JPH03187263A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPH03187263A
JPH03187263A JP1326257A JP32625789A JPH03187263A JP H03187263 A JPH03187263 A JP H03187263A JP 1326257 A JP1326257 A JP 1326257A JP 32625789 A JP32625789 A JP 32625789A JP H03187263 A JPH03187263 A JP H03187263A
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memory
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bit
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memory transistor
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Hajime Arai
新井 肇
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Abstract

PURPOSE:To prevent writing failure and read failure due to leakage current by providing source lines of memory cells so as to run perpendicularly to bit lines and by selecting transmission source lines as well as bit lines and word lines in accordance with selection bits. CONSTITUTION:Selection of bit lines 51a-54a, word lines 21-24, and source lines 51b-53b in accordance with selection bits allows selection of memory transistors M11-M41, M12-M42, M13-M43, and M14-M44 equivalent to selection bits. At this time memory transistors of nonselection bits reject potential differences in their sources and drains, so that leakage current can be inhibited from flowing through the source-drains of memory transistors of nonselection bits. This process can prevent writing failure and read failure due to leakage current.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、半導体メモリ装置、特に半導体ROM (
Read 0nly Memory)に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) This invention relates to a semiconductor memory device, particularly a semiconductor ROM (
(Read Only Memory).

(従来の技術) 第3図は基板上に形成された従来の半導体メモリ、例え
ばEPROM  (Erasable and Pro
gramableROII)のメモリセルアレイの平面
図であり、第4図は第3図のEPROMのメモリセルア
レイを回路図の形で示した図である。第3図および第4
図において、(1)は分離酸化膜、(21)、(22)
・・・・は半導体基板上に絶縁膜を介して行をなして形
成され、対応する行に配設されたメモリセルを構成する
メモリトランジスタ(Mll)〜(購41) 、 (M
]2)〜(M42)、(M13)〜(M4:l) 、 
(1114)〜(M44)の各コントロールゲート(I
IG)〜(41G) 、 (12G)〜(42G) 、
 (1:lG)〜(43G) 、 (14G)〜(44
G) 、・・・・に接続されたワードライン、(3) 
、 (3)・・・・はメモリトランジスタのフローティ
ングゲート、(4a)、 (4a)・・・・は各メモリ
トランジスタのトレインに接続するためのトレインコン
タクト、(4b)、(4b)・・・・は同じ列上にある
メモリトランジスタのソース(IIS)〜(143)、
(21S)  〜(24S)  、  (:1IS) 
 〜(34S)  、  (41S)  〜(44S)
をそれぞれ共通に接続するためのソースコンタクl−1
(51a) 、 (52a)・・・・は半導体基板」二
に絶縁膜を介して列状に配設されたアル□配線ビットラ
インで、各列においてL記トレインコンタクト(4a)
を経て各メモリトランジスタのトレイン(IID)〜(
+4D) 、 (21D)〜(24D) 、 (3]D
)〜(34D) 、(41D)〜(44D)にそれぞれ
接続されている。(5b)はメモリセルアレイのツーl
−ライン(21)、(22)・・・・と直火する方向に
゛ト導体基板J二の端部に絶縁膜を介して形成されたア
ルミ配線ソースラインて、L記ソースコンタクト(4b
)を経て上記半導体ノ、(板りに列をなして形成された
拡散屑を介して各メモリトランジスタのソース領域に接
続されている。
(Prior Art) FIG. 3 shows a conventional semiconductor memory formed on a substrate, such as an EPROM (Erasable and Pro
FIG. 4 is a plan view of the memory cell array of the EPROM of FIG. 3 in the form of a circuit diagram. Figures 3 and 4
In the figure, (1) is an isolation oxide film, (21), (22)
... are formed in rows on a semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween, and are memory transistors (Mll) to (Purchase 41), (Mll) that constitute memory cells arranged in the corresponding rows.
]2) ~(M42), (M13) ~(M4:l),
Each control gate (I) of (1114) to (M44)
IG) ~ (41G), (12G) ~ (42G),
(1:lG) ~ (43G), (14G) ~ (44
G) , word line connected to (3)
, (3)... are floating gates of memory transistors, (4a), (4a)... are train contacts for connecting to the train of each memory transistor, (4b), (4b)...・ is the source of the memory transistor on the same column (IIS) ~ (143),
(21S) ~ (24S) , (:1IS)
~(34S) , (41S) ~(44S)
Source contact l-1 for commonly connecting the
(51a), (52a)... are Al□ wiring bit lines arranged in rows on the semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween, and L train contacts (4a) are arranged in each row.
The train of each memory transistor (IID) ~ (
+4D), (21D) ~ (24D), (3]D
) to (34D) and (41D) to (44D), respectively. (5b) is the tool l of the memory cell array.
- Lines (21), (22), etc. are connected to the source contacts (4b
), the semiconductor layer is connected to the source region of each memory transistor via diffusion chips formed in rows on the board.

