KR20110031653A - Semiconductor memory device - Google Patents

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KR20110031653A
KR20110031653A KR1020090088995A KR20090088995A KR20110031653A KR 20110031653 A KR20110031653 A KR 20110031653A KR 1020090088995 A KR1020090088995 A KR 1020090088995A KR 20090088995 A KR20090088995 A KR 20090088995A KR 20110031653 A KR20110031653 A KR 20110031653A
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김동욱
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주식회사 동부하이텍
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Abstract

PURPOSE: A semiconductor memory device is provided to improve a hot carrier property by performing a writing operation and an erasing operation with an FN tunneling method. CONSTITUTION: A selection gate is formed on a semiconductor substrate. A floating gate(154) is separated from the selection gate and is formed on the semiconductor substrate. An ONO layer(156) is formed on the floating gate. A control gate is formed on the ONO layer. A first ion implantation area(110) is formed on the semiconductor substrate on one side of the selection gate. A second ion implantation area is formed on the semiconductor substrate between the selection gate and the floating gate. The third ion implantation area is formed on the semiconductor substrate on one side of the floating gate.

Description

반도체 메모리 소자{Semiconductor memory device}Semiconductor memory device

실시예는 반도체 메모리 소자에 관한에 관한 것이다.Embodiments relate to a semiconductor memory device.

100ns 이하의 빠른 랜덤 억세스(random access) 속도 및 바이트 또는 워드 단위의 프로그램이 장점인 플래시 소자는 코드 저장용 메모리 분야에서 다양한 어플리케이션을 가지며, NVM(Non Volatile Memory) 분야에서 큰 비중을 차지한다.Flash devices, which have advantages of fast random access speed of less than 100ns and program of byte or word, have various applications in memory for code storage, and have a large weight in non-volatile memory (NVM) field.

그러나 FN(Fowler Nordheim) 터널링 메커니즘을 이용하여 삭제(erase) 동작 비트(single bit)들에 의한 비트 라인(bit line)성 오류(failure)를 유발시키는 OE(Over Erase) 문제점을 안고 있다.However, using the Fowler Nordheim (FN) tunneling mechanism, there is an OE (Over Erase) problem that causes a bit line failure due to erase single bits.

도 1은 일반적인 플래시 소자가 쓰기(program) 또는 삭제(erase) 동작되는 경우 전류 흐름을 모식화한 도면이다.FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a current flow when a general flash device is programmed or erased.

상기 플래시 소자를 쓰기/삭제/읽기(read) 동작시키기 위해서 다음의 표 1과 같이 전압을 인가하는데, 도 1에서 점선으로 표시된 화살표는 쓰기 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이고, 실선으로 표시된 화살표는 삭제 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이다.In order to write / delete / read the flash device, a voltage is applied as shown in Table 1 below. In FIG. 1, arrows indicated by dotted lines indicate current flow during write operations, and arrows indicated by solid lines This shows the current flow during the erase operation.

동작action 컨트롤게이트전압(Vg)Control gate voltage (Vg) 소스전압(Vs)Source voltage (Vs) 드레인전압(Vd)Drain Voltage (Vd) 벌크 전압(Vb)Bulk voltage (Vb) 동작 방식Operation method 쓰기writing 제1 전압(Vpp)First voltage (Vpp) 0V0 V 제2 전압(Vdd)Second voltage Vdd 0V0 V HCIHCI 삭제delete 0V0 V 제1 전압First voltage 0V0 V 0V0 V FN 터널링FN tunneling 읽기read 제2 전압(Vg)Second voltage (Vg) 0V0 V 제2 전압Second voltage 0V0 V

상기 표 1과 같이, 반도체 기판(벌크)(10), 소스(20), 드레인(30), 컨트롤 게이트(60)에 인가되는 전압을 제어함으로써, 플로팅 게이트(40)와 상기 기판(10)의 채널 영역 사이에 FN 터널링 현상을 유도하거나(삭제 동작), 상기 소스(20)로부터 상기 드레인(30) 측으로 HCI(Hot Carrier Injection) 현상을 유도할 수 있다(쓰기 동작). 상기 컨트롤 게이트(60)와 상기 플로팅 게이트(40) 사이에는 ONO(Oxide-Nitride-Oxide)층(50)이 형성된다.As shown in Table 1, the voltage applied to the semiconductor substrate (bulk) 10, the source 20, the drain 30, and the control gate 60 is controlled to control the floating gate 40 and the substrate 10. An FN tunneling phenomenon may be induced between channel regions (a delete operation) or a hot carrier injection (HCI) phenomenon may be induced from the source 20 to the drain 30 side (write operation). An oxide-nitride-oxide (ONO) layer 50 is formed between the control gate 60 and the floating gate 40.

이러한 구조의 상기 플래시 소자가 쓰기 동작을 위하여 HCI 방식으로 동작되는 경우 전류 소모량이 커지는 문제점이 있다.When the flash device having such a structure is operated in an HCI method for a write operation, current consumption increases.

실시예는 과도 삭제, HCI의 고전류 소모 등의 문제를 해결하기 위하여 다양한 동작 방식으로 쓰기/삭제/읽기 동작이 가능하고, 다양한 인가 전압의 조합이 가능한 반도체 메모리 소자를 제공한다.The embodiment provides a semiconductor memory device capable of writing / deleting / reading operations and combining various applied voltages in order to solve problems such as transient erasing and high current consumption of HCI.

