JPH0963283A - Nonvolatile memory element of semiconductor and its using method - Google Patents

Nonvolatile memory element of semiconductor and its using method

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JPH0963283A
JPH0963283A JP24044495A JP24044495A JPH0963283A JP H0963283 A JPH0963283 A JP H0963283A JP 24044495 A JP24044495 A JP 24044495A JP 24044495 A JP24044495 A JP 24044495A JP H0963283 A JPH0963283 A JP H0963283A
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memory
transistor
capacitor
source
drain
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JP24044495A
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Toshiyuki Nishihara
利幸 西原
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable electron to inject by FN tunneling from a channel without increasing the occupied area of memory cells and to prevent wrong writing owing to hot transient electron. SOLUTION: A nonvolatile memory element of a semiconductor is provided with plural memory cells 1-4, a capacitor 17 shared with memory cells 1, 3 and a capacitor 18 shared with memory cells 2, 4. The source of memory transistors 21 of respective memory cells 1-4 is terminated by capacitors 17, 18. Electron is injected into a floating gate 25 by FN tunneling from a channel in the case of writing. The transfer of electron between capacitors 17, 18 and bit lines 13, 14 is detected in the case of reading-out.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チャネルからのF
N(ファウラ・ノルドハイム)トンネリングによってエ
レクトロンの注入を行う半導体不揮発性メモリ素子およ
びその使用方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to F from a channel.
The present invention relates to a semiconductor nonvolatile memory element in which electrons are injected by N (Fowler Nordheim) tunneling and a method of using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年携帯用情報端末機器の普及発展に伴
って、その外部記憶装置として大容量EEPROM(電
気的消去可能なプログラマブル・リード・オンリ・メモ
リ)の必要性が高まっている。外部記憶装置としてEE
PROMを使用する場合、書き換え動作の低電圧化と信
頼性の向上が必要とされる。そのためにはデータの書き
込み及び消去における浮遊ゲート等へのエレクトロンの
出し入れをチャネル全面を用いたFNトンネリングでお
こなう方法が有効であることが示されている(日経マイ
クロデバイス、1992年5月号、第45〜50ページ
目)。
2. Description of the Related Art With the recent widespread development of portable information terminal equipment, the need for a large-capacity EEPROM (electrically erasable programmable read only memory) is increasing as an external storage device. EE as an external storage device
When using a PROM, it is necessary to lower the voltage of the rewriting operation and improve the reliability. For that purpose, it has been shown that a method in which electrons are taken in and out of a floating gate or the like in writing and erasing data by FN tunneling using the entire surface of the channel (Nikkei Microdevice, May 1992, No. 1). 45 to 50 pages).

【0003】図4は従来のEEPROMにおけるメモリ
素子の構成の一例を示す回路図である。このメモリ素子
は、行列状に配列された複数のメモリセル101,10
2,103,104と、行に対応する複数のワード線1
11,112と、列に対応する複数のビット線113,
114と、ビット線113,114に対応する共通のソ
ース線115とを備えている。ワード線111には一行
のメモリセル101,102のメモリトランジスタの制
御ゲートが接続され、ワード線112には一行のメモリ
セル103,104のメモリトランジスタの制御ゲート
が接続されている。ビット線113には、一列のメモリ
セル101,103のメモリトランジスタのドレインが
接続され、ビット線114には、一列のメモリセル10
2,104のメモリトランジスタのドレインが接続され
ている。ソース線115には、メモリセル101,10
2,103,104の各メモリトランジスタのソースが
接続されている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a memory element in a conventional EEPROM. This memory device includes a plurality of memory cells 101, 10 arranged in a matrix.
2, 103, 104 and a plurality of word lines 1 corresponding to rows
11, 112 and a plurality of bit lines 113 corresponding to columns
114 and a common source line 115 corresponding to the bit lines 113, 114. The word line 111 is connected to the control gates of the memory transistors of the memory cells 101 and 102 in one row, and the word line 112 is connected to the control gates of the memory transistors of the memory cells 103 and 104 in one row. The bit lines 113 are connected to the drains of the memory transistors of the memory cells 101 and 103 in one column, and the bit lines 114 are connected to the memory cells 10 in one column.
The drains of the memory transistors 2, 104 are connected. The source line 115 includes the memory cells 101, 10
The sources of the memory transistors 2, 103 and 104 are connected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示した
メモリ素子では、チャネル全面を用いてエレクトロンの
FN注入を行う場合に以下のような問題点があった。す
なわち、例えばメモリセル101への書き込みはその制
御ゲート(ワード線111)を例えば18Vの高電位
に、ビット線113を0Vの低電位に、ソース線115
をフローティング状態にして行うが、その際、非選択の
ビット線114は9Vの中間電位として、非選択セル1
02の誤書き込みを防止している。ところが、ソース線
115が選択セル101と非選択セル102の双方に接
続されていると、ビット線113の低電位がソース線1
15を介して非選択セル102のメモリトランジスタの
拡散層に印加され、非選択セル102にもエレクトロン
が注入されてしまう。更に、セル102のメモリトラン
ジスタもオンしているので、異なる電位に設定されたビ
ット線113,114間が導通してしまう。
However, the memory device shown in FIG. 4 has the following problems when the FN injection of electrons is performed using the entire surface of the channel. That is, for example, when writing to the memory cell 101, the control gate (word line 111) is set to a high potential of 18V, the bit line 113 is set to a low potential of 0V, and the source line 115 is set.
Is performed in a floating state. At this time, the non-selected bit line 114 is set to the intermediate potential of 9 V and the non-selected cell 1
02 erroneous writing is prevented. However, when the source line 115 is connected to both the selected cell 101 and the non-selected cell 102, the low potential of the bit line 113 is the source line 1
The electrons are applied to the diffusion layer of the memory transistor of the non-selected cell 102 via 15 and electrons are also injected into the non-selected cell 102. Further, since the memory transistor of the cell 102 is also turned on, the bit lines 113 and 114 set to different potentials are electrically connected.

【0005】そこで、前記の日経マイクロデバイス、1
992年5月号、第45〜50ページ目に示されている
ように、各ビット線に対応するソース線を分離して形成
する方法が提案されている。図5は、この方法によるメ
モリ素子の構成を示す回路図である。この図に示した構
成では、ビット線113に対応するソース線115と、
ビット線114に対応するソース線116とが分離して
形成されていること以外は図4と同様である。しかし、
この構成では、一つのセル内に2本の配線を有すること
になり、メモリセル面積が大きくなってしまうという問
題点があった。また、この構成では例えばセル101へ
の書き込み時に非選択ビット線114を中間電位に立ち
上げる際、浮遊状態にあるソース線116を充電する形
で過度的な電流が流れる。ソース線116はビット線方
向に複数のセルで共有されているのでその容量はかなり
大きく、その充電の際にホットエレクトロンが発生し、
非選択セル102が誤って書き込まれるという問題点が
あった。
Therefore, the above-mentioned Nikkei microdevice, 1
As shown in the May 992 issue, pages 45 to 50, a method of separately forming a source line corresponding to each bit line has been proposed. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a memory element according to this method. In the configuration shown in this figure, the source line 115 corresponding to the bit line 113,
It is the same as FIG. 4 except that the source line 116 corresponding to the bit line 114 is formed separately. But,
In this configuration, one cell has two wirings, which causes a problem that the memory cell area becomes large. Further, in this configuration, for example, when the non-selected bit line 114 is raised to the intermediate potential when writing to the cell 101, an excessive current flows by charging the source line 116 in a floating state. Since the source line 116 is shared by a plurality of cells in the bit line direction, its capacity is considerably large, and hot electrons are generated during its charging,
There is a problem that the non-selected cells 102 are erroneously written.

