JPH01289282A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPH01289282A
JPH01289282A JP63120061A JP12006188A JPH01289282A JP H01289282 A JPH01289282 A JP H01289282A JP 63120061 A JP63120061 A JP 63120061A JP 12006188 A JP12006188 A JP 12006188A JP H01289282 A JPH01289282 A JP H01289282A
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JP
Japan
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gate
floating gate
data
insulating film
voltage
Prior art date
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Application number
JP63120061A
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Japanese (ja)
Inventor
Hide Okubo
大久保 秀
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To electrically erase a stored data by means of a comparatively low erasure voltage by a method wherein one part of an insulating film between a floating gate and a diffusion region is formed to be thin as compared with other parts. CONSTITUTION:A gate oxide insulating film 66 is formed on a P-type silicon substrate 60 where a source diffusion region 69a and a drain diffusion region 69b have been formed. After that, a part of a tunnel film 85 is etched to the thinner than a film thickness of the gate oxide insulating film 66 and a floating gate 64, an insulating interlayer film 67 and a control gate 63 are formed on it. When the gate 63 is set to an earth voltage and a high viltage is applied to a source 62; a high electric field is applied to the tunnel film 65 formed between the diffusion region 69a and the floating gate 64 and the Fowler- Nordheim tunneling effect is caused. By this setup, a data can be erased electrically by means of a comparatively low erasure voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はデータの電気的な消去が可能なプログラマブル
読み出し専用記憶装置(以下、読み出し専用記憶装置を
ROMという。)などの半導体記憶装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to semiconductor memory devices such as programmable read-only memory devices (hereinafter referred to as ROM) in which data can be electrically erased.

[従来の技術] 消去可能であってプログラム可能なROM(以下、EP
ROMという。)は一般に紫外線消去型と電気的消去型
に分類することができる。ここで、上述の紫外線消去型
のEPROMは消去時において集積回路のパッケージに
紫外線を照射することによって記憶されたデータを消去
できるようになっている。この紫外線消去型のEPRO
Mは上述のように紫外線を通過させるパッケージを必要
とするため高価であるという欠点を有する。一方、電気
的消去型のEPr(OM(以下、EEFROMという。
[Prior art] Erasable and programmable ROM (hereinafter referred to as EP
It's called ROM. ) can be generally classified into ultraviolet erasing type and electrically erasing type. Here, the above-mentioned ultraviolet erasing type EPROM can erase stored data by irradiating the integrated circuit package with ultraviolet rays during erasing. This ultraviolet erasing type EPRO
As mentioned above, M has the disadvantage of being expensive because it requires a package that allows ultraviolet rays to pass through. On the other hand, electrically erasable EPr (OM) (hereinafter referred to as EEFROM).

)はパッケージとして安価なプラスチック材料を用いて
構成することができるため、製造コストを紫外線消去型
のEPROMに比較して低下できるという利点を有する
) can be constructed using an inexpensive plastic material as a package, so it has the advantage that manufacturing costs can be lowered compared to ultraviolet erasable EPROMs.

第4図は1980年のrssccにおいて提案されたE
EFROM(以下、第1の従来例という。
Figure 4 shows the E proposed at rsscc in 1980.
EFROM (hereinafter referred to as the first conventional example).

)の回路図であり、この第1の従来例のEEFROMは
選択用トランジスタM21とメモリ用トランジスタM2
2から構成される。
), and this first conventional example EEFROM has a selection transistor M21 and a memory transistor M2.
Consists of 2.

第5図(A)は特公昭62−3992において提案され
たEEPROMのトランジスタ(第2の従来例という。
FIG. 5A shows an EEPROM transistor proposed in Japanese Patent Publication No. 62-3992 (referred to as a second conventional example).

)の回路図であり、第5図(B)は第5図(A)のEE
PROMの構造を示す縦断面図である。この第2の従来
例のEEFROM35は、コントロールゲート33とフ
ローティングゲート34を有し、上述の第1の従来例の
EEPROMの選択用トランジスタを内蔵している。
), and FIG. 5(B) is the circuit diagram of FIG. 5(A).
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of a PROM. The EEFROM 35 of the second conventional example has a control gate 33 and a floating gate 34, and incorporates the selection transistor of the above-mentioned first conventional EEPROM.

第6図は、上記第2の従来例のEEPROMのトランジ
スタM41ないしM44を縦2個と横2個のマトリック
スのアレイ状に配置した回路を示す回路図である。第6
図において、行デコーダ45の各出力端子がワードライ
ン41.42に接続され、列デコーダ46の各出力端子
がビットライン43.44に接続される。上記ワードラ
イン41はEEPROMのトランジスタM41.M42
の各ゲートに接続され、ワードライン42はEEPRO
MのトランジスタM43.M44の各ゲートに接続され
る。また、上記ビットライン43はEEPROMのトラ
ンジスタM41.M43の各ドレインに接続され、ビッ
トライン44はEEPROMのトランジスタM42.M
44の各ドレインに接続される。さらに、EEPROM
のトランジスタM41ないしM44の各ソースはアース
に接続される。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a circuit in which the transistors M41 to M44 of the EEPROM of the second conventional example are arranged in a matrix array of two vertically and two horizontally. 6th
In the figure, each output terminal of row decoder 45 is connected to a word line 41.42, and each output terminal of column decoder 46 is connected to a bit line 43.44. The word line 41 is connected to the EEPROM transistor M41. M42
word line 42 is connected to each gate of EEPRO
M transistor M43. Connected to each gate of M44. Further, the bit line 43 is connected to the EEPROM transistor M41. The bit line 44 is connected to each drain of the EEPROM transistor M42. M
44 drains. Furthermore, EEPROM
The sources of transistors M41 to M44 are connected to ground.

以上のように構成された第2の従来例のEEPROMの
トランジスタM41をオフにプログラムする場合、行デ
コーダ45はワードライン41に例えば21Vのプログ
ラム電圧を印加し、またワードライン42をアース電位
とする。また列デコーダ46はビットライン43に例え
ば21Vのプログラム電圧を出力し、ビットライン44
をアース電位とする。
When programming off the transistor M41 of the second conventional EEPROM configured as described above, the row decoder 45 applies a programming voltage of, for example, 21 V to the word line 41 and sets the word line 42 to the ground potential. . Further, the column decoder 46 outputs a program voltage of, for example, 21V to the bit line 43, and
Let be the ground potential.

以上のようにプログラム電圧を印加することによす、ト
ランジスタM41のフローティングゲートとドレイン間
のドレイン端部においてアバランシェ破壊が生じ、この
アバランシェ破壊によって生じた熱電子がトランジスタ
M41のフローティングゲート34にトラップされる。
By applying the programming voltage as described above, avalanche breakdown occurs at the drain end between the floating gate and drain of transistor M41, and hot electrons generated by this avalanche breakdown are trapped in floating gate 34 of transistor M41. Ru.

