆる過剰消去状態とな
ってしまう。この過剰消去が発生すると、パンチスルー
(punch through) 耐圧の低下が起こる。
However, at the time of writing, as shown in FIG. 13, hot electrons generated near the drain region 10c are generated in the drain region 1 of the nitride film 11b.
It is locally injected to the 0c side. Therefore, one ONO
In the film 11, a writing area A into which electrons are injected,
The non-writing area B into which electrons are not injected is mixed. As described above, in the state where the writing area A and the non-writing area B are mixed, as described above, the gate 12-the substrate 1
When a high electric field is applied between 0 and holes are entirely injected into the ONO film by an FN tunnel current, erasing is performed.
As shown in FIG. 4, in the write region A, the nitride film 11b is formed.
The electrons accumulated in the area are neutralized by the holes to be in the erased state, but in the non-write area B, the holes are accumulated in the nitride film 11b, resulting in a so-called over-erased state. If this overerasure occurs, punch through
(punch through) Breakdown of breakdown voltage occurs.

【0017】本発明は、上記に鑑み、過剰消去を防止す
ると共に、書換可能回数を向上させることができる不揮
発性記憶素子およびこれを利用した不揮発性記憶装置の
提供を目的とする。
[0017] The present invention has been made in view of the above, the prevent over erase, and aims <br/> provide nonvolatile storage equipment utilizing nonvolatile memory elements and which can be improved rewritable times To do.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するための本発明による不揮発性記憶素子は、電荷を
注入したり、取り出したりすることにより情報の記憶を
行うものであって、予め定める第1の導電型式をした半
導体基板と、上記半導体基板の表面層に所定の間隔をあ
けて形成され、上記第1の導電型式とは反対の第2の導
電型式をしたソース領域およびドレイン領域と、上記ソ
ース領域およびドレイン領域で挟まれるように生じるチ
ャネル領域のドレイン領域側一部領域上に形成され、チ
ャネル領域で発生した電荷を蓄積するトラップ窒化膜を
有する電荷蓄積膜と、上記チャネル領域の残りの領域上
に形成され、チャネル領域で発生した電荷をトンネルさ
せ得るゲート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜および電荷蓄
積膜上に形成されたゲート電極とを含むものである。
た、本発明による不揮発性記憶素子は、電荷を注入した
り、取り出したりすることにより情報の記憶を行うもの
であって、予め定める第1の導電型式をした半導体基板
と、上記半導体基板の表面層に所定の間隔をあけて形成
され、上記第1の導電型式とは反対の第2の導電型式を
したソース領域およびドレイン領域と、上記ソース領域
およびドレイン領域で挟まれるように生じるチャネル領
域のドレイン領域側一部領域上に形成され、チャネル領
域で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積膜であって、上記
チャネル領域の全域に設けた場合に、書き込み時に一方
極性の電荷が局所的に注入されて書込領域と非書込領域
とが生じ、消去時に他方極性の電荷を全体に注入するこ
とにより上記非書込領域において過剰消去状態となる電
荷蓄積膜と、上記チャネル領域の残りの領域上に形成さ
れ、チャネル領域で発生した電荷をトンネルさせ得るゲ
ート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜および電荷蓄積膜上に
形成されたゲート電極とを含む。上記電荷蓄積膜に対す
る情報の書き込みは、ホットエレクトロンまたはホット
ホールの注入によって行われてもよい。
A non-volatile memory element according to the present invention for achieving the above object stores information by injecting and extracting electric charges, and is predetermined. A semiconductor substrate having a first conductivity type and a source region and a drain region having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and formed at a predetermined distance in a surface layer of the semiconductor substrate. , A trap nitride film which is formed on the drain region side partial region of the channel region generated so as to be sandwiched between the source region and the drain region, and which stores the charge generated in the channel region.
A charge storage film having, formed on the remaining region of the channel region, a gate insulating film capable of tunneling the charges generated in the channel region, and a gate electrode formed on the gate insulating film and the charge storage film is Dressings containing. Well
In addition, the nonvolatile memory element according to the present invention has injected charges.
Information is stored by taking it out or taking it out.
And a semiconductor substrate having a predetermined first conductivity type
And formed on the surface layer of the semiconductor substrate with a predetermined gap
And a second conductivity type opposite to the first conductivity type described above.
Source region and drain region, and the above source region
And the channel region that occurs between the drain region
Formed on a part of the drain region side of the region
A charge storage film for storing charges generated in the region,
If it is provided in the entire channel region, one
Polarized charge is locally injected to write area and non-write area
And the charge of the other polarity is injected into the entire area during erase.
Causes the over-erased state in the non-written area.
Formed on the load storage film and the rest of the above channel region.
This allows the charge generated in the channel region to tunnel.
On the gate insulating film and the charge storage film.
The formed gate electrode is included. For the above charge storage film
Write information using hot electron or hot
It may be performed by injecting holes.

【0019】そして、上記不揮発性記憶素子を利用した
不揮発性記憶装置は、上記不揮発性記憶素子が、半導体
基板上に、行方向および列方向に沿ってマトリクス状に
配列形成され、行方向に沿って配列されている各不揮発
性記憶素子のゲート電極には、ワードラインが接続さ
れ、列方向に沿って配列される各不揮発性記憶素子のド
レイン領域には、ビットラインが接続され、各不揮発性
記憶素子のソース領域には、ソースラインが共通接続さ
れ、半導体基板には、共通の基板ラインが設けられてい
るものである。
In the non-volatile memory device using the non-volatile memory element, the non-volatile memory elements are formed in a matrix on the semiconductor substrate along the row direction and the column direction, and along the row direction. A word line is connected to the gate electrode of each non-volatile memory element arranged in a row, and a bit line is connected to the drain region of each non-volatile memory element arranged along the column direction. Source lines are commonly connected to the source regions of the memory elements, and common substrate lines are provided on the semiconductor substrate.