【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その課題は、メモリセルの占有面積を増大させる
ことなくチャネルからのFNトンネリングによるエレク
トロンの注入を可能にし、更に過度的なホットエレクト
ロンによる誤書き込みを防止できるようにした半導体不
揮発性メモリ素子およびその使用方法を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to enable injection of electrons by FN tunneling from a channel without increasing an occupied area of a memory cell, and to further excessive hot electrons. It is an object of the present invention to provide a semiconductor non-volatile memory device capable of preventing erroneous writing due to memory and a method of using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体不
揮発性メモリ素子は、メモリセルが、一つのメモリトラ
ンジスタと複数のメモリセルで共有されたキャパシタと
を備え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制
御ゲートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード
線に接続され、ドレインとソースの一方がビット線に接
続され、ドレインとソースの他方がキャパシタに接続さ
れているものである。
A semiconductor non-volatile memory device according to claim 1, wherein the memory cell comprises one memory transistor and a capacitor shared by a plurality of memory cells, and the memory transistor comprises a drain and a source. , A control gate and a charge storage unit, the control gate is connected to the word line, one of the drain and the source is connected to the bit line, and the other of the drain and the source is connected to the capacitor.

【0008】この半導体不揮発性メモリ素子では、メモ
リセルからソース線が削除されているため、ソース線の
セル間配線のレイアウトを考慮する必要がなく、メモリ
セルを小型化することが可能である。また、キャパシタ
の容量はソース線に比べて非常に小さく設定できるの
で、その充電の際にホットエレクトロンによる誤書き込
みが発生する問題も生じない。
In this semiconductor nonvolatile memory element, since the source line is removed from the memory cell, it is not necessary to consider the layout of the inter-cell wiring of the source line, and the memory cell can be miniaturized. Further, since the capacitance of the capacitor can be set to be much smaller than that of the source line, there is no problem of erroneous writing due to hot electrons during charging.

【0009】請求項2記載の半導体不揮発性メモリ素子
は、請求項1記載の半導体不揮発性メモリ素子におい
て、電荷蓄積部を、ドレイン、ソース間のチャネル形成
領域と制御ゲートとの間に設けられた浮遊ゲートとした
ものである。
A semiconductor non-volatile memory device according to a second aspect is the semiconductor non-volatile memory device according to the first aspect, in which a charge storage portion is provided between a drain-source channel formation region and a control gate. It is a floating gate.

【0010】請求項3記載の半導体不揮発性メモリ素子
は、請求項1記載の半導体不揮発性メモリ素子におい
て、メモリトランジスタが、ドレイン、ソース間のチャ
ネル形成領域と制御ゲートとの間に積層絶縁膜を有し、
この積層絶縁膜の界面を電荷蓄積部とするように構成し
たものである。
A semiconductor non-volatile memory device according to a third aspect is the semiconductor non-volatile memory device according to the first aspect, wherein the memory transistor has a laminated insulating film between the channel forming region between the drain and the source and the control gate. Have,
The interface of this laminated insulating film is configured to serve as a charge storage portion.

【0011】請求項4記載の半導体不揮発性メモリ素子
は、請求項3記載の半導体不揮発性メモリ素子におい
て、積層絶縁膜を、酸化膜と窒化膜の積層膜としたもの
である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor non-volatile memory element according to the third aspect, the laminated insulating film is a laminated film of an oxide film and a nitride film.

【0012】請求項5記載の半導体不揮発性メモリ素子
の使用方法は、メモリセルが、一つのメモリトランジス
タと複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、ドレインとソースの一方がビット線に接続さ
れ、ドレインとソースの他方がキャパシタに接続されて
いる半導体不揮発性メモリ素子の使用方法であって、ビ
ット線からメモリトランジスタの電荷蓄積部にファウラ
・ノルドハイム・トンネリングを用いて電子を注入して
データの書き込みを行うものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of using a semiconductor non-volatile memory device, wherein a memory cell comprises one memory transistor and a capacitor shared by a plurality of memory cells, and the memory transistor comprises a drain, a source and a control gate. And a charge storage portion, a control gate is connected to a word line, one of a drain and a source is connected to a bit line, and the other of the drain and the source is connected to a capacitor. Therefore, data is written by injecting electrons from the bit line to the charge storage portion of the memory transistor by using Fowler-Nordheim tunneling.

【0013】請求項6記載の半導体不揮発性メモリ素子
の使用方法は、メモリセルが、一つのメモリトランジス
タと複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、ドレインとソースの一方がビット線に接続さ
れ、ドレインとソースの他方がキャパシタに接続されて
いる半導体不揮発性メモリ素子の使用方法であって、キ
ャパシタとビット線間の電荷の移動を検出することによ
ってデータの読み出しを行うものである。
According to another aspect of the semiconductor non-volatile memory device of the present invention, the memory cell includes one memory transistor and a capacitor shared by the plurality of memory cells, and the memory transistor includes a drain, a source and a control gate. And a charge storage portion, a control gate is connected to a word line, one of a drain and a source is connected to a bit line, and the other of the drain and the source is connected to a capacitor. Therefore, the data is read by detecting the movement of the charge between the capacitor and the bit line.

【0014】請求項7記載の半導体不揮発性メモリ素子
の使用方法は、請求項6記載の半導体不揮発性メモリ素
子の使用方法において、データの読み出しの際に、まず
半導体不揮発性メモリ素子の全消去メモリセルのキャパ
シタを所定の電位で充電し、その後、ワード線を選択し
て、キャパシタとビット線間の電荷の移動を検出するこ
とによってデータの読み出しを行うものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of using the semiconductor non-volatile memory element according to the sixth aspect, wherein in reading data, first, an all-erased memory of the semiconductor non-volatile memory element is first read. Data is read by charging the capacitor of the cell with a predetermined potential, then selecting the word line, and detecting the movement of the charge between the capacitor and the bit line.

【0015】請求項8記載の半導体不揮発性メモリ素子
の使用方法は、請求項6記載の半導体不揮発性メモリ素
子の使用方法において、半導体不揮発性メモリ素子の全
消去メモリセルのキャパシタを所定の電位で充電する動
作を一定間隔で行うものである。
A method of using the semiconductor non-volatile memory element according to claim 8 is the method of using the semiconductor non-volatile memory element according to claim 6, wherein the capacitors of all the erased memory cells of the semiconductor non-volatile memory element are set to a predetermined potential. The charging operation is performed at regular intervals.