실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 반도체 기판 위에 형성된 선택 게이트; 상기 선택 게이트와 이격되어 상기 반도체 기판 위에 형성된 플로팅 게이트; 상기 플로팅 게이트 위에 형성된 ONO층; 상기 ONO층 위에 형성된 컨트롤 게이트; 상기 선택 게이트 일측의 상기 반도체 기판에 형성된 제1 이온주입영역; 상기 선택 게이트 및 상기 플로팅 게이트 사이의 상기 반도체 기판에 형성된 제2 이온주입영역; 및 상기 플로팅 게이트 일측의 상기 반도체 기판에 형성된 제3 이온주입영역을 포함하고, 상기 제1 이온주입영역과 상기 제3 이온주입영역은 전압 인가 방식에 따라 각각 소스 영역 및 드레인 영역으로 기능되거나 그 역으로 기능되고, 상기 제2 이온주입영역은 상기 제1 이온주입영역과 상기 제3 이온주입영역의 채널연결영역으로 기능되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, a semiconductor memory device may include a selection gate formed on a semiconductor substrate; A floating gate spaced apart from the selection gate and formed on the semiconductor substrate; An ONO layer formed on the floating gate; A control gate formed on the ONO layer; A first ion implantation region formed in the semiconductor substrate on one side of the selection gate; A second ion implantation region formed in the semiconductor substrate between the selection gate and the floating gate; And a third ion implantation region formed in the semiconductor substrate on one side of the floating gate, wherein the first ion implantation region and the third ion implantation region function as source and drain regions, respectively, or vice versa, according to a voltage application method. The second ion implantation region may function as a channel connection region between the first ion implantation region and the third ion implantation region.

실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiment, the following effects are obtained.

첫째, 쓰기/삭제 동작을 모두 FN 터널링 방식으로 구현할 수 있으므로 저전력 메모리 소자를 제작할 수 있고, 핫 캐리어 특성을 향상시킬 수 있다.First, since both write / erase operations can be implemented by FN tunneling, low power memory devices can be fabricated and hot carrier characteristics can be improved.

둘째, 다양한 인가 전압의 조합이 가능하고, 필요에 따라 다양한 동작 방식으로 반도체 메모리 소자를 쓰기/삭제/읽기의 동작을 처리할 수 있으므로 과도 삭제 문제를 해결할 수 있다.Second, the combination of various applied voltages is possible, and the operation of writing / deleting / reading the semiconductor memory device can be processed by various operation methods as necessary, thereby solving the problem of excessive erasing.

셋째, 반도체 메모리 소자가 저전력으로 동작되고, 과도 삭제의 문제가 해결되는 경우 메모리 확장형(embedded) 소자로 응용될 수 있다.Third, when the semiconductor memory device is operated at low power and the problem of over-erasing is solved, the semiconductor memory device can be applied as a memory-embedded device.

첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 반도체 메모리 소자에 대하여 상세히 설명한다.Referring to the accompanying drawings, a semiconductor memory device according to an embodiment will be described in detail.

이하, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되므로 본 발명의 기술적 사상과 직접적인 관련이 있는 핵심적인 구성부만을 언급하기로 한다.Hereinafter, in describing the embodiments, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are deemed to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and thus only the essential components directly related to the technical spirit of the present invention will be referred to. .

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of an embodiment according to the present invention, each layer (film), region, pattern or structure may be "on" or "under" the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. "On" and "under" include both "directly" or "indirectly" formed through another layer, as described in do. Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 다양한 인가 전압의 조합이 가능하고, 필요에 따라 다양한 동작 방식, 가령 HCI 방식 또는 FN 터널링 방식으로 쓰기/삭제/읽기의 동작을 처리할 수 있다.The semiconductor memory device according to the exemplary embodiment may be combined with various applied voltages, and may process write / delete / read operations in various operation methods, for example, HCI or FN tunneling, as necessary.

또한, 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 플래시 소자 또는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등과 같은 NMOS 타입의 비휘발성 메모리인 것으로 한다.In addition, the semiconductor memory device according to the embodiment may be a NMOS type nonvolatile memory such as a flash device or an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM).

이하, 다양한 인가 전압의 조합에 따른 6개의 실시예에 대하여 설명하는데, 각 실시예에 적용되는 반도체 메모리 소자의 구조는 동일하다.Hereinafter, six embodiments according to a combination of various applied voltages will be described, but the structure of the semiconductor memory device applied to each embodiment is the same.

즉, 도 2, 도 4, 도 6, 도 8, 도 10, 도 12에 도시된 반도체 소자의 구조는 동일하나, 첫째, 전압 인가 방식이 상이하고 둘째, 쓰기/삭제/읽기 동작 시의 동작 방식이 상이하며, 셋째, 이온주입영역의 기능이 상이해지고, 넷째, 셀 어레이 구조가 상이하다.That is, the structure of the semiconductor device shown in Figs. 2, 4, 6, 8, 10, 12 is the same, but, first, the voltage application method is different, and second, the operation method at the time of write / erase / read operation Third, the function of the ion implantation region is different, and fourth, the cell array structure is different.

따라서, 각 실시예를 설명함에 있어서 구조와 관련되는 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Therefore, in the description of each embodiment, repeated descriptions related to the structure will be omitted.

이하, 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자에 대하여 설명한다.Hereinafter, the semiconductor memory device according to the first embodiment will be described.

도 2는 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도이고, 도 3은 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도이다.FIG. 2 is a side cross-sectional view schematically illustrating a shape of a semiconductor memory device according to a first embodiment and a current flow during a write / erase operation, and FIG. 3 schematically illustrates a cell array of a semiconductor memory device according to a first embodiment. It is a top view.