このとき、フローティングゲート34と、P型シリコン
基板37との間のゲート絶縁膜36の厚さが比較的薄い
場合、21Vのプログラム電圧がトランジスタM43の
ドレインに印加されかつトランジスタM43のコントロ
ールゲートがアース電位とされているので、このトラン
ジスタM43において、ファウラーノードハイムトンネ
リング効果が生じ、これによって、例えばトランジスタ
M43に記憶されたデータを消去する可能性がある。従
って、上述のトランジスタM41のプログラム時にトラ
ンジスタM43のデータを誤って消去することを防止す
るために、上記各トランジスタM41ないしM44の各
ゲート絶縁膜36の厚さを一般に200Å以上とする必
要がある。しかしながら、上記EEPROMのトランジ
スタを小型化しかつ周辺回路を簡単化するためには、上
記EEPROMのトランジスタのゲート絶縁膜36の厚
さを薄くしかつプログラム時のドレイン電圧を低い電圧
とする必要がある。
At this time, if the thickness of the gate insulating film 36 between the floating gate 34 and the P-type silicon substrate 37 is relatively thin, a program voltage of 21V is applied to the drain of the transistor M43, and the control gate of the transistor M43 is connected to the ground. Since the transistor M43 is at a potential, a Fowler-Nordheim tunneling effect occurs, which may erase data stored in the transistor M43, for example. Therefore, in order to prevent the data of the transistor M43 from being erroneously erased when programming the transistor M41, the thickness of each gate insulating film 36 of each of the transistors M41 to M44 must generally be 200 Å or more. However, in order to downsize the EEPROM transistor and simplify the peripheral circuitry, it is necessary to reduce the thickness of the gate insulating film 36 of the EEPROM transistor and lower the drain voltage during programming.

第7図は特開昭62−3992号において提案されたE
EFROM(以下、第3の従来例という。
Figure 7 shows the E proposed in JP-A No. 62-3992.
EFROM (hereinafter referred to as the third conventional example).

)のトランジスタの回路図である。この第3の従来例の
EEFROMのトランジスタは、コントロールゲート5
3、ブローティングゲート54、イレースゲート55、
ドレイン51及びソース52から構成される。
) is a circuit diagram of a transistor. The transistor of this third conventional EEFROM has a control gate 5.
3. Bloating gate 54, erase gate 55,
It is composed of a drain 51 and a source 52.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述の第1の従来例のEEPROMは、
選択用トランジスタとメモリ用トランジスタの2個のト
ランジスタから構成されているので、該EEPROMの
トランジスタが比較的大きくなるという問題点があった
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned first conventional EEPROM has the following problems:
Since the EEPROM is composed of two transistors, a selection transistor and a memory transistor, there is a problem in that the transistors of the EEPROM are relatively large.

また、上述の第2の従来例のEEFROMにおいて、1
個のトランジスタのプログラム時に同一のビットライン
に接続される他方のトランジスタに記憶されたデータを
誤って消去することを防止するためには、比較的厚いゲ
ート絶縁膜36を形成するとともに、データを消去する
際、比較的高い消去電圧を必要とするという問題点があ
った。
Furthermore, in the EEFROM of the second conventional example described above, 1
In order to prevent data stored in the other transistor connected to the same bit line from being accidentally erased when programming one transistor, a relatively thick gate insulating film 36 is formed and the data is erased. When doing so, there was a problem in that a relatively high erase voltage was required.

さらに、第3の従来例のEEFROMは、上述のように
3個のゲート53ないし55を有しているので、3層の
ポリシリコン層を形成する必要があり、製造工程が複雑
になる。また、この第3の従来例のEEFROMは第2
の従来例のEEPROMと同様に、一般に500人程程
度比較的厚いゲート絶縁膜を形成する必要があるととも
に、比較的高い消去電圧を必要とするという問題点があ
った。
Furthermore, since the EEFROM of the third conventional example has three gates 53 to 55 as described above, it is necessary to form three polysilicon layers, which complicates the manufacturing process. Moreover, the EEFROM of this third conventional example has a second
Similar to the conventional EEPROM, there are problems in that it is generally necessary to form a relatively thick gate insulating film of about 500 layers, and a relatively high erase voltage is required.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、半導体記憶装置
の大きさを従来例に比較して小さくすることができると
ともに、上記ゲート絶縁膜を従来例に比べて薄くするこ
とができかつ比較的低い消去電圧で上記半導体記憶装置
に記憶されたデータを電気的に消去することができる半
導体記憶装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems, to make it possible to reduce the size of a semiconductor memory device compared to a conventional example, and to make the gate insulating film thinner than a conventional example. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can electrically erase data stored in the semiconductor memory device with a relatively low erase voltage.

[課題を解決するための手段] 本発明は、半導体基板内に所定の間隔を離れて形成され
る第1の電極と第2の電極のための第1と第2の拡散領
域と、上記第1と第2の拡散領域上に第1の絶縁膜を介
して形成されるフローティングゲートと、上記フローテ
ィングゲート上に第2の絶縁膜を介して形成されるコン
トロールゲートと、上記第1と第2の拡散領域にそれぞ
れ接続される第1と第2の電極を備えた半導体記憶装置
において、上記フローティングゲートと上記第1の拡散
領域との間の上記第1の絶縁膜の一部を上記第1の絶縁
膜の他の部分に比較して薄く形成することを特徴とする
[Means for Solving the Problems] The present invention provides first and second diffusion regions for a first electrode and a second electrode formed at a predetermined distance apart in a semiconductor substrate; a floating gate formed on the first and second diffusion regions via a first insulating film; a control gate formed on the floating gate via a second insulating film; In the semiconductor memory device, a portion of the first insulating film between the floating gate and the first diffusion region is connected to the first diffusion region. It is characterized by being formed thinner than other parts of the insulating film.

上記発明において、上記第1の電極と上記第2の電極間
と上記第1の電極と上記コントロールゲート間にそれぞ
れ所定の直流電圧を印加して上記フローティングゲート
に電子をトラップさせてデータの書き込みを行い、上記
コントロールゲートと上記第1の電極間に所定の直流電
圧を印加して上記フローティングゲートにトラップされ
た電子を消去させてデータの消去を行うことを特徴とす
る。
In the invention, data is written by applying predetermined DC voltages between the first electrode and the second electrode and between the first electrode and the control gate to trap electrons in the floating gate. The data is erased by applying a predetermined DC voltage between the control gate and the first electrode to erase the electrons trapped in the floating gate.

また上記発明において、上記コントロールゲートと上記
第1の電極間に高電圧を印加して上記フローティングゲ
ートにトラップされた電子を消去させてデータの消去を
行った後、上記第1と第2の拡散領域間の上記半導体基
板内のチャンネル部への不純物の注入量を変化すること
より上記半導体記憶装置のしきい値電圧を変化すること
を特徴とする。
Further, in the above invention, after erasing data by applying a high voltage between the control gate and the first electrode to erase electrons trapped in the floating gate, the first and second diffusion The method is characterized in that the threshold voltage of the semiconductor memory device is changed by changing the amount of impurity implanted into the channel portion in the semiconductor substrate between regions.