【0016】請求項9記載の半導体不揮発性メモリ素子
は、メモリセルが、個別にデータ保持が可能な複数個の
直列接続されたメモリトランジスタからなるメモリトラ
ンジスタ列と、一つの選択トランジスタと、複数のメモ
リセルで共有されたキャパシタとを備え、メモリトラン
ジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲートおよび電荷蓄
積部を有し、制御ゲートがワード線に接続され、選択ト
ランジスタはメモリトランジスタ列の一端とビット線と
の間に介装され、キャパシタはメモリトランジスタ列の
他端に接続されているものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor non-volatile memory device, wherein a memory cell has a memory transistor array composed of a plurality of memory transistors connected in series capable of individually retaining data, one selection transistor, and a plurality of memory cells. The memory transistor has a capacitor shared by the memory cells, the memory transistor has a drain, a source, a control gate, and a charge storage portion, the control gate is connected to the word line, and the selection transistor is connected to one end of the memory transistor string and the bit line. And the capacitor is connected to the other end of the memory transistor array.

【0017】この半導体不揮発性メモリ素子では、請求
項1記載の半導体不揮発性メモリ素子と同様に、メモリ
セルからソース線が削除されているため、ソース線のセ
ル間配線のレイアウトを考慮する必要がなく、メモリセ
ルを小型化することが可能であり、また、キャパシタの
容量はソース線に比べて非常に小さく設定できるので、
その充電の際にホットエレクトロンによる誤書き込みが
発生する問題も生じない。
In this semiconductor non-volatile memory device, the source line is removed from the memory cell as in the semiconductor non-volatile memory device according to claim 1, so it is necessary to consider the layout of the inter-cell wiring of the source line. In addition, the memory cell can be downsized, and the capacitance of the capacitor can be set to be much smaller than that of the source line.
There is no problem of erroneous writing due to hot electrons during the charging.

【0018】請求項10記載の半導体不揮発性メモリ素
子は、請求項9記載の半導体不揮発性メモリ素子におい
て、電荷蓄積部を、ドレイン、ソース間のチャネル形成
領域と制御ゲートとの間に設けられた浮遊ゲートとした
ものである。
A semiconductor non-volatile memory element according to a tenth aspect is the semiconductor non-volatile memory element according to the ninth aspect, wherein a charge storage portion is provided between a drain-source channel forming region and a control gate. It is a floating gate.

【0019】請求項11記載の半導体不揮発性メモリ素
子は、請求項9記載の半導体不揮発性メモリ素子におい
て、メモリトランジスタが、ドレイン、ソース間のチャ
ネル形成領域と制御ゲートとの間に積層絶縁膜を有し、
この積層絶縁膜の界面を電荷蓄積部とするように構成し
たものである。
The semiconductor non-volatile memory element according to claim 11 is the semiconductor non-volatile memory element according to claim 9, wherein the memory transistor has a laminated insulating film between the channel forming region between the drain and the source and the control gate. Have,
The interface of this laminated insulating film is configured to serve as a charge storage portion.

【0020】請求項12記載の半導体不揮発性メモリ素
子は、請求項11記載の半導体不揮発性メモリ素子にお
いて、積層絶縁膜を、酸化膜と窒化膜の積層膜としたも
のである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor non-volatile memory element according to the eleventh aspect, wherein the laminated insulating film is a laminated film of an oxide film and a nitride film.

【0021】請求項13記載の半導体不揮発性メモリ素
子の使用方法は、メモリセルが、個別にデータ保持が可
能な複数個の直列接続されたメモリトランジスタからな
るメモリトランジスタ列と、一つの選択トランジスタ
と、複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、選択トランジスタはメモリトランジスタ列の
一端とビット線との間に介装され、キャパシタはメモリ
トランジスタ列の他端に接続されている半導体不揮発性
メモリ素子の使用方法であって、ビット線からメモリト
ランジスタの電荷蓄積部にファウラ・ノルドハイム・ト
ンネリングを用いて電子を注入してデータの書き込みを
行うものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method of using a semiconductor non-volatile memory device, wherein a memory cell includes a memory transistor array consisting of a plurality of memory transistors connected in series capable of individually retaining data, and one selection transistor. , A capacitor shared by a plurality of memory cells, the memory transistor has a drain, a source, a control gate and a charge storage portion, the control gate is connected to the word line, and the selection transistor is connected to one end of the memory transistor string. A method of using a semiconductor non-volatile memory device in which a capacitor is connected to the other end of a memory transistor array, which is interposed between the bit line and a memory cell, and is used for Fowler-Nordheim tunneling from the bit line to the charge storage portion of the memory transistor. Is used to inject electrons to write data.

【0022】請求項14記載の半導体不揮発性メモリ素
子の使用方法は、メモリセルが、個別にデータ保持が可
能な複数個の直列接続されたメモリトランジスタからな
るメモリトランジスタ列と、一つの選択トランジスタ
と、複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、選択トランジスタはメモリトランジスタ列の
一端とビット線との間に介装され、キャパシタはメモリ
トランジスタ列の他端に接続されている半導体不揮発性
メモリ素子の使用方法であって、キャパシタとビット線
間の電荷の移動を検出することによってデータの読み出
しを行うものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a method of using a semiconductor non-volatile memory device, wherein a memory cell includes a memory transistor array composed of a plurality of memory transistors connected in series capable of individually retaining data, and one selection transistor. , A capacitor shared by a plurality of memory cells, the memory transistor has a drain, a source, a control gate and a charge storage portion, the control gate is connected to the word line, and the selection transistor is connected to one end of the memory transistor string. A method of using a semiconductor non-volatile memory device, in which a capacitor is connected to the other end of a memory transistor string, which is interposed between a bit line and a capacitor, and is used to detect data transfer by detecting charge transfer between the capacitor and the bit line. Is read out.

【0023】請求項15記載の半導体不揮発性メモリ素
子の使用方法は、請求項14記載の半導体不揮発性メモ
リ素子の使用方法において、データの読み出しの際に、
まず半導体不揮発性メモリ素子の全消去メモリセルのキ
ャパシタを所定の電位で充電し、その後、ワード線を選
択して、キャパシタとビット線間の電荷の移動を検出す
ることによってデータの読み出しを行うものである。
A method of using the semiconductor non-volatile memory device according to claim 15 is the method of using the semiconductor non-volatile memory device according to claim 14, wherein when reading data,
First, the capacitors of all erased memory cells of a semiconductor nonvolatile memory element are charged with a predetermined potential, and then a word line is selected and data transfer is performed by detecting charge transfer between the capacitors and bit lines. Is.

【0024】請求項16記載の半導体不揮発性メモリ素
子の使用方法は、請求項14記載の半導体不揮発性メモ
リ素子の使用方法において、半導体不揮発性メモリ素子
の全消去メモリセルのキャパシタを所定の電位で充電す
る動作を一定間隔で行うものである。
A method of using the semiconductor non-volatile memory element according to claim 16 is the method of using the semiconductor non-volatile memory element according to claim 14, wherein the capacitors of all the erased memory cells of the semiconductor non-volatile memory element are set to a predetermined potential. The charging operation is performed at regular intervals.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0026】図1は本発明の第1の実施の形態に係る半
導体不揮発性メモリ素子の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a semiconductor nonvolatile memory element according to the first embodiment of the present invention.