第3「AのEPROMのメモリセルアレイをFIj回路
図の形て厄した第40において、例えばメモリトランジ
スタ(M:12)に書込みを行なう場合について説明す
る。メモリトランジスタ(M32)のl〜レイン(32
D)か接続されたビットライン(53a)に電圧Vnp
(例えは1Mビット−のEPROMの場合、7〜9V)
を印加し、メモリトランジスタ(M:12)のゲート(
32G)か接続されたワードライン(22)に所定の幅
tpのパルス電圧Vpp(1MビットのEFROMの場
合、約12.5V)を印加して、上記メモリトランジス
タ(M32)に書込みを行なう。この場合、各列中のメ
モリトランジスタのソース(IIS)〜(+43) 、
 (21S)〜(24S) 、 (:1IS)〜(34
S) 、 (41S)〜(44s)はソースライン(5
b)に共通接続されて接地されている。
In the 40th section in which the memory cell array of the EPROM of 3.A is arranged in the form of an FIj circuit diagram, a case will be described in which, for example, a memory transistor (M: 12) is written.
A voltage Vnp is applied to the bit line (53a) connected to
(For example, in the case of a 1M bit EPROM, 7 to 9V)
is applied, and the gate (
A pulse voltage Vpp of a predetermined width tp (approximately 12.5 V in the case of a 1 Mbit EFROM) is applied to the word line (22) connected to the memory transistor (M32G) to write data into the memory transistor (M32). In this case, the source (IIS) ~ (+43) of the memory transistor in each column,
(21S) ~ (24S) , (:1IS) ~ (34
S), (41S) to (44s) are source lines (5
b) are commonly connected to ground.

また、非選択ビットライン(51a)、(52a)、(
54aJ ”・・はオーブンまたは接地されており、非
選択ワードライン(21)、(23L (24)・・・
・は接地されている。
Also, unselected bit lines (51a), (52a), (
54aJ"... are oven or grounded, and unselected word lines (21), (23L (24)...
・is grounded.

メモリトランジスタ(M32)のゲートにパルス@1I
Ipのパルス′r!、rEか印加されると、第5図に示
すようにその閾値電圧vLhは初期値の”Lhnから書
込み侍のvLヨに−に昇し、該メモリトランジスタ(M
32)は書込まれた状態になる。
Pulse @1I to the gate of memory transistor (M32)
Ip pulse'r! .
32) is in a written state.

読出しを行なう場合は、ビットライン(5:la)に約
IVの電圧■。を印加I八 ワードライン(22)に約
5Vの電圧V、cを印加し、リファレンスビット(常に
ブランク状態にある)ラインと上記ヒツl〜ライン(5
:Ia)をそれぞれ流れる電流値を比較する。そして、
ビットライン(53a)を流れる電流かリファレンスピ
ッ1へラインを流れる電流よりも小てあれば、ブロクラ
ム状態(データか書込まれた状態;)とt1定し、ピッ
1〜ライン(53a)を流れる′直流かリファレンスビ
ットラインを流れる電流と同程度であれば、フランク状
態と判定する。
When reading, a voltage of about IV is applied to the bit line (5:la). Apply a voltage V,c of approximately 5V to the word line (22), and connect the reference bit line (always in a blank state) and the above hit line (5) to the word line (22).
: Compare the current values flowing through Ia). and,
If the current flowing through the bit line (53a) is smaller than the current flowing through the line to reference pin 1, it is determined to be a block state (data or written state;) at t1, and the current flows from pin 1 to line (53a). 'If the current is DC or about the same as the reference bit line, it is determined to be a flank state.