[作用] 以上のように構成した半導体記憶装置において、上記第
1の電極と上記第2の電極間と上記第1の電極と上記コ
ントロールゲート間にそれぞれ例えばデータ読み出し電
圧よりも高い所定の直流電圧を印加したとき、上記第2
の電極の端部にアバランシェ破壊が生じ、上記アバラン
シェ破壊によって生じた電子が上記フローティングゲー
トにトラップされて、データの書き込みが行なわれる。
[Operation] In the semiconductor memory device configured as above, a predetermined DC voltage higher than, for example, a data read voltage is applied between the first electrode and the second electrode and between the first electrode and the control gate, respectively. When the above second
Avalanche breakdown occurs at the end of the electrode, and electrons generated by the avalanche breakdown are trapped in the floating gate to write data.

次いで、上記コントロールゲートと上記第1の電極間に
所定の直流電圧を印加したとき、上記のように薄く形成
された上記フローティングゲートと上記第1の拡散領域
との間の第1の絶縁膜の一部において、ファウラーノー
ドハイムトンネリング効果が生じる。上記フローティン
グゲートにトラップされていた電子が上記トンネリング
効果によって上記第1の電極の拡散領域を介して第1の
電極に移動し、これによって上記フローティングゲート
にトラップされた電子が消去し、これによってデータの
消去が行なわれる。
Next, when a predetermined DC voltage is applied between the control gate and the first electrode, the first insulating film between the floating gate formed thinly as described above and the first diffusion region changes. In some cases, a Fowler-Nordheim tunneling effect occurs. The electrons trapped in the floating gate move to the first electrode via the diffusion region of the first electrode due to the tunneling effect, thereby erasing the electrons trapped in the floating gate, thereby causing data is erased.

また、上記データの消去をおこなった後、上記第1と第
2の拡散領域間の上記半導体基板内のチャンネル部への
不純物の注入量を変化することにより、上記半導体記憶
装置のしきい値電圧を変化することができる。従って、
上記データの消去において上記半導体記憶装置のフロー
ティングゲートにトラップされた電子の電荷量以上に消
去されて正孔がトラップされた電子の過消失状聾となり
、上記半導体記憶装置がデプレッションモードの特性と
なることを、上述のしきい値電圧の制御によって防止す
ることができる。
Further, after the data is erased, the threshold voltage of the semiconductor memory device can be increased by changing the amount of impurity implanted into the channel portion in the semiconductor substrate between the first and second diffusion regions. can change. Therefore,
In erasing the data, more charges are erased than the amount of electrons trapped in the floating gate of the semiconductor memory device, resulting in a state of over-disappearance of trapped electrons, and the semiconductor memory device exhibits depletion mode characteristics. This can be prevented by controlling the threshold voltage described above.

[実施例] 第1図(A)は本発明の一実施例であるEEPROMの
NチャンネルMO9電界効果トランジスタ(以下、N 
M OS F E Tという。)の回路図であり、第1
図(B)は第1図(A)のEEPROMのNMOSFE
Tの構造を示す縦断面図である。
[Embodiment] FIG. 1(A) shows an N-channel MO9 field effect transistor (hereinafter referred to as N
It's called MOS FET. ) is the circuit diagram of the first
Figure (B) shows the NMOSFE of the EEPROM in Figure 1 (A).
It is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of T.

このNMOSFETは、ドレイン61と、ソース62と
、コントロールゲート63と、フローティングゲート6
4の各電極から構成され、P型シリコン基板60のソー
スの拡散領域69上であってフローティングゲート64
の下側にファウラー・ノードハイムトンネリング効果が
生じることが可能な膜厚80〜150人の比較的薄い絶
縁膜(以下、トンネル膜という。)65を形成したこと
を特徴としている。
This NMOSFET has a drain 61, a source 62, a control gate 63, and a floating gate 6.
The floating gate 64 is formed of 4 electrodes on the source diffusion region 69 of the P-type silicon substrate 60.
It is characterized in that a relatively thin insulating film (hereinafter referred to as a tunnel film) 65 with a thickness of 80 to 150 thick is formed below the film so that the Fowler-Nordheim tunneling effect can occur.

以下、本実施例のEEPr(OMのNMOS P ET
の製造方法について説明する。
Hereinafter, the EEPr (OM's NMOS PET
The manufacturing method will be explained.

まず、P型シリコン基板60上にフィールド酸化膜70
を形成した後、後に形成されろコントロールゲート63
の直下部に例えば注入量5×lOl 1 / c m″
〜1xlO′3/cffl″のボロンを注入エネルギー
50KeVで注入する。この不純物であるボロンの注入
量を変化することにより、すなわち、後に形成される両
拡散領域69a、69b間に位置するチャンネル部への
注入量を変化することにより、記憶されたデータを消去
した後のNMOS FETのしきい値電圧vthを制御
することができる。
First, a field oxide film 70 is formed on a P-type silicon substrate 60.
After forming the control gate 63, which will be formed later.
For example, injection volume 5×lOl 1/cm″
~1xlO'3/cffl" of boron is implanted at an implantation energy of 50 KeV. By changing the implantation amount of this impurity boron, that is, into the channel portion located between both diffusion regions 69a and 69b that will be formed later. By changing the implantation amount of , it is possible to control the threshold voltage vth of the NMOS FET after erasing the stored data.

さらに、上記ソースの拡散領域69aの第1図(B)の
図上右側上であって、形成されるトンネル膜65の直下
部に、例えば注入量8 X l 014/cm”のヒ素
を注入エネルギー70KeVで注入する。
Furthermore, arsenic is implanted with an implantation energy of, for example, 8 x 1014/cm'' into the upper right side of the source diffusion region 69a in FIG. 1B and directly below the tunnel film 65 to be formed. Implant at 70KeV.

次いで、ソースの拡散領域69aとドレインの拡散領域
69bが形成されたP型シリコン基板60上に、厚さ約
300人のゲート酸化絶縁膜66を形成した後、上記形
成されたゲート酸化絶縁膜66におけるトンネル膜65
の部分を他のゲート酸化絶縁膜66の膜厚よりも、例え
ば80人〜150人の比較的薄い膜厚となるようにエツ
チングを行う。ここで、トンネル膜65の部分は上記ソ
ース62の拡散領域69a上に位置する。
Next, a gate oxide insulating film 66 with a thickness of approximately 300 layers is formed on the P-type silicon substrate 60 on which the source diffusion region 69a and the drain diffusion region 69b are formed, and then the gate oxide insulating film 66 formed as described above is tunnel membrane 65 in
Etching is performed so that the thickness of the gate oxide insulating film 66 is relatively thinner than that of the other gate oxide insulating film 66 by, for example, 80 to 150 layers. Here, a portion of the tunnel film 65 is located on the diffusion region 69a of the source 62.