【0027】この半導体不揮発性メモリ素子は、行列状
に配列された複数のメモリセル1,2,3,4と、行に
対応する複数のワード線11,12と、列に対応する複
数のビット線13,14と、2つのメモリセル1,3で
共有されたキャパシタ17と、2つのメモリセル2,4
で共有されたキャパシタ18とを備えている。各メモリ
セル1,2,3,4はメモリトランジスタ21を有し、
メモリトランジスタ21は、ドレイン22、ソース2
3、制御ゲート24および浮遊ゲート25を有してい
る。
This semiconductor nonvolatile memory device includes a plurality of memory cells 1, 2, 3, 4 arranged in a matrix, a plurality of word lines 11 and 12 corresponding to rows, and a plurality of bits corresponding to columns. The lines 13 and 14, the capacitor 17 shared by the two memory cells 1 and 3, and the two memory cells 2 and 4.
And the capacitor 18 shared in common. Each memory cell 1, 2, 3, 4 has a memory transistor 21,
The memory transistor 21 has a drain 22 and a source 2
3, it has a control gate 24 and a floating gate 25.

【0028】ワード線11には一行のメモリセル1,2
のメモリトランジスタ21の制御ゲート24が接続さ
れ、ワード線12には一行のメモリセル3,4のメモリ
トランジスタ21の制御ゲート24が接続されている。
ビット線13には、一列のメモリセル1,3のメモリト
ランジスタ21のドレインとソースの一方、ここではド
レイン22が接続され、ビット線14には、一列のメモ
リセル2,4のメモリトランジスタ21のドレインとソ
ースの一方、ここではドレイン22が接続されている。
一列のメモリセル1,3のメモリトランジスタ21のド
レインとソースの他方、ここではソース23は、共有す
るキャパシタ17の一端に接続され、一列のメモリセル
2,4のメモリトランジスタ21のドレインとソースの
他方、ここではソース23は、共有するキャパシタ18
の一端に接続されている。キャパシタ17,18の他端
は接地されている。
The word line 11 has one row of memory cells 1 and 2.
The control gate 24 of the memory transistor 21 is connected to the word line 12 and the control gate 24 of the memory transistor 21 of the memory cells 3 and 4 in one row is connected to the word line 12.
The bit line 13 is connected to one of the drain and source of the memory transistors 21 of the memory cells 1 and 3 in a row, here the drain 22, and to the bit line 14 of the memory transistors 21 of the memory cells 2 and 4 in a row. One of the drain and the source, here the drain 22, is connected.
The other of the drain and the source of the memory transistors 21 of the memory cells 1 and 3 in one row, here, the source 23, is connected to one end of the shared capacitor 17, and the drain and the source of the memory transistors 21 of the memory cells 2 and 4 in one row are connected. On the other hand, here the source 23 is the shared capacitor 18
Is connected to one end. The other ends of the capacitors 17 and 18 are grounded.

【0029】図2は図1に示した半導体不揮発性メモリ
素子におけるメモリセル1,3の断面構造を示したもの
である。この図に示すように、シリコン基板20のドレ
イン、ソース間のチャネル形成領域上には、絶縁膜26
を介してメモリセル1,3の各メモリトランジスタ21
の浮遊ゲート25が形成され、この浮遊ゲート25の上
に絶縁層を介して制御ゲート24(ワード線11,1
2)が形成されている。なお、メモリトランジスタとし
ては、浮遊ゲートを有せず、チャネル形成領域と制御ゲ
ートとの間のゲート絶縁膜に積層絶縁膜を用い、この積
層絶縁膜の界面に電荷を蓄積するタイプ(MNOS,M
ONOS,MAOS等)でも良い。この場合、積層絶縁
膜としては、例えば酸化膜と窒化膜の積層膜(ONO
膜;SiO2/Si3 4 /SiO2 )が用いられる。
FIG. 2 shows a sectional structure of the memory cells 1 and 3 in the semiconductor nonvolatile memory device shown in FIG. As shown in this figure, the insulating film 26 is formed on the channel formation region between the drain and the source of the silicon substrate 20.
Through each memory transistor 21 of the memory cells 1 and 3
Floating gate 25 is formed, and control gate 24 (word line 11, 1
2) is formed. Note that the memory transistor does not have a floating gate, a laminated insulating film is used as a gate insulating film between the channel formation region and the control gate, and charges are accumulated at the interface of the laminated insulating film (MNOS, M
ONOS, MAOS, etc.) may be used. In this case, the laminated insulating film is, for example, a laminated film (ONO film) of an oxide film and a nitride film.
Film: SiO 2 / Si 3 N 4 / SiO 2 ) is used.

【0030】シリコン基板20には、メモリセル1の浮
遊ゲート25とメモリセル3の浮遊ゲート25の間の位
置に共通のソース23が形成され、各浮遊ゲート25を
挟んでソース23と対向する位置にそれぞれドレイン2
2が形成されている。ドレイン22にはビット線13が
接続されている。ソース23上にはキャパシタ用電極1
7aが形成され、その上にキャパシタ用絶縁膜17bを
介して接地線27が形成されている。キャパシタ用電極
17aとキャパシタ用絶縁膜17bによって構成される
キャパシタ17は、ワード線11,12上に積層され、
いわゆるスタックキャパシタ構造をなしている。但し、
キャパシタ17は2つのメモリセル1,3にまたがって
形成されるので、単純な構造で大きな容量、信号を確保
することができる。また、キャパシタ17による面積上
のペナルティは殆どないので、ソース配線が削減された
分、セル面積を縮小することが可能である。
A common source 23 is formed on the silicon substrate 20 at a position between the floating gate 25 of the memory cell 1 and the floating gate 25 of the memory cell 3, and a position facing the source 23 with each floating gate 25 interposed therebetween. Each drain 2
2 is formed. The bit line 13 is connected to the drain 22. A capacitor electrode 1 is provided on the source 23.
7a is formed, and the ground line 27 is formed thereon via the capacitor insulating film 17b. The capacitor 17 composed of the capacitor electrode 17a and the capacitor insulating film 17b is laminated on the word lines 11 and 12,
It has a so-called stack capacitor structure. However,
Since the capacitor 17 is formed over the two memory cells 1 and 3, it is possible to secure a large capacity and a large signal with a simple structure. Further, since there is almost no area penalty due to the capacitor 17, it is possible to reduce the cell area by the amount of the source wiring reduced.

【0031】次に、本実施の形態に係る半導体不揮発性
メモリ素子の使用方法および動作について説明する。
Next, the method of use and operation of the semiconductor nonvolatile memory element according to this embodiment will be described.

