JPS6050071B2 - semiconductor memory device - Google Patents
semiconductor memory deviceInfo
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- JPS6050071B2 JPS6050071B2 JP53092905A JP9290578A JPS6050071B2 JP S6050071 B2 JPS6050071 B2 JP S6050071B2 JP 53092905 A JP53092905 A JP 53092905A JP 9290578 A JP9290578 A JP 9290578A JP S6050071 B2 JPS6050071 B2 JP S6050071B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/788—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate
- H01L29/7881—Programmable transistors with only two possible levels of programmation
- H01L29/7884—Programmable transistors with only two possible levels of programmation charging by hot carrier injection
- H01L29/7886—Hot carrier produced by avalanche breakdown of a PN junction, e.g. FAMOS
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はFAMOSとして知られているメモリセルに
関し、特に読み出し時に弱い書き込みが起つてしまう従
来の問題点を防止するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to memory cells known as FAMOS, and is particularly directed to preventing the conventional problem of weak writing during reading.
第1図に2層ゲートFAMOSメモリセルを、また第
2図にか)るメモリセルを用いた8×IKビットのFA
MOSLSIメモリの構成を示す。 ます第1図におい
て、1はP−形シリコン(si)より成る半導体基板、
2および3はFAMOSメモ リセルのドレインおよび
ソースであり、いずれもN問題半導体領域によつて構成
され、4はポリシリコンより成るフローティングゲート
、5は例えばアルミニウム(Al)より成るコントロー
ルゲート、6はシリコン酸化膜等の絶縁膜であり、上記
半導体基板1、ゲート4、ゲート5間には絶縁膜6が介
在されている。さらに第2図において、7はメモリセル
群の列を選択するためのY−デコータであり、8はメモ
リセル群の行を選択するためのX−デコーダ、9は縦6
4行横16列から成る1024個のメモリセルからなる
群であり、それが8群あり、したがつて全体で8192
個のメモリセルが実装されている。また10はコントロ
ールゲートの信号を送るための制御入力端子、11は上
記メモリセルの内容を読み出し、その出力を出力バッフ
ァに送るための出力端子、12は上記ル列のメモリセル
のドレインに接続された16*のドレインライン、13
は上記メモリセルのコントロールゲート5に接続された
64本の信号ラインである。J ます、第1図に従つて
FAMOSメモリセルの動作機構を説明する。メモリセ
ルに情報が書き込まれている状態では、フローティング
ゲート4に電子が注入されており、正の読み出し制御信
号がコントロールゲート5に印加されてもトランジスタ
、はONせずOFF状態が保つが、メモリセルに情報が
書き込まれていない状態、あるいは情報が消去されてい
る状態ではフローティングゲートには電子は注入されて
おらず中性であり、コントロールゲート5に読み出し制
御信号が加わればメモリセルトランジスタが0Nする。
このように動作するメモリセルを用いた8×1024ビ
ットの市販のLSIメモリシステムではほとんど全て第
2図に示す構成をとつている。しかしながらこのような
従来のLSIメモリシステムでは、64本のコントロー
ルゲートへの信号ラインと、16本のメモリセルドレイ
ンのラインとの交点に64×托=1024ビットのメモ
リセルが構成されており、コントロールゲートへの信号
は6本のアドレス信号により選択され(23=64)、
メモリセルのドレインラインは4本のアドレス信号で選
択されている(7=16)からどうしてもコントロール
ゲートへの信号が、メモリセルドレインへの信号より遅
れて印加されることになる。An 8×IK bit FA using a dual-layer gate FAMOS memory cell shown in Figure 1 and a memory cell shown in Figure 2.
The configuration of MOSLSI memory is shown. In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate made of P-type silicon (si);
2 and 3 are the drain and source of the FAMOS memory cell, both of which are constructed of N-type semiconductor regions, 4 is a floating gate made of polysilicon, 5 is a control gate made of, for example, aluminum (Al), and 6 is a silicon gate. An insulating film 6 is interposed between the semiconductor substrate 1, the gate 4, and the gate 5, and is an insulating film such as an oxide film. Furthermore, in FIG. 2, 7 is a Y-decoder for selecting a column of memory cells, 8 is an X-decoder for selecting a row of memory cells, and 9 is a vertical 6-decoder for selecting a row of memory cells.