さらに、トンネル酸化膜65の部分がエツチングされた
ゲート酸化膜66に対して、例えば温度950℃で1時
間にわたって希釈酸化の処理を行い、トンネル膜65を
形成する。
Further, the gate oxide film 66 from which the tunnel oxide film 65 has been etched is subjected to dilute oxidation treatment at a temperature of 950° C. for one hour, for example, to form the tunnel film 65.

次いで、ゲート酸化膜66及びトンネル膜65上にフロ
ーティングゲート64を形成する。さらに、フローティ
ングゲート64上に所定の膜厚の絶縁層間膜67を形成
した後、上記絶縁層間膜67上に、コントロールゲート
63を形成する。ここで、上述のようにトンネル膜65
の膜厚をゲート酸化絶縁膜66の膜厚に比べて薄く形成
しているので、トンネル膜65の直上部に位置するフロ
ーティングゲート64とコントロールゲート63の1部
分64a、63aが下側に突出した形状となる。
Next, a floating gate 64 is formed on the gate oxide film 66 and the tunnel film 65. Furthermore, after forming an insulating interlayer film 67 of a predetermined thickness on the floating gate 64, a control gate 63 is formed on the insulating interlayer film 67. Here, as described above, the tunnel film 65
Since the thickness of the gate oxide insulating film 66 is smaller than that of the gate oxide insulating film 66, parts 64a and 63a of the floating gate 64 and the control gate 63 located directly above the tunnel film 65 protrude downward. It becomes the shape.

さらに、上記コントロールゲート63をマスクとして用
いて、例えば注入量6 X I O”7cm”のヒ素を
P型シリコン基板60に注入エネルギー70KeVで注
入して、ゲート63.64の直下部を間に挟んで一対の
N型拡散領域69a、69bを形成する。ここで、第1
図(B)の図上左側の拡散領域69aがソースの拡散領
域であり、図上右側の拡散領域69bがドレインの拡散
領域である。ここで、拡散領域69aの図上右側上に、
トンネル膜65、フローティングゲート64の突出部6
4a1及びコントロールゲート63の突出部63aが位
置するように、拡散領域69aが形成される。
Furthermore, using the control gate 63 as a mask, arsenic is implanted into the P-type silicon substrate 60 with an implantation energy of 70 KeV, for example, at an implantation amount of 6×I O "7 cm", and the implant is placed directly under the gate 63.64 in between. A pair of N-type diffusion regions 69a and 69b are then formed. Here, the first
The diffusion region 69a on the left side of the figure (B) is a source diffusion region, and the diffusion region 69b on the right side of the figure is a drain diffusion region. Here, on the upper right side of the diffusion region 69a in the figure,
Tunnel film 65, protrusion 6 of floating gate 64
Diffusion region 69a is formed such that protrusion 63a of control gate 63 and 4a1 are located.

また拡散領域69aは拡散領域69bの図上横方向、の
長さよりも長い図上横方向の長さを有する。
Further, the diffusion region 69a has a length in the horizontal direction in the drawing that is longer than the length in the horizontal direction in the drawing of the diffusion region 69b.

最後にコントロールゲート63上に絶縁膜68を形成し
た後、上記拡散領域69a、69b上にそれぞれコンタ
クトホール62h、6thを公知の方法で形成する。次
いで、コンタクトホール62h。
Finally, after forming an insulating film 68 on the control gate 63, contact holes 62h and 6th are formed on the diffusion regions 69a and 69b, respectively, by a known method. Next, contact hole 62h.

61hにそれぞれアルミニウム電極を挿入形成し、これ
によってそれぞれソース62とドレイン61を形成する
Aluminum electrodes are inserted and formed in 61h, respectively, thereby forming a source 62 and a drain 61, respectively.

以上のように構成されたNMOSFETの動作について
、(1)データのプログラム動作及び(2)データの消
去動作に別けて以下に説明する。
The operation of the NMOSFET configured as described above will be explained below separately into (1) data programming operation and (2) data erasing operation.

(1)データのプログラム動作 このEEPROMのNMOSFETをオフにプログラム
してデータを書き込む場合、このNMOSFETのドレ
イン61とゲート63にともに例えば+2.5Vの高電
圧Vl)りを印加するとともに、上記NMOSFETの
ソース62をアース電位とする。このとき、上記NMO
SFETのドレイン61とコントロールゲート63間に
おいてアバランシェ破壊が生じ、このアバランシェ破壊
によって発生した熱電子がフローティングゲート64に
トラップされる。ここで、第1図(B)に示すように、
フローティングゲート64の周囲は絶縁膜66.67.
68で覆われているので、上記トラップされた電子は詳
細後述するようにソース62に例えば高電圧Vl)I)
を印加しない限り通常の状態では消失しない。
(1) Data programming operation When programming the NMOSFET of this EEPROM to OFF and writing data, a high voltage Vl) of, for example, +2.5V is applied to both the drain 61 and gate 63 of this NMOSFET, and the The source 62 is set at ground potential. At this time, the above NMO
Avalanche breakdown occurs between the drain 61 and control gate 63 of the SFET, and hot electrons generated by this avalanche breakdown are trapped in the floating gate 64. Here, as shown in FIG. 1(B),
The floating gate 64 is surrounded by insulating films 66, 67 .
68, the trapped electrons are applied to the source 62, for example, at a high voltage Vl)I), as will be described in detail later.
It does not disappear under normal conditions unless .

以上のようにフローティングゲート64に熱電子がトラ
ップされたEEPROMのNMOSFETのしきい値電
圧vthは例えば5Vである通常のデータ読み出し電圧
よりも高い、例えば6Vないし9Vの電圧値となる。従
って、このNMOS FETのゲートに例えば5Vのデ
ータ読み出し電圧を印加しても、このNMOSFETは
オン状態にならず、オフ状態を維持する。
As described above, the threshold voltage vth of the NMOSFET of the EEPROM in which hot electrons are trapped in the floating gate 64 has a voltage value of, for example, 6V to 9V, which is higher than the normal data read voltage of, for example, 5V. Therefore, even if a data read voltage of, for example, 5V is applied to the gate of this NMOS FET, this NMOS FET does not turn on, but maintains an off state.

(2)データの消去動作 上述のようにオフにプログラムされたEEPROMのN
MOSFETのデータを消去する場合、このNMOSF
ETのドレイン61をフローティング状態又はアース電
位とし、ゲート63をアース電位とし、ソース62に例
えば12.5Vの高電圧Vl)l)を印加する。このと
き、ソース62の拡散領域69aとフローティングゲー
ト64間に形成されたトンネル膜65に上記高電圧vp
pによる高電界が加わり、ファウラーノードハイムトン
ネリング効果が生じ、これによって、フローティングゲ
ート64からソース62に電子が移動する。
(2) Data erasure operation
When erasing the data of MOSFET, this NMOSF
The drain 61 of the ET is set in a floating state or at ground potential, the gate 63 is set at ground potential, and a high voltage Vl)l) of, for example, 12.5 V is applied to the source 62. At this time, the high voltage vp is applied to the tunnel film 65 formed between the diffusion region 69a of the source 62 and the floating gate 64.
The addition of a high electric field due to p causes the Fowler-Nordheim tunneling effect, which causes electrons to move from the floating gate 64 to the source 62.