도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 도 3의 셀 어레이 중 점선으로 표시된 영역의 단위셀을 도시한 것이다.The semiconductor memory device according to the first exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 illustrates a unit cell of a region indicated by a dotted line in the cell array of FIG. 3.

도 2를 참조하면, 반도체 기판(100), 제1 이온주입영역(110), 제2 이온주입영역(130), 제3 이온주입영역(120), 선택 게이트(select gate)(140), 제1 절연층(142), 제2 절연층(152), 플로팅 게이트(154), ONO층(156), 컨트롤 게이트(157)를 포함하여 구성된다.2, the semiconductor substrate 100, the first ion implantation region 110, the second ion implantation region 130, the third ion implantation region 120, the select gate 140, and the first ion implantation region 110. The first insulating layer 142, the second insulating layer 152, the floating gate 154, the ONO layer 156, and the control gate 157 are included.

이하의 실시예들에서 상기 제1 이온주입영역(110)과 상기 제3 이온주입영역(120)은 전압 인가 방식에 따라 각각 소스 영역 및 드레인 영역으로 기능되거나 또는 그 역으로 기능될 수 있다.In the following embodiments, the first ion implantation region 110 and the third ion implantation region 120 may function as the source region and the drain region, or vice versa, according to a voltage application method.

제1 실시예는 상기 선택 게이트(140)의 제어 방식으로 동작되며, 상기 제1 이온주입영역(110)은 소스 영역으로 기능되고, 상기 제3 이온주입영역(120)은 드레인 영역으로 기능된다.The first embodiment is operated by the control method of the selection gate 140, the first ion implantation region 110 functions as a source region, and the third ion implantation region 120 functions as a drain region.

상기 제2 이온주입영역(130)은 상기 선택 게이트(140)와 상기 플로팅 게이트(154) 사이의 상기 반도체 기판(100) 영역에 형성되며, 상기 제1 이온주입영역(110)과 상기 제3 이온주입영역(120)의 채널연결영역으로 기능된다.The second ion implantation region 130 is formed in an area of the semiconductor substrate 100 between the selection gate 140 and the floating gate 154, and the first ion implantation region 110 and the third ion. It functions as a channel connection region of the injection region 120.

상기 제1 절연층(142)은 상기 선택 게이트(140)의 밑에 형성되며, 상기 선택 게이트(140)의 게이트 절연층으로 기능된다.The first insulating layer 142 is formed under the selection gate 140 and functions as a gate insulating layer of the selection gate 140.

또한, 상기 제2 절연층(152)은 상기 플로팅 게이트(154)의 밑에 형성되며, 상기 플로팅 게이트(154)의 게이트 절연층으로 기능된다.In addition, the second insulating layer 152 is formed under the floating gate 154 and functions as a gate insulating layer of the floating gate 154.

상기 제1 절연층(142)과 상기 제2 절연층(152) 밑의 상기 반도체 기판(100)의 상부에는 채널 형성을 위한 제4 이온주입영역과 제5 이온주입영역이 각각 형성될 수 있다.A fourth ion implantation region and a fifth ion implantation region for channel formation may be formed on the semiconductor substrate 100 under the first insulation layer 142 and the second insulation layer 152, respectively.

참고로, 도 2에 도시되지 않았으나, 상기 반도체 기판(100)은 3층 웰(triple well) 구조를 포함할 수 있다.For reference, although not shown in FIG. 2, the semiconductor substrate 100 may include a three-layer well structure.

또한, 도 2의 "A"영역과 "B"영역과 같이 LDD(Lightly Doped Drain) 영역이 더 형성될 수 있다.In addition, a lightly doped drain (LDD) region may be further formed as shown in regions “A” and “B” of FIG. 2.

제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자를 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위해서 다음의 표 2와 같이 전압을 인가하는데, 도 2에서 점선으로 표시된 화살표는 쓰기 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이고, 실선으로 표시된 화살표는 삭제 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이다.In order to operate the semiconductor memory device according to the first embodiment by writing / deleting / reading, a voltage is applied as shown in Table 2 below. In FIG. 2, an arrow indicated by a dotted line indicates a current flow during a write operation. Arrows marked with indicate the current flow during the erase operation.

동작action 컨트롤 게이트 전압 (Vcg)Control Gate Voltage (Vcg) 선택 게이트 전압 (Vsg)Select Gate Voltage (Vsg) 드레인 전압 (Vd)Drain voltage (Vd) 소스 전압 (Vs)Source voltage (Vs) 벌크 전압 (Vsub)Bulk Voltage (Vsub) 쓰기

writing

선택 셀Select cell 양전위 제1 전압Positive potential first voltage 제3 전압Third voltage 제4 전압Fourth voltage 0V0 V 0V0 V
비트라인 공유셀(A)Bit line shared cell (A) 0V0 V 0V0 V 제4 전압Fourth voltage 0V0 V 0V0 V 워드라인
공유셀(B)
Word line
Shared cell (B)
양전위 제1 전압Positive potential first voltage 제3 전압Third voltage 플로팅Floating 0V0 V 0V0 V
삭제delete 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 0V0 V 플로팅Floating 양전위 제1 전압Positive potential first voltage 양전위 제1 전압Positive potential first voltage 읽기read 제2 전압Second voltage 제3 전압Third voltage 약 1VAbout 1V 0V0 V 0V0 V

상기 표 2에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Table 2 as follows.

