JPH0637328A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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Publication number
JPH0637328A
JPH0637328A JP4192023A JP19202392A JPH0637328A JP H0637328 A JPH0637328 A JP H0637328A JP 4192023 A JP4192023 A JP 4192023A JP 19202392 A JP19202392 A JP 19202392A JP H0637328 A JPH0637328 A JP H0637328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
floating gate
gate
memory cell
control gate
transistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4192023A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Hirayama
誠二 平山
Atsushi Fujii
淳 藤井
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4192023A priority Critical patent/JPH0637328A/en
Publication of JPH0637328A publication Critical patent/JPH0637328A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2211/00Indexing scheme relating to digital stores characterized by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C2211/56Indexing scheme relating to G11C11/56 and sub-groups for features not covered by these groups
    • G11C2211/561Multilevel memory cell aspects
    • G11C2211/5611Multilevel memory cell with more than one control gate

Landscapes

  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize a semiconductor storage device having a writing efficiency improved without impairing operational stability at the time of reading, regarding the semiconductor storage device constructed of EPROM memory cells. CONSTITUTION:In a semiconductor storage device in which each memory cell is an EPROM memory cell equipped with a transistor 1, a floating gate 4 provided in proximity to a channel of the transistor l and insulated from the surroundings and a control gate provided in proximity to the floating gate 4 and joined with the floating gate 4 in terms of capacity, each memory cell is equipped with two control gates 5 and 6 being controllable discretely.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、EPROMと呼ばれる
紫外線等を照射することにより記憶内容が消去可能な半
導体記憶装置に関し、特に書き込み効率を改善したEP
ROMに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device called EPROM which can erase the stored contents by irradiating it with ultraviolet rays or the like.
Regarding ROM.

【0002】[0002]

【従来の技術】ユーザが書き込み可能で、電源を切って
も記憶内容が保持され、更に紫外線等を外部から照射す
れば、記憶内容が消去され繰り返し記憶内容の更新が行
なえるEPROMと呼ばれる半導体記憶装置が、コンピ
ュータにおけるプログラムの記憶用素子等として広く作
用されている。
2. Description of the Related Art A semiconductor memory called an EPROM which is writable by a user, retains stored contents even when the power is turned off, and can be repeatedly updated by irradiating ultraviolet rays or the like to erase the stored contents. The device is widely used as an element for storing a program in a computer.

【0003】図6は現在主として使用されているnチャ
ンネルEPROMメモリセルの構造を説明する図であ
る。図において、62はドレインであり、63はソース
である。64はフローティングゲートであり、絶縁膜6
8で周囲より絶縁されている。65はコントロールゲー
トであり、フローティングゲート64と容量的に結合さ
れている。
FIG. 6 is a diagram for explaining the structure of an n-channel EPROM memory cell which is mainly used at present. In the figure, 62 is a drain and 63 is a source. 64 is a floating gate, which is the insulating film 6
It is insulated from the surroundings by 8. A control gate 65 is capacitively coupled to the floating gate 64.

【0004】図6のセルでは、コントロールゲート65
からみたしきい値電圧が、フローティングゲート64に
電荷が蓄積されているかいないかにより異なることを利
用してデータを記憶させている。書き込みは、コントロ
ールゲート65とドレイン62に高電圧を印加し、ドレ
イン62近傍で発生する高エネルギをもつ電子(ホット
エレクトロン)をフローティングゲートに注入すること
により行う。また消去は、紫外線を当てて、フローティ
ングゲート64中の電荷を放出することにより行う。
In the cell of FIG. 6, the control gate 65
Data is stored by utilizing the fact that the seen threshold voltage differs depending on whether or not charges are accumulated in the floating gate 64. Writing is performed by applying a high voltage to the control gate 65 and the drain 62 and injecting electrons (hot electrons) having high energy generated near the drain 62 into the floating gate. Further, the erasing is performed by applying ultraviolet rays to discharge the charges in the floating gate 64.