従って、上記フローティングゲート64にトラップされ
ていた電子が消去する。
Therefore, the electrons trapped in the floating gate 64 are erased.

ここで、消失する電子の電荷量を制御することがむずか
しいため、トラップされた電子の電荷量以上に消去され
、これによって、正孔がトラップされた状態(以下、過
消失状態という。)となっている。従って、この状態の
NMOSFETはデプレッションモードの特性を有する
Here, since it is difficult to control the amount of charge of the electrons that disappear, more charge is erased than the amount of charge of the trapped electrons, resulting in a state in which holes are trapped (hereinafter referred to as an over-disappearance state). ing. Therefore, the NMOSFET in this state has depletion mode characteristics.

上記NMO3FETがデプレッションモードになること
を回避するため、第1の従来例においては選択用トラン
ジスタが必要であるが、本実施例においてはチャンネル
のドープ量を変化してしきい値電圧vthを制御するこ
とにより、上記しきい値電圧vthを約1〜2Vになる
ように設定する。
In order to prevent the NMO3FET from entering the depletion mode, a selection transistor is required in the first conventional example, but in this example, the threshold voltage vth is controlled by changing the doping amount of the channel. As a result, the threshold voltage vth is set to approximately 1 to 2V.

以上のように設定されたNMOSFETに記憶されたデ
ータを読み出す際にNMOSFETのゲートにデータ読
み出し電圧を印加すると該NMO5FETがオンとなり
、NMOSFETのゲートを例えばアース電位とするこ
とにより該NMO8FETがオフとなる。従って、この
EEPROMのNMOSFETに洛納されたデータを消
去することができろ。
When reading data stored in the NMOSFET set as above, applying a data read voltage to the gate of the NMOSFET turns on the NMO5FET, and setting the gate of the NMOSFET to, for example, ground potential turns off the NMO8FET. . Therefore, it is possible to erase the data stored in the NMOSFET of this EEPROM.

第2図は上記第1図(A)及び(B)の4個のEEPR
OMのNMOSI”ET M71ないしM74をマトリ
ックス・アレイ状に配置した第1の実施例を示す回路図
である。
Figure 2 shows the four EEPRs in Figure 1 (A) and (B) above.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment in which OM NMOSI"ET M71 to M74 are arranged in a matrix array. FIG.

第2図において、行デコーダ76の各出力端子はワード
ライン71.72に接続され、列デコーダ77の各出力
端子はビットライン73.74に接続される。ワードラ
イン71はNMOSFETM71.M72の各ゲートに
接続され、ワードライン72はNMOS F E T 
M 73 、M 74の各ゲートに接続される。ビット
ライン73は、NMOSFET M71.M73の各ド
レインに接続され、ビットライン74はNMOSFET
 M72.M74の各ドレインに接続される。さらに、
NMOSFETM71ないしM74の各ソースはともに
接続されてイレースライン75を介して消去回路78の
出力端子に接続される。
In FIG. 2, each output terminal of row decoder 76 is connected to a word line 71.72, and each output terminal of column decoder 77 is connected to a bit line 73.74. Word line 71 is NMOSFETM71. connected to each gate of M72, word line 72 is connected to each gate of NMOS FET
Connected to each gate of M 73 and M 74. Bit line 73 is connected to NMOSFET M71. connected to each drain of M73, bit line 74 is an NMOSFET
M72. Connected to each drain of M74. moreover,
The sources of NMOSFETM71 to M74 are connected together and connected to the output terminal of erase circuit 78 via erase line 75.

以上のように構成されたEEPROMにおいて、すべて
のNMOSFET M71ないしM74に記憶されてい
るデータを消去した後、1個のNMOSFET M71
をオフにプログラムする場合の動作について以下に説明
する。
In the EEPROM configured as above, after erasing the data stored in all NMOSFETs M71 to M74, one NMOSFET M71
The operation when programming off is described below.

まず、行デコーダ76はワードライン7!、72をアー
ス電位とし、列デコーダ77はビットライン73.74
をフローティング状態又はアース電位とする。次いで、
消去回路78はイレースライン75に例えば+12.5
Vである高電圧vppを印加する。これによって、すべ
てのNMOS FETM71ないしM74のフローティ
ングゲート64にトラップされていた電子がファウラー
ノードハイムトンネリング効果によりソース6Iに移動
し、このとき、フローティングゲート64にトラップさ
れていた電子が消去する。
First, row decoder 76 operates on word line 7! , 72 are at ground potential, and the column decoder 77 is connected to the bit lines 73, 74.
is in a floating state or at ground potential. Then,
The erase circuit 78 applies +12.5 to the erase line 75, for example.
A high voltage vpp of V is applied. As a result, the electrons trapped in the floating gates 64 of all NMOS FETs M71 to M74 move to the source 6I due to the Fowler-Nordheim tunneling effect, and at this time, the electrons trapped in the floating gates 64 are erased.

次いで、データの書き込み動作を行うため、行デコーダ
76はワードライン71に上記高電圧Vppを印加し、
一方、列デコーダ77はビットライン73に上記高電圧
vppを印加する。また、消去回路78はイレースライ
ン75をアース電位とする。このデータの書き込み動作
は従来例と同様であり、第2図のEEPROMの1個の
NMOSFETM71のみにおいて、該NMOSF’E
T M71のコントロールゲート63とドレイン61と
の間のドレイン61端部においてアバランシェ破壊が生
じ、このアバランシェ破壊により熱電子を発生する。こ
の発生された熱電子はフローティングゲート64にトラ
ップされ、上述と同様に、このNMOSFET M71
のしきい値電圧vthが例えば+5Vである通常のデー
タ読み出し電圧よりら高い、例えば+6V〜+9Vの電
圧となる。
Next, in order to perform a data write operation, the row decoder 76 applies the high voltage Vpp to the word line 71,
Meanwhile, the column decoder 77 applies the high voltage vpp to the bit line 73. Further, the erase circuit 78 sets the erase line 75 to the ground potential. This data writing operation is similar to the conventional example, and in only one NMOSFETM71 of the EEPROM in FIG.
Avalanche breakdown occurs at the end of the drain 61 between the control gate 63 and the drain 61 of the TM71, and this avalanche breakdown generates thermoelectrons. These generated thermoelectrons are trapped in the floating gate 64, and as described above, this NMOSFET M71
The threshold voltage vth is higher than the normal data read voltage, which is, for example, +5V, and is, for example, a voltage of +6V to +9V.