【0020】上記不揮発性記憶装置の情報の書き込み時
、ソースラインおよび基板ラインを接地電位として
おき、書き込みを行う不揮発性記憶素子が接続されてい
るワードラインに対して高電圧を印加し、書き込みを行
う不揮発性記憶素子を選択するため、当該不揮発性記憶
素子が接続されているビットラインに対して書込電圧を
印加すると共に、非選択の不揮発性記憶素子が接続され
ているワードラインを接地電位とし、非選択の不揮発性
記憶素子が接続されているビットラインに対して書込禁
止電圧を印加すればよい。また、情報の消去時には、
板ラインに対して高電圧を印加し、情報の消去を行う不
揮発性記憶素子が接続されているワードラインに対して
書き込み時とは極性の異なる高電圧を印加すればよい。
さらに、情報の読み出し時に、ソースラインおよび基
板ラインを接地電位としておき、読み出しを行う不揮発
性記憶素子が接続されているワードラインに対してセン
ス電圧を印加し、読み出しを行う不揮発性記憶素子が接
続されているビットラインに対して読出電圧を印加すれ
ばよい
[0020] information during writing <br/> of the nonvolatile memory device, the source line and the substrate line leave the ground potential, high for the word line non-volatile memory element for writing is connected In order to apply the voltage and select the non-volatile memory element for writing, the write voltage is applied to the bit line to which the non-volatile memory element is connected and the non-selected non-volatile memory element is connected. It is only necessary to apply the write inhibit voltage to the bit line to which the non-selected nonvolatile memory element is connected, with the selected word line at the ground potential . Further, when erasing information, a high voltage is applied to the substrate line, by applying a different high voltage polarity to that at the time of writing the word line non-volatile storage elements to erase the information is connected Good.
Further, at the time of reading of the information, keep the ground potential source line and the substrate line, the sense voltage is applied to the word line non-volatile memory device for reading is connected, the non-volatile memory device for reading the by applying a read voltage to the bit line connected
Good .

【0021】上記情報の書き込み時においては、選択さ
れた不揮発性記憶素子のソース−ドレイン間に飽和チャ
ネル電流が流れる。ドレイン領域の近傍で高いエネルギ
ーを有する電荷が発生し、この高いエネルギーを有する
電荷が注入される。このとき、不揮発性記憶素子におい
ては、チャネル領域のドレイン領域側一部領域上にのみ
電荷蓄積膜が形成されているので、電荷蓄積領域が狭
く、電荷蓄積膜内に電荷が均一に蓄積される。
At the time of writing the above information, a saturated channel current flows between the source and drain of the selected nonvolatile memory element. A high energy charge is generated in the vicinity of the drain region, and the high energy charge is injected. At this time, in the nonvolatile memory element, since the charge storage film is formed only on the drain region side partial region of the channel region, the charge storage region is narrow and the charges are uniformly stored in the charge storage film. .

【0022】情報の消去時には、選択された不揮発性記
憶素子のゲート電極−基板間にFNトンネル電流が発生
し、このFNトンネル電流により書き込み時とは極性の
異なる電荷が注入される。このときに、FNトンネル電
流により注入された極性の異なる電荷は、電荷蓄積膜に
蓄積されている電荷と結合し、記憶されている情報が消
去される。一方、ゲート絶縁膜に注入された極性の異な
る電荷は、ゲート絶縁膜をトンネルしてゲート電極に抜
ける。その結果、不揮発性記憶素子内に極性の異なる電
荷が蓄積されることはない。
At the time of erasing information, an FN tunnel current is generated between the gate electrode of the selected nonvolatile memory element and the substrate, and the FN tunnel current injects charges having a polarity different from that at the time of writing. At this time, the charges having different polarities injected by the FN tunnel current are combined with the charges stored in the charge storage film, and the stored information is erased. On the other hand, charges of different polarities injected into the gate insulating film tunnel through the gate insulating film and escape to the gate electrode. As a result, charges having different polarities are not accumulated in the nonvolatile memory element.

【0023】このように、FNトンネル電流により情報
の消去を行っても、過剰消去状態となることがないた
め、パンチスルー耐圧の低下も起こらない。情報の読み
出し時には、不揮発性記憶素子の電荷蓄積膜に電荷が蓄
積されている場合には、ドレイン−ソースが導通し、チ
ャネルが形成されない。その結果、不揮発性記憶素子に
は電流が流れない。一方、電荷蓄積膜に電荷が蓄積され
ていない場合には、ソース−ドレインが導通し、チャネ
ルが形成される。その結果、不揮発性記憶素子には電流
が流れる。この状態をセンシングすることにより、記憶
されている情報の読み出しが達成される。
As described above, even if the information is erased by the FN tunnel current, the over-erase state does not occur, so that the punch-through breakdown voltage does not decrease. At the time of reading information, if electric charge is accumulated in the charge accumulating film of the non-volatile memory element, the drain and source become conductive and no channel is formed. As a result, no current flows in the nonvolatile memory element. On the other hand, when the charge is not stored in the charge storage film, the source-drain conducts and the channel is formed. As a result, a current flows through the nonvolatile memory element. By sensing this state, reading of the stored information is achieved.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図7に
基づいて詳述する。図1は本発明の一実施例に係る不揮
発性記憶素子の概略構成を示す断面図である。同図を参
照しつつ、本実施例に係る不揮発性記憶素子の構成につ
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a nonvolatile memory element according to an embodiment of the present invention. The configuration of the nonvolatile memory element according to this example will be described with reference to FIG.

【0025】本実施例の不揮発性記憶素子は、図1に示
すように、P型シリコン基板30と、シリコン基板30
の表面層に所定の間隔をあけて形成されたN+ 型ソース
領域30bおよびN+ 型ドレイン領域30cと、ソース
領域30bおよびドレイン領域30cで挟まれるように
生じるチャネル領域30aのドレイン領域30c側一部
領域上に形成され、チャネル領域30aで発生した電荷
を蓄積する電荷蓄積膜31Aと、チャネル領域30aの
残りの領域上に形成されたゲート酸化膜31Bと、電荷
蓄積膜31Aおよびゲート酸化膜31B上に形成された
ゲート電極32とを備えており、電荷蓄積膜31に電荷
を注入したり、取り出したりすることにより情報の記憶
を行う。
As shown in FIG. 1, the nonvolatile memory element of this embodiment has a P-type silicon substrate 30 and a silicon substrate 30.
Of the N + type source region 30b and the N + type drain region 30c formed at predetermined intervals in the surface layer of the channel region 30a and the drain region 30c side of the channel region 30a formed so as to be sandwiched between the source region 30b and the drain region 30c. A charge storage film 31A formed on the partial region to store charges generated in the channel region 30a, a gate oxide film 31B formed on the remaining region of the channel region 30a, a charge storage film 31A and a gate oxide film 31B. The gate electrode 32 formed above is provided, and information is stored by injecting charges into or discharging charges from the charge storage film 31.

【0026】電荷蓄積膜31Aは、電荷を捕獲するトラ
ップ窒化膜31bを、電荷をトンネルさせ得るボトム酸
化膜31cおよび電荷の突き抜けを防止するトップ酸化
膜31aで挟持した、いわゆるONO構造を有してい
る。トップ酸化膜31aおよびボトム酸化膜31cはS
iO2 からなり、窒化膜31bはSi3 4 からなって
いる。
The charge storage film 31A has a so-called ONO structure in which a trap nitride film 31b for trapping charges is sandwiched by a bottom oxide film 31c capable of tunneling charges and a top oxide film 31a preventing penetration of charges. There is. The top oxide film 31a and the bottom oxide film 31c are S
The nitride film 31b is made of SiO 2 , and is made of Si 3 N 4 .