〔発明か解決しようとする課題〕[Invention or problem to be solved]

従来のEPROMメモリセルアレイは上記のように構成
されているため、選択ビットのメモリトランジスタ(M
32)のソース(320)か接続されたビ・ントライン
(S3a)にドレインが接続された同し列中の他のメモ
リトランジスタ(M31)、 (M:+3)、 (M3
’l)・・・・及びl−記選択ビットのメモリトランジ
スタ(M32)のコントロールゲート(32G)が接続
されたワードライン(22)にコントロールゲートか接
続された同し行中の他のメモリトランジスタ(旧2)、
(M22)、(M42)・・・・・・には、−)込み時
には■。P、Vppが読jシし時にはV。、VCCかそ
れぞれ印加されることになる。
Since the conventional EPROM memory cell array is configured as described above, the memory transistor (M
Other memory transistors (M31), (M:+3), (M3) in the same column whose drains are connected to the source (320) of
'l)...and other memory transistors in the same row whose control gates are connected to the word line (22) to which the control gate (32G) of the memory transistor (M32) of the l- selection bit is connected. (old 2),
For (M22), (M42)..., -) is included. When P and Vpp are read, V. , VCC, respectively.

とこうて、近年、メモリセルアレイが益々微細化される
につれて、各メモリトランジスタのゲート長のばらつき
に起因する初期rA値電正Vtho、ソース−トレイン
間耐圧B V 、t 、の調整または制御か困難になっ
ており、トレインに印加される電圧により非選択ビット
のメモリトランジスタ(M31)、(M33)、 (M
34)・・・・にも、そのソース−トレインを経てかな
りの大きさのソース電流か流れることかある。
In recent years, as memory cell arrays have become increasingly finer, it has become difficult to adjust or control the initial rA voltage Vtho and the source-to-train breakdown voltage BV,t due to variations in the gate length of each memory transistor. The voltage applied to the train causes the memory transistors (M31), (M33), (M
34)... may also have a considerable amount of source current flowing through its source-train.

第6図は非選択ビットのメモリトランジスタを(10)
で総括的に示し、その各部の状態を示す図である。同図
て、CIはコントロールゲート(12)とフローティン
グゲー) (13)との間の容量、C2はフローティン
タゲ−1−(+3)とチャンネルとの間の容量、C3は
フローティングゲート(13)とトレイン(6)との間
の容量を表わす。同図からも明らかなように、非選択ビ
ットのメモリ1〜ランシスタてはコントロールゲート(
12)はワードライン(2)に八 より接地されており(va =O)、ソース領域(7)
もソースライン(5b)を経て接地されている。
Figure 6 shows the memory transistors of unselected bits (10).
FIG. 2 is a diagram showing the overall state of each part. In the figure, CI is the capacitance between the control gate (12) and the floating gate (13), C2 is the capacitance between the floating gate -1-(+3) and the channel, and C3 is the floating gate (13). and train (6). As is clear from the figure, the control gate (
12) is grounded to the word line (2) by 8 (va = O), and the source region (7)
is also grounded via the source line (5b).

フローティングゲート(13)の電位はビットライン(
5a)を介してトレイン領域(6)に印加される電圧V
DPにより浮き上り、その電圧vFGは次式によって表
わされる値になる。
The potential of the floating gate (13) is the bit line (
5a) applied to the train region (6) via
It rises due to DP, and the voltage vFG has a value expressed by the following equation.

このため、ソース−トレイン間の耐圧がVD以上であっ
てもリーク電流か流れる可能性がある。また、上記容量
C2は、メモリアレイセルの微細化に伴って半導体基板
上に形成される絶縁膜層の厚みか薄くなって、相対的に
大きくなり、リーク電流も大きくなる傾向がある。
Therefore, even if the breakdown voltage between the source and the train is equal to or higher than VD, leakage current may flow. Further, as the memory array cells become smaller, the thickness of the insulating film layer formed on the semiconductor substrate becomes thinner, so the capacitance C2 becomes relatively large, and the leakage current also tends to increase.

