JP4215018B2 - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
また、本発明では、読み出し動作時には、前記補助キャパシタの他端はグランドレベルの電圧に設定されてもよい。
また、本発明では、書き込み動作時にはオフ状態に設定され、読み出し動作時にはオン状態に設定される接地用スイッチをさらに含み、読み出し動作時には、前記接地用スイッチを介して、前記補助キャパシタの他端に前記グランドレベルの電圧が供給されてもよい。
以下に、不揮発性半導体記憶装置の一例として、EEPROM(Electrically-Erasable-Programmable-Read-Only-Memory)100の構成例を示す。
図2は、例えば論理“1”を書き込む動作(以下、ハイ書き込みとも呼ぶ)を示す。
図8は、EEPROM100のレイアウトを示す図である。
図10は、本実施形態にかかる比較例のEEPROM200の一部を示す図である。EEPROM200は、選択トランジスタ21、22と、セル11と、読み出しトランジスタ23を含む。セル11は、第1、第2のキャパシタ31、32と、フローティングノード35と、検出トランジスタ41を含む。ただし、EEPROM200には、補助キャパシタ33が設けられていない。
22 第2の選択トランジスタ、22−G ゲート電極形成領域、
30 フローティングノード、31 第1のキャパシタ、
31−1、31−2 第1のキャパシタ形成領域、32 第2のキャパシタ、
32−1、32−2 第2のキャパシタ形成領域、41−1 ゲート電極形成領域、
33 補助キャパシタ、41 検出トランジスタ、51 容量比補正スイッチ、
52 接地用スイッチ、61 容量比補正スイッチ、CG コントロールゲート電圧、
CGN 供給ノード、CD コントロールドレイン電圧、CDN 供給ノード、
VPP 容量比補正電圧
Claims (15)
- その一端がフローティングノードに接続されている第1のキャパシタと、
そのゲート電極が前記フローティングノードに接続され、第1の領域に形成された検出トランジスタと、
その一端が前記フローティングノードに接続され、その他端が前記検出トランジスタのドレインに接続され、第2の領域に形成された第2のキャパシタと、
その一端が前記フローティングノードに接続されている補助キャパシタと、
を含み、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、異なる領域であって、
少なくとも書き込み動作時には、
前記第1のキャパシタの他端にコントロールゲート電圧が供給され、前記第2のキャパシタの他端にコントロールドレイン電圧が供給され、前記補助キャパシタの他端に前記フローティングノードの電圧よりも高い容量比補正電圧が供給されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項1において、
少なくとも書き込み動作時において、
前記容量比補正電圧は、前記第1のキャパシタの他端に供給される電圧と前記第2のキャパシタの他端に供給される電圧のうちのいずれか高い方の電圧と同じ電圧又はそれより高い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記憶装置。 - 請求項1又は2において、
少なくとも書き込み動作時において、
前記容量比補正電圧は、前記コントロールゲート電圧又は前記コントロールドレイン電圧のいずれか高い方の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記憶装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
書き込み動作時にオン状態に設定される容量比補正スイッチをさらに含み、
書き込み動作時には、前記容量比補正スイッチを介して前記補助キャパシタの他端に前記容量比補正電圧が供給されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項4において、
前記容量比補正スイッチは、第1のトランジスタで構成され、
前記第1のトランジスタのドレインは前記補助キャパシタの他端に接続され、前記第1のトランジスタのソースには前記容量比補正電圧が供給され、
書き込み動作時には、前記第1のトランジスタをオン状態に設定する電圧が、前記第1のトランジスタのゲート電極に供給されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記補助キャパシタの容量値は、前記検出トランジスタのゲート容量値と同じ値に設定されていることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
読み出し動作時には、前記補助キャパシタの他端はフローティング状態に設定されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
読み出し動作時には、前記補助キャパシタの他端はグランドレベルの電圧に設定されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項4において、
書き込み動作時にはオフ状態に設定され、読み出し動作時にはオン状態に設定される接地用スイッチをさらに含み、
読み出し動作時には、前記接地用スイッチを介して、前記補助キャパシタの他端に前記グランドレベルの電圧が供給されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項5において、
書き込み動作時にはオフ状態に設定され、読み出し動作時にはオン状態に設定される第2のトランジスタをさらに含み、
書き込み動作時には、
前記第1のトランジスタのゲート電極にアクティブな書き込みイネーブル信号が供給され、前記第1のトランジスタがオン状態に設定され、
前記第2のトランジスタのゲート電極に前記アクティブな書き込みイネーブル信号が反転された信号が供給され、前記第2のトランジスタがオフ状態に設定され、
オン状態に設定された前記第1のトランジスタを介して前記補助キャパシタの他端に前記容量比補正電圧が供給され、
読み出し動作時には、
前記第1のトランジスタのゲート電極にノンアクティブな書き込みイネーブル信号が供給され、前記第1のトランジスタがオフ状態に設定され、
前記第2のトランジスタのゲート電極に前記ノンアクティブな書き込みイネーブル信号が反転された信号が供給され、前記第2のトランジスタがオン状態に設定され、
オン状態に設定された前記第2のトランジスタを介して前記補助キャパシタの他端にグランドレベルの電圧が供給されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項1乃至10のいずれかにおいて、
前記コントロールゲート電圧の供給ノードと前記第1のキャパシタの他端との間に設けられた第1の選択トランジスタと、
前記コントロールドレイン電圧の供給ノードと前記第2のキャパシタの他端との間に設けられた第2の選択トランジスタと、
をさらに含み、
書き込み動作時には、
前記第1及び第2の選択トランジスタのゲート電極に選択電圧が供給され、前記第1及び第2の選択トランジスタがオン状態に設定され、
前記第1のキャパシタの他端には、オン状態に設定された前記第1の選択トランジスタを介して前記コントロールゲート電圧が供給され、
前記第2のキャパシタの他端には、オン状態に設定された前記第2の選択トランジスタを介して前記コントロールドレイン電圧が供給されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項1乃至11のいずれかにおいて、
前記補助キャパシタは、前記第1のキャパシタが形成される第1のキャパシタ形成領域の上方の領域に形成されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項12において、
前記第2のキャパシタが形成される第2のキャパシタ形成領域は、前記第1のキャパシタ形成領域の第1の方向側に形成され、
前記第2のキャパシタ形成領域は、その面積が前記第1のキャパシタ形成領域よりも狭いことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項13において、
前記第1の方向に直交する方向を第2の方向とした場合に、
前記検出トランジスタのゲート電極が形成される検出トランジスタ用ゲート電極形成領域は、前記第1のキャパシタ形成領域の前記第1の方向側であり、且つ、前記第2のキャパシタ形成領域の前記第2の方向側に形成されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 請求項14において、
前記第1の選択トランジスタのゲート電極が形成される第1の選択トランジスタ用ゲート電極形成領域は、前記第1のキャパシタ形成領域の前記第2の方向の逆側に形成され、
前記第2の選択トランジスタのゲート電極が形成される第2の選択トランジスタ用ゲート電極形成領域は、前記第2のキャパシタ形成領域の前記第2の方向の逆側であり、且つ、前記第1の選択トランジスタ用ゲート電極形成領域の前記第1の方向側に形成されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
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