【0005】図7はEPROMの全体構成を示す図であ
る。図において、70は図6に示したメモリセルであ
り、マトリクス状に配列されている。71は行デコーダ
であり、各行のメモリセル70のコントロールゲートに
接続されるワード線75を選択的に駆動する行デコード
信号を出力する。72は列デコーダであり、複数のビッ
ト線77とビット線制御部73とを接続するスイッチ列
74のスイッチを選択的に導通させる列デコード信号を
出力する。各メモリセル70のドレインは、そのメモリ
セルが属する列のビット線に接続されている。行デコー
ダ71と列デコーダ72にアドレス信号を印加すること
により、1本のワード線と1本のビット線が選択状態に
なり、その交差点に位置するメモリセルが選択される。
FIG. 7 is a diagram showing the overall structure of the EPROM. In the figure, reference numeral 70 denotes the memory cells shown in FIG. 6, which are arranged in a matrix. A row decoder 71 outputs a row decode signal for selectively driving the word line 75 connected to the control gate of the memory cell 70 in each row. Reference numeral 72 denotes a column decoder, which outputs a column decode signal that selectively turns on the switches of the switch column 74 that connects the plurality of bit lines 77 and the bit line control unit 73. The drain of each memory cell 70 is connected to the bit line of the column to which the memory cell belongs. By applying the address signal to the row decoder 71 and the column decoder 72, one word line and one bit line are brought into a selected state, and the memory cell located at the intersection is selected.

【0006】書き込み時には、書き込むデータによって
ワード線とビット線に印加する電圧を変える。フローテ
ィングゲートに電子を注入した状態に対応するデータを
書き込む時には、ワード線とビット線に高電圧を印加す
る。読み出し時には、書き込み時より低い電圧をワード
線とビット線に印加する。前述のようにフローティング
ゲートに電子が蓄積されているかいないかによってコン
トロールゲートからみたトランジスタのしきい値が異な
るが、ワード線に印加する電圧は、フローティングゲー
トに電子が蓄積されていなければトランジスタが導通
し、電子が蓄積されていれば導通しないようなレベルに
定められている。これによりフローティングゲートに電
子が蓄積されていなければトランジスタが導通してビッ
ト線77より電気が流れ込み、電子が蓄積されていれば
トランジスタは導通せずビット線77に電気は流れな
い。この電流の差をビット線制御部73のセンスアンプ
で検出すれば、書き込まれたデータが読み出せる。
At the time of writing, the voltage applied to the word line and the bit line is changed according to the data to be written. When writing data corresponding to the state where electrons are injected into the floating gate, a high voltage is applied to the word line and the bit line. At the time of reading, a voltage lower than that at the time of writing is applied to the word line and the bit line. As mentioned above, the threshold voltage of the transistor seen from the control gate differs depending on whether electrons are stored in the floating gate, but the voltage applied to the word line is that the transistor is conductive unless electrons are stored in the floating gate. However, the level is set so that it does not conduct if electrons are accumulated. As a result, if no electrons are stored in the floating gate, the transistor becomes conductive and electricity flows in from the bit line 77. If electrons are stored, the transistor does not become conductive and no electricity flows in the bit line 77. If the sense amplifier of the bit line controller 73 detects this difference in current, the written data can be read.

【0007】図8は従来のEPROMセルの構成例を示
す図であり、実際の構造形状もわかるように(a)に平
面図を示し、(b)に図中のA−A′で示した部分の断
面図を示す。図において82はドレインであり、83は
ソースであり、その中間部分にトランジスタのチャンネ
ル部分88が形成される。84はフローティングゲート
であり、ポリシリコンで作られている。85はコントロ
ールゲートである。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a conventional EPROM cell. A plan view is shown in (a) and an AA ′ line in FIG. 8 is shown so that an actual structural shape can be understood. A sectional view of a portion is shown. In the figure, 82 is a drain and 83 is a source, and a channel portion 88 of the transistor is formed in the middle portion thereof. A floating gate 84 is made of polysilicon. Reference numeral 85 is a control gate.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】EPROMメモリセル
は、図6及び図8に示すような構造を有するが、その等
価回路を示したのが図9である。図において、91がト
ランジスタであり、92と93はそれぞれドレインとソ
ースである。94がフローティングゲートであり、95
はコントロールゲートである。図6に示したように、フ
ローティングゲート94は絶縁膜で覆われており、トラ
ンジスタ91のチャンネル部分及びコントロールゲート
95とは容量的に結合されている。いまフローティング
ゲート94とチャンネル及びドレイン92、ソース93
との間の容量をCD とし、フローティングゲート94と
コントロールゲート95との間の容量をCU とする。
The EPROM memory cell has a structure as shown in FIGS. 6 and 8, and an equivalent circuit thereof is shown in FIG. In the figure, 91 is a transistor, and 92 and 93 are a drain and a source, respectively. 94 is a floating gate, and 95
Is the control gate. As shown in FIG. 6, the floating gate 94 is covered with an insulating film, and the channel portion of the transistor 91 and the control gate 95 are capacitively coupled. Floating gate 94, channel and drain 92, source 93
The capacitance between the and C D, the capacitance between the floating gate 94 and control gate 95 and C U.