上記のように、非選択ビットのメモリトランジスタに電
流が流れると、書込み時にはトレイン電圧VDPの低下
を招き、書込み速度の低下、書込み深さの低下か生じる
。電源の供給能力か大きく、電圧低下が生じない場合で
も、例えば、1MビットレベルのEPROMでは、同一
ビットラインに数百個乃至数十個のメモリトランジスタ
か接続されているため、各メモリトランジスタのリーク
電流が数gAのレベルであっても、全体で数mAの電流
が流れることになる。このため、セレクトトランジスタ
の容量を大きくする必要があり、微細化の傾向に逆行す
ることになる。また、読出し時に、非選択ビットのメモ
リトランジスタにリーク電流が流れると、選択ビットの
メモリトランジスタがプログラム状態で電流か流れない
ように設定されている場合も、非選択ビットに流れる電
流のために判定を誤り、ブランク状態と読んでしまう可
能性がある。
As described above, when a current flows through the memory transistor of an unselected bit, the train voltage VDP decreases during writing, resulting in a decrease in writing speed and depth. Even if the power supply capacity is large and voltage drop does not occur, for example, in a 1M bit level EPROM, hundreds to dozens of memory transistors are connected to the same bit line, so leakage from each memory transistor occurs. Even if the current is at a level of several gA, a total current of several mA will flow. Therefore, it is necessary to increase the capacitance of the select transistor, which goes against the trend of miniaturization. Also, when a leak current flows to the memory transistor of the unselected bit during reading, even if the memory transistor of the selected bit is set so that no current flows in the programmed state, the judgment will be made because of the current flowing to the unselected bit. may be mistakenly read as a blank state.

この発明は上記のような従来の半導体メモリの欠点を解
消することを目的としたもので、非選択ビットのメモリ
トランジスタにおける電流リークを抑え、読出し、書込
みを正確に行なうことのできるEFROM、EEPRO
M (Electrica目y Erasable a
ndProgramable Read 0nly M
emory) 、またはマスクROMを含んた半導体メ
モリ装置を得ることを目的とする。
The purpose of this invention is to solve the above-mentioned drawbacks of conventional semiconductor memories.
M (Electrica eyes Erasable a
ndProgrammable Read 0nly M
An object of the present invention is to obtain a semiconductor memory device including a mask ROM or a mask ROM.

(課題を解決するための手段) この発明による半導体メモリ装置は、半導体基板上に複
数行、複数列にマトリックス状に形成され、それぞれが
メモリトランジスタを具えた複数のメモリセルと、上記
半導体基板上に絶縁膜を介して列をなして形成され、対
応する列に配設されたメモリトランジスタのトレインが
接続された複数のビットラインと、上記半導体基板上に
絶縁膜を介して行をなして形成され、対応する行に配設
されたメモリトランジスタの制御電極が接続された複数
のワードラインと、上記ビットラインに直交して配設さ
れ、おのおのが近接した行に配設されたメモリトランジ
スタのソースに接続され、ビットの選択時に選択用の制
御電位が印加されるソースラインとを具備している。
(Means for Solving the Problems) A semiconductor memory device according to the present invention includes a plurality of memory cells formed in a matrix in a plurality of rows and a plurality of columns on a semiconductor substrate, each including a memory transistor, and a plurality of memory cells on the semiconductor substrate. A plurality of bit lines are formed in columns with an insulating film interposed therebetween, and are connected to trains of memory transistors arranged in corresponding columns, and are formed in rows on the semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween. a plurality of word lines to which control electrodes of memory transistors arranged in corresponding rows are connected; and sources of memory transistors arranged perpendicularly to the bit lines and each arranged in adjacent rows. and a source line to which a control potential for selection is applied when selecting a bit.

〔作   用) この発明の半導体メモリ装置においては、選択ビットに
対応するビットライン、ワードライン及びソースライン
を選択することにより、上記選択ビットに相当するメモ
リトランジスタを選択する。このとき、非選択ビットの
メモリトランジスタについては、そのソース−トレイン
間に電位差が生しないので、該非選択ビットのメモリト
ランジスタのソース−トレイン間にリーク電流が流れる
のを抑えることができ、それによって書込み不良、読出
し不良の発生を防止する。
[Function] In the semiconductor memory device of the present invention, the memory transistor corresponding to the selected bit is selected by selecting the bit line, word line, and source line corresponding to the selected bit. At this time, since no potential difference occurs between the source and the train of the memory transistor of the unselected bit, leakage current can be suppressed from flowing between the source and train of the memory transistor of the unselected bit. Preventing defects and read failures.