첫째, 상기 제1 이온주입영역(110)에 대하여 상기 소스 전압을 인가한다.First, the source voltage is applied to the first ion implantation region 110.

둘째, 상기 제3 이온주입영역(120)에 대하여 상기 드레인 전압을 인가한다.Second, the drain voltage is applied to the third ion implantation region 120.

셋째, 상기 반도체 기판(100)에 대하여 상기 벌크 전압을 인가한다.Third, the bulk voltage is applied to the semiconductor substrate 100.

넷째, 도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 셀 어레이는 구분 영역(C)을 기준으로 상하측으로 대칭되는 구조를 이루며, 상기 구분 영역(C)으로부터 상기 선택 게이트(140; SG-1), 제2 워드 라인(W/L-2)을 이루는 컨트롤 게이트(157), 제1 워드 라인(W/L-1)을 이루는 컨트롤 게이트(157)가 반복되는 구조를 가진다.Fourth, referring to FIG. 3, the cell array according to the first embodiment has a structure that is symmetrical upward and downward with respect to the division region C, and the selection gate 140 (SG-1) is separated from the division region C. The control gate 157 constituting the second word line W / L-2 and the control gate 157 constituting the first word line W / L-1 are repeated.

수직한 영역은 비트 라인(B/L-n)으로서, 상기 이온주입층들(110, 120, 130)이 형성되는 액티브 영역을 의미한다.The vertical region is a bit line B / L-n and refers to an active region in which the ion implantation layers 110, 120, and 130 are formed.

다섯째, 상기 비트라인 공유셀은 제1 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 비트라인(B/L)을 공유하는 셀, 가령 도 3의 "A" 영역을 의미한다. 표 2와 같이 제1 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 비트라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 비트라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "A" 영역의 셀에도 표 2와 같이 전압을 인가할 수 있다.Fifth, the bit line sharing cell refers to a cell sharing a bit line B / L with a unit cell (dotted line area) selected in the first embodiment, for example, an “A” region of FIG. 3. As shown in Table 2, when a voltage is applied to operate a unit cell according to the first embodiment as a write / delete / read operation, disturbance is also generated in other cells sharing a bit line. In addition, voltages may be applied to other cells sharing bit lines other than the selected cell, for example, cells in an “A” region as shown in Table 2.

여섯째, 상기 워드라인 공유셀은 제1 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 워드라인(W/L)을 공유하는 셀, 가령 도 3의 "B" 영역을 의미한다. 표 2와 같이 제1 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 워드라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 워드라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "B" 영역의 셀에도 표 2와 같이 전압을 인가할 수 있다.Sixth, the word line sharing cell refers to a cell sharing the word line (W / L) and the unit cell (dotted area) selected in the first embodiment, for example, the "B" region of FIG. As shown in Table 2, when a voltage is applied to operate a unit cell according to the first embodiment as a write / delete / read operation, a disturbance is generated in other cells sharing a word line. Voltages may be applied to other cells sharing a word line other than the selected cell, for example, a cell in an “B” region, as shown in Table 2.

일곱째, 따라서 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 쓰기 동작 시 HCI 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작된다.Seventh, therefore, the semiconductor memory device according to the first embodiment is operated in the HCI method during the write operation, and operated in the FN tunneling method during the erase operation.

이하, 제2 실시예에 따른 반도체 메모리 소자에 대하여 설명한다.Hereinafter, the semiconductor memory device according to the second embodiment will be described.

도 4는 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도이고, 도 5는 제2 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도이다.FIG. 4 is a side cross-sectional view schematically illustrating the shape of the semiconductor memory device according to the first embodiment and a current flow during a write / erase operation, and FIG. 5 schematically illustrates a cell array of the semiconductor memory device according to the second embodiment. It is a top view.

도 4에 도시된 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 도 5의 셀 어레이 중 점선으로 표시된 영역의 단위셀을 도시한 것이다.The semiconductor memory device according to the first exemplary embodiment illustrated in FIG. 4 illustrates unit cells of a region indicated by a dotted line in the cell array of FIG. 5.

제2 실시예는 상기 선택 게이트(140)를 배제하고, 상기 컨트롤 게이트(157) 직접 제어(Direct control gate) 방식으로 동작되며, 상기 제1 이온주입영역(110)은 드레인 영역으로 기능되고, 상기 제3 이온주입영역(120)은 소스 영역으로 기능된다.The second embodiment excludes the selection gate 140, operates the direct control gate of the control gate 157, and the first ion implantation region 110 functions as a drain region. The third ion implantation region 120 functions as a source region.

제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자를 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위해서 다음의 표 3과 같이 전압을 인가하는데, 도 4에서 점선으로 표시된 화살표는 쓰기 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이고, 실선으로 표시된 화살표는 삭제 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이다.In order to operate the semiconductor memory device according to the first embodiment by writing / deleting / reading, a voltage is applied as shown in Table 3 below. In FIG. 4, an arrow indicated by a dotted line indicates a current flow during a write operation. Arrows marked with indicate the current flow during the erase operation.

