JPH0149024B2 - - Google Patents

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JPH0149024B2
JPH0149024B2 JP20001485A JP20001485A JPH0149024B2 JP H0149024 B2 JPH0149024 B2 JP H0149024B2 JP 20001485 A JP20001485 A JP 20001485A JP 20001485 A JP20001485 A JP 20001485A JP H0149024 B2 JPH0149024 B2 JP H0149024B2
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JP
Japan
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memory cell
floating gate
row
memory cells
data
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JP20001485A
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Japanese (ja)
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JPS6260266A (en
Inventor
Hiroshi Iwahashi
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP60200014A priority Critical patent/JPS6260266A/en
Publication of JPS6260266A publication Critical patent/JPS6260266A/en
Publication of JPH0149024B2 publication Critical patent/JPH0149024B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は浮遊ゲート構造を持ち、データの電
気的書換えが可能な不揮発性半導体記憶装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate structure and in which data can be electrically rewritten.

[発明の技術的背景とその問題点] ゲートとして浮遊ゲートと制御ゲートの二つを
備えたMOSトランジスタをメモリセルとして使
用したデータ消去が可能なリード・オンリ・メモ
リ(EPROM)は従来から良く知られている。第
3図は従来のEPROMの一つのメモリセルのパタ
ーン平面図であり、第4図はそのa−a′線に沿つ
た断面図である。半導体基板10内にはドレイン
領域11およびソース領域12が分離して形成さ
れている。基板10のチヤネル領域13上には絶
縁膜を介して浮遊ゲート14が設けられており、
さらにこの浮遊ゲート14上には絶縁膜を介して
制御ゲート15が設けられている。
[Technical background of the invention and its problems] Data erasable read-only memory (EPROM), which uses a MOS transistor with two gates, a floating gate and a control gate, as a memory cell has been well known for a long time. It is being FIG. 3 is a pattern plan view of one memory cell of a conventional EPROM, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line a-a'. A drain region 11 and a source region 12 are formed separately in semiconductor substrate 10 . A floating gate 14 is provided on the channel region 13 of the substrate 10 with an insulating film interposed therebetween.
Further, a control gate 15 is provided on the floating gate 14 with an insulating film interposed therebetween.

このような構成のメモリセルにおいて、データ
の書込みを行なう場合には、制御ゲート15およ
びドレイン領域11に高電圧を与え、このときド
レイン領域11の近傍で生じるインパクトイオニ
ゼーシヨン(impact ionization)により発生し
た熱電子(hot electron)を浮遊ゲート14に注
入し、浮遊ゲート14を負極性の電位に設定する
ことにより行われる。このとき、このメモリセル
の閾値電圧は元の値から上昇している。他方、電
子が注入され、データの書込みが行われたメモリ
セルのデータ消去は、浮遊ゲート14から電子を
放出し、浮遊ゲート14の電位を元の中性状態に
戻すことにより行われる。そして浮遊ゲート14
から電子を除去する方法としては、紫外線を照射
する方法と、制御ゲート15に高い電圧を印加す
る方法の二つがある。紫外線を照射する方法で
は、紫外線の照射によつて浮遊ゲート14内の電
子に絶縁膜を越えるに十分なエネルギーを与え、
浮遊ゲート14に注入された電子を制御ゲート1
5および基板10に放出することによつて除去す
るものである。制御ゲート15に高い電圧を印加
する方法では、高電圧を印加することにより、浮
遊ゲート14内の電子をトンネル電流とより制御
ゲート15に移動させることによつて除去を行な
う。
In a memory cell with such a configuration, when writing data, a high voltage is applied to the control gate 15 and the drain region 11, and at this time, impact ionization occurs near the drain region 11. This is performed by injecting hot electrons into the floating gate 14 and setting the floating gate 14 to a negative potential. At this time, the threshold voltage of this memory cell has increased from its original value. On the other hand, erasing data from a memory cell into which electrons have been injected and data has been written is performed by emitting electrons from the floating gate 14 and returning the potential of the floating gate 14 to its original neutral state. and floating gate 14
There are two methods for removing electrons from the light: irradiation with ultraviolet rays and application of a high voltage to the control gate 15. In the method of irradiating ultraviolet rays, sufficient energy is given to the electrons in the floating gate 14 to cross the insulating film by irradiating the ultraviolet rays,
The electrons injected into the floating gate 14 are transferred to the control gate 1
5 and substrate 10. In the method of applying a high voltage to the control gate 15, by applying a high voltage, electrons in the floating gate 14 are removed by moving them to the control gate 15 through a tunnel current.