【0027】ゲート酸化膜31Bは、SiO2 からな
り、チャネル領域30aで発生した電荷をゲート電極3
2にトンネルさせ得るよう、電荷蓄積膜31Aよりも薄
く形成されている。なお、以下の説明においては、不揮
発性記憶素子は「メモリトランジスタ」と称する。
The gate oxide film 31B is made of SiO 2 , and charges generated in the channel region 30a are transferred to the gate electrode 3.
It is formed thinner than the charge storage film 31A so that it can be tunneled to 2. In addition, in the following description, the nonvolatile memory element is referred to as a “memory transistor”.

【0028】図2は不揮発性記憶装置の構成を示してお
り、同図(a)はパッシベーション膜を剥がした状態を
示す平面図、同図(b)は同図(a)のH−H断面図、
同図(c)は同図(a)のI−I断面図である。図2
(a)(b)(c)を参照しつつ、不揮発性記憶素子の
構成について説明する。不揮発性記憶装置は、図2
(a)に示すように、シリコン基板30上に、図1に示
すメモリトランジスタ20A,20B,20C,20D
が行方向Xおよび列方向Yに沿ってマトリクス状に配列
形成されている。
FIG. 2 shows the structure of the non-volatile memory device. FIG. 2 (a) is a plan view showing a state in which the passivation film is peeled off, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along line H-H of FIG. 2 (a). Figure,
FIG. 7C is a sectional view taken along the line I-I of FIG. Figure 2
The configuration of the nonvolatile memory element will be described with reference to (a), (b), and (c). The nonvolatile storage device is shown in FIG.
As shown in (a), the memory transistors 20A, 20B, 20C, 20D shown in FIG.
Are arranged in a matrix along the row direction X and the column direction Y.

【0029】行方向Xに沿って配列されているメモリト
ランジスタ20C,20Dは、図2(c)に示すよう
に、シリコン基板30上の表面層に厚く形成されたフィ
ールド酸化膜36により互いに素子分離されている。こ
のメモリトランジスタ20C,20Dのゲート電極32
は、トランジスタ20C,20Dで共有してワードライ
ンW2となるように、行方向Xに沿って形成されてい
る。また、同様に、行方向Xに沿って配列されているメ
モリトランジスタ20A,20Bも、フィールド酸化膜
によって素子分離されており、ゲート電極32は、図2
(a)に示すように、トランジスタ20A,20Bで共
有してワードラインW1となるように、行方向Xに沿っ
て形成されている。
As shown in FIG. 2C, the memory transistors 20C and 20D arranged in the row direction X are isolated from each other by the field oxide film 36 formed thickly on the surface layer on the silicon substrate 30. Has been done. The gate electrode 32 of the memory transistors 20C and 20D
Are formed along the row direction X such that the word line W2 is shared by the transistors 20C and 20D. Similarly, the memory transistors 20A and 20B arranged in the row direction X are also element-isolated by the field oxide film, and the gate electrode 32 is formed as shown in FIG.
As shown in (a), it is formed along the row direction X so that the word line W1 is shared by the transistors 20A and 20B.

【0030】列方向Yに沿って配列されているメモリト
ランジスタ20A,20Cは、図2(b)に示すよう
に、ドレイン領域30cを共有しており、このドレイン
領域30cには、列方向Yに沿って形成されたビットラ
イン35(B1)が、層間絶縁膜33を開口して形成さ
れたコンタクトホール34を通して接触している。ま
た、同様に列方向Yに沿って配列されているメモリトラ
ンジスタ20B,20Dは、ドレイン領域を共有してお
り、このドレイン領域には、図2(a)に示すように、
列方向に沿って形成されたビットライン35(B2)
が、コンタクトホール34を通して接触している。
The memory transistors 20A and 20C arranged in the column direction Y share a drain region 30c as shown in FIG. 2B, and the drain region 30c has a column direction Y. The bit line 35 (B1) formed along the contact is in contact through the contact hole 34 formed by opening the interlayer insulating film 33. In addition, the memory transistors 20B and 20D, which are similarly arranged in the column direction Y, share a drain region, and in this drain region, as shown in FIG.
Bit line 35 (B2) formed along the column direction
Are in contact with each other through the contact hole 34.

【0031】図3は不揮発性記憶装置の製造方法を工程
順に示す断面図であって、説明の便宜上、1つのメモリ
トランジスタのみ示している。図3を参照しつつ、上記
不揮発性記憶装置の製造方法について説明する。まず、
電荷蓄積層およびトンネル酸化膜を形成する。すなわ
ち、図3(a)に示すように、熱酸化により、P型シリ
コン基板30上に例えば膜厚60Å程度のSiO2 膜4
0を成長させた後、図3(b)に示すように、例えばL
PCVD(low pressure chemical vapor deposition)法
あるいは熱窒化により、SiO2 膜40上に例えば膜厚
140Å程度のSi3 4 膜41を厚く成長させる。次
に、図3(c)に示すように、Si3 4 膜41の所定
の領域上にレジスト42を塗布した後、図3(d)のに
示すように、HFを用いて、レジスト42からはみ出た
Si3 4 膜41を例えば膜厚30Å程度までエッチン
グ除去する。つづいて、レジスト42をアッシングした
後、所定時間ウエット酸化を行う。そうすると、図3
(e)に示すように、図3(d)の工程でエッチングし
た薄いSi3 4膜41が酸素に浸食される。一方、エ
ッチングしなかったSi3 4 膜41は残存し、SiO
2 膜で覆われる。これにより、シリコン基板30上に
は、Si3 4 膜をSiO2 膜で挟持したサンドイッチ
構造を有する電荷蓄積膜31Aと、SiO2 膜のみから
なるゲート酸化膜31Bとが形成されることになる。こ
のとき、電荷蓄積膜(以下、「ONO膜」という)31
Aのボトム酸化膜31aの膜厚は例えば60Å、トラッ
プ窒化膜31bの膜厚は例えば110Å、トップ酸化膜
31cの膜厚は例えば60Åにそれぞれ設定される。ま
た、ゲート酸化膜31Bの膜厚は、電荷をトンネルさせ
得るよう、例えば100Å程度にONO膜31Aよりも
薄く設定される。
FIG. 3 shows the steps of the method for manufacturing the nonvolatile memory device.
FIG. 3 is a cross-sectional view sequentially showing one memory for convenience of explanation.
Only transistors are shown. With reference to FIG.
A method of manufacturing the nonvolatile memory device will be described. First,
A charge storage layer and a tunnel oxide film are formed. Sanawa
Then, as shown in FIG.
For example, SiO 2 with a film thickness of about 60Å is formed on the control substrate 30.2Membrane 4
After growing 0, as shown in FIG.
PCVD (low pressure chemical vapor deposition) method
Alternatively, by thermal nitriding, SiO2For example, the film thickness on the film 40
Si of about 140Å3NFourThe film 41 is grown thick. Next
In addition, as shown in FIG.3NFourPredetermined of membrane 41
After applying the resist 42 on the region of FIG.
As shown, HF was used to protrude from the resist 42.
Si3NFourEtch the film 41 to a film thickness of 30 Å
Remove it. Subsequently, the resist 42 was ashed.
After that, wet oxidation is performed for a predetermined time. Then, Figure 3
As shown in (e), etching is performed in the step of FIG.
Thin Si3NFourThe film 41 is eroded by oxygen. On the other hand, d
Si not etched3NFourThe film 41 remains and SiO
2Covered with a membrane. As a result, on the silicon substrate 30
Is Si3N FourSiO film2Sandwich sandwiched between membranes
Charge storage film 31A having a structure, and SiO2Only from the membrane
The gate oxide film 31B is formed. This
At this time, the charge storage film (hereinafter referred to as “ONO film”) 31
The film thickness of the bottom oxide film 31a of A is, for example, 60Å,
The film thickness of the p-nitride film 31b is, for example, 110Å, the top oxide film
The film thickness of 31c is set to 60Å, for example. Well
In addition, the thickness of the gate oxide film 31B causes the charge to tunnel.
In order to obtain, for example, about 100 Å than ONO film 31A
It is set thin.

