JPH0411391A - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents

不揮発性半導体記憶装置

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Publication number
JPH0411391A
JPH0411391A JP2110526A JP11052690A JPH0411391A JP H0411391 A JPH0411391 A JP H0411391A JP 2110526 A JP2110526 A JP 2110526A JP 11052690 A JP11052690 A JP 11052690A JP H0411391 A JPH0411391 A JP H0411391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
cell array
memory
line
program
Prior art date
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Pending
Application number
JP2110526A
Other languages
English (en)
Inventor
Sho Kamo
加茂 祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Microsystems Co Ltd, Asahi Kasei Microdevices Corp filed Critical Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Priority to JP2110526A priority Critical patent/JPH0411391A/ja
Publication of JPH0411391A publication Critical patent/JPH0411391A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、エレクトリカル・プログラマブル・リード・
オンリー・メモリ(以下EPROMという)、あるいは
電気的−括消去可能なプログラマブル・リード・オンリ
ー・メモリ(flash−E2PROMという)等の不
揮発性半導体記憶装置に関し、更に詳しくは該不揮発性
半導体記憶装置の書き込み時に有効なメモリセルアレイ
に関するものである。
[従来の技術] EPROM等のメモリセル方式としてNAND型、NO
R型のほかにいわゆるXNOR型のセルがある。このX
NORセル方式のセルを使った複数ビットのデータ幅を
持つデータの書き込みを行う従来の不揮発性半導体記憶
装置の書き込み回路の例を第2図に示す。
10はメモリセルアレイであり、20はコラムスイッチ
である。メモリセルアレイ10は記憶素子としてフロー
ティングゲートを有するメモリトランジスタを用いたメ
モリセル(・・Mllk。
Ml  lk’  ・ ・Ml  in、MI  In
M210.M210° ・ ・ ・M21 k。
M2コに°・・・、・・・・Mlok。
Mloに’  ・・・・Mlon、M10nM200.
M2O0’  ・・M2Oに、M20k・・・)が用い
られ、それぞれのメモリセルは交互に配置された複数の
ビット線(・ Blk、Blk’ ・・・Bln、Bin  、B20
゛ ・・B2に、B2に’  ・・)及びソース糸泉(
・・・81k・・・Sln、S20・・・・S2k・・
)の間に配置され、ドレイン電極が前記各ビット線に接
続され、ソース電極が前記各ソース線に接続される。こ
れらビット線及びソース線とほぼ直交して複数のワード
線(Xo、OX、  ・・・)が配置され、前記メモリ
セルのゲート電極が前記各ワード線にそれぞれ接続され
ている。
ワード線(X、、X、  ・・・)は図示していないワ
ード線選択手段によって選択される。
カラムスイッチ20はカラム選択信号(Y。
・・・Y5 ・・・Y、)によってソーススイッチST
のうち少なくとも1本を選択して複数の前記ソース線の
うち選択されたソース線をグランドに接続し、同時に前
記選択されたソース線に隣接するビット線対をそれぞれ
共通ビット線CBI、CBIo、CB2.CB2“に接
続する。プログラムロード30−1〜4は共通ビット線
に接続されどットデータ人力Dn (n=1〜4)がO
のときオンして電流を出力し、1のときにはオフして電
流を出力しない。
メモリセルへの論理値Oのプログラム(以下プログラム
Oという)はプログラムしようとするメモリセルトラン
ジスタのソース電極に接続するソース線をグランド電位
にし、ゲート電極に接続するワード線を高電圧、例えば
12Vの電圧を印加し、さらにドレイン電極に接続する
ビット線に例えば6v程度の電圧を印加してソース−ド