동작action 컨트롤 게이트 전압 (Vcg)Control Gate Voltage (Vcg) 선택 게이트 전압 (Vsg)Select Gate Voltage (Vsg) 드레인 전압 (Vd)Drain voltage (Vd) 소스 전압 (Vs)Source voltage (Vs) 벌크 전압 (Vsub)Bulk Voltage (Vsub) 쓰기

writing

선택 셀Select cell 제1 전압First voltage 제3 전압Third voltage 제4 전압Fourth voltage 0V0 V 0V0 V
워드라인
공유셀(A)
Word line
Shared cell (A)
제1 전압First voltage 제3 전압Third voltage 플로팅Floating 0V0 V 0V0 V
삭제delete 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 0V0 V 플로팅Floating 제4 전압Fourth voltage 제4 전압Fourth voltage 읽기read 제2 전압Second voltage 제3 전압Third voltage 약 1VAbout 1V 0V0 V 0V0 V

상기 표 3에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Table 3 as follows.

첫째, 상기 제1 이온주입영역(110)에 대하여 상기 드레인 전압을 인가한다.First, the drain voltage is applied to the first ion implantation region 110.

둘째, 상기 제3 이온주입영역(120)에 대하여 상기 소스 전압을 인가한다.Second, the source voltage is applied to the third ion implantation region 120.

셋째, 상기 반도체 기판(100)에 대하여 상기 벌크 전압을 인가한다.Third, the bulk voltage is applied to the semiconductor substrate 100.

넷째, 도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 셀 어레이는 구분 영역(C)을 기준으로 상하측으로 대칭되는 구조를 이루며, 상기 구분 영역(C)으로부터 워드 라인(W/L-1)을 이루는 컨트롤 게이트(157), 제2 선택 게이트(140; S/G-2), 제1 선택 게이트(140; S/G-1)가 반복되는 구조를 가진다.Fourth, referring to FIG. 5, the cell array according to the second embodiment has a structure that is symmetrical upward and downward based on the division region C, and the word line W / L-1 is separated from the division region C. FIG. The control gate 157, the second select gate 140 (S / G-2), and the first select gate 140 (S / G-1) are repeated.

다섯째, 제2 실시예는 상기 선택 게이트(140)가 연속 배치된 구조로서(제1 실시예의 경우 상기 컨트롤 게이트(157)가 연속 배치된 구조임), 제1 실시예와 같이 상기 비트라인 공유셀에 대한 영향을 고려할 필요가 없다.Fifth, the second embodiment has a structure in which the selection gate 140 is continuously arranged (in the case of the first embodiment, the control gate 157 is continuously arranged), and as in the first embodiment, the bit line sharing cell There is no need to consider the impact on the system.

여섯째, 상기 워드라인 공유셀은 제1 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 워드라인(W/L)을 공유하는 셀, 가령 도 5의 "A" 영역을 의미한다. 표 3과 같이 제2 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 워드라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 워드라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "A" 영역의 셀에도 표 3과 같이 전압을 인가할 수 있다.Sixth, the word line sharing cell refers to a cell sharing the word line (W / L) and the unit cell (dotted line area) selected in the first embodiment, for example, the "A" region of FIG. As shown in Table 3, when a voltage is applied to operate a unit cell according to the second embodiment as a write / delete / read operation, disturbance is generated in other cells sharing a word line. Voltages may be applied to other cells sharing a word line other than the selected cell, for example, cells in an “A” region as shown in Table 3.

일곱째, 따라서 제2 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 쓰기 동작 시 HCI 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작된다.Seventh, therefore, the semiconductor memory device according to the second embodiment is operated in the HCI method during the write operation, and operated in the FN tunneling method during the erase operation.

이하, 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 소자에 대하여 설명한다.Hereinafter, the semiconductor memory device according to the third embodiment will be described.

도 6은 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도이고, 도 7은 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도이다.FIG. 6 is a side cross-sectional view schematically illustrating a shape of a semiconductor memory device and a current flow during a write / erase operation according to a third embodiment, and FIG. 7 schematically illustrates a cell array of a semiconductor memory device according to a third embodiment. It is a top view.

도 6에 도시된 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 도 7의 셀 어레이 중 점선으로 표시된 영역의 단위셀을 도시한 것이다.6 illustrates a unit cell of a region indicated by a dotted line in the cell array of FIG. 7.

제3 실시예는 상기 선택 게이트(140)의 제어 방식으로 동작되며, 상기 제1 이온주입영역(110)은 드레인 영역으로 기능되고, 상기 제3 이온주입영역(120)은 소스 영역으로 기능된다.The third embodiment is operated by the control method of the selection gate 140, the first ion implantation region 110 functions as a drain region, and the third ion implantation region 120 functions as a source region.

제3 실시예에 따른 반도체 메모리 소자를 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위해서 다음의 표 4와 같이 전압을 인가하는데, 도 6에서 점선으로 표시된 화살표는 쓰기 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이고, 실선으로 표시된 화살표는 삭제 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이다.In order to operate the semiconductor memory device according to the third embodiment by writing / deleting / reading, a voltage is applied as shown in Table 4 below. In FIG. Arrows marked with indicate the current flow during the erase operation.

동작action 컨트롤 게이트 전압 (Vcg)Control Gate Voltage (Vcg) 선택 게이트 전압 (Vsg)Select Gate Voltage (Vsg) 드레인 전압 (Vd)Drain voltage (Vd) 소스 전압 (Vs)Source voltage (Vs) 벌크 전압 (Vsub)Bulk Voltage (Vsub) 쓰기

writing

선택 셀Select cell 제1 전압First voltage 제3 전압Third voltage 음전위 제4 전압Negative potential fourth voltage 플로팅Floating 음전위 제4 전압Negative potential fourth voltage
워드라인
공유셀(A)
Word line
Shared cell (A)
제1 전압First voltage 제3 전압Third voltage 플로팅Floating 플로팅Floating 음전위 제4 전압Negative potential fourth voltage
삭제delete 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 0V0 V 플로팅Floating 제4 전압Fourth voltage 제4 전압Fourth voltage 읽기read 제2 전압Second voltage 제3 전압Third voltage 약 1VAbout 1V 0V0 V 0V0 V

상기 표 4에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Table 4 as follows.

