JPS6146058A - Semiconductor device and reading method thereof - Google Patents

Semiconductor device and reading method thereof

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Publication number
JPS6146058A
JPS6146058A JP59166369A JP16636984A JPS6146058A JP S6146058 A JPS6146058 A JP S6146058A JP 59166369 A JP59166369 A JP 59166369A JP 16636984 A JP16636984 A JP 16636984A JP S6146058 A JPS6146058 A JP S6146058A
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JP
Japan
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well
memory cell
memory
memory cells
drain
Prior art date
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Pending
Application number
JP59166369A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ken Uchida
憲 内田
Satoshi Meguro
目黒 怜
Noburo Tanimura
谷村 信朗
Norimasa Yasui
安井 徳政
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6146058A publication Critical patent/JPS6146058A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/792Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with charge trapping gate insulator, e.g. MNOS-memory transistors

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Abstract

PURPOSE:To improve the degree of integration by forming structure in which memory cells in each line arranged along a word line are isolated severally by wells or wells surrounded by insulators at every line. CONSTITUTION:A P type well 21 is shaped onto an insulator 20 while being surrounded by a thick SiO2 film 22. A source and a drain in a MNOST are each formed on both sides of the P well 21 while being brought into contact with the SiO2 film 22, and the source 23 and the drain 24 are shaped by diffusing an N<+> impurity. An extremely thin SiO2 film 25, an Si3N4 film 26 and a gate electrode 27 are formed onto a channel between the source 23 and the drain 24 in order from a lower section. In a memory cell having such constitution, selectivity among word lines can be ensured by back-biassing the well, thus improving the degree of integration as one element/cell.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、半導体装置ならびにその読み出し方法に関し
、特にEEFROMに適用して有効な技術に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor device and a reading method therefor, and particularly to a technique that is effective when applied to an EEFROM.

、[背景技術] プログラム可能な不揮発性ROM (Read Onl
yMemory)として、E P (Erasable
 & ProgramIIla−ble) ROMが知
られている。また、さらに集積度を向上したものとして
E A (E 1ectrically A 1te−
rable)あるいはE E P (E 1ectri
cally E raSable& P rogram
mable) ROMが知られている。たとえば、M 
N OS (Metal N1tride 0xide
 S emicon−ductor)形のEEPROM
として、 1982年IEDMテクニカルダイジェスト
第733頁に記載されたものがある。このEEPROM
は、高耐圧MNO8を用いた1メモリセルあたり2素子
の構成であって、ストライプ状Pウェルによってバイト
消去を可能としている。EEFROMの1メモリセルの
断面を第1図に示す。図において、符号1はN型シリコ
ン半導体基板を示し、この基板1にP型ウェル2を形成
している。そして、比較的厚い5i02絶縁層3に囲ま
れたP型ウェル2内4;は。
, [Background technology] Programmable non-volatile ROM (Read Onl
yMemory), E P (Erasable
&Program II la-ble) ROM is known. In addition, as a device with further improved integration, EA (E electrically A 1te-
rable) or E E P (E 1ectri
Cally EraSable & Program
mable) ROM is known. For example, M
N OS (Metal N1tride Oxide
Semicon-ductor) type EEPROM
There is something described in the 1982 IEDM Technical Digest, page 733. This EEPROM
has a configuration of two elements per memory cell using a high breakdown voltage MNO8, and enables byte erasing with a striped P-well. FIG. 1 shows a cross section of one memory cell of an EEFROM. In the figure, reference numeral 1 indicates an N-type silicon semiconductor substrate, in which a P-type well 2 is formed. 4 in the P-type well 2 surrounded by a relatively thick 5i02 insulating layer 3;

スイッチングMOSトランジスタ(以下MO5Tと称す
る)とMNOSトランジスタ(以下MNO3Tと称する
)とが互いに直列接続した状態で形成されている。すな
わち、MO3Tのゲート電極4および5i02ゲート酸
化膜5の下方両側に形成されたソース7およびドレイン
6のうち、ソース7はM N OS Tのドレイン7と
もなっている0MN05Tのドレイン7とソース8とが
形成するチャネルの上方には、極薄の5i02膜9とS
i3N4膜10とが形成されこの上にMNOSTのゲー
ト電極11が形成されている。
A switching MOS transistor (hereinafter referred to as MO5T) and an MNOS transistor (hereinafter referred to as MNO3T) are connected in series with each other. That is, among the source 7 and drain 6 formed on both sides below the gate electrode 4 and 5i02 gate oxide film 5 of the MO3T, the source 7 is also the drain 7 of the MN05T. Above the channel to be formed, an extremely thin 5i02 film 9 and an S
An i3N4 film 10 is formed, and a gate electrode 11 of MNOST is formed thereon.