【0009】フローティングゲート94の電位をVF
コントロールゲート95の電圧をV P で表わし、フロー
ティングゲート94に蓄積されている電荷をQF とする
と、VF は次式で表わされる。
The potential of the floating gate 94 is set to VF,
The voltage of the control gate 95 is V PExpressed as
Charge accumulated in the gate 94FTo
And VFIs expressed by the following equation.

【0010】[0010]

【数1】 F はフローティングゲート94内に蓄積された電荷で
あり、書き込み前はゼロであり、書き込むことにより負
の値を有する。従って電荷が蓄積されている時には、た
とえ同じ電圧をコントロールゲート95に印加しても、
電荷が蓄積されていない時に比べてフローティングゲー
ト94の電位VF は低下する。
[Equation 1] Q F is the charge accumulated in the floating gate 94, which is zero before writing and has a negative value by writing. Therefore, even if the same voltage is applied to the control gate 95 when the charges are accumulated,
The potential V F of the floating gate 94 is lower than that when no charge is stored.

【0011】VF とVP の関係は、式(1)に示すよう
に2つの容量CU とCD の比に影響されることがわか
る。すなわちCU /CD が大きい程VF はVP に近づき
大きくなる。前述のように、書き込み時にはフローティ
ングゲート94が高い電位になることが望ましい。その
ためコントロールゲート95に高電圧を印加するが、C
U /CD が小さいとVF は大きな値にならず、VF を所
定の値にするためにはV P をより高くしなければならな
いという問題がある。そのためCU /CD を大きくした
方が書き込み効率が良いといえる。
VFAnd VPThe relationship of is as shown in equation (1)
2 capacity CUAnd CDCan be affected by the ratio of
It Ie CU/ CDThe larger is VFIs VPApproaching
growing. As mentioned above, when writing, floaty
It is desirable that the long gate 94 has a high potential. That
Therefore, a high voltage is applied to the control gate 95, but C
U/ CDIs small VFDoes not become a large value, and VFWhere
V for a constant value PMust be higher
There is a problem. Therefore CU/ CDIncreased
It can be said that the writing efficiency is better.

【0012】またフローティングゲート94の電位VF
によってトランジスタが導通するかどうかのしきい値が
あり、その値をvthとする。式(1)のVF をこのvth
で置き換え、これに対応するコントロールゲート95の
しきい値Vthを求めると次式で表わされる。
Further, the potential V F of the floating gate 94
There is a threshold value for whether or not the transistor becomes conductive, and the value is v th . The V F of the equation (1) is set to this v th
And the corresponding threshold value V th of the control gate 95 is calculated by the following equation.

【0013】[0013]

【数2】 フローティングゲート94に電荷が蓄積されているかい
ないかによるしきい値Vthの変化ΔVthは次式で表わさ
れる。
[Equation 2] The change ΔV th of the threshold V th depending on whether or not electric charge is accumulated in the floating gate 94 is represented by the following equation.

【0014】[0014]

【数3】 式(3)から明らかなように、CU が大きい程しきい値
の変化ΔVthは小さくなる。前述のように読み出し時の
コントロールゲート95の電圧VP は、フローティング
ゲート94に電荷が蓄積されているかいないか、すなわ
ちQF が負の所定値かゼロかによってトランジスタが導
通するか又は導通しないように定められる。従って各種
誤差を考慮すれば、ΔVthが大きい程読み出し時の誤動
作が少なく、安定的な動作が可能になる。そのためCU
は小さいことが望ましい。
[Equation 3] As is clear from the equation (3), the threshold change ΔV th decreases as C U increases. As described above, the voltage V P of the control gate 95 at the time of reading is set so that the transistor is turned on or off depending on whether or not electric charge is accumulated in the floating gate 94, that is, whether Q F is a predetermined negative value or zero. Stipulated in. Therefore, if various errors are taken into consideration, the larger ΔV th , the less erroneous operation during reading and the more stable operation becomes possible. Therefore C U
Is preferably small.