첫째, 상기 제1 이온주입영역(110)에 대하여 상기 드레인 전압을 인가한다.First, the drain voltage is applied to the first ion implantation region 110.

둘째, 상기 제3 이온주입영역(120)에 대하여 상기 소스 전압을 인가한다.Second, the source voltage is applied to the third ion implantation region 120.

셋째, 상기 반도체 기판(100)에 대하여 상기 벌크 전압을 인가한다.Third, the bulk voltage is applied to the semiconductor substrate 100.

넷째, 도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따른 셀 어레이는 구분 영역(C)을 기준으로 상하측으로 대칭되는 구조를 이루며, 상기 구분 영역(C)으로부터 워드 라인(W/L-1)을 이루는 컨트롤 게이트(157), 제2 선택 게이트(140; S/G-2), 제1 선택 게이트(140; S/G-1)가 반복되는 구조를 가진다.Fourth, referring to FIG. 6, the cell array according to the third exemplary embodiment has a structure in which the cell array is symmetrical upward and downward with respect to the division region C, and the word line W / L-1 is separated from the division region C. Referring to FIG. The control gate 157, the second select gate 140 (S / G-2), and the first select gate 140 (S / G-1) are repeated.

다섯째, 제3 실시예는 상기 선택 게이트(140)가 연속 배치된 구조로서, 제1 실시예와 같이 상기 비트라인 공유셀에 대한 영향을 고려할 필요가 없다.Fifth, the selection gate 140 has a structure in which the selection gate 140 is continuously arranged, and thus it is not necessary to consider the influence on the bit line sharing cell as in the first embodiment.

여섯째, 상기 워드라인 공유셀은 제1 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 워드라인(W/L)을 공유하는 셀, 가령 도 7의 "A" 영역을 의미한다. 표 4와 같이 제3 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 워드라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 워드라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "A" 영역의 셀에도 표 4와 같이 전압을 인가할 수 있다.Sixth, the word line sharing cell refers to a cell sharing the word line (W / L) and the unit cell (dotted line area) selected in the first embodiment, for example, the "A" region of FIG. As shown in Table 4, when a voltage is applied to operate a unit cell according to the third embodiment as a write / delete / read operation, disturbance is also generated in other cells sharing a word line. Voltages may be applied to other cells sharing a word line other than the selected cell, for example, cells in an “A” region as shown in Table 4.

일곱째, 따라서 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 쓰기 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작된다.Seventh, therefore, the semiconductor memory device according to the third embodiment is operated in the FN tunneling scheme during the write operation, and in the FN tunneling scheme during the erase operation.

이하, 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 소자에 대하여 설명한다.Hereinafter, the semiconductor memory device according to the fourth embodiment will be described.

도 8은 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도이고, 도 9는 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도이다.FIG. 8 is a side cross-sectional view schematically illustrating a shape of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment and a current flow during a write / erase operation, and FIG. 9 schematically illustrates a cell array of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment. It is a top view.

도 8에 도시된 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 도 9의 셀 어레이 중 점선으로 표시된 영역의 단위셀을 도시한 것이다.The semiconductor memory device according to the fourth exemplary embodiment illustrated in FIG. 8 illustrates unit cells in regions indicated by dotted lines in the cell array of FIG. 9.

제4 실시예는 상기 선택 게이트(140)를 배제하고, 상기 컨트롤 게이트(157) 직접 제어(Direct control gate) 방식으로 동작되며, 상기 제1 이온주입영역(110)은 소스 영역으로 기능되고, 상기 제3 이온주입영역(120)은 드레인 영역으로 기능된다.The fourth embodiment excludes the select gate 140, operates the direct control gate of the control gate 157, and the first ion implantation region 110 functions as a source region. The third ion implantation region 120 functions as a drain region.

제4 실시예에 따른 반도체 메모리 소자를 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위해서 다음의 표 5와 같이 전압을 인가하는데, 도 8에서 점선으로 표시된 화살표는 쓰기 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이고, 실선으로 표시된 화살표는 삭제 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이다.In order to operate the semiconductor memory device according to the fourth embodiment by writing / deleting / reading, a voltage is applied as shown in Table 5 below. In FIG. Arrows marked with indicate the current flow during the erase operation.

동작action 컨트롤 게이트 전압 (Vcg)Control Gate Voltage (Vcg) 선택 게이트 전압 (Vsg)Select Gate Voltage (Vsg) 드레인 전압 (Vd)Drain voltage (Vd) 소스 전압 (Vs)Source voltage (Vs) 벌크 전압 (Vsub)Bulk Voltage (Vsub) 쓰기

writing

선택 셀Select cell 제1 전압First voltage 0V0 V 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 플로팅Floating 음전위 제1 전압Negative potential first voltage
비트라인 공유셀(A)Bit line shared cell (A) 0V0 V 0V0 V 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 플로팅Floating 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 워드라인
공유셀(B)
Word line
Shared cell (B)
제1 전압First voltage 0V0 V 플로팅Floating 플로팅Floating 음전위 제1 전압Negative potential first voltage
삭제delete 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 0V0 V 플로팅Floating 제1 전압First voltage 제1 전압First voltage 읽기read 제2 전압Second voltage 제3 전압Third voltage 약 1VAbout 1V 0V0 V 0V0 V

상기 표 5에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Table 5 as follows.