【0032】まず、メモリセル1にデータを書き込む場
合を例にとり、書き込み動作について説明する。メモリ
セル1の書き込み時には、ビット線13を接地し、ワー
ド線11を例えば18Vに設定する。これにより、メモ
リセル1のメモリトランジスタ21にチャネルが誘起さ
れ、FNトンネリングによって浮遊ゲート25に電子が
注入される。なお、メモリトランジスタとして、浮遊ゲ
ートを有せず、チャネル形成領域と制御ゲートとの間の
ゲート絶縁膜に積層絶縁膜を用い、この積層絶縁膜の界
面に電荷を蓄積するタイプを用いた場合には、FNトン
ネリングによって積層絶縁膜の界面に電子が注入され
る。一方、非選択のビット線14とワード線12は9V
の中間電位に保たれ、非選択セルへの書き込みが防止さ
れる。本実施の形態では、メモリトランジスタ21のソ
ース23はキャパシタ17,18によって終端されてい
る。従って、図4に示した従来例のように余分な貫通電
流が流れたり、他のセルに誤書き込みを発生させたりす
る問題はない。更に、キャパシタ17,18の容量は従
来例におけるソース線の容量より約1桁小さいため、書
き込み時にはほとんど電流は流れない。従って、非選択
セルにホットエレクトロンによる誤書き込みが生ずるこ
とも少ない。
First, the write operation will be described by taking the case of writing data in the memory cell 1 as an example. When writing to the memory cell 1, the bit line 13 is grounded and the word line 11 is set to, for example, 18V. As a result, a channel is induced in the memory transistor 21 of the memory cell 1, and electrons are injected into the floating gate 25 by FN tunneling. When the memory transistor is of a type that does not have a floating gate and uses a laminated insulating film as the gate insulating film between the channel formation region and the control gate and accumulates charges at the interface of the laminated insulating film, , Electrons are injected into the interface of the laminated insulating film by FN tunneling. On the other hand, the non-selected bit line 14 and word line 12 are 9V
Is kept at an intermediate potential of, and writing to non-selected cells is prevented. In the present embodiment, the source 23 of the memory transistor 21 is terminated by the capacitors 17 and 18. Therefore, unlike the conventional example shown in FIG. 4, there is no problem that an extra through current flows or erroneous writing occurs in other cells. Furthermore, since the capacitance of the capacitors 17 and 18 is smaller than the capacitance of the source line in the conventional example by about one digit, almost no current flows during writing. Therefore, erroneous writing due to hot electrons rarely occurs in the non-selected cells.

【0033】次に、メモリセル1に蓄えられたデータを
読み出す場合を例にとり、読み出し動作について説明す
る。まず、読み出しを開始する前に準備動作としてアレ
イ内の全ワード線11,12を例えば3Vにし、ビット
線13,14を接地する。このとき、例えばメモリセル
1が消去状態にあればメモリトランジスタ21がオン
し、対応するキャパシタ17のノード電位も0Vとな
る。ここで一旦ワード線11,12を閉じて、キャパシ
タ17に読み出し用の電荷を保存する。その後は通常の
DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ)と同様の読み出しを行う。すなわち、全ビット線1
3,14を3Vにイコライズしてフローティング状態に
し、その後選択ワード線11を3Vにオンする。この動
作で例えばメモリセル1が消去状態にあればキャパシタ
17に保持された電荷がビット線13に流れ込み、ビッ
ト線13の電位が低下してデータが読み出される。一
方、メモリセル1が書き込み状態にある場合はビット線
13の電位は変化しない。このように本実施の形態で
は、キャパシタ17とビット線13間の電荷の移動を検
出することによってデータの読み出しを行う。
Next, the read operation will be explained by taking the case of reading the data stored in the memory cell 1 as an example. First, before starting reading, as a preparatory operation, all word lines 11 and 12 in the array are set to 3 V, for example, and the bit lines 13 and 14 are grounded. At this time, for example, if the memory cell 1 is in the erased state, the memory transistor 21 is turned on and the node potential of the corresponding capacitor 17 also becomes 0V. Here, the word lines 11 and 12 are once closed, and the charge for reading is stored in the capacitor 17. After that, the same reading as in a normal DRAM (dynamic random access memory) is performed. That is, all bit lines 1
Equalize 3 and 14 to 3V to make them floating, and then turn on the selected word line 11 to 3V. By this operation, for example, if the memory cell 1 is in the erased state, the charge held in the capacitor 17 flows into the bit line 13, the potential of the bit line 13 is lowered, and data is read. On the other hand, when the memory cell 1 is in the written state, the potential of the bit line 13 does not change. As described above, in the present embodiment, the data is read by detecting the movement of the charge between the capacitor 17 and the bit line 13.

【0034】ところで、読み出されたデータはセンスア
ンプにより増幅されるので、メモリセル1が消去状態に
ある場合はキャパシタ17に再び0Vが書き込まれる。
従って、前述の準備動作を一度行えば各メモリセルの読
み出し毎に一々準備動作を繰り返す必要はなく、柔軟性
の高い読み出しが可能である。
Since the read data is amplified by the sense amplifier, 0V is written in the capacitor 17 again when the memory cell 1 is in the erased state.
Therefore, if the above-described preparation operation is performed once, it is not necessary to repeat the preparation operation each time each memory cell is read, and highly flexible reading is possible.

【0035】但し、読み出されていないビットに対応す
るキャパシタ17,18の電荷は徐々に劣化していくの
で、一定間隔で前述の準備動作を行いキャパシタ17,
18をリフレッシュする必要がある。キャパシタ1個の
チャージにビット線1本の充放電を伴うDRAMのリフ
レッシュと異なって、本実施の形態ではビット線13,
14に送った電荷のほとんどは効率良くキャパシタ1
7,18のチャージに使用される。従って、DRAMの
ようにワード線単位に分けて頻繁にリフレッシュをする
必要はなく、アレイもしくはチップ単位で例えば1m秒
〜100m秒の間隔で行えば良い。
However, since the charges of the capacitors 17 and 18 corresponding to the unread bits are gradually deteriorated, the above-described preparatory operation is performed at regular intervals.
18 needs to be refreshed. Unlike the DRAM refresh in which charging of one capacitor charges and discharges of one bit line, in the present embodiment, the bit line 13,
Most of the charges sent to 14 are efficiently stored in capacitor 1
Used to charge 7,18. Therefore, it is not necessary to perform frequent refreshing in units of word lines as in DRAM, but it may be performed at intervals of, for example, 1 msec to 100 msec in array or chip units.

【0036】また、準備動作によるキャパシタ17,1
8の設定電位は0Vでなく電源電圧Vccレベルでも良
い。準備動作によるキャパシタ17,18の設定電位を
Vccとした場合は、ビット線13,14は0Vでイコ
ライズする。但し、キャパシタ17,18をVccにす
るとソフトエラーの影響を受けやすくなるので、0Vに
設定するのが望ましい。
Further, the capacitors 17, 1 by the preparatory operation
The set potential of 8 may be the power supply voltage Vcc level instead of 0V. When the set potential of the capacitors 17 and 18 in the preparatory operation is Vcc, the bit lines 13 and 14 are equalized at 0V. However, if the capacitors 17 and 18 are set to Vcc, they are easily affected by the soft error, so it is desirable to set them to 0V.

【0037】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、メモリセル1〜4からソース線が削除されているた
め、ソース線のセル間配線のレイアウトを考慮する必要
がなく、メモリセル1〜4を小型化することが可能であ
る。また、キャパシタ17,18の容量はソース線に比
べて非常に小さく設定できるので、その充電の際にホッ
トエレクトロンによる誤書き込みが発生する問題も生じ
ない。
As described above, according to the present embodiment, since the source lines are removed from the memory cells 1 to 4, it is not necessary to consider the layout of the inter-cell wiring of the source lines, and the memory cells 1 to 4 can be miniaturized. Further, since the capacitances of the capacitors 17 and 18 can be set to be much smaller than that of the source line, there is no problem that erroneous writing due to hot electrons occurs during charging.