データ消去を行なう場合に、前者の方法では浮
遊ゲート14を中性状態に戻すまでに時間がかか
り、後者の方法では比較的短時間に行なうことが
できるが制御性の点で問題がある。それは浮遊ゲ
ート14に電子を注入するときは浮遊ゲート14
とチヤネル領域13との間の電界を強くして電子
が浮遊ゲート14内に注入され易くする必要があ
り、電子を放出するときは浮遊ゲート14と制御
ゲート15との間の電界を強くする必要がある。
従つて、両方を同時に満足させることは非常に困
難である。
When erasing data, the former method takes time to return the floating gate 14 to a neutral state, while the latter method can be erased in a relatively short time, but has problems in controllability. When injecting electrons into the floating gate 14, the floating gate 14
It is necessary to strengthen the electric field between the floating gate 14 and the channel region 13 to make it easier for electrons to be injected into the floating gate 14, and when emitting electrons, it is necessary to strengthen the electric field between the floating gate 14 and the control gate 15. There is.
Therefore, it is extremely difficult to satisfy both requirements at the same time.

そこで本出願人は、特願昭55−145195の出願に
おいて、簡単にデータの書込みおよび消去が行な
えるメモリセルを発明した。このメモリセルのパ
ターン平面図を第5図に、第5図のb−b′線に沿
つた断面図を第6図にそれぞれ示す。このメモリ
セルは第3図のメモリセルの浮遊ゲート14上
に、絶縁膜を介してもう一つの制御ゲート16を
設けるようにしたものである。
Therefore, the present applicant invented a memory cell in which data can be easily written and erased in Japanese Patent Application No. 145195/1982. A plan view of the pattern of this memory cell is shown in FIG. 5, and a cross-sectional view taken along line bb' in FIG. 5 is shown in FIG. 6, respectively. In this memory cell, another control gate 16 is provided on the floating gate 14 of the memory cell shown in FIG. 3 with an insulating film interposed therebetween.

このメモリセルにおいて、データの書込みは、
ドレイン領域11、制御ゲート15および新たに
設けられたもう一つの制御ゲート16にそれぞれ
高電圧を印加することによつて前記と同様にドレ
イン領域11の近傍にインパクトイオニゼーシヨ
ンによる熱電子を発生させ、この電子を浮遊ゲー
ト14に注入することにより行われる。他方、デ
ータの消去は、ドレイン領域11と一方の制御ゲ
ート15を低電位例えばアース電位にし、他方の
制御ゲート16を高電位にして、電界放出により
浮遊ゲート14から制御ゲート16に対して電子
を放出させる。ここでデータ書込みの際、浮遊ゲ
ート14は二つの制御ゲート15,16との容量
結合によつて十分高い電位に上昇されるので、浮
遊ゲート14とチヤネルとの間の電界が強くな
り、ドレイン領域11と一方の制御ゲート15を
アース電位にし、他方の制御ゲート16のみを高
電位にするため、浮遊ゲート14と制御16との
間の電界の方が強くなり、簡単にデータの消去が
行なえるものである。
In this memory cell, writing data is as follows:
By applying a high voltage to each of the drain region 11, the control gate 15, and another newly provided control gate 16, hot electrons are generated by impact ionization in the vicinity of the drain region 11 in the same manner as described above. , by injecting these electrons into the floating gate 14. On the other hand, to erase data, the drain region 11 and one control gate 15 are set to a low potential, for example, ground potential, and the other control gate 16 is set to a high potential, and electrons are transferred from the floating gate 14 to the control gate 16 by field emission. Let it be released. During data writing, the floating gate 14 is raised to a sufficiently high potential due to capacitive coupling with the two control gates 15 and 16, so the electric field between the floating gate 14 and the channel becomes strong, and the drain region 11 and one control gate 15 are set to ground potential, and only the other control gate 16 is set to high potential, so the electric field between the floating gate 14 and the control gate 16 becomes stronger, and data can be easily erased. It is something.