【0032】上記ONO膜およびトンネル酸化膜の形成
工程が終了すると、ゲート電極を形成する。すなわち、
図3(f)に示すように、例えばLPCVD法により、
ONO膜31Aおよびゲート酸化膜31B上にポリシリ
コンを堆積した後、導電性を付与するため、ポリシリコ
ンに対してリンをドープする。その後、フォトリソグラ
フィー技術により、ポリシリコンを行方向に沿ってパタ
ーニングして、ゲート電極32(W1,W2)を形成す
る。
When the ONO film and tunnel oxide film forming steps are completed, a gate electrode is formed. That is,
As shown in FIG. 3F, for example, by the LPCVD method,
After depositing polysilicon on the ONO film 31A and the gate oxide film 31B, the polysilicon is doped with phosphorus in order to impart conductivity. Then, by photolithography, polysilicon is patterned along the row direction to form the gate electrodes 32 (W1, W2).

【0033】上記ゲート電極形成工程が終了すると、ソ
ース領域およびドレイン領域を形成する。すなわち、図
3(g)に示すように、ゲート電極32をマスクとし
て、インプラ(implant) により、リンをイオン注入して
P型シリコン基板30の表面層に、N+ 型ソース領域3
0bおよびN+ 型ドレイン領域30cを自己整合的に形
成する。
When the gate electrode forming step is completed, a source region and a drain region are formed. That is, as shown in FIG. 3G, phosphorus is ion-implanted by implantation using the gate electrode 32 as a mask to implant the N + -type source region 3 into the surface layer of the P-type silicon substrate 30.
0b and N + type drain region 30c are formed in a self-aligned manner.

【0034】上記ソース領域およびドレイン領域の形成
工程が終了すると、層間絶縁膜の形成およびビットライ
ンを形成する。すなわち、図3(h)に示すように、例
えばCVD(chemical vapor deposition) 法により、全
面にBPSG(boron phosfeid silica glass) を堆積し
て層間絶縁膜33を形成する。つづいて、層間絶縁膜3
3を開口してドレイン領域30c上にコンタクトホール
34を形成する。その後、例えばPVD(physical vapo
r deposition) 法により、Al−Si等の導電性物質を
堆積し、この導電性物質を列方向にパターニングしてビ
ットライン35(B1,B2)をコンタクトホール34
を通してドレイン領域30cに接触させる。
After the formation process of the source region and the drain region is completed, an interlayer insulating film and a bit line are formed. That is, as shown in FIG. 3H, BPSG (boron phosfeid silica glass) is deposited on the entire surface by, eg, CVD (chemical vapor deposition) to form an interlayer insulating film 33. Next, the interlayer insulating film 3
3 is opened to form a contact hole 34 on the drain region 30c. Then, for example, PVD (physical vapo
A conductive material such as Al-Si is deposited by the r deposition method, and the conductive material is patterned in the column direction to form the bit lines 35 (B1, B2) in the contact holes 34.
Through the drain region 30c.

【0035】図4は不揮発性記憶装置の電気的構成を示
す等価回路図である。同図を参照しつつ、上記不揮発性
記憶装置の電気的構成について説明する。上記不揮発性
記憶装置は、図4に示すように、図1に示す一部領域の
みONO膜Mを有するメモリトランジスタ20A,20
B,20C,20Dのみからなるメモリセル21A,2
1B,21C,21Dが、行方向Xおよび列方向Yに沿
ってマトリクス状に配列されている。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing the electrical configuration of the nonvolatile memory device. The electrical configuration of the nonvolatile memory device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the nonvolatile memory device includes memory transistors 20A and 20A having the ONO film M only in a partial region shown in FIG.
B, 20C, 20D only memory cells 21A, 2
1B, 21C, and 21D are arranged in a matrix along the row direction X and the column direction Y.

【0036】行方向Xに沿って配列しているメモリセル
21A,21B内のメモリトランジスタのゲートには、
ワードラインW1が接続されており、行方向Xに沿って
配列しているメモリセル21C,21D内のメモリトラ
ンジスタのゲートには、ワードラインW2が接続されて
いる。列方向Yに沿って配列しているメモリセル20
A,20C内のメモリトランジスタのドレインには、ビ
ットラインB1が接続されており、列方向Yに沿って配
列しているメモリセル20B,20D内のメモリトラン
ジスタのドレインには、ビットラインB2が接続されて
いる。
At the gates of the memory transistors in the memory cells 21A and 21B arranged along the row direction X,
The word line W1 is connected, and the word line W2 is connected to the gates of the memory transistors in the memory cells 21C and 21D arranged in the row direction X. Memory cells 20 arranged in the column direction Y
A bit line B1 is connected to the drains of the memory transistors in A and 20C, and a bit line B2 is connected to the drains of the memory transistors in memory cells 20B and 20D arranged in the column direction Y. Has been done.

【0037】また、各メモリセル20A,20B,20
C,20D内のメモリトランジスタのソースには、ソー
スラインSが、基板には基板ラインSUBがそれぞれ共
通接続されている。上記不揮発性記憶装置に係る情報の
書き込み、読み出し、消去の動作について、図4を参照
しつつ説明する。なお、書き込みおよび読み出しの各動
作において図4に示すメモリセル21Aを選択した場合
を想定る。
Further, each memory cell 20A, 20B, 20
A source line S is commonly connected to the sources of the memory transistors in C and 20D, and a substrate line SUB is commonly connected to the substrates. The operation of writing, reading, and erasing information in the nonvolatile memory device will be described with reference to FIG. Note that you assumed that selects the memory cell 21A shown in FIG. 4 in each operation of writing can inclusive and read.