一方、残りの3個のNMOSFET M72ないしM7
4のしきい値電圧は例えば+3■である電圧に保持され
た状態にあり、該3個のNMOSF’ETM72ないし
M74はオフにプログラムされず、データが書き込まれ
ない。
Meanwhile, the remaining three NMOSFETs M72 to M7
The threshold voltage of 4 is held at a voltage of, for example, +3.sup.4, and the three NMOSF'ETMs 72 to M74 are not programmed off and no data is written.

次いで、上記EEFROMの1個のNMOS FET(
以下、選択されたNMOSFETという。)からデータ
を読み出す場合においては、行デコーダ76はデータを
読み出すNMOSFETに接続されたワードライン(以
下、選択されたワードラインという。)に例えば+5V
であるHレベルのデータ読み出し電圧を印加し、一方、
データを読み出すNMOSFETに接続されないワード
ライン(以下、選択されないワードラインという。)を
アース電位とする。また消去回路78はイレースライン
75をアース電位とする。
Next, one NMOS FET (
Hereinafter, it will be referred to as the selected NMOSFET. ), the row decoder 76 applies, for example, +5V to the word line (hereinafter referred to as the selected word line) connected to the NMOSFET from which the data is read.
A data read voltage of H level is applied, and on the other hand,
Word lines that are not connected to NMOSFETs from which data is read (hereinafter referred to as unselected word lines) are set to ground potential. Further, the erase circuit 78 sets the erase line 75 to the ground potential.

次いで、データを読み出すNMOSFETに接続された
ビットライン(以下、選択されたビットラインという。
Next, a bit line (hereinafter referred to as a selected bit line) connected to an NMOSFET from which data is read.

)のみをセンスアンプ(図示せず。)に接続し、上記選
択されたNMOSFETのソースに接続された上記選択
されたビットラインの電圧をセンスアンプに送出する。
) is connected to a sense amplifier (not shown), and the voltage of the selected bit line connected to the source of the selected NMOSFET is sent to the sense amplifier.

これによって、上記選択されたNMOSFETのデータ
を読み出すことができる。ここで、上記選択されたNM
OSFETがオフにプログラムされている場合、上記デ
ータ読み出し電圧が上記選択されたワードラインを介し
て上記選択されたNMOSFETのゲートに印加された
場合であってら、上記選択されたNMOSFETがオフ
状態のままであり、上記選択されたNMOSFETに接
続される上記選択されたビットラインがプルアップされ
た例えば+5VのHレベルの電圧である。
Thereby, the data of the selected NMOSFET can be read. Here, the above selected NM
If the OSFET is programmed off, the selected NMOSFET remains off even if the data read voltage is applied to the gate of the selected NMOSFET via the selected word line. The selected bit line connected to the selected NMOSFET is pulled up to an H level voltage of +5V, for example.

また、上記選択されたNMOSFETがオフにプログラ
ムされていない場合、上記選択されたワードラインに上
記データ読み出し電圧が印加されたとき、上記選択され
たNMOSFETがオンとなり、上記選択されたNMO
SFETに接続される上記選択されたビットラインがア
ース電位となる。従って、以上のように、上記選択され
たNMOSFETがオフにプログラムされた状態及びオ
フにプログラムされていない状態に応じて、上記選択さ
れたビットラインがそれぞれHレベルの電圧、及びアー
ス電位となり、これによって、上記選択されたN M 
OS F E Tからデータを上記センスアンプによっ
て読み出すことができる。
Additionally, if the selected NMOSFET is not programmed off, when the data read voltage is applied to the selected word line, the selected NMOSFET is turned on and the selected NMOSFET is turned on.
The selected bit line connected to the SFET is at ground potential. Therefore, as described above, depending on whether the selected NMOSFET is programmed off or not programmed off, the selected bit line becomes the H level voltage and the ground potential, respectively. The above selected N M
Data can be read from the OS FET by the sense amplifier.

第3図は上記第1図(A)及び(B)の4個のEEPR
OMのNMOSFET M81ないしMB2をマトリッ
クスアレイ状に配置した第2の実施例を示す回路図であ
る。
Figure 3 shows the four EEPRs shown in Figure 1 (A) and (B) above.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a second embodiment in which OM NMOSFETs M81 to MB2 are arranged in a matrix array.

第3図において、行デコーダ86の各出力端子はワード
ライン81.82に接続され、列デコーダ87の各出力
端子はビットライン83.84に接続される。ワードラ
イン81はNMOSFETM81.MB2の各ゲートに
接続され、ワードライン82はNMOSFET MB2
.84の各ゲートに接続される。またビットライン83
はNMOSFET M81.MB2の各ソースに接続さ
れ、ビットライン84はNMO8FETM821M84
の各ソースに接続される。さらに、NMOS FETM
81ないしMB2の各ドレインはともに接続されてリセ
ットライン85を介してリセット回路88の出力端子に
接続される。
In FIG. 3, each output terminal of row decoder 86 is connected to a word line 81.82, and each output terminal of column decoder 87 is connected to a bit line 83.84. Word line 81 is NMOSFETM81. Word line 82 is connected to each gate of NMOSFET MB2.
.. 84 gates. Also bit line 83
is NMOSFET M81. Connected to each source of MB2, bit line 84 is NMO8FETM821M84
connected to each source. Furthermore, NMOS FETTM
The drains of 81 to MB2 are connected together and connected to the output terminal of a reset circuit 88 via a reset line 85.

以上のように構成されたEEFROMにおいて、すべて
のNMOSFET M81ないしMB2をオフにプログ
ラムし、ずなわちすべてのNMOSFET M81ない
しMB2にデータを書き込んだ後、NMOSFET M
81に記憶されたデータを消去する動作について以下に
説明する。
In the EEFROM configured as above, after programming all NMOSFETs M81 to MB2 off, that is, writing data to all NMOSFETs M81 to MB2, NMOSFET M
The operation of erasing data stored in 81 will be described below.

まず、行デコーダ86はすべてのワードライン81.8
2に例えば+12.5Vである高電圧Vl)pを印加し
、一方、列デコーダ87は、すべてのヒツトライン83
.84をアース電位とする。次いで、リセット回路88
は、リセットライン85に例えば++ 2.5Vである
高電圧Vl)l)を印加する。これによッテ、すべて(
7)NMOSFET M81ないしMB2のフローティ
ングゲートとドレイン間におけるドレイン端部において
アバランシェ破壊現象が生じ、このアバランシェ破壊現
象によって発生した熱電子がフローティングゲートにト
ラップされ、このとき上述のように、すべてのNMOS
FETのしきい値電圧vthが例えば5vの通常のデー
タ読み出し電圧よりも高い、例えば+6■から+9Vの
電圧となる。
First, row decoder 86 decodes all word lines 81.8
2 is applied with a high voltage Vl)p, for example +12.5V, while the column decoder 87 applies a high voltage Vl)p to all the hit lines 83
.. 84 is set to ground potential. Next, the reset circuit 88
applies a high voltage Vl)l), for example ++2.5V, to the reset line 85. This is all (
7) Avalanche breakdown occurs at the drain end between the floating gate and drain of NMOSFET M81 or MB2, and the hot electrons generated by this avalanche breakdown are trapped in the floating gate, and at this time, as described above, all NMOS
The threshold voltage vth of the FET is higher than the normal data read voltage of 5V, for example, from +6V to +9V.