このようなEEPROMの1メモリセルは第2図および
第3図に示すように互いにマトリックス状にワード線と
データ線で相互に接続されている。
One memory cell of such an EEPROM is connected to each other in a matrix by word lines and data lines, as shown in FIGS. 2 and 3.

すなわち、第1行目のメモリセルCl1FCI2・・・
のMO5TならびにMNOSTのゲートは、各々ワード
線WLsならびにWimによって相互接続され、第2行
目のメモリセルC21tC22・・・のMO3Tならび
にMNOSTのゲートは、各々ワード線W2gならびに
W2mによって相互接続されている。
That is, the first row memory cells Cl1FCI2...
The gates of MO5T and MNOST of the second row memory cells C21tC22, . .

また、第1列目のメモリセルcl、、c2.・・・のM
O3Tのドレインはデータ線D1によって相互接続され
、第2列目のメモリセルc、2.c22・・・のドレイ
ンはデータ線D2によって相互接続されている。各列に
配列されたMNOSTのソースは、各々、電位供給線V
LI t VL2・・・によって相互接続されている。
Furthermore, the memory cells cl, , c2 . ...M
The drains of O3T are interconnected by data line D1, and the second column of memory cells c, 2 . The drains of c22... are interconnected by a data line D2. The sources of MNOST arranged in each column are connected to the potential supply line V
They are interconnected by LI t VL2...

また、このようなメモリセルの配列において、前述した
Pウェル2はデータ線D It D 2・・・に各々接
続されたメモリセル(CttyC21・・・) t (
CI2 F C2□・・・)を各々分離している。
In addition, in such an arrangement of memory cells, the aforementioned P well 2 has memory cells (CttyC21...) t (
CI2 F C2□...) are separated from each other.

換言すれば、データ線方向にウェル分離が施されている
In other words, well separation is performed in the data line direction.

ところで、このようなEEFROMのデータ変更である
消去ならびに書込みは、前述したSiO2膜9と5t3
N4膜1oとの界面の電荷蓄積部に電子や正孔をトラッ
プすることによってなされている。たとえば、消去する
ためにPウェル2に高電圧をかけるとともに、MNOS
Tのゲートを接地し、トラップにホールを注入してtす
る。このように書込み、消去することにより、消去した
MNOSTをノーマリオンにし、また書込んだMNOS
Tをノーマリオフとすることができる。第2@および第
3図を参照して読み出しならびに書き込みについて更に
詳しく説明する。
By the way, erasing and writing, which are data changes in EEFROM, are performed using the SiO2 film 9 and 5t3 described above.
This is done by trapping electrons and holes in a charge storage area at the interface with the N4 film 1o. For example, while applying a high voltage to P-well 2 for erasing,
The gate of T is grounded and holes are injected into the trap. By writing and erasing in this way, the erased MNOST becomes normally on, and the written MNOST
T can be normally off. Read and write will be explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

第2yAにおいて、選択ビットとしてメモリセルC11
のデータを読みだす場合には、メモリセルC11のワー
ドaW1sにたとえば5vをかけ、ワード線W1mなら
びに非選択ビットのメモリセルC2I・・・のワード@
 W 2 s・・・およびW2mと、 VL、I、 V
L2・・・線を接地する。従って、選択ビットのメモリ
セルC21のMO3TのみがオンとなりこのビットのM
NOSTの情報がデータ線り+上に読み出せる。なお、
この場合データ線D1のみアドレスされていて他のデー
タ線D2・・・はオープン状態である。
In the second yA, memory cell C11 is selected as the selection bit.
When reading out data, the word aW1s of the memory cell C11 is multiplied by 5V, for example, and the word aW1s of the word line W1m and the word @ of the non-selected bit memory cell C2I...
W 2 s... and W2m, VL, I, V
L2... Ground the line. Therefore, only MO3T of memory cell C21 of the selected bit is turned on, and M of this bit is turned on.
NOST information can be read on the data line +. In addition,
In this case, only the data line D1 is addressed, and the other data lines D2, . . . are in an open state.