ところで、第5図のような構成のメモリセルに
おけるデータの消去は、上記のように電界放出に
より浮遊ゲート14から制御ゲート16に電子を
放出させることにより行われている。このため、
浮遊ゲート14から電子を放出させ過ぎると、浮
遊ゲート14が正極性に帯電し、メモリセルがデ
プレツシヨン型のトランジスタになつてしまう恐
れがある。つまり、二つの制御ゲート15,16
を共にアース電位に設定しても、ドレイン領域1
1とソース領域12との間のチヤネル領域13に
は電流が流れる。従つて、複数のメモリセルを用
いてメモリセルアレイを構成したとき、特定のメ
モリセルの選択ができず、データを読み出すこと
ができなくなる。このため、第5図のようなメモ
リセルを用いたメモリでは浮遊ゲートからの電子
の過放出に注意する必要があり、データの消去マ
ージンが狭いという不都合がある。
By the way, erasing of data in a memory cell having the configuration as shown in FIG. 5 is performed by emitting electrons from the floating gate 14 to the control gate 16 by field emission as described above. For this reason,
If too many electrons are emitted from the floating gate 14, the floating gate 14 may become positively charged, and the memory cell may become a depletion type transistor. That is, two control gates 15, 16
Even if both are set to ground potential, drain region 1
A current flows through the channel region 13 between the source region 1 and the source region 12 . Therefore, when a memory cell array is configured using a plurality of memory cells, a specific memory cell cannot be selected and data cannot be read. Therefore, in a memory using a memory cell as shown in FIG. 5, it is necessary to be careful about excessive emission of electrons from the floating gate, and there is a disadvantage that the data erasure margin is narrow.

そこでさらに従来では次のようなメモリセルが
開発されている。
Therefore, the following memory cells have been developed in the past.

第7図は浮遊ゲート14からの電子の過放出を
防止する手段が設けられた従来のメモリセルのパ
ターン平面図であり、第8図は第7図のc−c′線
に沿つた断面図である。このメモリセルではソー
ス領域12と浮遊ゲート14との間に制御ゲート
15の一部を延長して配置したオフセツトゲート
部を形成するようにしたものである。このように
オフセツトゲート部を設けることにより、浮遊ゲ
ート14から電子が過放出され、正極性に帯電し
ても、制御ゲート15にアース電圧よりもある程
度高い電圧が印加されなければこのメモリセルは
オン状態にされない。つまり、二つの制御ゲート
15,16を共にアース電位に設定したときには
ドレイン領域11とソース領域12との間のチヤ
ネル領域13に電流は流れない。従つて、複数の
メモリセルを用いてメモリセルアレイを構成した
とき、浮遊ゲート14から電子が過放電されてい
ても、特定のメモリセルを選択することができ、
そこからデータを読み出すことができる。
FIG. 7 is a pattern plan view of a conventional memory cell provided with means for preventing over-emission of electrons from the floating gate 14, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line c-c' in FIG. It is. In this memory cell, an offset gate portion is formed between the source region 12 and the floating gate 14 by extending a portion of the control gate 15. By providing the offset gate portion in this manner, even if electrons are excessively emitted from the floating gate 14 and charged to a positive polarity, this memory cell will not function unless a voltage higher than the ground voltage is applied to the control gate 15. Not turned on. That is, when the two control gates 15 and 16 are both set to the ground potential, no current flows through the channel region 13 between the drain region 11 and the source region 12. Therefore, when a memory cell array is configured using a plurality of memory cells, even if electrons are overdischarged from the floating gate 14, a specific memory cell can be selected.
Data can be read from there.