(実 施 例) 以下、この発明の半導体メモリ装置を第1図および第2
図を参照して説明する。第1図は基板上に形成されたこ
の発明の半導体メモリ装置のメモリセルアレイの平面図
であり、第2図は第1図のメモリセルアレイを回路図の
形で示した図である。第1図および第2図において、(
1)は分離酸化膜、(21)、(22)・・・・は半導
体基板上に絶縁膜を介して行をなして形成され、対応す
る行に配設されたメモリセルな構成するメモリトランジ
スタ(Mll)〜(M41) 、 (Ml2)〜(M4
2) 、 (Ml:I)〜(M43)、(Ml4)〜(
M44)の各コントロールゲート(IIG)〜(41G
) 、 (12G)〜(42G) 、 (13G) −
(43G) 、 (14G)〜(44G) 、・・・・
に接続されたワードライン、(3)、(3)・・−・・
はメモリトランジスタのフローテイングゲート、(4a
)、 (4a)・・・・は各メモリトランジスタのトレ
インに接続するためのトレインコンタクト、(4b)、
(4b)・・・・は同じ打上にあるメモリトランジスタ
のソース(IIS)〜(41S) 、 (12S)−(
42S)、(13S)〜(433) 、 (14S)〜
(443)を共通に接続するためのソースコンタクト、
 (51a) 、 (52a)・・・・は半導体基板上
に絶縁膜を介して列状に配設されたアルミ配線ビットラ
インで、各列において上記トレインコンタクト(4a)
を経て各メモリトランジスタのトレイン(110)〜(
14D) 、 (210)〜(24D)、(31D)〜
(34D) 、(41D)〜(44D)に接続されてい
る。(51b) 、 (S2b)・・・・は半導体基板
上に絶縁膜を介して形成され、上記ワードライン(21
)、(22)・・・・と並列に配設された2層アルミ配
線ソースラインを構成する導体層で、上記ビットライン
(51a)、(52a)・・・・と直交するように、且
つ隣接した行に配設された各メモリトランジスタの共通
ソース領域上に配置されている。これらの導体層(51
b)、(52b)・・・・は隣接した一対の行に配設さ
れたメモリトランジスタのソース領域に直接または下層
配線より前記ソースコンタクト(4b)、(4b)・・
・・を経て接続されている。
(Embodiment) The semiconductor memory device of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
This will be explained with reference to the figures. FIG. 1 is a plan view of a memory cell array of a semiconductor memory device of the present invention formed on a substrate, and FIG. 2 is a diagram showing the memory cell array of FIG. 1 in the form of a circuit diagram. In Figures 1 and 2, (
1) is an isolation oxide film, (21), (22), etc. are formed in rows on a semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween, and memory transistors forming memory cells arranged in the corresponding rows. (Mll) ~ (M41) , (Ml2) ~ (M4
2), (Ml:I)~(M43), (Ml4)~(
M44) each control gate (IIG) ~ (41G
) , (12G) ~ (42G) , (13G) −
(43G), (14G)~(44G),...
Word line connected to (3), (3)...
is the floating gate of the memory transistor, (4a
), (4a)... are train contacts for connecting to the train of each memory transistor, (4b),
(4b)... are the sources of memory transistors (IIS) ~ (41S), (12S) - (
42S), (13S)~(433), (14S)~
a source contact for connecting (443) in common;
(51a), (52a)... are aluminum wiring bit lines arranged in a row on a semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween, and in each row, the train contact (4a)
The train of each memory transistor (110) to (
14D), (210)~(24D), (31D)~
(34D) and (41D) to (44D). (51b), (S2b)... are formed on the semiconductor substrate via an insulating film, and the word lines (21
), (22), etc. are conductor layers constituting the two-layer aluminum wiring source line arranged in parallel, and perpendicular to the bit lines (51a), (52a), and so on. The memory transistors are arranged on a common source region of each memory transistor arranged in an adjacent row. These conductor layers (51
b), (52b) . . . are the source contacts (4b), (4b) .
It is connected via...