第3図において、選択ビットとしてメモリセルC1+に
データを書き込む場合には、メモルセルC0のワード線
W1gにたとえば5vをかけ、ワード線Wigに高電圧
たとえばVP=15Vをかける。
In FIG. 3, when writing data to the memory cell C1+ as a selected bit, a high voltage, for example, 5V is applied to the word line W1g of the memory cell C0, and a high voltage, for example, VP=15V is applied to the word line Wig.

他のワード線W2s、 W2+++・・・ならびにデー
タ線D+を接地するとともにV L + 、 V L 
2・・・線には抵抗R+ 、 R2・・・を介して電圧
Viを印加する。
While grounding the other word lines W2s, W2+++... and data line D+, V L + , V L
2...A voltage Vi is applied to the line through resistors R+, R2...

このViは、たとえばほぼ15Vである。従って。This Vi is approximately 15V, for example. Therefore.

選択ビットのメモリセルCIIのMO3Tのみがオンし
、チャネル電位はほぼOvとなり、このビットのM N
OS Tのゲート絶縁膜に高電圧15Vがかかり1MN
03Tのしきい電圧が変化し、@き込むことができる。
Only MO3T of the memory cell CII of the selected bit is turned on, the channel potential becomes almost Ov, and the M N of this bit is turned on.
A high voltage of 15V is applied to the gate insulating film of the OS T, and the voltage is 1MN.
The threshold voltage of 03T changes and @ can be inserted.

アドレスされていないデータ線D2・・・はオーブン状
態であるから、メモリセルCI2はViによって書込み
禁止状態であり、またメモリセルC22は最悪の場合は
ほぼしきい電圧分しかかかっていない。
Since the unaddressed data lines D2 are in an open state, the memory cell CI2 is write-inhibited by Vi, and in the worst case, only the threshold voltage is applied to the memory cell C22.

以上説明した従来のEEPROMならびにその回路動作
において、各メモリセルのMOSTは必須のものとなっ
ている。なぜならば、各データ線上にメモリセルが並列
に、接続されているので読み出し時に非選択ビットのメ
モリセルのうちノーマリオンとなっているものを排除し
なければ同一データ線上のメモリセル間のアドレ、スの
選択性が失なわれるからである。このように、従来のE
AならびにEEPROMにおいては、1メモリtル当た
りMOSTとMNOSTとの2素子を必要とし、EFR
OMより集積密度が劣り、集積度向上の点で難点があっ
た。
In the conventional EEPROM and its circuit operation described above, the MOST of each memory cell is essential. This is because memory cells are connected in parallel on each data line, so if you do not exclude normally-on memory cells of non-selected bits during reading, the addresses between memory cells on the same data line will be different. This is because the selectivity of the gas is lost. In this way, the conventional E
A and EEPROM require two elements, MOST and MNOST, per memory tl, and EFR
The integration density was lower than that of OM, and it was difficult to improve the integration density.

[発明の目的] 本発明の目的は、集積度を向上した半導体装置ならびに
その読み出し方法を提供するものである。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a semiconductor device with an improved degree of integration and a reading method thereof.

本発明の上記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of the present invention are as follows:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

[発明の概要コ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
[Summary of the Invention A brief outline of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、ワード線に沿って配列される各行のメモリセ
ルを、各々、各行毎にウェルもしくは絶縁物によって囲
まれたウェルによって分離した構造としたので、非選択
ビットのメモリセルに対応したウェルにバックバイアス
をかけることができ。
In other words, each row of memory cells arranged along a word line is separated by a well or a well surrounded by an insulator for each row. Can be biased.

このため、スイッチングMO3)−ランジスタを省略で
き集積度を向上した1素子/1ビツトの半導体装置なら
びにその読み出し方法を達成するものである。
Therefore, it is possible to achieve a 1-element/1-bit semiconductor device and a reading method thereof, which can omit the switching MO3) transistor and improve the degree of integration.

[実施例コ 以下本発明の半導体装置ならびにその読み出し方法の好
ましい実施例を第4図から第6図を参照して説明する。
[Embodiment 2] Preferred embodiments of the semiconductor device and the reading method of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 to 6.