レイン間に電流を流すことにより、メモリセルトランジ
スタのドレイン端部に発生するホットエレクトロンをフ
ローティングゲートに注入しこのトランジスタのしきい
値電圧を例えば7Vなどに高くすることによって行われ
る。
また、論理値1のプログラム(以下プログラム1という
)はプログラムしようとするメモリセルトランジスタの
しきい値を消去状態のままの低い電圧、例えば2vにし
てお(ことであり、前述のプログラム0の方法でドレイ
ン電極に接続するビット線に電圧を印加せず電気的にフ
ローティングの状態にしてメモリセルトランジスタに電
流を流さないようにして行われる。
なお、プログラムしなし)メモリセルのビット糸泉はす
べてフローティングの状態にしている。
上記のように、この回路で例えば4ビツトのデータ幅を
持つデータD、〜D4に論理値データ“0101”をワ
ード線X、とカラム選択線Yアにより選択される4つの
メモリセルにプログラムする場合、ワード線X、の電圧
を12V程度の高電圧とし、カラム選択41Ykにより
選択されるソーススイッチST、、、ST2.によって
ソース線S+i+tS2bをそれぞれグランドに接続し
、これらのソース糸泉と隣あうビ・ント糸泉BlklB
1MB2に、82に’ はそれぞれビットスイッチBT
、k。
BT、に’ 、BT2に、BT、に’ によって共通ビ
ット線CBI、CBI’ 、CB2、CB2’に接続さ
れる。
このような状態で、論理値”1”をプログラムするメモ
リセルMilk’ とM21 k’のそれぞれドレイン
電極に接続されるビット線B+m’及びB 2に′の電
位はプログラムロード30−2及び30−4がオフして
いZ、二とにより電気的にフローティングとなり、これ
らプログラムロードからメモリセルMilk’ とM2
1 k’にはプログラム電流は供給されず低しきい値電
圧の状態が保たれプログラムlがなされる。
一方、論理値“0”をプログラムするメモリセルMil
kとM21にのそれぞれドレイン電極に接続するビット
線BlkおよびB 2にの電位はそれぞれプログラムロ
ード30−1.30−3がオンして6■程度の電圧とな
り、このプログラムロードからメモリセルMilkとM
21kにそれぞれプログラム電流が供給され、これらメ
モリセルのしきい値電圧はy ce電圧以上に高くなり
プログラム0がなされる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが以上のような場合、同一ワード線に接続された
メモリセルトランジスタはすべてゲート電極に12Vの
電圧が印加されて導通状態となり書き込み電流を供給す
るビット線82kには6■の電圧が印加されているので
、グランド電位となったソース線S +にとの間に電流
路が形成される。すなわち、選択されたビット線とソー
ス線との間にメモリセルを抵抗分とする直列抵抗回路が
形成されるためである。このため、選択されたソース線
及びビット線間の数が少ないほど大きな電流が定常的に
流れ続ける。この電流によりこの電流路を形成している
複数のメモリセルのしきい値電圧が上昇し、本来プログ
ラム1がなされたメモリセルのしきい値がプログラムO
がなされたメモリセルのしきい値に近づき、これらのメ
モリセルの読み出しに際し読み比されるべきメモリセル
の読み出しマージンが小さくなるという問題がある。特
にフローティングゲート下の駿化膜厚が10nm程度の
電気的消去が可能な1セル1トランジスタ方式のEPR
OMではその影響が大きい。
[課題を解決する為の手段] 本発明は、交互に配置された複数のビット線及びソース
線と、このビット線及びソース線にほぼ直交して配置さ
れた複数のワード線と、前記各ソース線とビット線間に
それぞれ接続されゲート電極が前記各ワード線にそれぞ
れ接続された複数のメモリセルとからなり、該メモリセ
ルは複数の列ブロックに分けられているメモリセルアレ
イと、前記ワード線を選択する行選択手段と、各列ブロ
ックにおける列方向のメモリセルのソース線とそのソー
ス線に隣接する前記ビット線を選択する複数の列選択手
段とを備えた不揮発性半導体記憶装置において、互いに
隣接する列ブロック間がそれぞれのビット線で分けられ
ていることを特徴とするものである。
[イ乍 用] 上記のように構成することにより、プログラム動作時、
選択されたワード線に接続された非選択カラムのトラン
ジスタが電流路を形成しない。
〔実施例〕
以下実施例によって本発明を説明する。第1図は本発明
による実施例の回路例であって、第2図と同一の構成に
は同一の符号を付与している。第2図と対比できるよう
に4ビツトのデータ構成としている。
10−1及び10−2は2つに分離されたメモリセルア
レイで第1図においてメモリセルアレイ10−1の右端
はビット線Bin’が配置され、メモリセルアレイ10
−2の左端はビット線B20が配置されており、メモリ
セルアレイ10−1とメモリセルアレイ10−2は電気
的に分離されている。