第9図は浮遊ゲート14からの電子の過放出を
防止する手段が設けられた従来の他のメモリセル
のパターン平面図であり、第10図は第9図のd
−d′線に沿つた断面図である。このメモリセルは
前記ドレイン領域11をソース領域として共用
し、新たにドレイン領域17と制御ゲート18を
設けて、選択用のMOSトランジスタ19を付加
したものである。メモリセルの選択はこの選択用
トランジスタ19を制御することによつて行われ
るので、第7図の場合と同様に、複数のメモリセ
ルを用いてメモリセルアレイを構成したとき、浮
遊ゲート14が過放電されていても特定のメモリ
セルの選択ができる。
FIG. 9 is a pattern plan view of another conventional memory cell provided with means for preventing over-emission of electrons from the floating gate 14, and FIG.
FIG. This memory cell shares the drain region 11 as a source region, newly provides a drain region 17 and a control gate 18, and adds a selection MOS transistor 19. Since memory cell selection is performed by controlling the selection transistor 19, when a memory cell array is constructed using a plurality of memory cells, as in the case of FIG. A specific memory cell can be selected even if the

しかしながら、第7図のメモリセルはオフセツ
トゲート部を設ける必要があるので、セルの大き
さが第5図のものに比較して大きくなるという問
題がある。さらに浮遊ゲート14と制御ゲート1
5とのマスク合せの際に生じるマスクずれにより
オフセツトゲート部およびドレイン領域11と浮
遊ゲート14との間の距離が変化し、これにより
データの書込み特性がにばらつきが生じるという
問題も発生する。またメモリセル電流が上記のマ
スクずれによりばらつくという問題も発生する。
However, since the memory cell shown in FIG. 7 requires an offset gate section, there is a problem that the size of the cell is larger than that of FIG. 5. Furthermore, floating gate 14 and control gate 1
The distance between the offset gate portion and drain region 11 and the floating gate 14 changes due to the mask misalignment that occurs when the mask is aligned with the mask 5, which causes a problem in that data writing characteristics vary. Further, a problem arises in that the memory cell current varies due to the mask shift described above.

第9図のメモリセルでは選択用のMOSトラン
ジスタ19を設ける必要があるので、セルの大き
さが第7図のものよりもさらに大きくなるという
問題があり、製造価格の大幅な上昇をもたらすこ
とになる。
Since it is necessary to provide the selection MOS transistor 19 in the memory cell shown in FIG. 9, there is a problem in that the size of the cell becomes even larger than that in FIG. 7, resulting in a significant increase in manufacturing cost. Become.

[発明の目的] この発明は上記のような事情を考慮してなされ
たものでありその目的は、浮遊ゲートから電子が
過剰に放出され、浮遊ゲートが正極性に帯電して
も選択的にデータを読み出すことができ、かつメ
モリセルの占有面積を十分に小さくすることがで
きる不揮発性半導体記憶装置を提供することにあ
る。
[Purpose of the Invention] This invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to selectively store data even if excessive electrons are emitted from the floating gate and the floating gate is positively charged. An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device that can read out data and that can sufficiently reduce the area occupied by memory cells.

[発明の概要] 上記目的を達成するためこの発明にあつては、
制御ゲート、浮遊ゲート、ソースおよびドレイン
領域をそれぞれ有し電気的にデータの書込みおよ
び消去が可能なMOSトランジスタからなるメモ
リセルを行方向および列方向に配列してメモリセ
ルアレイを構成し、上記メモリセルアレイ内の同
一行に配列されたメモリセルの制御ゲートは一つ
の行線に共通に接続してこれらの制御ゲートをこ
の行線の信号で駆動し、上記メモリセルアレイ内
の同一行に配列されたメモリセルの全てのソース
領域をスイツチ用のMOSトランジスタの一端に
共通に接続し、このMOSトランジスタの他端は
電源電圧印加点に接続し、このMOSトランジス
タを対応する行線の信号でスイツチ制御すること
により、行線で選択される行内のメモリセルのソ
ース領域のみを選択的に電源電圧印加点に結合す
るようにしている。
[Summary of the invention] In order to achieve the above object, this invention has the following features:
Memory cells each consisting of a MOS transistor having a control gate, a floating gate, a source, and a drain region and capable of electrically writing and erasing data are arranged in row and column directions to form a memory cell array, and the memory cell array The control gates of the memory cells arranged in the same row in the memory cell array are commonly connected to one row line, and these control gates are driven by the signal of this row line. All the source regions of the cells are commonly connected to one end of the switch MOS transistor, the other end of this MOS transistor is connected to the power supply voltage application point, and the switch is controlled by the signal on the corresponding row line. Accordingly, only the source regions of the memory cells in the row selected by the row line are selectively coupled to the power supply voltage application point.