【0038】[0038]

【0039】<書き込み>情報の書き込みに際しては、
まずソースラインSおよび基板ラインSUBに対して0
Vをそれぞれ印加しておく。そして、メモリセル21A
が接続されているワードラインW1に対して10Vを印
加し、メモリセル21Aを選択するため、メモリセル2
1Aが接続されているビットラインB1に対して9Vを
印加する。さらに、非選択メモリセル21C,21Dが
接続されているワードラインW2に対して0Vを印加
し、非選択メモリセル21B,21Dが接続されている
ビットラインB2に対して0Vを印加する。
<Writing> When writing information,
First, 0 for the source line S and the substrate line SUB
V is applied respectively. Then, the memory cell 21A
Is applied to the word line W1 connected to the memory cell 2 to select the memory cell 21A.
9V is applied to the bit line B1 to which 1A is connected. Further, 0V is applied to the word line W2 to which the non-selected memory cells 21C and 21D are connected, and 0V is applied to the bit line B2 to which the non-selected memory cells 21B and 21D are connected.

【0040】そうすると、選択されたメモリセル21A
内にあっては、メモリトランジスタ20Aのドレイン近
傍で生じる高い電場のためにホットエレクトロンが発生
し、このホットエレクトロンがONO膜Mに注入され、
メモリセル21Aに情報の書き込みが行われる。一方、
非選択メモリセル21B,21C,21Dにあっては、
各メモリトランジスタ20B,20C,20Dのドレイ
ン近傍にホットエレクトロンが発生せず、ONO膜Mに
ホットエレクトロンが注入されないので、情報の書き込
みは行われない。
Then, the selected memory cell 21A
In the inside, hot electrons are generated due to the high electric field generated near the drain of the memory transistor 20A, and these hot electrons are injected into the ONO film M,
Information is written in the memory cell 21A. on the other hand,
In the non-selected memory cells 21B, 21C, 21D,
No hot electrons are generated near the drains of the memory transistors 20B, 20C, and 20D, and hot electrons are not injected into the ONO film M, so that information is not written.

【0041】ONO膜にエレクトロンが蓄積された状態
と、蓄積されていない状態とでは、ソース−ドレイン間
を導通させるために必要なゲート電圧が変化する。すな
わち、ソース−ドレイン間を導通させるためのしきい値
電圧VTHは、ONO膜にエレクトロンを注入した状態で
は高いしきい値V1(例えば5V)をとり、エレクトロ
ンが未注入の状態では低いしきい値V2(例えば2V)
をとる。このように、しきい値電圧VTHを2種類に設定
することで「1」または「0」の二値データをメモリセ
ルに記憶させることができる。 <消去> 情報の消去は、一括して行われる。基板ラインSUBに
対して高電圧7Vを印加し、ワードラインW1,W2に
対して−6Vをそれぞれ印加する。
The gate voltage required for conduction between the source and drain changes between the state where electrons are accumulated in the ONO film and the state where electrons are not accumulated. That is, the threshold voltage V TH for conducting between the source and the drain has a high threshold V1 (for example, 5 V) when electrons are injected into the ONO film, and is low when electrons are not injected. Value V2 (eg 2V)
Take In this way, by setting the threshold voltage V TH to two types, binary data of “1” or “0” can be stored in the memory cell. <Erase> Information is erased collectively . A high voltage 7V applied to the base plate line SUB, respectively applied to -6V with respect to the word lines W1, W2.

【0042】そうすると、全メモリセル内にあっては、
メモリトランジスタのゲート−基板間にFNトンネル電
流が発生し、このFNトンネル電流により、ホールがO
NO膜Mに注入される。これにより、メモリトランジス
タのONO膜Mに蓄積されているホットエレクトロンが
ホールと結合することにより中和される。その結果、全
メモリセルに記憶されている情報が一括消去される。
Then, in all the memory cells,
An FN tunnel current is generated between the gate of the memory transistor and the substrate, and this FN tunnel current causes holes to become O.
It is injected into the NO film M. As a result, hot electrons accumulated in the ONO film M of the memory transistor are neutralized by coupling with the holes. As a result, the information stored in all the memory cells is erased at once.

【0043】また、情報の消去は、ワードライン毎に分
割して行ってもよい。つまり、ビットラインB1,B2
およびソースラインSに0Vを印加しておき、基板ライ
ンSUBに対して7Vを印加し、情報の消去を行うメモ
リセル21A,21BのワードラインW1に対して
Vを印加し、非選択メモリセル20C,20Dのワード
ラインW2に0Vを印加すれば、ワードラインW1に沿
って配列されているメモリセル21A,21Bに記憶さ
れている情報が消去される。 <読み出し> メモリセル21Aに記憶されている情報を読み出すに
は、まずソースラインSおよび基板ラインSUBに対し
て0Vを印加しておく。そして、メモリセル21Aが接
続されているワードラインW1に対してセンス電圧3V
を印加し、メモリセル21Aを選択するため、メモリセ
ル21Aが接続されているビットラインB1に対して1
Vを印加する。さらに、非選択メモリセル21C,21
Dが接続されているワードラインW2に対して0Vを印
加し、非選択メモリセル21B,21Dが接続されてい
るビットラインB2に対して0Vを印加する。
Information may be erased by dividing it for each word line. That is, the bit lines B1 and B2
And advance by applying 0V to the source line S, the 7V is applied to the substrate line SUB, a memory cell 21A erasing the information, the word line W1 of 21B - 6
When V is applied and 0 V is applied to the word line W2 of the non-selected memory cells 20C and 20D, the information stored in the memory cells 21A and 21B arranged along the word line W1 is erased. <Reading> To read the information stored in the memory cell 21A, first, 0 V is applied to the source line S and the substrate line SUB. The sense voltage 3V is applied to the word line W1 to which the memory cell 21A is connected.
Is applied to select the memory cell 21A, the bit line B1 to which the memory cell 21A is connected is set to 1
Apply V. Furthermore, unselected memory cells 21C, 21
0V is applied to the word line W2 to which D is connected, and 0V is applied to the bit line B2 to which the non-selected memory cells 21B and 21D are connected.