次いで、1個のNMOSFET M81に記憶されたデ
ータを消去するため、行デコーダ86はワードライン8
1をアース電位とし、一方、ワードライン82をフロー
ティング状態とし、また列デコーダ87はビットライン
83に例えば12゜5Vの高電圧Vl)l)を印加し、
一方、ビットライン84をアース電位とする。このとき
、上記選択されたNMOSFET M81のフローティ
ングゲートとソースの拡散領域69a、69b間に形成
されたトンネル膜に上記高電圧vppによって高電界が
印加され、これによって、上述と同様にNMOSFET
 M81のフローティングゲートにトラップされた電子
が消失する。従って、1個のNMOSFET M81に
記憶されたデータを消失させ、一方、残りの3個のNM
OSFET MB2ないしMB2に記憶されたデータを
そのまま保持状態とする。
Row decoder 86 then deactivates word line 8 to erase the data stored in one NMOSFET M81.
1 is at ground potential, while the word line 82 is in a floating state, and the column decoder 87 applies a high voltage Vl)l) of, for example, 12°5 V to the bit line 83,
On the other hand, the bit line 84 is set to ground potential. At this time, a high electric field is applied by the high voltage vpp to the tunnel film formed between the floating gate and source diffusion regions 69a and 69b of the selected NMOSFET M81, thereby causing the NMOSFET M81 to
The electrons trapped in the floating gate of M81 disappear. Therefore, the data stored in one NMOSFET M81 is erased, while the remaining three NMOSFETs
The data stored in OSFET MB2 or MB2 is held as is.

次いで、上記EEFROMの1個の選択されたNMOS
FETからデータを読み出す場合においては、列デコー
ダ86はデータを読み出すNMOSFETに接続された
ワードライン(以下、選択されたワードラインという。
Then, one selected NMOS of the above EEFROM
When reading data from a FET, column decoder 86 selects a word line (hereinafter referred to as a selected word line) connected to the NMOSFET from which data is to be read.

)に例えば+5■であるHレベルのデータ読み出し電圧
を印加し、−方、データを読み出すNMOSFETに接
続されないワードライン(以下、選択されないワードラ
インという。)をアース電位とする。また、リセット回
路88はリセットライン85をアース電位とする。
) is applied with an H-level data read voltage of, for example, +5■, and the negative word line (hereinafter referred to as an unselected word line) not connected to the NMOSFET from which data is read is grounded. Further, the reset circuit 88 sets the reset line 85 to ground potential.

次いで、上記選択されたNMOSFETに接続されたビ
ットライン(以下、選択されたビットラインという。)
のみをセンスアンプに接続し、上記選択されたNMOS
FETのソースに接続された上記選択されたビットライ
ンの電圧をセンスアンプに送出する。これによって、上
記選択されたNMOSFETのデータを読み出すことが
できる。
Next, the bit line connected to the selected NMOSFET (hereinafter referred to as the selected bit line).
Connect only the above selected NMOS to the sense amplifier.
The voltage of the selected bit line connected to the source of the FET is sent to the sense amplifier. Thereby, the data of the selected NMOSFET can be read.

ここで、上記選択されたNMOSFETがオフにプログ
ラムされている場合において、上記データ読み出し電圧
が上記選択されたワードラインを介して上記選択された
NMOSFETのゲートに印加された場合であっても、
上記選択されたNMOSFETがオフ状態のままであり
、上記選択されたNMOSFETに接続される上記選択
されたビットラインがプルアップされた例えば+5■で
あるHレベルの電圧である。
Here, even if the data read voltage is applied to the gate of the selected NMOSFET via the selected word line when the selected NMOSFET is programmed off,
The selected NMOSFET remains in the off state, and the selected bit line connected to the selected NMOSFET is pulled up to an H level voltage, for example +5.

また、上記選択されたNMOSFETがオフにプログラ
ムされていない場合において、上記データ読み出し電圧
が印加されたとき、上記選択されたNMOSFETがオ
ンとなり、上記選択されたNMOSFETに接続される
上記選択されたビットラインがアース電位となる。
Further, when the selected NMOSFET is not programmed to turn off, when the data read voltage is applied, the selected NMOSFET is turned on, and the selected bit is connected to the selected NMOSFET. The line is at ground potential.

以上のように、上記選択されたNMOSPETがオフに
プログラムされた状態及びオフにプログラムされていな
い状態に応じて、上記選択されたビットラインがそれぞ
れHレベルの電圧及びアース電位となり、これによって
、上記選択されたNMOSFETからデータを上3己セ
ンスアンプ(こよって読み出すことができる。
As described above, depending on the state in which the selected NMOSPET is programmed off and the state in which it is not programmed off, the selected bit line becomes the H level voltage and the ground potential, respectively. Data can be read from the selected NMOSFET by the upper three sense amplifiers.

第3図のように構成した第2の実施例の回路においては
、選択されないワードラインをフローティング状態でプ
ログラムしており、このとき、上記選択されないワード
ラインとビットラインとの静電容量結合により、上記ワ
ードラインの電圧が上昇し、上記EEPROMのNMO
SFETからデータを読み出す際に誤ったデータを読み
出す可能性がある。従って、各ワードラインと各ビット
ラインとの間の距離を長くすることによって静電容量の
結合量を少なくするように上記各ワードラインと上記各
ビットラインを形成する必要がある。
In the circuit of the second embodiment configured as shown in FIG. 3, unselected word lines are programmed in a floating state, and at this time, due to capacitance coupling between the unselected word lines and bit lines, The voltage on the word line increases and the NMO of the EEPROM
There is a possibility that incorrect data will be read when reading data from the SFET. Therefore, it is necessary to form each word line and each bit line so as to reduce the amount of capacitance coupling by increasing the distance between each word line and each bit line.

従って、第2の実施例の回路の設計時においては、上述
のように誤動作を生じないように構成する必要がある。
Therefore, when designing the circuit of the second embodiment, it is necessary to configure it so as to prevent malfunctions as described above.