[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。
[Embodiment of the Invention] An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明に係る不揮発性半導体記憶装
置の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention.

第1図において20はそれぞれ前記第5図に示
すように、ドレイン領域11およびソース領域1
2、浮遊ゲート14、二つの制御ゲート15,1
6を備え、電気的にデータの書込みおよび消去が
可能なMOSトランジスタからなるメモリセルで
ある。これら複数のメモリセル20は行方向(図
中の横方向)および列方向(図中の縦方向)にマ
トリクス状に配列されてメモリセルアレイ21を
構成している。さらにこのメモリセルアレイ21
内において、同一行に配列された複数個のメモリ
セル20の前記制御ゲート15に相当するもの
は、行デコーダ22の出力でいずれか一つが選択
的に駆動される複数の行線23のうち対応する一
つに並列に接続されている。上記メモリセルアレ
イ21内において、一つの同じ行に配列された複
数個のメモリセル20のソース領域はエンハンス
メント型のMOSトランジスタ24のソース、ド
レイン間の一端に共通に接続されている。この
MOSトランジスタ24のソース、ドレイン間の
他端はアース電圧に接続され、ゲートは対応する
行線23に接続されている。さらにメモリセルア
レイ21内の全てのメモリセル20の前記制御ゲ
ート16に相当するものは消去線25に共通に接
続されている。上記メモリセルアレイ21内にお
いて、一つの同じ列に配列された複数個のメモリ
セル20のドレイン領域は複数の列線26のうち
対応する一つに共通に接続されている。
In FIG. 1, 20 denotes a drain region 11 and a source region 1, respectively, as shown in FIG.
2, floating gate 14, two control gates 15,1
6, and is a memory cell consisting of a MOS transistor in which data can be electrically written and erased. These plurality of memory cells 20 are arranged in a matrix in the row direction (horizontal direction in the figure) and column direction (vertical direction in the figure) to form a memory cell array 21. Furthermore, this memory cell array 21
Among the plurality of row lines 23, one of which is selectively driven by the output of the row decoder 22, corresponds to the control gate 15 of the plurality of memory cells 20 arranged in the same row. are connected in parallel to one another. In the memory cell array 21, the source regions of the plurality of memory cells 20 arranged in one same row are commonly connected to one end between the source and drain of an enhancement type MOS transistor 24. this
The other end between the source and drain of the MOS transistor 24 is connected to the ground voltage, and the gate is connected to the corresponding row line 23. Further, those corresponding to the control gates 16 of all memory cells 20 in the memory cell array 21 are commonly connected to an erase line 25. In the memory cell array 21, the drain regions of the plurality of memory cells 20 arranged in one and the same column are commonly connected to a corresponding one of the plurality of column lines 26.

このような構成の記憶装置では、一つの行線2
3によつて選択された一行分のメモリセル20の
ソース領域のみが、その行線23の信号によつて
選択的にオン状態にされたMOSトランジスタ2
4を介してアース電圧に結合される。従つて、こ
れら選択されたメモリセル20のみからデータの
読み出しが可能にされ、非選択の他のメモリセル
20のソース領域の電位はフローテイング状態に
される。すなわち、浮遊ゲートが正極性に帯電さ
れているメモリセルが列線26に接続されていて
も、選択された列線26が非選択のメモリセルを
介してアース電圧に放電されることがなく、選択
的にデータの読み出しを行なうことができる。
In a storage device with such a configuration, one row line 2
Only the source regions of one row of memory cells 20 selected by line 3 are connected to the MOS transistors 2 that are selectively turned on by the signal on that row line 23.
4 to ground voltage. Therefore, data can be read only from these selected memory cells 20, and the potentials of the source regions of other unselected memory cells 20 are brought into a floating state. That is, even if a memory cell whose floating gate is positively charged is connected to the column line 26, the selected column line 26 will not be discharged to the ground voltage via the unselected memory cell. Data can be read selectively.