첫째, 상기 제1 이온주입영역(110)에 대하여 상기 소스 전압을 인가한다.First, the source voltage is applied to the first ion implantation region 110.

둘째, 상기 제3 이온주입영역(120)에 대하여 상기 드레인 전압을 인가한다.Second, the drain voltage is applied to the third ion implantation region 120.

셋째, 상기 반도체 기판(100)에 대하여 상기 벌크 전압을 인가한다.Third, the bulk voltage is applied to the semiconductor substrate 100.

넷째, 도 9를 참조하면, 제4 실시예에 따른 셀 어레이는 구분 영역(C)을 기준으로 상하측으로 대칭되는 구조를 이루며, 상기 구분 영역(C)으로부터 상기 선택 게이트(140; SG-1), 제2 워드 라인(W/L-2)을 이루는 컨트롤 게이트(157), 제1 워드 라인(W/L-1)을 이루는 컨트롤 게이트(157)가 반복되는 구조를 가진다.Fourth, referring to FIG. 9, the cell array according to the fourth embodiment has a structure that is symmetrical upward and downward with respect to the division region C, and the selection gate 140 (SG-1) is formed from the division region C. The control gate 157 constituting the second word line W / L-2 and the control gate 157 constituting the first word line W / L-1 are repeated.

다섯째, 상기 비트라인 공유셀은 제4 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 비트라인(B/L)을 공유하는 셀, 가령 도 9의 "A" 영역을 의미한다. 표 5와 같이 제4 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 비트라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 비트라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "A" 영역의 셀에도 표 5와 같이 전압을 인가할 수 있다.Fifth, the bit line sharing cell refers to a cell sharing a bit line B / L with a unit cell (dotted line area) selected in the fourth embodiment, for example, an “A” region of FIG. 9. As shown in Table 5, when a voltage is applied to operate the unit cell according to the fourth embodiment to write / delete / read, influence is generated on other cells sharing the bit line. Voltages may be applied to other cells sharing a bit line other than the selected cell, for example, cells in an “A” region as shown in Table 5.

여섯째, 상기 워드라인 공유셀은 제4 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 워드라인(W/L)을 공유하는 셀, 가령 도 9의 "B" 영역을 의미한다. 표 5와 같이 제4 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 워드라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 워드라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "B" 영역의 셀에도 표 5와 같이 전압을 인가할 수 있다.Sixth, the word line sharing cell refers to a cell sharing the word line (W / L) and the unit cell (dotted area) selected in the fourth embodiment, for example, the "B" region of FIG. As shown in Table 5, when a voltage is applied to operate a unit cell according to the fourth embodiment as a write / delete / read operation, disturbance is also generated in other cells sharing a word line. Voltages may be applied to other cells sharing a word line other than the selected cell, for example, a cell in an area of “B”.

일곱째, 따라서 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 쓰기 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작된다.Seventh, therefore, the semiconductor memory device according to the fourth embodiment is operated in the FN tunneling method during the write operation, and operated in the FN tunneling method during the erase operation.

이하, 제5 실시예에 따른 반도체 메모리 소자에 대하여 설명한다.Hereinafter, the semiconductor memory device according to the fifth embodiment will be described.

도 10은 제5 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도이고, 도 11은 제5 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도이다.FIG. 10 is a side cross-sectional view schematically illustrating a shape of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment and a current flow during a write / erase operation, and FIG. 11 schematically illustrates a cell array of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment. It is a top view.

도 10에 도시된 제5 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 도 11의 셀 어레이 중 점선으로 표시된 영역의 단위셀을 도시한 것이다.The semiconductor memory device according to the fifth exemplary embodiment illustrated in FIG. 10 illustrates a unit cell of a region indicated by a dotted line in the cell array of FIG. 11.

제5 실시예는 상기 선택 게이트(140)의 제어 방식으로 동작되며, 상기 제1 이온주입영역(110)은 드레인 영역으로 기능되고, 상기 제3 이온주입영역(120)은 소스 영역으로 기능된다.The fifth embodiment is operated by the control method of the selection gate 140, the first ion implantation region 110 functions as a drain region, and the third ion implantation region 120 functions as a source region.

제5 실시예에 따른 반도체 메모리 소자를 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위해서 다음의 표 6과 같이 전압을 인가하는데, 도 10에서 점선으로 표시된 화살표는 쓰기 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이고, 실선으로 표시된 화살표는 삭제 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이다.In order to operate the semiconductor memory device according to the fifth embodiment by writing / deleting / reading, a voltage is applied as shown in Table 6 below. In FIG. 10, an arrow indicated by a dotted line indicates a current flow during a write operation. Arrows marked with indicate the current flow during the erase operation.

동작action 컨트롤 게이트 전압 (Vcg)Control Gate Voltage (Vcg) 선택 게이트 전압 (Vsg)Select Gate Voltage (Vsg) 드레인 전압 (Vd)Drain voltage (Vd) 소스 전압 (Vs)Source voltage (Vs) 벌크 전압 (Vsub)Bulk Voltage (Vsub) 쓰기

writing

선택 셀Select cell 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 제1 전압First voltage 제4 전압Fourth voltage 플로팅Floating 0V0 V
워드라인
공유셀(A)
Word line
Shared cell (A)
음전위 제1 전압Negative potential first voltage 제1 전압First voltage 플로팅Floating 플로팅Floating 0V0 V
삭제delete 제1 전압First voltage 0V0 V 플로팅Floating 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 읽기read 제2 전압Second voltage 제3 전압Third voltage 약 1VAbout 1V 0V0 V 0V0 V

상기 표 6에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Table 6 as follows.