以上説明したように、フローティングゲート64の直下
であってソース62の拡散領域69a上にトンネル膜6
5を形成してEEPROMのNMOSFETを構成した
ので、第1の従来例のように選択用トランジスタを備え
る必要がないとともに、フローティングゲート64とソ
ース62の拡散領域69aとの間の絶縁膜であるトンネ
ル膜65を例えば80人〜150人の程度の従来例に比
べて薄い絶縁膜で構成することができる。従って、EE
PROMのデータを消去するための消去電圧を従来例に
比べて低い電圧とすることができるという利点がある。
As explained above, the tunnel film 6 is directly under the floating gate 64 and on the diffusion region 69a of the source 62.
5 to configure the NMOSFET of the EEPROM, there is no need to provide a selection transistor unlike the first conventional example, and the tunnel, which is an insulating film between the floating gate 64 and the diffusion region 69a of the source 62, is not required. The film 65 can be made of an insulating film that is thinner than the conventional example in which the number of people is approximately 80 to 150, for example. Therefore, E.E.
There is an advantage that the erasing voltage for erasing data in the PROM can be set to a lower voltage than in the conventional example.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、第1の電極と第2
の電極のための第1と第2の拡散領域と、フローティン
グゲートと、コントロールゲートを備えた半導体記憶装
置において、上記フローティングゲートと上記第1の拡
散領域との間の上記第1の絶縁膜の一部と比較して薄く
形成するように構成したので、上記第1の絶縁膜の一部
をデータの消去の際のトンネル膜として用いることがで
きる。従って、上記トンネル膜の膜厚を従来例に比べて
薄くすることができるとともに、比較的低い消去電圧で
データを電気的に消去することができるという利点があ
る。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, the first electrode and the second electrode
In a semiconductor memory device comprising first and second diffusion regions for electrodes, a floating gate, and a control gate, the first insulating film between the floating gate and the first diffusion region is Since the first insulating film is formed to be thinner than the other portion, a portion of the first insulating film can be used as a tunnel film when erasing data. Therefore, there are advantages in that the thickness of the tunnel film can be made thinner than in the conventional example, and data can be electrically erased with a relatively low erase voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(A)は本発明の一実施例であるEEPROMの
NMOSFETの回路図、 第1図(B)は第1図(A)のNMOSFETの構造を
示す縦断面図、 第2図は第1図(A)のEEPROMの4個のNMOS
FETをアレイ状に配置した回路の第1の実施例を示す
回路図、 第3図は第1図(A)のEEPROMf7)4個ノNM
OSFETをアレイ状に配置した回路の第2の実施例を
示す回路図、 第4図は第1の従来例である選択用トランジスタとメモ
リ用トランジスタを備えたEEPROMの回路図、 第5図(A)は第2の従来例であるEEPROMのMO
SFETの回路図、 第5図(B)は第5図(A)のMOSFETの構造を示
す縦断面図、 第6図は第5図(A)のEEFROMの4個のM08F
ETをアレイ状に配置した回路を示す回路図、 第7図は第3の従来例であるEEPROMのMOSFE
Tの回路図である。 60・・・P型シリコン基板、 61・・・ドレイン、 62・・・ソース、 63・・・コントロールゲート、 64・・・フローティングゲート、 65・・・トンネル膜、 69a・・・ソースの拡散領域、 69b・・・ドレインの拡散領域、 67.68・・・絶縁膜。 特許出願人 株式会社 リ コ 一 代 理 人 弁理士 前出 葆 ほか1名第1図(B) 6日 第2図
FIG. 1(A) is a circuit diagram of an NMOSFET of an EEPROM which is an embodiment of the present invention, FIG. 1(B) is a vertical cross-sectional view showing the structure of the NMOSFET of FIG. 1(A), and FIG. 4 NMOS of EEPROM in Figure 1 (A)
A circuit diagram showing a first embodiment of a circuit in which FETs are arranged in an array.
A circuit diagram showing a second embodiment of a circuit in which OSFETs are arranged in an array; FIG. 4 is a circuit diagram of an EEPROM equipped with a selection transistor and a memory transistor, which is the first conventional example; ) is the MO of the second conventional EEPROM.
SFET circuit diagram, Figure 5 (B) is a vertical cross-sectional view showing the structure of the MOSFET in Figure 5 (A), Figure 6 is the four M08Fs of the EEFROM in Figure 5 (A).
A circuit diagram showing a circuit in which ETs are arranged in an array. Figure 7 is a third conventional example of an EEPROM MOSFE.
It is a circuit diagram of T. 60... P-type silicon substrate, 61... Drain, 62... Source, 63... Control gate, 64... Floating gate, 65... Tunnel film, 69a... Source diffusion region , 69b... Drain diffusion region, 67.68... Insulating film. Patent applicant: Lico Co., Ltd. Attorney, Patent attorney: Mr. Maeda and one other person Figure 1 (B) Figure 2 on the 6th

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板内に所定の間隔を離れて形成される第
1の電極と第2の電極のための第1と第2の拡散領域と
、 上記第1と第2の拡散領域上に第1の絶縁膜を介して形
成されるフローティングゲートと、上記フローティング
ゲート上に第2の絶縁膜を介して形成されるコントロー
ルゲートと、 上記第1と第2の拡散領域にそれぞれ接続される第1と
第2の電極を備えた半導体記憶装置において、 上記フローティングゲートと上記第1の拡散領域との間
の上記第1の絶縁膜の一部を上記第1の絶縁膜の他の部
分に比較して薄く形成することを特徴とする半導体記憶
装置。
(1) first and second diffusion regions for the first and second electrodes formed at a predetermined distance apart in the semiconductor substrate; and a first and second diffusion region formed on the first and second diffusion regions. a floating gate formed via a first insulating film, a control gate formed on the floating gate via a second insulating film, and a first floating gate connected to the first and second diffusion regions, respectively. and a second electrode, a part of the first insulating film between the floating gate and the first diffusion region is compared with another part of the first insulating film. A semiconductor memory device characterized in that it is formed thinly.
(2)上記第1の電極と上記第2の電極間と上記第1の
電極と上記コントロールゲート間にそれぞれ所定の直流
電圧を印加して上記フローティングゲートに電子をトラ
ップさせてデータの書き込みを行い、上記コントロール
ゲートと上記第1の電極間に所定の直流電圧を印加して
上記フローティングゲートにトラップされた電子を消去
させてデータの消去を行うことを特徴とする請求項第1
項記載の半導体記載装置。
(2) Data is written by applying predetermined DC voltages between the first electrode and the second electrode and between the first electrode and the control gate to trap electrons in the floating gate. Claim 1, wherein data is erased by applying a predetermined DC voltage between the control gate and the first electrode to erase electrons trapped in the floating gate.
1. Semiconductor device described in Section 1.
(3)上記コントロールゲートと上記第1の電極間に高
電圧を印加して上記フローティングゲートにトラップさ
れた電子を消去させてデータの消去を行った後、上記第
1と第2の拡散領域間の上記半導体基板内のチャンネル
部への不純物の注入量を変化することより上記半導体記
憶装置のしきい値電圧を変化することを特徴とする請求
項第2項記載の半導体記憶装置。
(3) After data is erased by applying a high voltage between the control gate and the first electrode to erase the electrons trapped in the floating gate, the data is erased between the first and second diffusion regions. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the threshold voltage of the semiconductor memory device is changed by changing the amount of impurity implanted into the channel portion in the semiconductor substrate.
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