この実施例の記憶装置における通常のデータの
書込みおよび消去は次のようにして行なう。すな
わち、データの書込みは一つの列線26および行
線23を選択して高電圧を印加すると共に消去線
25にも高電圧を印加する。これにより一つのメ
モリセル20が選択され、この選択メモリセル2
0のドレイン領域の近傍にインパクトイオニゼー
シヨンによる熱電子が発生し、この電子が浮遊ゲ
ートに注入されることによりその閾値電圧が上昇
してデータの書込みが行われる。
Normal data writing and erasing in the storage device of this embodiment is performed as follows. That is, to write data, one column line 26 and one row line 23 are selected and a high voltage is applied, and a high voltage is also applied to the erase line 25. As a result, one memory cell 20 is selected, and this selected memory cell 2
Thermal electrons are generated near the drain region of 0 due to impact ionization, and when these electrons are injected into the floating gate, its threshold voltage rises and data is written.

データの消去はすべての列線26と行線23を
アース電圧に設定し、さらに消去線25を高電位
にすることにより行われる。このとき、各メモリ
セル20では電界放出により浮遊ゲートから消去
線25に対して電子が放出され、全てのメモリセ
ル20でデータ消去が行われる。
Erasing data is performed by setting all column lines 26 and row lines 23 to ground voltage and further setting erase line 25 to a high potential. At this time, in each memory cell 20, electrons are emitted from the floating gate to the erase line 25 by field emission, and data is erased in all memory cells 20.

第2図は上記実施例の記憶装置を集積回路化す
る場合の一部のパターン平面図である。上記各行
線23はそれぞれ2つに分岐して延長され、この
2つの分岐部の相互間には1行分のメモリセル2
0の共通のソース領域12が配置されている。ま
た、各メモリセル20のドレイン領域11は、例
えばアルミニユーム等により構成された前記列線
26とコンタクトホール27を介してそれぞれ接
続されている。一行分のメモリセル20のソース
領域12は共通にされており、さらにこのソース
領域12は前記選択用のMOSトランジスタ24
のソースもしくはドレイン領域にもなつている。
このMOSトランジスタ24のドレインもしくは
ソース領域は28Aと28Bの二箇所に分離して
形成されており、上記領域12と二箇所の領域2
8A,28Bそれぞれとの間には前記行線23が
制御ゲートとして設けられている。そして二箇所
の領域28A,28Bは、例えばアルミニユーム
等により構成されたアース用の電源線29とコン
タクトホール30A,30Bを介して接続されて
いる。なお、第2図において右下がりの斜線を施
した配線は前記消去線25であり、左下がりの斜
線を施した配線は前記浮遊ゲート14である。
FIG. 2 is a partial pattern plan view when the memory device of the above embodiment is integrated into an integrated circuit. Each of the row lines 23 is branched into two and extended, and one row of memory cells 2 is provided between the two branches.
0 common source regions 12 are arranged. Further, the drain region 11 of each memory cell 20 is connected to the column line 26 made of aluminum or the like through a contact hole 27, respectively. The source region 12 of one row of memory cells 20 is shared, and this source region 12 is connected to the selection MOS transistor 24.
It also serves as the source or drain region.
The drain or source region of this MOS transistor 24 is formed separately into two regions 28A and 28B, and is formed in the region 12 and the two regions 2.
The row line 23 is provided as a control gate between each of 8A and 28B. The two regions 28A and 28B are connected to a grounding power supply line 29 made of aluminum or the like through contact holes 30A and 30B. In FIG. 2, the wiring with diagonal lines downward to the right is the erasure line 25, and the wiring with diagonal lines downward to the left is the floating gate 14.