【0044】そうすると、メモリセル21A内にあって
は、メモリトランジスタ20AのONO膜Mにエレクト
ロンが蓄積されている情報の書込状態にあれば、メモリ
トランジスタ20Aのソース−ドレイン間が導通せず、
チャネルが形成されない。つまり、メモリセル21A内
にセル電流が流れない。一方、メモリトランジスタ20
AのONO膜Mにエレクトロンが蓄積されていない情報
の消去状態にあれば、メモリトランジスタ20Aのソー
ス−ドレイン間が導通し、チャネルが形成される。つま
り、メモリセル21A内にセル電流が流れる。この状態
を外部に接続したデコーダおよびセンスアンプ(図示せ
ず)によってセンシングすれば、メモリセル21Aに記
憶されている情報の読み出しが達成される。
Then, in the memory cell 21A, if the ONO film M of the memory transistor 20A is in a written state of information in which electrons are accumulated, the source-drain of the memory transistor 20A is not conductive,
No channel is formed. That is, no cell current flows in the memory cell 21A. On the other hand, the memory transistor 20
When the ONO film M of A is in the erased state of information in which electrons are not accumulated, the source-drain of the memory transistor 20A becomes conductive and a channel is formed. That is, a cell current flows in the memory cell 21A. If this state is sensed by a decoder and a sense amplifier (not shown) connected to the outside, the reading of the information stored in the memory cell 21A is achieved.

【0045】また、情報の読み出しは、一括で行っても
よい。つまり、ソースラインSおよび基板ラインSUB
に0Vを印加しておき、全てのワードラインW1,W2
に対してセンス電圧3Vを印加し、全てのビットライン
B1,B2に対して1Vを印加すれば、全てのメモリセ
ル21A,21B,21C,21Dに記憶されている情
報が一括読出される。
Further, the reading of information may be performed collectively. That is, the source line S and the substrate line SUB
0V is applied to all word lines W1, W2
If a sense voltage of 3V is applied to all the bit lines B1 and B2 and a voltage of 1V is applied to all the bit lines B1 and B2, the information stored in all the memory cells 21A, 21B, 21C and 21D can be collectively read.

【0046】ここで、センス電圧とは、上記しきい値電
圧VTHの2種類の値のV1,V2の間の中間的な電圧で
ある。したがって、このセンス電圧を印加すると、ON
O膜にエレクトロンが蓄積されているか否かで、ソース
−ドレイン間の導通/非導通が決定される。なお、以下
の説明において、メモリトランジスタ20A,20B,
20C,20Dを総称するときは「メモリトランジスタ
20」という。
Here, the sense voltage is an intermediate voltage between the two kinds of values of the threshold voltage V TH , V1 and V2. Therefore, when this sense voltage is applied, it turns on.
Conduction / non-conduction between the source and drain is determined by whether or not electrons are accumulated in the O film. In the following description, the memory transistors 20A, 20B,
20C and 20D are collectively referred to as "memory transistor 20".

【0047】図5は情報の書き込み時のメモリトランジ
スタの動作原理を示す図、図6は情報の消去時のメモリ
トランジスタの動作原理を示す図、図7は情報の読み出
し時のメモリトランジスタの動作原理を示す図である。
図5ないし図7を参照しつつ、メモリトランジスタの情
報の書き込み、消去および読み出しの各動作について説
明する。 <書き込み> メモリトランジスタ20に情報を書き込む際、図5
(a)に示すように、メモリトランジスタ20のソース
領域30bおよびシリコン基板30に0Vを印加し、ゲ
ート電極32に10Vを印加し、ドレイン領域30cに
9Vを印加すると、ソース−ドレイン間に飽和チャネル
電流が流れる。ドレイン領域30cの近傍のピンチオフ
領域ではホットエレクトロンが発生し、このホットエレ
クトロンがボトム酸化膜31cを飛び越えてトラップ窒
化膜31bに注入される。
FIG. 5 is a diagram showing the operating principle of the memory transistor when writing information, FIG. 6 is a diagram showing the operating principle of the memory transistor when erasing information, and FIG. 7 is an operating principle of the memory transistor when reading information. FIG.
Each operation of writing, erasing and reading information of the memory transistor will be described with reference to FIGS. <Writing> When writing information to the memory transistor 20, FIG.
As shown in (a ), when 0V is applied to the source region 30b of the memory transistor 20 and the silicon substrate 30, 10V is applied to the gate electrode 32, and 9V is applied to the drain region 30c, a saturated channel is formed between the source and the drain. An electric current flows. Hot electrons are generated in the pinch-off region near the drain region 30c, and these hot electrons jump over the bottom oxide film 31c and are injected into the trap nitride film 31b.

【0048】そうすると、メモリトランジスタ20にお
いては、チャネル領域30aのドレイン領域30c側一
部領域上にのみにONO膜31Aを形成しているので、
電荷蓄積領域が狭くなって、図5(b)に示すように、
ONO膜31A内に、均一にエレクトロンが注入され
る。 <消去> メモリトランジスタ20に記憶されている情報を消去す
る際、図6(a)に示すように、シリコン基板30に7
Vを印加し、ゲート電極32に−6Vを印加すると、ゲ
ート電極32−基板30間でFNトンネル電流が発生
し、このFNトンネル電流によりホールがトラップ窒化
膜31bに注入される。このように、FNトンネル電流
によりホールをONO膜に注入しているので、消去時に
おけるONO膜に対するストレスを低下させることがで
き、ひいては書換可能回数の向上につながる。
Then, in the memory transistor 20, the ONO film 31A is formed only on a partial region of the channel region 30a on the drain region 30c side.
As the charge storage area becomes narrower, as shown in FIG.
Electrons are uniformly injected into the ONO film 31A. When erasing the information stored in the <Erase> memory transistor 20, as shown in FIG. 6 (a), divorced substrate 30 7
Applying a V, is applied to -6V to the gate electrode 32, occurs FN tunnel current between the gate electrode 32 substrate 30, holes through F N tunnel current this is injected into the trap nitride film 31b. Since holes are injected into the ONO film by the FN tunnel current as described above, stress on the ONO film at the time of erasing can be reduced, which leads to improvement in the number of rewritable times.

【0049】FNトンネル電流により注入されたホール
は、図6(b)に示すように、窒化膜31bに蓄積され
ているホットエレクトロンと結合し、エレクトロンが中
和される結果、情報が消去される。一方、ゲート酸化膜
31Bに注入されたホールは、ゲート酸化膜31Bをト
ンネルしてゲート電極32に抜け、ゲート酸化膜31B
に蓄積されることはない。このように、FNトンネル電
流により消去を行っても、過剰消去状態となることがな
いため、パンチスルー耐圧の低下も起こらない。 <読み出し>メモリトランジスタ20に記憶されている
情報を読み出す際、図7(a)(b)に示すように、メ
モリトランジスタ20のソース領域30bおよびシリコ
ン基板30に0Vを印加し、ゲート電極32にセンス電
圧3Vを印加し、ドレイン領域30cに1Vを印加する
と、ゲート酸化膜31B直下のシリコン基板30の表面
は、ゲート電極32の正電荷の影響を受け反転(inversi
on) する。その結果、ゲート酸化膜31B直下の基板3
0の表面には、反転層ILが生じる。
As shown in FIG. 6B, the holes injected by the FN tunnel current are combined with the hot electrons accumulated in the nitride film 31b and the electrons are neutralized. As a result, the information is erased. . On the other hand, the holes injected into the gate oxide film 31B tunnel through the gate oxide film 31B and pass through to the gate electrode 32.
Will not be accumulated in. As described above, even if the erasure is performed by the FN tunnel current, the over-erase state does not occur, so that the punch-through breakdown voltage does not decrease. <Read> When reading the information stored in the memory transistor 20, as shown in FIGS. 7A and 7B, 0 V is applied to the source region 30 b of the memory transistor 20 and the silicon substrate 30, and the gate electrode 32 is applied. When a sense voltage of 3V is applied and a voltage of 1V is applied to the drain region 30c, the surface of the silicon substrate 30 directly below the gate oxide film 31B is affected by the positive charge of the gate electrode 32 and is inverted (inverted).
on) As a result, the substrate 3 immediately below the gate oxide film 31B
On the surface of 0, the inversion layer IL occurs.