第4図はS OI (Silicone On I n
5ulator)技術を用いて製造した場合の本発明に
よる半導体装置の1メモリセルの断面図を示す。図にお
いて。
Figure 4 shows SOI (Silicon On In
1 is a cross-sectional view of one memory cell of a semiconductor device according to the present invention when manufactured using a 5ulator technology. In fig.

符号20はたとえばサファイア等の絶縁物である。Reference numeral 20 is an insulator such as sapphire.

この絶縁物20上には、ポリシリコンあるいはこれを再
結晶したもののP型ウェル21が厚いSiO2膜22に
凹まれて形成されている。ここでメモリセルとしてMI
S素子のうちMNOS型トランジスタ(MNOST)を
用いるのが好ましい0MN0STのソース、ドレインは
各々Pウェル21の両側に5iOz[22に接して形成
され、ソース23.ドレイン24はN+不純物を拡散し
て形成されている。ソース23とドレイン24間のチャ
ネル上には、下から順に、極薄のS i O2膜25、
S i3 N4[26,ゲート電極27が形成されてい
る。
On this insulator 20, a P-type well 21 made of polysilicon or recrystallized polysilicon is formed by being depressed in a thick SiO2 film 22. Here, MI as a memory cell
Among the S elements, the source and drain of 0MN0ST, which is preferably an MNOS transistor (MNOST), are formed on both sides of the P well 21 in contact with 5iOz [22], and the source 23 . The drain 24 is formed by diffusing N+ impurities. On the channel between the source 23 and the drain 24, from the bottom, an extremely thin SiO2 film 25,
A gate electrode 27 is formed of S i3 N4 [26].

このような構成を有するメモリセルは、第5図ならびに
第6図において示すように、データ線ならびにワード線
によって互いにマトリックス状に接続されてメモリアレ
イを形成している1本発明の特徴はウェル21がこのメ
モリアレイにおいてどのような位置関係によって配置さ
れているかにあるが、これを説明する前に、各メモリセ
ルの結IQ¥A係を説明する。
As shown in FIGS. 5 and 6, memory cells having such a configuration are connected to each other in a matrix form by data lines and word lines to form a memory array.The feature of the present invention is that the well 21 However, before explaining this, the connection IQ\A of each memory cell will be explained.

第5図ならび第6図において、従来の2素子/セルの説
明に用いた第2図ならびに第3図の符号を、対応する構
成要素に対しては簡潔のために再度用いる1図において
、全体として符号C,,、C12・・・ならびにC21
9C22・・・で示されるものは、各々、各メモリセル
である。第1行目のメモリセルcl、、c、2・・・の
、MNOSTのゲートは、各々ワード線W1mによって
相互接続され、第2行目のメモリセルC21tC22・
・・のMNOSTのゲートは、各々ワード線W2mによ
って相互接続されている。また、第1列目のメモリセル
C,,,C2,・・・のMNOSTのドレインはデータ
1iAo +によって相互接続され、第2列目のメモリ
セルCI’2 v C22・・・・のMNOSTのドレ
インはデータ線D2によって相互接続されている。さら
に、各列に配列されたMNOSTのソースは、各々、電
位供給線VL r t 、 V L 2・・・によって
相互接続されている。
5 and 6, the symbols in FIGS. 2 and 3 used to explain the conventional two-element/cell are used again for the sake of brevity for corresponding components. as C, , C12... and C21
9C22... are each memory cell. The gates of MNOST of the memory cells cl, c, 2, .
The gates of the MNOSTs of . . . are each interconnected by a word line W2m. Furthermore, the drains of the MNOSTs of the memory cells C, , C2,... in the first column are interconnected by data 1iAo +, and the drains of the MNOSTs of the memory cells CI'2 v C22... in the second column are interconnected by data 1iAo +. The drains are interconnected by data line D2. Furthermore, the sources of MNOST arranged in each column are interconnected by potential supply lines VL rt , V L 2 , . . . .