4ビツトのデータ幅を持つデータD r  D−に論理
値データ“0101”をワード線Xlとカラム選択線Y
kにより選択される4つのメモリセルにプログラムする
場合、ワード線X1の電圧を12V程度の高電圧とし、
カラム選択線Y、によリソーススイッチS T Iks
 S T 2mを選択してソース線S lll+ 32
11をそれぞれグランドに接続し、これらのソース線と
隣合うビット線S、に、S、□S xk、32に’ は
それぞれビットスイッチS T 1−1STIk  S
T、に、ST、に’ によって共通ビット線CBI、C
BI’ 、CB2、CB2°に接続される。
このような状態で、論理値“1”をプログラムするメモ
リセルMilk’  とM21 k’ のドレイン電極
に接続するビット線Bl°及びB2う′の電位はプログ
ラムロード30−2.3o−4がオフしているため電気
的にフローティングとなり、メモリセルMilk’ と
M21 k’ にはプログラム電流が供給されず低しき
い値電圧の状態が保たれプログラム1がなされる。
一方、論理値“0”をプログラムするメモリセルMil
kとM21にのドレイン電極に接続するビット線B+k
及びB211の電位はプログラムロード30−1.30
−3がオンしてプログラム電流が供給され6■程度の電
圧となりメモリセルMilk、M21にのしきい値電圧
は高くなりプログラム0がなされる。
ところで、以上にような場合、同一ワード線に接続され
たメモリセルトランジスタがすべて導通状態となるが書
き込み電流を供給するビット線B 2kを有するメモリ
アレイ10−2とグランド電位となったソース線S l
kを有するメモリアレイ10−1とは分離されたいるた
めこの間に電流路は形成されない。このためプログラム
0がなされるメモリセル以外のメモリセルのしきい値電
圧は変化せず、前述のような本来プログラム1がなされ
たメモリセルから読み出されるべきデーラダ“1”の読
み出しマージンが小さくなるという問題を生じない。
[発明の効果] 本発明によれば、以上のように構成したことにより、プ
ログラム時に本来プログラムされないはずの非選択カラ
ムのメモリセルのしきい値電圧が上昇して、プログラム
0の状態に近づき、このため、このセルを読み出すとき
データ“l”の読み比しマージンが小さくなるという問
題が軽減され、より確実なプログラミングを実現できる
特に、選択されたソース線と、隣接する列ブロックの選
択されたビット線が近接するような小容量のメモリの場
合やマット分けされた大容量のメモリにおいても書込み
エラーを防ぐことが8来る。
に複数ビットデータを書き込む従来回路の一例を示す回
路図である。
10−1〜2・・・メモリセルアレイ、20・・・コラ
ムスイッチ、 30−1〜4・・・プログラムロード。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した一実施例を示す回路図、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)交互に配置された複数のビット線及びソース線と、
    このビット線及びソース線にほぼ直交して配置された複
    数のワード線と、前記各ソース線とビット線間にそれぞ
    れ接続されゲート電極が前記各ワード線にそれぞれ接続
    された複数のメモリセルとからなり、該メモリセルは複
    数の列ブロックに分けられているメモリセルアレイと、 前記ワード線を選択する行選択手段と、 各列ブロックにおける列方向のメモリセルのソース線と
    そのソース線に隣接する前記ビット線を選択する複数の
    列選択手段とを備えた不揮発性半導体記憶装置において
    、 互いに隣接する列ブロック間がそれぞれのビット線で分
    けられていることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置
JP2110526A 1990-04-27 1990-04-27 不揮発性半導体記憶装置 Pending JPH0411391A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05258586A (ja) * 1992-02-19 1993-10-08 Samsung Electron Co Ltd 不揮発性半導体メモリ装置
KR100349278B1 (ko) * 1998-07-14 2002-08-21 가부시끼가이샤 도시바 Monos형 불휘발성 메모리 셀을 사용한 반도체 기억 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05258586A (ja) * 1992-02-19 1993-10-08 Samsung Electron Co Ltd 不揮発性半導体メモリ装置
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