第2図のメモリセルアレイの回路図において、例えばメ
モリトランジスタ(M:12)に書込みを行なう場合は
、該メモリトランジスタ0132)が含まれる列中の各
メモリトランジスタのトレイン(31D)〜(:14D
)・・・・が接続されたビットライン(53a)に例え
ば7〜9vの電圧VDPを印加し、同じく上記メモリト
ランジスタ(M:12)が含まれる行中の各メモリトラ
ンジスタのコントロールゲート(12G)〜(42G)
・・・・が接続されたワードライン(22)に例えば約
12.5Vのパルス電圧VPPを印加し、さらに上記メ
モリトランジスタ(M32)が含まれる行およびこの行
に隣接する行中に含まれるメモリトランジスタ(M12
)〜(M42) 、 (旧3)〜(購43)のソース(
12S)〜(42S) 、 (135)〜(43S)が
接続されたソースライン(52b)を接地する。その他
のビットライン、すなわち非選択ビットライン(51a
)、(52a)、(S4a)・・・・及び非選択ソース
ライン(51b)、(S:lb)・・・・については、
すべて電圧VDPを印加するか、あるいは上記非選択ソ
ースラインをオーブン、非選択ビットラインを接地また
はオーブンにする。
In the circuit diagram of the memory cell array shown in FIG. 2, for example, when writing to the memory transistor (M:12), each memory transistor train (31D) to (:14D) in the column that includes the memory transistor (0132) is
)... is connected to the bit line (53a), for example, a voltage VDP of 7 to 9V is applied to the control gate (12G) of each memory transistor in the row that also includes the memory transistor (M:12). ~(42G)
For example, a pulse voltage VPP of approximately 12.5 V is applied to the word line (22) connected to Transistor (M12
) ~ (M42), (old 3) ~ (purchase 43) sources (
The source line (52b) to which 12S) to (42S) and (135) to (43S) are connected is grounded. Other bit lines, i.e. unselected bit lines (51a
), (52a), (S4a)... and unselected source lines (51b), (S:lb)...
Either apply the voltage VDP to all of them, or open the unselected source lines and ground or open the unselected bit lines.

また、非選択ワードライン(21)、(23)、 (2
4)・・・・はすべて接地する。
Also, unselected word lines (21), (23), (2
4) All... are grounded.

J−記の書込み状態では、選択されたメモリ1〜ランジ
スタ(M32)と同じ列中にあって、ソースが共通のソ
ースライン(52b)に接続された隣接するメモリトラ
ンジスタ(M33)のソース−トレイン間には前記7〜
9Vの電圧■DPが印加されるが、それ以外のメモリト
ランジスタのソース、トレインが接続されるビットライ
ン(51a) 、 (52a) 、 (54a)とソー
スライン(51b) 、(5:Ib)には同じ電位か印
加されるから、上記メモリトランジスタ(M32)と(
133)以外のメモリトランジスタのソース−トレイン
間には電位差が生じない。従って、仮にリーク電流が流
れるとしても、それはに記メモリトランジスタ(M3:
l)のリーク電流のみで、これは量的には極く僅かであ
り、書込み動作に悪影響を及ぼす心配は全くない。
In the write state shown in J-, the source-train of the adjacent memory transistor (M33) which is in the same column as the selected memory 1 to transistor (M32) and whose source is connected to the common source line (52b) In between are the above 7~
A voltage of 9V DP is applied to the bit lines (51a), (52a), (54a) and source lines (51b), (5:Ib) to which the sources and trains of other memory transistors are connected. Since the same potential is applied to the memory transistors (M32) and (
No potential difference occurs between the source and train of memory transistors other than 133). Therefore, even if a leakage current flows, it is due to the memory transistor (M3:
There is only the leakage current of l), which is extremely small in quantity, and there is no concern that it will adversely affect the write operation.