このような構成のメモリアレイにおいて、前述したウェ
ル21は各行毎に分離されている。具体的には、第5図
および第6図で示すように、第1行目のメモリセルC,
,,C,2・・・には破線で示すウェルW1が形成され
、第2行目のメモリセルC21、C22・・・には同じ
く破線で示すウェルW2が形成されている。第4図との
対応によって説明すると、ウェルW1あるいはウェルW
2は、Pウェル21に相当し図において紙面に直交する
方向にこのPウェル21が走っていることとなる。従っ
て、各行のウェル21は、絶縁物20および5to2膜
22によって囲まれていて各々互いに、電気的に分離さ
れている。
In the memory array having such a configuration, the wells 21 described above are separated for each row. Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the first row of memory cells C,
, , C, 2 . . . are formed with a well W1 indicated by a broken line, and in the second row memory cells C21, C22 . To explain based on the correspondence with FIG. 4, well W1 or well W
2 corresponds to a P-well 21, and this P-well 21 runs in a direction perpendicular to the plane of the paper in the figure. Therefore, the wells 21 in each row are surrounded by the insulator 20 and the 5to2 film 22 and are electrically isolated from each other.

第4図においては、ウェル21はSOI技術を用いてそ
の分離を容易ならしめているが、第1図に示すように半
導体基板上に直接ウェル21を形成してもよい、この場
合のウェルは他のウェルに対してPN接合分分離れてい
る。
In FIG. 4, the well 21 is formed using SOI technology to facilitate its separation, but the well 21 may be formed directly on the semiconductor substrate as shown in FIG. The wells are separated by a PN junction.

以上説明した構成を有する本発明の半導体装置が1素子
/セルとして構成できその集積度を向上できる理由をそ
の動作を説明することによって明らかとする。
The reason why the semiconductor device of the present invention having the configuration described above can be configured as one element/cell and its degree of integration can be improved will be made clear by explaining its operation.

まず、メモリセルの消去はウェルW+ 、w2・・・単
位に行うことができる。すなわち、ウェルW1にたとえ
ばVP=15Vの高電圧をかけるとともに、ワード線W
1mを接地することによって消去したメモリセルCII
、CI2・・・をノーマルオンとすることができる。こ
の状態において、各メモリセルCII、C12・・・の
電荷蓄積部にはホールがトラップされることになる。書
込みの場合には逆に電子をトラップさせればよい。
First, memory cells can be erased in units of wells W+, w2, . . . . That is, while applying a high voltage of, for example, VP=15V to the well W1, the word line W
Memory cell CII erased by grounding 1m
, CI2, . . . can be normally on. In this state, holes are trapped in the charge storage portions of each memory cell CII, C12, . . . . In the case of writing, conversely, electrons may be trapped.

第5図を参照して読み出しの動作を説明する。The read operation will be explained with reference to FIG.

選択ビットとしてたとえばメモリセルC口のデータを読
み出す場合には、すべてのワード線を一例として接地電
位におとし、選択ビットに対応するウェルW1を接地電
位とし、非選択ビットに対応するウェルW2・・・を−
vBe電位とする。ここで。
For example, when reading data from memory cell C as a selected bit, all word lines are set to ground potential, well W1 corresponding to the selected bit is set to ground potential, well W2 corresponding to non-selected bits, etc.・を-
vBe potential. here.

−V noは、非選択ビットのうちノーマリオンとなっ
ているメモリセルをカットオフするに充分なバックバイ
アス電位に選定される。従って、ノーマリオフの非選択
ビットは当然のことながら、ノーマリオンの非選択ビッ
トのメモリセルもバックバイアス電位−VSSによって
カットオフできる。そして、選択ビットのメモリセルC
11のデータのみがデータ線DIにとりこまれる。この
ように、従来はスイッチングMoSトランジスタを必要
としていたが、ウェルにバックバイアスをかけることに
よって、情報のいかんにかかわらず非選択ビットをカッ
トオフできるので1素子/セル構成を可能としている。
-Vno is selected to be a back bias potential sufficient to cut off normally-on memory cells among non-selected bits. Therefore, not only normally-off unselected bits but also normally-on unselected bits of memory cells can be cut off by the back bias potential -VSS. Then, the memory cell C of the selected bit
Only data No. 11 is taken into the data line DI. In this way, conventionally a switching MoS transistor was required, but by applying a back bias to the well, unselected bits can be cut off regardless of the information, making a single element/cell configuration possible.