この第2図から明らかなように、それぞれのメ
モリセル20における占有面積は前記第5図のも
のとほとんど変りなく、一行分のメモリセル20
に対して実質的に1個のMOSトランジスタ24
を追加すればよいので、前記第7図もしくは第9
図に示す従来装置に比較して1セル当りの占有面
積を大幅に縮小化することができる。しかも、メ
モリセル20の消去時に浮遊ゲートが正極性に帯
電しても確実にデータを読み出すことができるの
で、消去マージンを広くとることができる。
As is clear from FIG. 2, the area occupied by each memory cell 20 is almost the same as that of FIG.
substantially one MOS transistor 24 for
All you have to do is add
The area occupied by each cell can be significantly reduced compared to the conventional device shown in the figure. Moreover, even if the floating gate is positively charged when erasing the memory cell 20, data can be reliably read out, so a wide erasing margin can be achieved.

[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、浮遊ゲ
ートから電子を過剰に放出し、浮遊ゲートが正極
性に帯電しても選択的にデータを読み出すことが
でき、かつメモリセルの占有面積を十分に小さく
することができる不揮発性半導体記憶装置を提供
することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, electrons are excessively emitted from the floating gate, data can be selectively read even if the floating gate is positively charged, and data can be read out from the memory cell. A nonvolatile semiconductor memory device that can occupy a sufficiently small area can be provided.

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

第1図はこの発明の一実施例に係る装置の構成
を示す回路図、第2図はその一部のパターン平面
図、第3図は従来装置のパターン平面図、第4図
はその断面図、第5図は他の従来装置のパターン
平面図、第6図はその断面図、第7図は別の従来
装置のパターン平面図、第8図はその断面図、第
9図はさらに別の従来装置のパターン平面図、第
10図はその断面図である。 11……ドレイン領域、12……ソース領域、
20……メモリセル、21……メモリセルアレ
イ、22……行デコーダ、23……行線、24…
…MOSトランジスタ、25……消去線、26…
…列線、27,30……コンタクトホール、28
……ソース領域、29……アース用の電源線。
Fig. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a pattern plan view of a part thereof, Fig. 3 is a pattern plan view of a conventional device, and Fig. 4 is a sectional view thereof. , FIG. 5 is a pattern plan view of another conventional device, FIG. 6 is a cross-sectional view thereof, FIG. 7 is a pattern plan view of another conventional device, FIG. 8 is a cross-sectional view thereof, and FIG. 9 is yet another pattern plan view. A pattern plan view of a conventional device, and FIG. 10 is a sectional view thereof. 11...Drain region, 12...Source region,
20...Memory cell, 21...Memory cell array, 22...Row decoder, 23...Row line, 24...
...MOS transistor, 25...Erasing line, 26...
...Column line, 27, 30...Contact hole, 28
...Source area, 29...Power supply line for ground.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 制御ゲート、浮遊ゲート、ソースおよびドレ
イン領域をそれぞれ有し、電気的にデータの書込
みおよび消去が可能なMOSトランジスタからな
るメモリセルを行方向および列方向に配列してな
るメモリセルアレイと、上記メモリセルアレイ内
の同一行に配列されたメモリセルの制御ゲートが
共通に接続され、これらの制御ゲートを駆動する
行線と、一端に上記メモリセルアレイ内の同一行
に配列されたメモリセルの全てのソース領域が接
続され、他端が電源電圧印加点に接続され、メモ
リセルアレイ内の対応する行線の信号でスイツチ
制御されるMOSトランジスタとを具備し、上記
各行線は2つに分岐して延長され、この2つの分
岐部の相互間に同一行のメモリセルの共通ソース
領域が配置されてなることを特徴とする不揮発性
半導体記憶装置。
1. A memory cell array in which memory cells each consisting of a MOS transistor having a control gate, a floating gate, a source, and a drain region and capable of electrically writing and erasing data are arranged in the row and column directions; The control gates of the memory cells arranged in the same row in the cell array are connected in common, and a row line that drives these control gates is connected to one end of the source of all the memory cells arranged in the same row in the memory cell array. and a MOS transistor whose other end is connected to a power supply voltage application point and whose switch is controlled by a signal from a corresponding row line in the memory cell array, and each row line is branched into two and extended. , a nonvolatile semiconductor memory device characterized in that a common source region of memory cells in the same row is arranged between the two branch portions.
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