【0050】このとき、図7(a)に示すように、トラ
ップ窒化膜31bにエレクトロンが蓄積されている情報
の書込状態にある場合には、ゲート電極32の正電荷の
影響が窒化膜31bに蓄積されているエレクトロンによ
りブロックされ、ONO膜直下のシリコン基板30の表
面には及ばない。その結果、ソース−ドレイン間が導通
せずチャネルが形成されない。つまり、メモリトランジ
スタ20に電流が流れない。一方、図7(b)に示すよ
うに、トラップ窒化膜31bにエレクトロンが蓄積され
ていない情報の消去状態にある場合には、ゲート電極3
2の正電荷の影響がONO膜直下のシリコン基板の表面
にも及び、ソース−ドレイン間が導通し、チャネルCH
が形成される。つまり、メモリトランジスタ20に電流
が流れる。
At this time, as shown in FIG. 7A, when the trap nitride film 31b is in a state of writing information in which electrons are accumulated, the positive charge of the gate electrode 32 affects the nitride film 31b. The electrons are blocked by the electrons accumulated in the ONO film and do not reach the surface of the silicon substrate 30 directly below the ONO film. As a result, there is no conduction between the source and drain and no channel is formed. That is, no current flows through the memory transistor 20. On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the trap nitride film 31b is in the erased state of information in which electrons are not accumulated, the gate electrode 3
The influence of the positive charge of 2 also extends to the surface of the silicon substrate immediately below the ONO film, and the source-drain conducts, and the channel CH
Is formed. That is, a current flows through the memory transistor 20.

【0051】このように、上記メモリトランジスタは、
チャネル領域のドレイン領域側一部領域上に電荷を蓄積
するONO膜を形成し、チャネル領域の残りの領域上に
電荷をトンネルさせ得るゲート酸化膜を形成しているの
で、情報の消去時に、ゲート−基板間にFNトンネル電
流を発生させ、このFNトンネル電流によりホールを注
入することにより情報の消去を行っても、過剰消去は起
こらない。
As described above, the memory transistor is
An ONO film for accumulating charges is formed on a partial region of the channel region on the drain region side, and a gate oxide film capable of tunneling charges is formed on the remaining region of the channel region. -Even if information is erased by generating FN tunnel current between the substrates and injecting holes by this FN tunnel current, excessive erasure does not occur.

【0052】よって、上記一部領域のみONO膜を有す
るメモリトランジスタを利用すれば、過剰消去を防止す
ると共に、不揮発性記憶装置の書換可能回数を向上させ
ることができる。なお、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。
Therefore, by using the memory transistor having the ONO film only in the partial region, it is possible to prevent over-erasure and improve the number of rewritable times of the nonvolatile memory device. The present invention is not limited to the above embodiment, and many modifications and changes can be made within the scope of the present invention.

【0053】例えば、上記実施例においてメモリトラン
ジスタを、電荷を蓄積するNO(nitride-oxide) 膜を一
部領域に有する構造としてもよく、また、N型シリコン
基板を使用してもよい。
For example, the memory transistor in the above embodiment may have a structure having an NO (nitride-oxide) film for accumulating charges in a partial region, or may use an N-type silicon substrate.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、過剰消去を防止すると共に、書換可能回数を向
上させることができるといった優れた効果がある。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to prevent excessive erasure and to improve the number of rewritable times.

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

【図1】本発明の一実施例に係る不揮発性記憶素子の概
略構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a nonvolatile memory element according to an embodiment of the present invention.

【図2】不揮発性記憶装置の構成を示しており、同図
(a)はパッシベーション膜を剥がした状態を示す平面
図、同図(b)は同図(a)のH−H断面図、同図
(c)は同図(a)のI−I断面図である。
2A and 2B show a configuration of a nonvolatile memory device, FIG. 2A is a plan view showing a state in which a passivation film is removed, FIG. 2B is a sectional view taken along line HH of FIG. FIG. 7C is a sectional view taken along the line I-I of FIG.

【図3】不揮発性記憶装置の製造方法を工程順に示す断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the nonvolatile memory device in the order of steps.

【図4】不揮発性記憶装置の電気的構成を示す等価回路
図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the nonvolatile memory device.

【図5】情報の書き込み時の不揮発性記憶素子の動作原
理を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an operation principle of a nonvolatile memory element at the time of writing information.

【図6】情報の消去時の不揮発性記憶素子の動作原理を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an operating principle of a nonvolatile memory element when erasing information.

【図7】情報の読み出し時の不揮発性記憶素子の動作原
理を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an operation principle of a nonvolatile memory element at the time of reading information.

【図8】従来の不揮発性記憶素子の概略構成を示す断面
図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional nonvolatile memory element.

【図9】従来の不揮発性記憶装置の電気的構成を示す等
価回路図である。
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of a conventional nonvolatile memory device.

【図10】情報の書き込み時の不揮発性記憶素子の動作
原理を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an operation principle of a nonvolatile memory element at the time of writing information.

【図11】情報の消去時の不揮発性記憶素子の動作原理
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an operating principle of a nonvolatile memory element when erasing information.

【図12】不揮発性記憶素子の書込/消去特性を示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing write / erase characteristics of a nonvolatile memory element.

【図13】ONO膜の書き込み状態を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a written state of an ONO film.