【0015】しかし前述のように書き込み効率を高める
ためにはCU /CD を大きくすることが望ましく、上記
のCU を小さくするということと相反する関係になる。
そのため現状ではCU /CD を大きくすることができ
ず、その分コントロールゲートに高い電圧を印加した
り、あるいは書き込み時間を長くしなければならないと
いった問題が生じていた。
However, as described above, it is desirable to increase C U / C D in order to increase the writing efficiency, which is a conflict with the above-mentioned reduction of C U.
Therefore, under the present circumstances, it is impossible to increase C U / C D, and there has been a problem that a high voltage must be applied to the control gate or the writing time must be lengthened accordingly.

【0016】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、安定な動作を損うことなしに書き込み効率を向
上したEPROMの実現を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize an EPROM having improved write efficiency without impairing stable operation.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理構成
を示す図である。本発明の半導体記憶装置は、各メモリ
セルがトランジスタ1と、トランジスタ1のチャンネル
に近接して設けられ周囲からは絶縁されているフローテ
ィングゲート4と、フローティングゲート4に近接して
設けられフローティングゲート4に容量的に結合されて
いるコントロールゲートとを備えるEPROMメモリセ
ルであるものである。
FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention. In the semiconductor memory device of the present invention, each memory cell has a transistor 1, a floating gate 4 provided near the channel of the transistor 1 and insulated from the surroundings, and a floating gate 4 provided near the floating gate 4. An EPROM memory cell having a control gate capacitively coupled to.

【0018】そして上記問題点を解決するため、各メモ
リセルが、独立して制御可能な2個のコントロールゲー
ト5,6を備えるように構成する。
In order to solve the above problems, each memory cell is provided with two control gates 5 and 6 which can be controlled independently.

【0019】[0019]

【作用】図2は本発明のEPROMセルの等価回路図で
ある。以下この図に基づいて本発明のEPROMセルの
動作を説明する。図9に示した従来のEPROMメモリ
セルの等価回路と図2の等価回路を比較すると、コント
ロールゲートが独立して制御可能な第1コントロールゲ
ート5と第2コントロールゲート6で構成されている点
である。フローティングゲート4と第1コントロールゲ
ート5との間の容量をCU1とし、フローティングゲート
4と第2コントロールゲート6との間の容量をCU2とす
る。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the EPROM cell of the present invention. The operation of the EPROM cell of the present invention will be described below with reference to this drawing. Comparison between the equivalent circuit of the conventional EPROM memory cell shown in FIG. 9 and the equivalent circuit of FIG. 2 shows that the control gate is composed of a first control gate 5 and a second control gate 6 which can be controlled independently. is there. The capacitance between the floating gate 4 and the first control gate 5 is C U1, and the capacitance between the floating gate 4 and the second control gate 6 is C U2 .

【0020】書き込み時には第1コントロールゲート5
と第2コントロールゲート6の両方に電圧VP ′を印加
するとすると、フローティングゲート4の電位VF ′は
次式で表わされる。
At the time of writing, the first control gate 5
When the voltage V P ′ is applied to both the second control gate 6 and the second control gate 6, the potential V F ′ of the floating gate 4 is expressed by the following equation.

【0021】[0021]

【数4】 上式においてQF はフローティングゲート内に蓄積され
た電荷を表わす。また読み出し時には、コントロールゲ
ートの一方を「H」レベルに設定し、もう一方を「L」
レベルに設定する。例えば第1コントロールゲート5に
電圧VPを印加し、第2コントロールゲート6はアース
に接地すると、その時のフローティングゲート6の電位
F は次式で表わされる。
[Equation 4] In the above equation, Q F represents the charge stored in the floating gate. When reading, set one of the control gates to "H" level and the other to "L" level.
Set to level. For example, when the voltage V P is applied to the first control gate 5 and the second control gate 6 is grounded, the potential V F of the floating gate 6 at that time is represented by the following equation.

【0022】[0022]

【数5】 この時の第1コントロールゲート5から見たしきい値の
変化ΔVthは、前述の説明に従って次式で表わされる。
[Equation 5] The change ΔV th in the threshold value seen from the first control gate 5 at this time is expressed by the following equation according to the above description.