また、ワード線方向に走るウェルの形成によってバイト
消去が容易なことも理解できる。なお、読み出し時、ア
ドレスされていない他のデータ線D2・・・はオープン
状態であり、各電位供給線VL、、VL2・・・は接地
されている。
It can also be seen that byte erasing is facilitated by the formation of wells running in the word line direction. Note that during reading, the other data lines D2, which are not addressed, are in an open state, and the potential supply lines VL, VL2, and so on are grounded.

つぎに第6図を参照して書き込み動作を説明する0選択
ビットとしてたとえばメモリセルC■にデータを8き込
む場合には、すべてのウェルWl。
Next, a write operation will be explained with reference to FIG. 6. When writing 8 data into the memory cell C2, for example, all the wells Wl are set as 0 selection bits.

W2・・・を接地電位とし、電位供給線vLI、vL2
・・・に抵抗RI、R2・・・を介して電圧Viを印加
する。この電圧Viは、たとえば消去時の高電圧vp=
tsvにほぼ等しい値を有している。
W2... is set to ground potential, potential supply lines vLI, vL2
A voltage Vi is applied to . . . via resistors RI, R2, . This voltage Vi is, for example, a high voltage at the time of erasing vp=
It has a value approximately equal to tsv.

また、選択ビットのメモリセルC11のワード線W1m
にはVp=15Vを印加し、他の非選択ビットのワード
線W 2rtr・・・を接地し、さらに、選択ビットの
データ線D+を接地電位、非選択ビットのデータ線D2
・・・をオープン状態とする。その結果、メモリセルC
al+のみは書き込みがなされるが、他の非選択ビット
のメモリセルは書込み禁止状態となり書き込まれない。
In addition, the word line W1m of the memory cell C11 of the selected bit
Vp=15V is applied to the other non-selected bits, the word line W2rtr... of the other non-selected bits is grounded, and the data line D+ of the selected bit is grounded, and the data line D2 of the non-selected bit is grounded.
... is in an open state. As a result, memory cell C
Only al+ is written, but other non-selected bit memory cells are in a write inhibited state and are not written.

[効果コ (1)ワード線方向のメモリセルを他のワード線方向の
メモリセルからウェルもしくは絶縁物によって囲まれた
ウェルによって分離したことにより、ワード線間の選択
性をウェルにバックバイアスをかけて確保できるので、
1素子/セルとして集積度を向上することができる。
[Effects (1) By separating memory cells in the word line direction from memory cells in other word line directions by a well or a well surrounded by an insulator, the selectivity between word lines is increased by applying a back bias to the wells. Since it is possible to secure
The degree of integration can be improved as one element/cell.

(2)SOI技術を適用することによって、このウェル
形成を容易にでき集積度をさらに向上させることができ
る。
(2) By applying SOI technology, this well formation can be facilitated and the degree of integration can be further improved.

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、フローティ
ングゲートとコントロールゲートからなる2重構造のゲ
ート電極を有するM I S FETをメモリ素子とし
て用いる。たとえば、EPROM、EEPROMなどに
おいても、本発明は有効である。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, an M I S FET having a double structure gate electrode consisting of a floating gate and a control gate is used as a memory element. For example, the present invention is also effective in EPROM, EEPROM, etc.