【0038】図3は本発明の第2の実施の形態に係る半
導体不揮発性メモリ素子の構成を示す回路図である。本
実施の形態は、本発明をNAND型のセルに適用した例
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of a semiconductor nonvolatile memory element according to the second embodiment of the present invention. The present embodiment is an example in which the present invention is applied to a NAND type cell.

【0039】この半導体不揮発性メモリ素子は、複数の
メモリセル31,32,33,34と、行に対応する複
数のワード線61〜64,71〜74と、列に対応する
複数のビット線83,84と、2つのメモリセル31,
33で共有されたキャパシタ37と、2つのメモリセル
32,34で共有されたキャパシタ38とを備えてい
る。メモリセル31,32は、それぞれ、個別にデータ
保持が可能な複数個の直列接続されたメモリトランジス
タ41〜44からなるメモリトランジスタ列と、一つの
選択トランジスタ45を有している。同様に、メモリセ
ル33,34は、それぞれ、個別にデータ保持が可能な
複数個の直列接続されたメモリトランジスタ51〜54
からなるメモリトランジスタ列と、一つの選択トランジ
スタ55を有している。
This semiconductor nonvolatile memory device includes a plurality of memory cells 31, 32, 33 and 34, a plurality of word lines 61 to 64 and 71 to 74 corresponding to rows, and a plurality of bit lines 83 corresponding to columns. , 84 and two memory cells 31,
A capacitor 37 shared by 33 and a capacitor 38 shared by the two memory cells 32, 34 are provided. Each of the memory cells 31 and 32 has a memory transistor array composed of a plurality of memory transistors 41 to 44 connected in series capable of individually retaining data, and one selection transistor 45. Similarly, each of the memory cells 33 and 34 has a plurality of series-connected memory transistors 51 to 54 capable of individually retaining data.
And a selection transistor 55.

【0040】各メモリトランジスタ41〜44,51〜
54は、それぞれドレイン、ソース、制御ゲートおよび
浮遊ゲートを有している。メモリトランジスタ41〜4
4の各制御ゲートはそれぞれワード線61〜64に接続
されている。同様に、メモリトランジスタ51〜54の
各制御ゲートはそれぞれワード線71〜74に接続され
ている。選択トランジスタ45は、メモリトランジスタ
列41〜44の一端すなわちメモリトランジスタ41と
ビット線83,84との間に介装され、選択トランジス
タ55は、メモリトランジスタ列51〜54の一端すな
わちメモリトランジスタ54とビット線83,84との
間に介装されている。キャパシタ37,38の一端は、
メモリトランジスタ列41〜44の他端すなわちメモリ
トランジスタ44、およびメモリトランジスタ列51〜
54の他端すなわちメモリトランジスタ51に接続され
ている。キャパシタ37,38の他端は接地されてい
る。メモリセル31,32の選択トランジスタ45のゲ
ート65は互いに接続され、メモリセル33,34の選
択トランジスタ55のゲート75も互いに接続されてい
る。
Each memory transistor 41-44, 51-
54 has a drain, a source, a control gate and a floating gate, respectively. Memory transistors 41 to 4
Control gates 4 are connected to word lines 61-64. Similarly, the control gates of the memory transistors 51 to 54 are connected to the word lines 71 to 74, respectively. The selection transistor 45 is interposed between one end of the memory transistor columns 41 to 44, that is, between the memory transistor 41 and the bit lines 83 and 84, and the selection transistor 55 is one end of the memory transistor columns 51 to 54, that is, the memory transistor 54 and the bit. It is interposed between the wires 83 and 84. One ends of the capacitors 37 and 38 are
The other end of the memory transistor columns 41 to 44, that is, the memory transistor 44, and the memory transistor columns 51 to 51.
The other end of 54 is connected to the memory transistor 51. The other ends of the capacitors 37 and 38 are grounded. The gates 65 of the selection transistors 45 of the memory cells 31 and 32 are connected to each other, and the gates 75 of the selection transistors 55 of the memory cells 33 and 34 are also connected to each other.

【0041】なお、メモリトランジスタとしては、浮遊
ゲートを有せず、チャネル形成領域と制御ゲートとの間
のゲート絶縁膜に積層絶縁膜を用い、この積層絶縁膜の
界面に電荷を蓄積するタイプ(MNOS,MONOS,
MAOS等)でも良い。この場合、積層絶縁膜として
は、例えば酸化膜と窒化膜の積層膜(ONO膜;SiO
2 /Si3 4 /SiO2 )が用いられる。
The memory transistor does not have a floating gate, a laminated insulating film is used as a gate insulating film between the channel formation region and the control gate, and a type (that accumulates charges at the interface of the laminated insulating film is used). MNOS, MONOS,
MAOS etc.) may be used. In this case, as the laminated insulating film, for example, a laminated film of an oxide film and a nitride film (ONO film; SiO
2 / Si 3 N 4 / SiO 2 ) is used.

【0042】次に、本実施の形態に係る半導体不揮発性
メモリ素子の使用方法および動作について説明する。
Next, a method of using and operation of the semiconductor nonvolatile memory element according to this embodiment will be described.

【0043】まず、メモリセル31のメモリトランジス
タ43にデータを書き込む場合を例により、書き込み動
作について説明する。この場合、まず、選択用トランジ
スタ45のゲート65を3Vのオン状態にし、選択ワー
ド線63を18V、非選択ワード線61,62,64,
71〜74および非選択のビット線84を9Vに設定す
る。この状態で選択ビット線83を0Vにしておくとメ
モリトランジスタ43に電子注入される。このとき、選
択用トランジスタ55の状態はオン、オフいずれでも良
い。この例では書き込まれたメモリトランジスタはエン
ハンス状態に、消去されたメモリトランジスタはディス
プレッション状態になる。
First, the write operation will be described by taking the case of writing data in the memory transistor 43 of the memory cell 31 as an example. In this case, first, the gate 65 of the selection transistor 45 is turned on to 3V, the selected word line 63 is set to 18V, and the unselected word lines 61, 62, 64, and
71 to 74 and the non-selected bit line 84 are set to 9V. If the selected bit line 83 is set to 0V in this state, electrons are injected into the memory transistor 43. At this time, the state of the selection transistor 55 may be either on or off. In this example, the written memory transistor is in the enhanced state and the erased memory transistor is in the depression state.

【0044】読み出し時には、第1の実施の形態におけ
る場合と同様の準備動作を行った後、ビット線83,8
4を3Vにイコライズし、例えば選択トランジスタ45
のゲート65を3V、選択トランジスタ55のゲート7
5を0V、非選択ワード線61,62,64を3V、選
択ワード線64を0Vとする。これでメモリトランジス
タ43が消去状態にあれば、電子がビット線83に流
れ、ビット線83の電位が低下する。メモリトランジス
タ43が書き込み状態にあればビット線83の電位は変
化しない。このように第1の実施の形態と同様に、キャ
パシタ37とビット線83間の電荷の移動を検出するこ
とによってデータの読み出しを行う。本実施の形態にお
けるリフレッシュの動作等のその他の動作は第1の実施
の形態と同様である。
At the time of reading, after the preparatory operation similar to that in the first embodiment is performed, the bit lines 83 and 8 are read.
4 is equalized to 3V and, for example, the selection transistor 45
Gate 65 of 3V, gate 7 of select transistor 55
5 is set to 0V, non-selected word lines 61, 62 and 64 are set to 3V, and the selected word line 64 is set to 0V. With this, if the memory transistor 43 is in the erased state, electrons flow to the bit line 83, and the potential of the bit line 83 decreases. If the memory transistor 43 is in the written state, the potential of the bit line 83 does not change. In this way, similarly to the first embodiment, data is read by detecting the movement of charges between the capacitor 37 and the bit line 83. Other operations such as the refresh operation in this embodiment are the same as those in the first embodiment.