【0023】[0023]

【数6】 式(4)から明らかなように、書き込み効率は(CU1
U2)/CD に影響され、この値が大きくなる程書き込
み効率が向上する。また読み出し時にトランジスタが導
通するかしないかのしきい値の変化ΔVthはCU1にのみ
影響されることが式(6)から明らかである。従ってC
U1を安定した動作が可能な小さな値にしたまま、(CU1
+CU2)/CD を大きくすることが可能であり、従来よ
りも書き込み効率を向上することができる。
[Equation 6] As is clear from the equation (4), the writing efficiency is (C U1 +
Influenced by C U2 ) / C D , the larger this value, the higher the writing efficiency. Further, it is apparent from the equation (6) that the change ΔV th in the threshold value indicating whether the transistor is conductive or not during reading is influenced only by C U1 . Therefore C
While keeping U1 at a small value that allows stable operation, (C U1
+ C U2 ) / C D can be increased, and the writing efficiency can be improved as compared with the conventional case.

【0024】例えば、図9に示した従来例の等価回路
で、CD :CU =1:10とし、本発明の等価回路でC
D :CU1:CU2=1:7:3に設定した場合を比較すれ
ば、C U /CD と(CU1+CU2)/CD は同じ値であ
り、書き込み効率は同じである。従って同じ書き込み時
間であれば、フローティングゲート4に蓄積される電荷
量QF は同じである。これに対してΔVthは約1.4倍
になり、読み出し時にコントロールゲートに印加する電
圧が低くなるため読み出し時に書き込みデータを書き換
えることが起きにくくなる。
For example, the equivalent circuit of the conventional example shown in FIG.
And CD: CU= 1: 10 and C in the equivalent circuit of the present invention.
D: CU1: CU2= 1: 7: 3 setting comparison
For example, C U/ CDAnd (CU1+ CU2) / CDAre the same value
Therefore, the writing efficiency is the same. Therefore, when writing the same
Between the two, the charge accumulated in the floating gate 4
Quantity QFAre the same. On the other hand, ΔVthIs about 1.4 times
And the voltage applied to the control gate during reading.
Since the pressure is low, the write data is rewritten when reading
It is difficult to get rash.

【0025】逆に上記の条件で同じΔVthになるように
するならば、書き込み時にフローティングゲート4に注
入する電荷量は従来の70%でよく、書き込み時間をそ
の分だけ短縮することができる。
On the contrary, if the same ΔV th is set under the above conditions, the amount of charge injected into the floating gate 4 at the time of writing may be 70% of that in the conventional case, and the writing time can be shortened by that amount.

【0026】[0026]

【実施例】本発明の実施例の全体構成を図3に示す。図
3において、列デコーダ32、ビット線制御部33、ビ
ット線選択スイッチ列34及びビット線37は、図7に
示した従来例と同じであり、説明を省略する。
FIG. 3 shows the overall construction of an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the column decoder 32, the bit line control unit 33, the bit line selection switch column 34, and the bit line 37 are the same as those in the conventional example shown in FIG.

【0027】30はメモリセルであり、図1に示した構
成と同様の構成を有している。31は行デコーダであ
り、複数の第1ワード線と第2ワード線にそれぞれ行デ
コード信号を出力する。第1ワード線35はその行の各
メモリセルの第1コントロールゲート5に接続されてお
り、第2ワード線36は第2コントロールゲート6に接
続されている。
Reference numeral 30 denotes a memory cell, which has the same structure as that shown in FIG. A row decoder 31 outputs a row decode signal to each of the plurality of first word lines and the plurality of second word lines. The first word line 35 is connected to the first control gate 5 of each memory cell in the row, and the second word line 36 is connected to the second control gate 6.