[利用分野] 本発明ノ技術はEPROM、EEPROM等の不揮発性
半導体装置に適用して有効であるが、ワード線方向のメ
モリセルを電気的に絶縁物に・よって他の領域と分離し
、読み出し時にこの領域にバックバイアスをかけるとい
う思想は他の半導体装置に広く適用可能である。
[Field of Application] The technology of the present invention is effective when applied to non-volatile semiconductor devices such as EPROMs and EEPROMs. The idea of sometimes applying a back bias to this region can be widely applied to other semiconductor devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は2素子/セルのEEPROMのメモリセルの断
面図、 第2図および第3図は2素子/セルのEEPROMのメ
モリアレイの結線図。 第4図は本発明による1素子/セルのEEPROMのメ
モリセルの断面図、 第5図および第6図は本発明による1素子/セルのE 
E P ROMのメモリアレイの結線図である。 1・・・N型半導体基板、2,21・・・Pウェル、3
.5,9,22,25・・・5i02膜、6,7゜23
・・・ソース、7,8,24・・・ドレイン、4゜11
.27・・・ゲート電極、10,26・・・Si3N4
膜、20・・・絶縁物、 Wls、 W2s・・・ワー
ド線。 Wlm、 W2m=・ワード線、D I + 02 ’
・・データ線、all、 c12. c21. c22
−・メモリセ)Lt、 V L + 。 VL2・・・電位供給線、Wl j W2・・・ウェル
FIG. 1 is a cross-sectional view of a memory cell of an EEPROM with two elements/cell, and FIGS. 2 and 3 are wiring diagrams of a memory array of an EEPROM with two elements/cell. FIG. 4 is a cross-sectional view of a memory cell of a one-element/cell EEPROM according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are a cross-sectional view of a one-element/cell EEPROM according to the present invention.
FIG. 2 is a wiring diagram of a memory array of an EP ROM. 1...N type semiconductor substrate, 2, 21...P well, 3
.. 5,9,22,25...5i02 film, 6,7°23
...Source, 7,8,24...Drain, 4゜11
.. 27...Gate electrode, 10,26...Si3N4
Film, 20... Insulator, Wls, W2s... Word line. Wlm, W2m=・word line, D I + 02'
...Data line, all, c12. c21. c22
-・Memoryse) Lt, V L +. VL2... Potential supply line, Wl j W2... Well.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ワード線ならびにデータ線によってメモリ素子をマ
トリックス状に配列した半導体装置において、前記各メ
モリ素子は1個のMIS素子より構成され、前記ワード
線は各行毎に配列された前記MIS素子のゲート電極に
相互に接続され、前記データ線は各列毎に配列された前
記MIS素子のドレイン電極に相互に接続され、前記各
ワード線に接続された各々複数個のMIS素子は、各々
、同一のウェル内に形成されたことを特徴とする半導体
装置。 2、前記ウェルが絶縁物によって囲まれていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 3、ワード線ならびにデータ線によつてマトリックス状
に配列されるメモリ素子を1個のMIS素子により形成
し、各行毎に配列される前記MIS素子のドレイン電極
を前記データ線に相互に接続し、前記ワード線に接続さ
れた各々複数個のMIS素子を、各々、同一のウェル内
に形成し、各メモリ素子の読み出し時に非選択ビットに
対応する前記ウェルにバックバイアスをかけ、もって、
非選択ビットのメモリ素子をカットオフすることを特徴
とする半導体装置の読み出し方法。
[Claims] 1. In a semiconductor device in which memory elements are arranged in a matrix by word lines and data lines, each memory element is composed of one MIS element, and the word lines are arranged in each row. The plurality of MIS elements connected to each word line are connected to the gate electrodes of the MIS elements, the data lines are connected to the drain electrodes of the MIS elements arranged in each column, and the data lines are connected to the drain electrodes of the MIS elements arranged in each column. , are each formed in the same well. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the well is surrounded by an insulator. 3. Memory elements arranged in a matrix by word lines and data lines are formed by one MIS element, and drain electrodes of the MIS elements arranged in each row are mutually connected to the data lines; A plurality of MIS elements connected to the word line are each formed in the same well, and when reading each memory element, a back bias is applied to the well corresponding to a non-selected bit.
A method for reading a semiconductor device, characterized by cutting off memory elements of non-selected bits.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02197175A (en) * 1989-01-26 1990-08-03 Casio Comput Co Ltd Thin film e2prom and manufacture thereof
JPH04352362A (en) * 1991-05-29 1992-12-07 Rohm Co Ltd Semiconductor device
WO1999038213A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Sony Corporation Memory device and method of manufacturing the same, and integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02197175A (en) * 1989-01-26 1990-08-03 Casio Comput Co Ltd Thin film e2prom and manufacture thereof
JPH04352362A (en) * 1991-05-29 1992-12-07 Rohm Co Ltd Semiconductor device
WO1999038213A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Sony Corporation Memory device and method of manufacturing the same, and integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device
JPH11274420A (en) * 1998-01-26 1999-10-08 Sony Corp Memory device, its manufacture, integrated circuit, and manufacture of semiconductor device
EP0971416A1 (en) * 1998-01-26 2000-01-12 Sony Corporation Memory device and method of manufacturing the same, and integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device
EP0971416A4 (en) * 1998-01-26 2000-08-09 Sony Corp Memory device and method of manufacturing the same, and integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device
US6285055B1 (en) 1998-01-26 2001-09-04 Sony Corporation Memory device and method of manufacturing the same, and integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device

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