【0045】ところで、従来のNAND型のセルでは、
キャパシタ37,38の位置にソース線を挟んで一対の
分離用トランジスタが接続されていた。本実施の形態で
は、この分離用トランジスタを1個のキャパシタ37,
38で置き換えることでセル面積は大幅に縮小される。
本実施の形態におけるその他の効果は第1の実施の形態
と同様である。
By the way, in the conventional NAND type cell,
A pair of isolation transistors was connected to the positions of the capacitors 37 and 38 with the source line interposed therebetween. In the present embodiment, this separating transistor is connected to one capacitor 37,
By replacing with 38, the cell area is greatly reduced.
The other effects of this embodiment are similar to those of the first embodiment.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体不揮
発性メモリ素子およびその使用方法によれば、メモリセ
ルからソース線を削除し、メモリトランジスタのソース
をキャパシタによって終端させたので、メモリセルの占
有面積を増大させることなくチャネルからのFNトンネ
リングによるエレクトロンの注入が可能になり、また、
キャパシタの容量はソース線に比べて非常に小さく設定
できるので、過度的なホットエレクトロンによる誤書き
込みを防止できるという効果がある。
As described above, according to the semiconductor nonvolatile memory device of the present invention and the method of using the same, the source line is removed from the memory cell and the source of the memory transistor is terminated by the capacitor. It becomes possible to inject electrons by FN tunneling from the channel without increasing the occupied area.
Since the capacitance of the capacitor can be set to be much smaller than that of the source line, there is an effect that erroneous writing due to excessive hot electrons can be prevented.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る半導体不揮発
性メモリ素子の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor nonvolatile memory element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した半導体不揮発性メモリ素子におけ
るメモリセルの断面構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a memory cell in the semiconductor nonvolatile memory element shown in FIG.

【図3】本発明の第2の実施の形態に係る半導体不揮発
性メモリ素子の構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor nonvolatile memory element according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来のEEPROMにおけるメモリ素子の構成
の一例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a memory element in a conventional EEPROM.

【図5】従来のEEPROMにおけるメモリ素子の構成
の他の例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the memory element in the conventional EEPROM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜4 メモリセル 11,12 ワード線 13,14 ビット線 17,18 キャパシタ 21 メモリトランジスタ 1-4 memory cells 11 and 12 word lines 13 and 14 bit lines 17 and 18 capacitors 21 memory transistors