【0028】図4は本実施例における各メモリセルの構
造を示す図であり、図8の従来例に対応するものであ
る。図4の(a)は平面図であり、(b)はA−A′で
示した部分の断面図である。図4において、42と43
はそれぞれトランジスタのドレインとソースであり、そ
の中間部分がトランジスタのチャンネル部分48であ
る。44はフローティングゲートであり、中央部がトラ
ンジスタのチャンネル部分48にゲート酸化膜47を介
して隣接している。45と46はそれぞれ第1コントロ
ールゲートと第2コントロールゲートであり、フローテ
ィングゲート44とはゲート酸化膜47を介して隣接し
ている。図示していないが、フローティングゲート44
は周囲をすべて酸化膜で覆われ、周囲から絶縁されてい
る。以上の部分はすべて単層ポリシリコンゲートプロセ
スで作られている。
FIG. 4 is a diagram showing the structure of each memory cell in this embodiment, which corresponds to the conventional example of FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a sectional view of a portion indicated by AA ′. In FIG. 4, 42 and 43
Are the drain and the source of the transistor, respectively, and the middle portion thereof is the channel portion 48 of the transistor. Reference numeral 44 denotes a floating gate, the central portion of which is adjacent to the channel portion 48 of the transistor via a gate oxide film 47. Reference numerals 45 and 46 denote a first control gate and a second control gate, respectively, which are adjacent to the floating gate 44 via a gate oxide film 47. Although not shown, the floating gate 44
Is completely covered with an oxide film and insulated from the surroundings. All of the above parts are made by a single layer polysilicon gate process.

【0029】図4に示すように、フローティングゲート
44と、トランジスタのチャンネル部48、第1コント
ロールゲート45及び第2コントロールゲート46との
間の重さなり合う部分の面積は1:7:3になってお
り、ほぼこの比率に対応する結合容量比を有している。
図5は本実施例におけるコントロールゲート及びビット
線への印加信号の例を示す図であり、(a)が書き込み
時の印加信号を示し、(b)が読み出し時の印加信号を
示す。図3の行デコーダ31とビット線制御部33は図
5に示すような印加信号を出力するように構成されてい
る。
As shown in FIG. 4, the area of the overlapping portion between the floating gate 44, the channel portion 48 of the transistor, the first control gate 45 and the second control gate 46 is 1: 7: 3. And has a coupling capacity ratio substantially corresponding to this ratio.
FIG. 5 is a diagram showing an example of applied signals to the control gate and the bit line in the present embodiment, (a) shows applied signals at the time of writing, and (b) shows applied signals at the time of reading. The row decoder 31 and the bit line control unit 33 in FIG. 3 are configured to output an applied signal as shown in FIG.

【0030】図5の(a)に示すように、書き込み時に
は選択したメモリセルの第1コントロールゲート45、
第2コントロールゲート46及びドレイン42に図示の
ような高電圧が印加される。そのため行デコーダ31は
選択した行の第1ビット線35と第2ビット線36に高
電圧を印加し、ビット線制御部33は高電圧を出力す
る。但しフローティングゲート34に電荷が蓄積されて
いない状態に対応するデータを書き込み時には高電圧の
印加は行なわない。
As shown in FIG. 5A, at the time of writing, the first control gate 45 of the selected memory cell,
A high voltage as shown is applied to the second control gate 46 and the drain 42. Therefore, the row decoder 31 applies a high voltage to the first bit line 35 and the second bit line 36 of the selected row, and the bit line control unit 33 outputs the high voltage. However, when writing the data corresponding to the state in which the charge is not accumulated in the floating gate 34, the high voltage is not applied.

【0031】読み出し時には、図5に示すように、第1
コントロールゲート35とドレイン32に電圧を印加
し、第2コントロールゲート36は接地する。ドレイン
32に印加する電圧、すなわちビット線制御部33がビ
ット線に印加する電圧は、書き込み時より小さくする。
第1コントロールゲート35、すなわち行デコーダ31
が第1ワード線35に印加する電圧は、図示の通り、フ
ローティングゲート34に電荷が蓄積されているかいな
いかにかかわらず導通する電圧レベルと導通しない電圧
レベルとの間のレベル設定される。すなわちこの間なら
ば電荷蓄積の有無によってトランジスタが導通するかし
ないかの差が生じる。上記の電圧レベルの差が前述のし
きい値の変化ΔVthに相当する。
At the time of reading, as shown in FIG.
A voltage is applied to the control gate 35 and the drain 32, and the second control gate 36 is grounded. The voltage applied to the drain 32, that is, the voltage applied to the bit line by the bit line control unit 33 is smaller than that at the time of writing.
First control gate 35, that is, row decoder 31
As shown in the figure, the voltage applied to the first word line 35 is set to a level between a conductive voltage level and a non-conductive voltage level regardless of whether charges are accumulated in the floating gate 34. That is, during this period, there is a difference in whether the transistor is conductive or not depending on the presence or absence of charge accumulation. The above voltage level difference corresponds to the above-mentioned threshold change ΔV th .