It is a group consisting of 1024 memory cells arranged in 4 rows and 16 columns, and there are 8 groups, so there are 8192 memory cells in total.
memory cells are installed. Further, 10 is a control input terminal for sending a control gate signal, 11 is an output terminal for reading the contents of the memory cell and sending the output to the output buffer, and 12 is connected to the drain of the memory cell in the row. 16* drain line, 13
are 64 signal lines connected to the control gate 5 of the memory cell. J First, the operating mechanism of the FAMOS memory cell will be explained with reference to FIG. When information is written in the memory cell, electrons are injected into the floating gate 4, and even if a positive read control signal is applied to the control gate 5, the transistor does not turn on and remains OFF, but the memory When no information is written to the cell or when information is erased, no electrons are injected into the floating gate and it is neutral, and when a read control signal is applied to the control gate 5, the memory cell transistor turns 0N. do.
Almost all commercially available 8.times.1024-bit LSI memory systems using memory cells that operate in this manner have the configuration shown in FIG. However, in such a conventional LSI memory system, 64 x 1024-bit memory cells are configured at the intersections of 64 signal lines to control gates and 16 memory cell drain lines, and control The signal to the gate is selected by six address signals (23=64),
Since the drain line of the memory cell is selected by four address signals (7=16), the signal to the control gate is necessarily applied later than the signal to the memory cell drain.
このような遅れがあると、特に消去状態のメモリセルが
読み出された時に大きな問題が生ずる。すなわち第3図
に示すように、ドレイン2が正にバイアスされたいる状
態でコントロールゲート5に正のバイアスが入ることと
なるから、コントロールゲート5に正のバイアスが入る
と同時にN+形のチャネル14は電位の低いソース側か
らドレイン側へ伸びていき、空乏領域15がある長さ以
下になると、空乏領域15でアバランシエブレイクダウ
ンが発生し、ドレイン2からソース3へ電流が流れ出す
。Such delays create major problems, especially when erased memory cells are read. That is, as shown in FIG. 3, since a positive bias is applied to the control gate 5 while the drain 2 is positively biased, the N+ type channel 14 is applied at the same time as a positive bias is applied to the control gate 5. extends from the source side, which has a low potential, to the drain side, and when the depletion region 15 becomes less than a certain length, avalanche breakdown occurs in the depletion region 15, and current begins to flow from the drain 2 to the source 3.
このときアバランシエブレイクダウンにより発生した熱
い電子の一部はフローティングゲートに注入され弱い書
き込みが起つて.しまい、それがメモリにおける誤動作
の原因となるのてある。本発明は、上述のような従来の
欠点を除去するためになされたものであり、上記の問題
がコントロールゲートへのバイヤス印加の遅れに起因す
る.ものであるとの認識に基づき、コントロールゲート
へのバイアスをドレインへのバイアスより早く印加する
ことにより、上述した弱い書き込みの発生を抑えるもの
てある。At this time, some of the hot electrons generated by the avalanche breakdown are injected into the floating gate and weak writing occurs. This can lead to memory malfunctions. The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, which are caused by the delay in applying bias to the control gate. Based on the recognition that this is the case, a bias is applied to the control gate earlier than a bias is applied to the drain, thereby suppressing the occurrence of the above-mentioned weak writing.
以下本発明をその実施例について詳細に説明す・る。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to its embodiments.
実施例1
まずデコーダ回路は一般には第4図に示すようになつて
おり、それは周知のものであるからここでは具体的説明
を省略するが、基本的にはトランジスタの直列接続で構
成されているので、アドレス信号の数が多い程多くのト
ランジスタを通して信号を出力する必要が生じ、遅延時
間が大きくなる。Embodiment 1 First, a decoder circuit is generally constructed as shown in FIG. 4, and since it is well known, a detailed explanation will be omitted here, but it basically consists of a series connection of transistors. Therefore, as the number of address signals increases, the signals must be output through more transistors, and the delay time increases.