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリセルが、一つのメモリトランジス
タと複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、 前記メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、ドレインとソースの一方がビット線に接続さ
れ、ドレインとソースの他方が前記キャパシタに接続さ
れていることを特徴とする半導体不揮発性メモリ素子。
1. A memory cell comprises one memory transistor and a capacitor shared by a plurality of memory cells, wherein the memory transistor has a drain, a source, a control gate and a charge storage unit, and the control gate is a word. A semiconductor non-volatile memory device connected to a line, one of a drain and a source connected to a bit line, and the other of the drain and the source connected to the capacitor.
【請求項2】 前記電荷蓄積部は、ドレイン、ソース間
のチャネル形成領域と制御ゲートとの間に設けられた浮
遊ゲートであることを特徴とする請求項1記載の半導体
不揮発性メモリ素子。
2. The semiconductor non-volatile memory device according to claim 1, wherein the charge storage unit is a floating gate provided between a control gate and a channel formation region between a drain and a source.
【請求項3】 前記メモリトランジスタは、ドレイン、
ソース間のチャネル形成領域と制御ゲートとの間に積層
絶縁膜を有し、この積層絶縁膜の界面を電荷蓄積部とす
ることを特徴とする請求項1記載の半導体不揮発性メモ
リ素子。
3. The memory transistor is a drain,
2. The semiconductor nonvolatile memory element according to claim 1, further comprising a laminated insulating film between the channel forming region between the sources and the control gate, wherein an interface of the laminated insulating film serves as a charge storage portion.
【請求項4】 前記積層絶縁膜は、酸化膜と窒化膜の積
層膜であることを特徴とする請求項3記載の半導体不揮
発性メモリ素子。
4. The semiconductor non-volatile memory device according to claim 3, wherein the laminated insulating film is a laminated film of an oxide film and a nitride film.
【請求項5】 メモリセルが、一つのメモリトランジス
タと複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、ドレインとソースの一方がビット線に接続さ
れ、ドレインとソースの他方がキャパシタに接続されて
いる半導体不揮発性メモリ素子の使用方法であって、 ビット線からメモリトランジスタの電荷蓄積部にファウ
ラ・ノルドハイム・トンネリングを用いて電子を注入し
てデータの書き込みを行うことを特徴とする半導体不揮
発性メモリ素子の使用方法。
5. A memory cell comprises one memory transistor and a capacitor shared by a plurality of memory cells, the memory transistor having a drain, a source, a control gate and a charge storage section, the control gate being a word line. A method of using a semiconductor non-volatile memory device, wherein one of a drain and a source is connected to a bit line and the other one of the drain and the source is connected to a capacitor. A method of using a semiconductor non-volatile memory device, which comprises writing data by injecting electrons using Fowler-Nordheim tunneling.
【請求項6】 メモリセルが、一つのメモリトランジス
タと複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、ドレインとソースの一方がビット線に接続さ
れ、ドレインとソースの他方がキャパシタに接続されて
いる半導体不揮発性メモリ素子の使用方法であって、 キャパシタとビット線間の電荷の移動を検出することに
よってデータの読み出しを行うことを特徴とする半導体
不揮発性メモリ素子の使用方法。
6. The memory cell comprises one memory transistor and a capacitor shared by a plurality of memory cells, the memory transistor having a drain, a source, a control gate and a charge storage section, the control gate being a word line. A method of using a semiconductor non-volatile memory device, wherein one of a drain and a source is connected to a bit line and the other one of a drain and a source is connected to a capacitor. A method of using a semiconductor non-volatile memory device, which comprises reading data by detecting.
【請求項7】 データの読み出しの際に、まず半導体不
揮発性メモリ素子の全消去メモリセルのキャパシタを所
定の電位で充電し、その後、ワード線を選択して、キャ
パシタとビット線間の電荷の移動を検出することによっ
てデータの読み出しを行うことを特徴とする請求項6記
載の半導体不揮発性メモリ素子の使用方法。
7. When reading data, first, the capacitors of all erased memory cells of the semiconductor non-volatile memory device are charged to a predetermined potential, and then the word line is selected to change the charge between the capacitor and the bit line. 7. The method of using a semiconductor non-volatile memory device according to claim 6, wherein data is read by detecting movement.
【請求項8】 半導体不揮発性メモリ素子の全消去メモ
リセルのキャパシタを所定の電位で充電する動作を一定
間隔で行うことを特徴とする請求項6記載の半導体不揮
発性メモリ素子の使用方法。
8. The method of using a semiconductor non-volatile memory device according to claim 6, wherein the operation of charging the capacitors of all the erased memory cells of the semiconductor non-volatile memory device at a predetermined potential is performed at regular intervals.
【請求項9】 メモリセルが、個別にデータ保持が可能
な複数個の直列接続されたメモリトランジスタからなる
メモリトランジスタ列と、一つの選択トランジスタと、
複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備え、 前記メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、前記選択トランジスタは前記メモリトランジ
スタ列の一端とビット線との間に介装され、前記キャパ
シタは前記メモリトランジスタ列の他端に接続されてい
ることを特徴とする半導体不揮発性メモリ素子。
9. A memory transistor array, wherein the memory cell comprises a plurality of memory transistors connected in series capable of individually retaining data, and one selection transistor.
A capacitor shared by a plurality of memory cells, the memory transistor has a drain, a source, a control gate, and a charge storage unit, the control gate is connected to a word line, and the selection transistor is connected to the memory transistor column. A semiconductor nonvolatile memory device, wherein the capacitor is connected between one end and a bit line, and the capacitor is connected to the other end of the memory transistor array.
【請求項10】 前記電荷蓄積部は、ドレイン、ソース
間のチャネル形成領域と制御ゲートとの間に設けられた
浮遊ゲートであることを特徴とする請求項9記載の半導
体不揮発性メモリ素子。
10. The semiconductor non-volatile memory device according to claim 9, wherein the charge storage portion is a floating gate provided between a control gate and a channel formation region between a drain and a source.
【請求項11】 前記メモリトランジスタは、ドレイ
ン、ソース間のチャネル形成領域と制御ゲートとの間に
積層絶縁膜を有し、この積層絶縁膜の界面を電荷蓄積部
とすることを特徴とする請求項9記載の半導体不揮発性
メモリ素子。
11. The memory transistor has a laminated insulating film between a control gate and a channel forming region between a drain and a source, and an interface of the laminated insulating film serves as a charge storage portion. Item 9. A semiconductor nonvolatile memory device according to item 9.
【請求項12】 前記積層絶縁膜は、酸化膜と窒化膜の
積層膜であることを特徴とする請求項11記載の半導体
不揮発性メモリ素子。
12. The semiconductor nonvolatile memory device according to claim 11, wherein the laminated insulating film is a laminated film of an oxide film and a nitride film.
【請求項13】 メモリセルが、個別にデータ保持が可
能な複数個の直列接続されたメモリトランジスタからな
るメモリトランジスタ列と、一つの選択トランジスタ
と、複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、選択トランジスタはメモリトランジスタ列の
一端とビット線との間に介装され、キャパシタはメモリ
トランジスタ列の他端に接続されている半導体不揮発性
メモリ素子の使用方法であって、 ビット線からメモリトランジスタの電荷蓄積部にファウ
ラ・ノルドハイム・トンネリングを用いて電子を注入し
てデータの書き込みを行うことを特徴とする半導体不揮
発性メモリ素子の使用方法。
13. A memory cell is provided with a memory transistor array including a plurality of memory transistors connected in series capable of individually retaining data, one selection transistor, and a capacitor shared by the plurality of memory cells. The memory transistor has a drain, a source, a control gate, and a charge storage unit, the control gate is connected to the word line, the selection transistor is interposed between one end of the memory transistor string and the bit line, and the capacitor is the memory. A method of using a semiconductor non-volatile memory device connected to the other end of a transistor row, in which electrons are injected from a bit line to a charge storage portion of a memory transistor by using Fowler-Nordheim tunneling to write data. A method of using a semiconductor non-volatile memory device, comprising:
【請求項14】 メモリセルが、個別にデータ保持が可
能な複数個の直列接続されたメモリトランジスタからな
るメモリトランジスタ列と、一つの選択トランジスタ
と、複数のメモリセルで共有されたキャパシタとを備
え、メモリトランジスタは、ドレイン、ソース、制御ゲ
ートおよび電荷蓄積部を有し、制御ゲートがワード線に
接続され、選択トランジスタはメモリトランジスタ列の
一端とビット線との間に介装され、キャパシタはメモリ
トランジスタ列の他端に接続されている半導体不揮発性
メモリ素子の使用方法であって、 キャパシタとビット線間の電荷の移動を検出することに
よってデータの読み出しを行うことを特徴とする半導体
不揮発性メモリ素子の使用方法。
14. A memory cell comprises a memory transistor array composed of a plurality of memory transistors connected in series capable of individually retaining data, one selection transistor, and a capacitor shared by the plurality of memory cells. The memory transistor has a drain, a source, a control gate, and a charge storage unit, the control gate is connected to the word line, the selection transistor is interposed between one end of the memory transistor string and the bit line, and the capacitor is the memory. A method of using a semiconductor non-volatile memory element connected to the other end of a transistor row, wherein data is read by detecting movement of charges between a capacitor and a bit line. How to use the device.
【請求項15】 データの読み出しの際に、まず半導体
不揮発性メモリ素子の全消去メモリセルのキャパシタを
所定の電位で充電し、その後、ワード線を選択して、キ
ャパシタとビット線間の電荷の移動を検出することによ
ってデータの読み出しを行うことを特徴とする請求項1
4記載の半導体不揮発性メモリ素子の使用方法。
15. When reading data, first, the capacitors of all erased memory cells of the semiconductor non-volatile memory device are charged to a predetermined potential, and then the word line is selected to change the charge between the capacitor and the bit line. The data reading is performed by detecting the movement.
4. The method for using the semiconductor non-volatile memory device according to 4.
【請求項16】 半導体不揮発性メモリ素子の全消去メ
モリセルのキャパシタを所定の電位で充電する動作を一
定間隔で行うことを特徴とする請求項14記載の半導体
不揮発性メモリ素子の使用方法。
16. The method for using a semiconductor non-volatile memory device according to claim 14, wherein the operation of charging the capacitors of all the erased memory cells of the semiconductor non-volatile memory device at a predetermined potential is performed at regular intervals.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005064427A (en) * 2003-08-20 2005-03-10 Elpida Memory Inc Nonvolatile random access memory ram and its manufacturing method
US7200038B2 (en) * 2003-12-31 2007-04-03 Solid State System Co., Ltd. Nonvolatile memory structure
WO2021181455A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-16 キオクシア株式会社 Semiconductor storage device and method for manufacturing semiconductor storage device
TWI776377B (en) * 2021-01-28 2022-09-01 日商鎧俠股份有限公司 Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005064427A (en) * 2003-08-20 2005-03-10 Elpida Memory Inc Nonvolatile random access memory ram and its manufacturing method
US7200038B2 (en) * 2003-12-31 2007-04-03 Solid State System Co., Ltd. Nonvolatile memory structure
WO2021181455A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-16 キオクシア株式会社 Semiconductor storage device and method for manufacturing semiconductor storage device
CN113632230A (en) * 2020-03-09 2021-11-09 铠侠股份有限公司 Semiconductor memory device and method for manufacturing semiconductor memory device
CN113632230B (en) * 2020-03-09 2024-03-05 铠侠股份有限公司 Semiconductor memory device and method for manufacturing semiconductor memory device
TWI776377B (en) * 2021-01-28 2022-09-01 日商鎧俠股份有限公司 Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

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