メモリトランジスタ(M32)の読出し時も同様に、該
メモリトランジスタ(M:12)のトレイン(32D)
がvc統されたビットライン(5:la)に例えば約l
vの電圧VDを印加し、コントロールゲー1− (32
G)が接続されたワードライン(22)に例えば約5v
の電圧VCCを印加し、ソース(32S)が接続された
ソースライン(52b)を接地する。ここで、リファレ
ンスビット(常にブランク状態にある)ラインと上記ビ
ットライン(53a)を流れる電流とを比較し、従来と
同様にビットライン(53a)を流れる電流がリファレ
ンスラインを流れる電流よりも小であれば、プログラム
状態(データが書込まれた状態)と判定し、ビットライ
ン(53a)を流れる電流かリファレンスラインな流れ
る電流と同程度であれば、ブランク状態と判定する。
Similarly, when reading the memory transistor (M32), the train (32D) of the memory transistor (M:12)
For example, approximately l
A voltage VD of v is applied, and the control gate 1- (32
G) is connected to the word line (22), for example, about 5V.
voltage VCC is applied, and the source line (52b) to which the source (32S) is connected is grounded. Here, the reference bit line (always in a blank state) and the current flowing through the bit line (53a) are compared, and as in the conventional case, the current flowing through the bit line (53a) is smaller than the current flowing through the reference line. If so, it is determined to be a program state (a state in which data has been written), and if the current flowing through the bit line (53a) is about the same as the current flowing through the reference line, it is determined to be a blank state.

この読出し時も非選択ビットライン(51a)、(52
a)、(54a)および非選択ソースライン(51b)
、(53b)についてはすべて電圧VDを印加するか、
あるいは上記非選択ソースラインをオーブン、非選択ビ
ットラインを接地またはオーブンにする。また、非選択
ワードライン(21)、(23)・・・・はすべて接地
する。従って、この状態では、前述の書込み時と同様の
理由により、上記読出しメモリトランジスタ(M32)
以外のトランジスタでソース−トレイン間に電位差が生
ずるのは上記読出しメモリトランジスタ(M32)と同
じ列中にあって、ソースか共通のソースライン(52b
)に接続されたメモリトランジスタ(133)のみであ
るから、仮にリーク電流が流れたとしてもその量は極〈
僅かであり、読出しの誤りか生じる可能性は全くない。
Also during this read, the unselected bit lines (51a) and (52
a), (54a) and unselected source line (51b)
, (53b), apply voltage VD to all, or
Alternatively, the unselected source line is set as an oven, and the unselected bit line is grounded or set as an oven. In addition, all unselected word lines (21), (23), etc. are grounded. Therefore, in this state, the read memory transistor (M32)
The other transistors in which a potential difference occurs between the source and the train are in the same column as the read memory transistor (M32), and are connected to the source or the common source line (52b).
) is connected only to the memory transistor (133), so even if a leakage current were to flow, the amount would be extremely small.
There is no possibility that a reading error will occur.

この発明を図示の実施例のEFROMについて説明した
か、この発明を通常のNOR型マスクROM、NOR型
EEPROMに適用しても、メモリトランジスタの選択
時にソース−トレイン間に電位差か生ずる非選択メモリ
トランジスタの数がが減少するので、選択時のリーク電
流を著しく減少させることが出来るという前述と同様の
効果が得られる。
Although the present invention has been explained with respect to the EFROM of the illustrated embodiment, even if the present invention is applied to a normal NOR type mask ROM or a NOR type EEPROM, a potential difference occurs between the source and the train of the unselected memory transistor when the memory transistor is selected. Since the number of is reduced, it is possible to obtain the same effect as described above in that the leakage current at the time of selection can be significantly reduced.

(発明の効果) 以−ヒのように、この発明によればRO−のメモリセル
のソースラインをビットラインと直交するように設け、
選択ビットに対応してビットライン、ワードラインと同
様に上記ソースラインも選択するように構成したので、
所定のメモリトランジスタの選択時に、非選択ビットの
メモリトランジスタのソース−トレイン間には実質的に
電圧がかからず、従って、非選択ビットのメモリトラン
ジスタのリーク電流は実質的に存在しないと看做せる程
度に極めて少なくなり、リーク電流による書込み不良、
読出し不良の発生を完全に防止することができる。
(Effects of the Invention) As described below, according to the present invention, the source line of the RO- memory cell is provided perpendicular to the bit line,
The configuration is such that the source line is selected in the same way as the bit line and word line in response to the selection bit.
When a predetermined memory transistor is selected, substantially no voltage is applied between the source and train of the memory transistor of the unselected bit, and therefore, it is assumed that there is substantially no leakage current of the memory transistor of the unselected bit. write failure due to leakage current.
The occurrence of reading failures can be completely prevented.