したがつて本実施例においてはコントロールゲートへの
信号を4本のアドレス信号により選択し、メモリセルド
レインへの信号を6本のアドレス信号で選択するように
したものである。なお第4図において16は信号源であ
る。) これを第2図を参照して説明すれば、まずコン
トロールゲートへの信号を4本のアドレス信号により選
択することに対応した信号ラインを7=16本とし、ま
た,一′モリセルのドレインへの信号を6本のアドレス
信号によつて選択することに対応し・て、1群のメモリ
セル9のドレインライン12を7=64本とすればよい
。Therefore, in this embodiment, the signal to be sent to the control gate is selected by four address signals, and the signal to be sent to the memory cell drain is selected by six address signals. In FIG. 4, 16 is a signal source. ) To explain this with reference to Figure 2, first, the number of signal lines corresponding to the selection of the signal to the control gate by four address signals is 7 = 16, and the number of signal lines to the drain of the 1'Mori cell is set to 16. Corresponding to the selection of signals by six address signals, the number of drain lines 12 of one group of memory cells 9 may be set to 7=64.
実施例 ■
メモリセルドレインラインへの信号を遅らせる簡単な方
法としては、ドレインラインを選択する“アドレスのバ
ッファ回路に遅延回路を設ければよく、その手段として
はバッファ回路のインバータの段数を増やせばよい。Example ■ A simple way to delay the signal to the memory cell drain line is to provide a delay circuit in the address buffer circuit that selects the drain line. good.
すなわち基本的にはバッファ回路は数段のインバータで
構成されているため、増えた段数分だけ遅延時間が生じ
、ドレインラインへの信号が遅れる。さらに他の手段と
しては、コントロールゲートが選択されたことを検出し
、その検出出力によつて、ドレインライン選択を許すよ
うにしてもよい。That is, since the buffer circuit basically consists of several stages of inverters, a delay time is generated corresponding to the increased number of stages, and the signal to the drain line is delayed. As still another means, selection of the control gate may be detected and drain line selection may be permitted based on the detected output.
以上説明したような本発明においては消去状態のメモリ
セルが読み出された時について考えてみると第5図のよ
うになる。In the present invention as described above, when a memory cell in an erased state is read out, the situation is as shown in FIG. 5.
すなわちドレインより早くコントロールゲート5に正の
バイアスを印加するので、ドレイン2−ソース3間に均
一にチャネルが形成される。この状態で、ドレイン側に
正のバイアスが入つてくるのであるが、チャネルが既に
形成されているため、ドレインの電位は瞬時にしてほS
゛ソース電位と同じ電位に落ちてしまう。したがつて熱
い電子は発生しないから弱い書き込みは発生せす、した
がつてメモリが誤動作することがなくなる。以上本発明
をいくつかの実施例について説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものてはなく、例えばPチャネル形
のFAMOSメモリセル等にも実施し得ることはいうま
でもない。That is, since a positive bias is applied to the control gate 5 earlier than to the drain, a channel is uniformly formed between the drain 2 and the source 3. In this state, a positive bias is applied to the drain side, but since the channel has already been formed, the drain potential instantly changes to S.
゛It falls to the same potential as the source potential. Therefore, hot electrons are not generated, so weak writing does not occur, and the memory does not malfunction. Although the present invention has been described above with reference to several embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can also be implemented, for example, in a P-channel type FAMOS memory cell.
