JPH09199618A - 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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JPH09199618A
JPH09199618A JP2867396A JP2867396A JPH09199618A JP H09199618 A JPH09199618 A JP H09199618A JP 2867396 A JP2867396 A JP 2867396A JP 2867396 A JP2867396 A JP 2867396A JP H09199618 A JPH09199618 A JP H09199618A
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JP
Japan
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memory cell
source
voltage
control gate
drain
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Pending
Application number
JP2867396A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Moriya
博之 守屋
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09199618A publication Critical patent/JPH09199618A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データが書き込まれるメモリセルと制御ゲー
トを共有しているメモリセルへの誤書き込みを有効に防
止できる不揮発性半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 メモリセルアレイの各列に対応するN+
型のソース/ドレイン領域37、38が、メモリセルア
レイの各列に対応するPウェル35、36内に形成され
ている。このため、データが書き込まれるメモリセル1
1と制御ゲート15を共有しているメモリセル12のソ
ース/ドレイン領域38に、制御ゲート15の電圧に近
い電圧を印加しても、ソース/ドレイン領域38とPウ
ェル36との間の電圧を小さくすることができて、これ
らの間で接合破壊が生じにくい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、制御ゲートを
共有しているメモリセル同士がソース/ドレイン領域を
共有していない不揮発性半導体記憶装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図2は、上述の様な構造で且つ積層ゲー
ト構造の不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセルア
レイの等価回路を示している。この不揮発性半導体記憶
装置では、浮遊ゲート11a〜14aを有するメモリセ
ル11〜14のうちで、メモリセル11、12が制御ゲ
ート15を共有しており、メモリセル13、14が制御
ゲート16を共有している。
【0003】一方、メモリセル11、13はソース線2
1及びドレイン線22を有しており、メモリセル12、
14はソース線23及びドレイン線24を有している。
従って、制御ゲート15を共有しているメモリセル1
1、12はソース線21、23及びドレイン線22、2
4を共有しておらず、制御ゲート16を共有しているメ
モリセル13、14はソース線21、23及びドレイン
線22、24を共有していない。
【0004】この様な不揮発性半導体記憶装置におい
て、例えば浮遊ゲート11aに電子を注入することによ
ってメモリセル11にデータを書き込むためには、制御
ゲート15の電圧を20Vにすると共にソース線21及
びドレイン線22の電圧を0Vにする。
【0005】また、メモリセル11と制御ゲート15を
共有しているメモリセル12への誤書き込みを防止する
ために、ソース線23及びドレイン線24の電圧を制御
ゲート15の電圧に近い10Vにし、メモリセル11と
ソース線21及びドレイン線22を共有しているメモリ
セル13への誤書き込みを防止するために、制御ゲート
16の電圧をソース線21及びドレイン線22の電圧に
近い10Vにする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ソース線2
1、23やドレイン線22、24が接続されている半導
体基板中のソース/ドレイン領域と半導体基板との間の
接合耐圧は9V程度しかない場合もあり、上述の場合で
は、ソース線23及びドレイン線24が接続されていて
電圧が10Vであるメモリセル12、14のソース/ド
レイン領域と半導体基板との間で接合破壊が生じ易い。
【0007】ソース/ドレイン領域と半導体基板との間
の接合耐圧を高めるためには、接合における不純物濃度
プロファイルの変化を緩やかにすればよい。しかし、今
度はソース/ドレイン領域から空乏層が伸び易くなり、
メモリセルアレイを高集積化するためにメモリセル11
〜14のトランジスタが短チャネル化されていることと
相まって、これらのトランジスタでソース/ドレイン領
域間のパンチスルーが生じ易くなる。
【0008】従って、従来の不揮発性半導体記憶装置で
は、ソース線23及びドレイン線24の電圧を10Vに
までは高めることが困難で、メモリセル12への誤書き
込みを有効に防止することが困難であった。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の不揮発性半導
体記憶装置は、制御ゲートを共有しているメモリセル同
士がソース/ドレイン領域を共有していない不揮発性半
導体記憶装置において、複数の第1導電型の前記ソース
/ドレイン領域の各々が互いに別個の第2導電型のウェ
ル内に設けられていることを特徴としている。
【0010】請求項2の不揮発性半導体記憶装置は、デ
ータが書き込まれる前記メモリセルと前記制御ゲートを
共有している前記メモリセルの前記ソース/ドレイン領
域が設けられている前記ウェルに、データが書き込まれ
る前記メモリセルの前記ソース/ドレイン領域が設けら
れている前記ウェルよりも、共有されている前記制御ゲ
ートに印加される電圧に近い電圧が印加されることを特
徴としている。
【0011】本願の発明による不揮発性半導体記憶装置
では、制御ゲートを共有しているメモリセルに共有され
ていないソース/ドレイン領域の各々が互いに別個のウ
ェル内に設けられているので、データが書き込まれるメ
モリセルと制御ゲートを共有しているメモリセルにおけ
る制御ゲートとウェルとの間の電圧を、データが書き込
まれるメモリセルにおける制御ゲートとウェルとの間の
電圧よりも小さくすることができる。