【0032】読み出しは図5の(b)のような信号を印
加した上で、選択したメモリセルのトランジスタが導通
しているかいないかによるビット線の電流差を、ビット
線制御部33のセンスアンプ33で検出することにより
行なう。
For reading, a signal as shown in FIG. 5B is applied, and the current difference of the bit line depending on whether the transistor of the selected memory cell is conducting or not is detected by the sense amplifier of the bit line control unit 33. It is performed by detecting at 33.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明により、書き換え可能で電源を切
っても記憶内容が維持される半導体記憶装置において、
読み出し時の安定性を損うことなしに書き込み効率の向
上が図れ、書き込み時間の短縮や読み出し時のワード線
への印加電圧の低減によるより一層の安定化が可能にな
る。
According to the present invention, in a semiconductor memory device that is rewritable and the stored contents are maintained even when the power is turned off,
The writing efficiency can be improved without impairing the stability at the time of reading, and the writing time can be shortened and the voltage applied to the word line at the time of reading can be further stabilized.

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

【図1】本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.

【図2】本発明のEPROMセルの等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the EPROM cell of the present invention.

【図3】本発明の実施例の全体構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図4】実施例におけるメモリセルの構造を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a structure of a memory cell in an example.

【図5】実施例における印加信号を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an applied signal in the example.

【図6】nチャンネルEPROMメモリセルの構造説明
図である。
FIG. 6 is a structural explanatory diagram of an n-channel EPROM memory cell.

【図7】従来のEPROMの全体構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a conventional EPROM.

【図8】従来のEPROMメモリセルの構成例を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a conventional EPROM memory cell.

【図9】従来のEPROMメモリセルの等価回路を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing an equivalent circuit of a conventional EPROM memory cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…トランジスタ 2…ドレイン 3…ソース 4…フローティングゲート 5…第1コントロールゲート 6…第2コントロールゲート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transistor 2 ... Drain 3 ... Source 4 ... Floating gate 5 ... 1st control gate 6 ... 2nd control gate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各メモリセルが、 トランジスタ(1)と、 該トランジスタ(1)のチャンネルに近接して設けら
れ、周囲からは絶縁されているフローティングゲート
(4)と、 該フローティングゲート(4)に近接して設けられ、該
フローティングゲート(4)に容量的に結合されている
コントロールゲートとを備えるEPROMメモリである
半導体記憶装置において、 各メモリセルは、独立して制御可能な2個のコントロー
ルゲート(5,6)を備えることを特徴とする半導体記
憶装置。
1. Each memory cell comprises: a transistor (1); a floating gate (4) provided in the vicinity of the channel of the transistor (1) and insulated from the surroundings; and the floating gate (4). In a semiconductor memory device, which is an EPROM memory having a control gate that is provided in close proximity to the floating gate (4) and is capacitively coupled to the floating gate (4), each memory cell has two controllable controls. A semiconductor memory device comprising a gate (5, 6).
【請求項2】 前記フローティングゲート(4)と前記
2個のコントロールゲート(5,6)はポリシリコンで
作られていることを特徴とする請求項1に記載の半導体
記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the floating gate (4) and the two control gates (5, 6) are made of polysilicon.
【請求項3】 前記フローティングゲート(4)をポリ
シリコンで形成し、前記2個のコントロールゲート
(5,6)が不純物拡散層で作られることを特徴とする
請求項1に記載の半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the floating gate (4) is made of polysilicon, and the two control gates (5, 6) are made of an impurity diffusion layer. .
【請求項4】 請求項1又は2に記載の半導体記憶装置
であって、 前記メモリセルへの書き込み時には、前記2個のコント
ロールゲート(5,6)の両方に同時に高電圧を印加
し、 前記メモリセルからの読み出し時には、前記2個のコン
トロールゲート(5,6)の一方のみに高電圧を印加
し、もう一方のコントロールゲートは接地することを特
徴とする半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a high voltage is simultaneously applied to both of the two control gates (5, 6) when writing to the memory cell, A semiconductor memory device characterized in that, when reading from a memory cell, a high voltage is applied to only one of the two control gates (5, 6) and the other control gate is grounded.
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