第1図は2層ゲートN形チャネルFAMOSメモリセル
の構造を示す断面図aおよびその等価図b1第2図は第
1図に示したようなFAMOSメモリセルを用いた?I
メモリのシステム構成図、第3図は従来のメモリシステ
ムにおけるFAMOSメモリセルの読み出し時の状態を
示す断面図、第4図は周知のデコーダ回路の例を示す回
路図、第5図は本発明におけるFAMOSメモリセルの
読み出し時の状態を示す断面図てある。
1・・・・・シリコン基板、2・・・・・・FAMOS
メモリセルのドレイン、3・・・・・・FAMOSメモ
リセルのソース、4・・・・・・フローティングゲート
、5・・・・・・コントロールゲート、6・・・・・酸
化膜、7・・・・・・Y−デコーダ、8・・・・・・X
−デコーダ、9・・・・・・1Kビットメモリセル、1
0・・・・・・コントロールゲート制御の入力端子、1
1・・・・・・出力バッファに入る出力端子、12・・
・・・・16本のメモリセルドレインのライン、13・
・64本のコントロールゲートへの信号ライン、14・
・・・・・N+反転したチャネル部分、15・・・・・
・空乏領域、16・・・・・・信号源。FIG. 1 is a cross-sectional view a showing the structure of a two-layer gate N-channel FAMOS memory cell, and its equivalent view b1. FIG. I
A system configuration diagram of a memory. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the read state of a FAMOS memory cell in a conventional memory system. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a well-known decoder circuit. 2 is a cross-sectional view showing a state of a FAMOS memory cell during reading. 1...Silicon substrate, 2...FAMOS
Drain of memory cell, 3... Source of FAMOS memory cell, 4... Floating gate, 5... Control gate, 6... Oxide film, 7... ...Y-decoder, 8...X
- Decoder, 9...1K bit memory cell, 1
0...Input terminal for control gate control, 1
1... Output terminal that goes into the output buffer, 12...
...16 memory cell drain lines, 13.
・Signal lines to 64 control gates, 14・
...N+inverted channel part, 15...
- Depletion region, 16... Signal source.
Claims (1)
、ドレインを形成し、その間の半導体表面に絶縁膜を介
したフローティングゲートを、さらにその上に絶縁膜を
介してコントロールゲートを介在して成る半導体メモリ
セルを複数有する半導体メモリ装置において、ある1つ
のメモリセルをアクセスした時に、メモリセルの上記ド
レインにバイアスが印加される前に上記コントロールゲ
ートにバイアスを印加するように構成した成ることを特
徴とする半導体メモリ装置。 2 コントロールゲートを選択するアドレス信号の数を
ドレイン選択アドレス信号の数より少なくし、それによ
つて、ドレインにバイアスが印加される前に上記コント
ロールゲートにバイアスが印加されるように構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体メモ
リ装置。[Claims] 1. A source and a drain of a second conductivity type are formed on a semiconductor surface portion of a first conductivity type, a floating gate is formed on the semiconductor surface between them with an insulating film interposed therebetween, and an insulating film is further provided on the floating gate. In a semiconductor memory device having a plurality of semiconductor memory cells with a control gate interposed therebetween, when one memory cell is accessed, a bias is applied to the control gate before the bias is applied to the drain of the memory cell. A semiconductor memory device comprising: 2 The number of address signals for selecting control gates is smaller than the number of drain selection address signals, so that a bias is applied to the control gate before a bias is applied to the drain. A semiconductor memory device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53092905A JPS6050071B2 (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53092905A JPS6050071B2 (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | semiconductor memory device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5519867A JPS5519867A (en) | 1980-02-12 |
JPS6050071B2 true JPS6050071B2 (en) | 1985-11-06 |
Family
ID=14067488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53092905A Expired JPS6050071B2 (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | semiconductor memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS6050071B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH663402A5 (en) * | 1981-12-04 | 1987-12-15 | Loepfe Ag Geb | METHOD FOR DETERMINING THE YARN LENGTH WINDED ON A CROSS REEL WITH FRICTION DRIVE BY A SLOT DRUM. |
EP0543656B1 (en) * | 1991-11-20 | 1998-09-16 | Fujitsu Limited | Flash-erasable semiconductor memory device having an improved reliability |
-
1978
- 1978-07-28 JP JP53092905A patent/JPS6050071B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5519867A (en) | 1980-02-12 |
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