【0012】このため、データが書き込まれるメモリセ
ルと制御ゲートを共有しているメモリセルのソース/ド
レイン領域に、制御ゲートの電圧に近い電圧を印加して
も、このソース/ドレイン領域とこのソース/ドレイン
領域が設けられているウェルとの間の電圧を小さくする
ことができて、これらのソース/ドレイン領域とウェル
との間で接合破壊が生じにくい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、積層ゲート構造の一括消去
型不揮発性半導体記憶装置に適用した本願の発明の一実
施形態を、図1を参照しながら説明する。本実施形態で
も、メモリセルアレイの等価回路は、既に図2に示した
ものと同じである。
【0014】本実施形態では、P型の半導体基板31の
表面に列方向に延びる素子分離領域32が形成されてお
り、素子分離領域32に囲まれている素子活性領域の表
面にトンネル用の絶縁膜33が形成されている。そし
て、半導体基板31のうちで記憶データを一括消去する
メモリセルアレイ毎にNウェル34が形成されている。
【0015】メモリセルアレイの各列に対応するPウェ
ル35、36がNウェル34内に形成されており、メモ
リセルアレイの各列に対応するN+ 型のソース/ドレイ
ン領域37、38がPウェル35、36内に形成されて
いる。絶縁膜33及び素子分離領域32上には浮遊ゲー
ト11a〜14aが形成されており、容量結合用の絶縁
膜(図示せず)を介して浮遊ゲート11a〜14a上に
制御ゲート15、16が形成されている。
【0016】制御ゲート15、16等は層間絶縁膜41
に覆われており、層間絶縁膜41等を貫通して制御ゲー
ト15、16同士の間のソース/ドレイン領域37、3
8に達するコンタクト孔42、43が列方向に互い違い
に形成されている。そして、ソース線21、23及びド
レイン線22、24がコンタクト孔42、43を介して
ソース/ドレイン領域37、38に接続されている。
【0017】以上の様な実施形態において、例えば浮遊
ゲート11aに電子を注入することによってメモリセル
11にデータを書き込むためには、制御ゲート15の電
圧を20Vにすると共にソース線21及びドレイン線2
2並びにソース/ドレイン領域37の電圧を0Vにす
る。
【0018】また、メモリセル11と制御ゲート15を
共有しているメモリセル12への誤書き込みを防止する
ために、ソース線23及びドレイン線24並びにソース
/ドレイン領域38の電圧を制御ゲート15の電圧に近
い10Vにし、メモリセル11とソース線21及びドレ
イン線22を共有しているメモリセル13への誤書き込
みを防止するために、制御ゲート16の電圧をソース線
21及びドレイン線22並びにソース/ドレイン領域3
7の電圧に近い10Vにする。
【0019】更に、3V程度の正の電圧をPウェル36
に印加し、Pウェル36とNウェル34とが逆バイアス
になる様に、Pウェル36の電圧よりも高い電圧、例え
ば5VをNウェル34に印加する。
【0020】このため、ソース/ドレイン領域37、3
8とPウェル35、36との間の接合耐圧が9V程度し
かない場合に、ソース/ドレイン領域38の電圧を10
Vにしても、Pウェル36の電圧を3V程度にしている
ので、ソース/ドレイン領域38とPウェル36との間
で接合破壊が生じない。従って、本実施形態では、メモ
リセル12への誤書き込みを有効に防止することができ
る。
【0021】なお、以上の実施形態は積層ゲート構造の
一括消去型不揮発性半導体記憶装置に本願の発明を適用
したものであるが、積層ゲート構造ではない不揮発性半
導体記憶装置や一括消去型ではない不揮発性半導体記憶
装置にも本願の発明を適用することができる。
【0022】
【発明の効果】本願の発明による不揮発性半導体記憶装
置では、データが書き込まれるメモリセルと制御ゲート
を共有しているメモリセルのソース/ドレイン領域に、
制御ゲートの電圧に近い電圧を印加しても、このソース
/ドレイン領域とこのソース/ドレイン領域が設けられ
ているウェルとの間の電圧を小さくすることができて、
これらのソース/ドレイン領域とウェルとの間で接合破
壊が生じにくい。このため、データが書き込まれるメモ
リセルと制御ゲートを共有しているメモリセルへの誤書
き込みを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の一実施形態を示しており、(a)
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
【図2】本願の発明を適用し得る不揮発性半導体記憶装
置におけるメモリセルアレイの等価回路図である。
【符号の説明】
11 メモリセル 12 メモリセル 13 メモリセル 14 メモリセル 15 制御ゲート 16 制御ゲート 35 Pウェル 36 Pウェル 37 ソース/ドレイン領域 38 ソース/ドレイン領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御ゲートを共有しているメモリセル同
    士がソース/ドレイン領域を共有していない不揮発性半
    導体記憶装置において、 複数の第1導電型の前記ソース/ドレイン領域の各々が
    互いに別個の第2導電型のウェル内に設けられているこ
    とを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 データが書き込まれる前記メモリセルと
    前記制御ゲートを共有している前記メモリセルの前記ソ
    ース/ドレイン領域が設けられている前記ウェルに、デ
    ータが書き込まれる前記メモリセルの前記ソース/ドレ
    イン領域が設けられている前記ウェルよりも、共有され
    ている前記制御ゲートに印加される電圧に近い電圧が印
    加されることを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導
    体記憶装置。
JP2867396A 1996-01-23 1996-01-23 不揮発性半導体記憶装置 Pending JPH09199618A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6657893B2 (en) 1997-12-10 2003-12-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device and method for driving the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6657893B2 (en) 1997-12-10 2003-12-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device and method for driving the same

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