【図14】ONO膜の過剰消去状態を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an over-erased state of an ONO film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20,20A,20B,20C,20D 不揮発性記
憶素子(メモリトランジスタ) 21A,21B,21C,21D メモリセル 30a チャネル領域 30b ソース領域 30c ドレイン領域 30 シリコン基板 31a トップ酸化膜 31b トラップ窒化膜 31c ボトム酸化膜 31A,M ONO膜(電荷蓄積膜) 31B ゲート酸化膜 32 ゲート電極 W1,W2 ワードライン B1,B2 ビットライン S ソースライン SUB 基板ライン
20, 20A, 20B, 20C, 20D Nonvolatile storage element (memory transistor) 21A, 21B, 21C, 21D Memory cell 30a Channel region 30b Source region 30c Drain region 30 Silicon substrate 31a Top oxide film 31b Trap nitride film 31c Bottom oxide film 31A, MONO film (charge storage film) 31B Gate oxide film 32 Gate electrodes W1 and W2 Word lines B1 and B2 Bit line S Source line SUB Substrate line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 孝典 京都市右京区西院溝崎町21 ローム株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭62−113478(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8247 G01C 16/02 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takanori Ozawa 21 ROHM Co., Ltd., Mizozaki-cho, Saiin, Ukyo-ku, Kyoto (56) References JP 62-113478 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/8247 G01C 16/02 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電荷を注入したり、取り出したりすること
により情報の記憶を行うものであって、 予め定める第1の導電型式をした半導体基板と、 上記半導体基板の表面層に所定の間隔をあけて形成さ
れ、上記第1の導電型式とは反対の第2の導電型式をし
たソース領域およびドレイン領域と、 上記ソース領域およびドレイン領域で挟まれるように生
じるチャネル領域のドレイン領域側一部領域上に形成さ
れ、チャネル領域で発生した電荷を蓄積するトラップ窒
化膜を有する電荷蓄積膜と、 上記チャネル領域の残りの領域上に形成され、チャネル
領域で発生した電荷をトンネルさせ得るゲート絶縁膜
と、 上記ゲート絶縁膜および電荷蓄積膜上に形成されたゲー
ト電極とを含むことを特徴とする不揮発性記憶素子。
1. A method for storing information by injecting and extracting electric charges, wherein a predetermined first conductivity type semiconductor substrate and a surface layer of the semiconductor substrate are provided with a predetermined distance. A source region and a drain region, which are formed apart from each other and have a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a partial region of the channel region which is formed so as to be sandwiched between the source region and the drain region on the drain region side. Traps formed on top of which trap the charge generated in the channel region.
A charge storage film having an oxide film, a gate insulating film formed on the remaining region of the channel region and capable of tunneling charges generated in the channel region, and a gate formed on the gate insulating film and the charge storage film A nonvolatile memory element including an electrode.
【請求項2】電荷を注入したり、取り出したりすること2. Injection and removal of electric charge
により情報の記憶を行うものであって、To store information by 予め定める第1の導電型式をした半導体基板と、A semiconductor substrate having a predetermined first conductivity type; 上記半導体基板の表面層に所定の間隔をあけて形成さFormed on the surface layer of the semiconductor substrate with a predetermined gap.
れ、上記第1の導電型式とは反対の第2の導電型式をしA second conductivity type opposite to the first conductivity type above.
たソース領域およびドレイン領域と、A source region and a drain region, 上記ソース領域およびドレイン領域で挟まれるように生Raw so that it is sandwiched between the source region and the drain region.
じるチャネル領域のドレイン領域側一部領域上に形成さFormed on a part of the drain region side of the channel region.
れ、チャネル領域で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積膜And a charge storage film that stores the charges generated in the channel region
であって、上記チャネル領域の全域に設けた場合に、書And when it is provided over the entire channel region,
き込み時に一方極性の電荷が局所的に注入されて書込領At the time of imprinting, electric charges of one polarity are locally injected and the writing area
域と非書込領域とが生じ、消去時に他方極性の電荷を全Area and non-write area are generated, and the electric charge of the other polarity is fully erased during erase
体に注入することにより上記非書込領域において過剰消Overwriting in the non-write area by injecting into the body
去状態となる電荷蓄積膜と、A charge storage film in a leaving state, 上記チャネル領域の残りの領域上に形成され、チャネルA channel formed on the remaining region of the channel region
領域で発生した電荷をトンネルさせ得るゲート絶縁膜Gate insulating film that can tunnel charges generated in the region
と、When, 上記ゲート絶縁膜および電荷蓄積膜上に形成されたゲーThe gate formed on the gate insulating film and the charge storage film.
ト電極とを含むことをIncluding the electrode 特徴とする不揮発性記憶素子。Characteristic nonvolatile storage element.
【請求項3】上記電荷蓄積膜に対するホットエレクトロ3. A hot electro device for the charge storage film.
ンまたはホットホールの注入によって情報の書き込みがInformation can be written by injecting
行われることを特徴とする請求項1または2記載の不揮The non-volatile according to claim 1 or 2, which is performed.
発性記憶素子。Foaming memory element.
【請求項4】請求項1ないし3のいずれかに記載の不揮
発性記憶素子が、半導体基板上に、行方向および列方向
に沿ってマトリクス状に配列形成され、 行方向に沿って配列されている各不揮発性記憶素子のゲ
ート電極には、ワードラインが接続され、 列方向に沿って配列される各不揮発性記憶素子のドレイ
ン領域には、ビットラインが接続され、 各不揮発性記憶素子のソース領域には、ソースラインが
共通接続され、 半導体基板には、共通の基板ラインが設けられているこ
とを特徴とする不揮発性記憶装置。
4. The non-volatile memory element according to claim 1, wherein the non-volatile memory element is formed in a matrix on a semiconductor substrate along a row direction and a column direction, and arranged along the row direction. A word line is connected to the gate electrode of each nonvolatile memory element, a bit line is connected to the drain region of each nonvolatile memory element arranged in the column direction, and a source of each nonvolatile memory element is connected. A source line is commonly connected to the region, and a common substrate line is provided to the semiconductor substrate.
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JP4586219B2 (en) * 1999-09-17 2010-11-24 ソニー株式会社 Erase method for nonvolatile semiconductor memory device
JP4697993B2 (en) * 1999-11-25 2011-06-08 スパンション エルエルシー Control method for nonvolatile semiconductor memory device
US6418062B1 (en) * 2001-03-01 2002-07-09 Halo Lsi, Inc. Erasing methods by hot hole injection to carrier trap sites of a nonvolatile memory
JP4665368B2 (en) * 2001-09-20 2011-04-06 ソニー株式会社 Nonvolatile semiconductor memory device, method of operating the same, and method of manufacturing semiconductor device
US6614694B1 (en) * 2002-04-02 2003-09-02 Macronix International Co., Ltd. Erase scheme for non-volatile memory
US7042045B2 (en) * 2002-06-04 2006-05-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Non-volatile memory cell having a silicon-oxide nitride-oxide-silicon gate structure
KR100521371B1 (en) * 2003-01-22 2005-10-12 삼성전자주식회사 Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon (SONOS) Type Nonvolatile Memory And Method Of Fabricating The Same
KR100528466B1 (en) * 2003-02-12 2005-11-15 삼성전자주식회사 Nonvolatile sonos memory device and method for manufacturing the same
EP1732081B1 (en) * 2005-06-03 2010-03-10 Imec Method for operating a non-volatile charge-trapping memory device and method for determining programming/erase parameters

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