【図面の簡単な説明】 第1図は基板上に形成されたこの発明の一実施例による
ROMメモリセルアレイ構威全回す平面図、第2図は第
1図のRO−メモリセルアレイ構成を回路図の形で示し
た図、第3図は基板−Eに形成された従来のROIil
メモリセルアレイ構威を示構成面図、第4図は第3図の
ROMメモリセルアレイ構威全回路図の形で示した図、
第5図は一般にEFROMにおけるメモリトランジスタ
の書込み特性を示す図、第6図はERROMにおけるメ
モリトランジスタの電極間容量とその作用を説明する図
である。 (21) 〜(24)−−−−ワードライン、(51a
) 〜(54a)・・・・ビットライン、(51b)〜
(53b)・・・・ソースライン、(旧l)〜(M41
) 、 (關12)〜(M42) 、 (Ml:l)〜
(M43)  (Ml4)〜(M44)・・・・メモリ
トランジスタ、(IIG)〜(41G) 、(12G)
〜(42G) 、 (1:lG)〜(43G) 、 (
14G)〜(44G)・・・・制御電極、(IIS)〜
(41S) 、  (12S)〜(42S) 、  (
13S)〜(43S) 、  (14S)〜(4flS
)  ・・・・ソース、  (110)〜(41D) 
 、  (120)〜(42D) 、  (+3D)〜
(43D) 、  (14D)〜(44D)  ・・・
・トレイン。 代  理  人   大  岩  増  雄%3 圓 晃4 図 5b: 〜/=1ライン 第5 回 第61!1 3 70−身インク°lf’J
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a plan view showing the entire configuration of a ROM memory cell array according to an embodiment of the present invention formed on a substrate, and FIG. 2 is a circuit diagram of the RO-memory cell array configuration of FIG. 1. Figure 3 shows a conventional ROIil formed on substrate-E.
4 is a top view showing the structure of the memory cell array; FIG. 4 is a diagram showing the entire circuit diagram of the ROM memory cell array shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram generally showing the write characteristics of a memory transistor in an EFROM, and FIG. 6 is a diagram explaining the interelectrode capacitance of a memory transistor in an ERROM and its effect. (21) ~(24)---word line, (51a
) ~(54a)...bit line, (51b)~
(53b)... Source line, (old l) ~ (M41
), (12)~(M42), (Ml:l)~
(M43) (Ml4) ~ (M44)...Memory transistor, (IIG) ~ (41G), (12G)
~(42G) , (1:lG) ~(43G) , (
14G)~(44G)...Control electrode, (IIS)~
(41S), (12S)~(42S), (
13S) ~ (43S) , (14S) ~ (4flS
) ... Source, (110) ~ (41D)
, (120) ~ (42D) , (+3D) ~
(43D), (14D) ~ (44D)...
・Train. Agent Masu Oiwa%3 Enko4 Figure 5b: ~/=1 line 5th 61!1 3 70-body ink °lf'J

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板上に複数行、複数列にマトリックス状
に形成され、それぞれがメモリトランジスタを具備した
複数のメモリセルと、上記半導体基板上に絶縁膜を介し
て列をなして形成され、対応する列に配設されたメモリ
トランジスタのドレインが接続された複数のビットライ
ンと、上記半導体基板上に絶縁膜を介して行をなして形
成され、対応する行に配設されたメモリトランジスタの
制御電極が接続された複数のワードラインと、上記ビッ
トラインに直交して配設され、おのおのが近接した行に
配設されたメモリトランジスタのソースに接続され、ビ
ットの選択時に選択用の制御電位が印加されるソースラ
インとからなる半導体メモリ装置。
(1) A plurality of memory cells formed in a matrix in multiple rows and multiple columns on a semiconductor substrate, each including a memory transistor, and a plurality of memory cells formed in a row on the semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween, and corresponding to each other. a plurality of bit lines to which drains of memory transistors arranged in columns are connected, and memory transistors formed in rows on the semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween, and control memory transistors arranged in corresponding rows. A plurality of word lines to which electrodes are connected are arranged orthogonally to the bit lines, each of which is connected to the sources of memory transistors arranged in adjacent rows, and when a bit is selected, a control potential for selection is applied. A semiconductor memory device comprising a source line to which voltage is applied.
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