첫째, 상기 제1 이온주입영역(110)에 대하여 상기 드레인 전압을 인가한다.First, the drain voltage is applied to the first ion implantation region 110.

둘째, 상기 제3 이온주입영역(120)에 대하여 상기 소스 전압을 인가한다.Second, the source voltage is applied to the third ion implantation region 120.

셋째, 상기 반도체 기판(100)에 대하여 상기 벌크 전압을 인가한다.Third, the bulk voltage is applied to the semiconductor substrate 100.

넷째, 도 11을 참조하면, 제5 실시예에 따른 셀 어레이는 구분 영역(C)을 기준으로 상하측으로 대칭되는 구조를 이루며, 상기 구분 영역(C)으로부터 워드 라인(W/L-1)을 이루는 컨트롤 게이트(157), 제2 선택 게이트(140; S/G-2), 제1 선택 게이트(140; S/G-1)가 반복되는 구조를 가진다.Fourth, referring to FIG. 11, the cell array according to the fifth embodiment has a structure that is symmetrical upward and downward with respect to the division region C, and the word line W / L-1 is separated from the division region C. Referring to FIG. The control gate 157, the second select gate 140 (S / G-2), and the first select gate 140 (S / G-1) are repeated.

다섯째, 제5 실시예는 상기 선택 게이트(140)가 연속 배치된 구조로서(제1 실시예의 경우 상기 컨트롤 게이트(157)가 연속 배치된 구조임), 제1 실시예와 같이 상기 비트라인 공유셀에 대한 영향을 고려할 필요가 없다.Fifth, the fifth embodiment is a structure in which the selection gate 140 is continuously arranged (in the case of the first embodiment, the control gate 157 is continuously arranged), and as in the first embodiment, the bit line sharing cell There is no need to consider the impact on the system.

여섯째, 상기 워드라인 공유셀은 제5 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 워드라인(W/L)을 공유하는 셀, 가령 도 11의 "A" 영역을 의미한다. 표 6과 같이 제5 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 워드라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 워드라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "A" 영역의 셀에도 표 6과 같이 전압을 인가할 수 있다.Sixth, the word line sharing cell refers to a cell sharing the word line (W / L) and the unit cell (dotted area) selected in the fifth embodiment, for example, the "A" region of FIG. As shown in Table 6, when a voltage is applied to operate a unit cell according to the fifth embodiment as a write / delete / read operation, disturbance is generated in other cells sharing a word line. Voltages may be applied to other cells sharing a word line other than the selected cell, for example, cells in an “A” region as shown in Table 6.

일곱째, 따라서 제5 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 쓰기 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작된다.Seventh, therefore, the semiconductor memory device according to the fifth embodiment is operated in the FN tunneling method during the write operation, and operated in the FN tunneling method during the erase operation.

이하, 제6 실시예에 따른 반도체 메모리 소자에 대하여 설명한다.Hereinafter, the semiconductor memory device according to the sixth embodiment will be described.

도 12는 제6 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도이고, 도 13은 제6 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도이다.FIG. 12 is a side cross-sectional view schematically illustrating a shape of a semiconductor memory device and a current flow during a write / erase operation according to a sixth embodiment, and FIG. 13 schematically illustrates a cell array of a semiconductor memory device according to a sixth embodiment. It is a top view.

도 12에 도시된 제6 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 도 13의 셀 어레이 중 점선으로 표시된 영역의 단위셀을 도시한 것이다.The semiconductor memory device according to the sixth exemplary embodiment illustrated in FIG. 12 illustrates a unit cell of a region indicated by a dotted line in the cell array of FIG. 13.

제6 실시예는 상기 선택 게이트(140)를 배제하고, 상기 컨트롤 게이트(157) 직접 제어(Direct control gate) 방식으로 동작되며, 상기 제1 이온주입영역(110)은 소스 영역으로 기능되고, 상기 제3 이온주입영역(120)은 드레인 영역으로 기능된다.The sixth embodiment excludes the select gate 140, operates the direct control gate of the control gate 157, and the first ion implantation region 110 functions as a source region. The third ion implantation region 120 functions as a drain region.

제6 실시예에 따른 반도체 메모리 소자를 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위해서 다음의 표 7과 같이 전압을 인가하는데, 도 12에서 점선으로 표시된 화살표는 쓰기 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이고, 실선으로 표시된 화살표는 삭제 동작시의 전류 흐름을 표시한 것이다.In order to operate the semiconductor memory device according to the sixth embodiment by writing / deleting / reading, a voltage is applied as shown in Table 7 below. In FIG. 12, an arrow indicated by a dotted line indicates a current flow during a write operation. Arrows marked with indicate the current flow during the erase operation.

동작action 컨트롤 게이트 전압 (Vcg)Control Gate Voltage (Vcg) 선택 게이트 전압 (Vsg)Select Gate Voltage (Vsg) 드레인 전압 (Vd)Drain voltage (Vd) 소스 전압 (Vs)Source voltage (Vs) 벌크 전압 (Vsub)Bulk Voltage (Vsub) 쓰기

writing

선택 셀Select cell 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 0V0 V 제1 전압First voltage 0V0 V 0V0 V
비트라인 공유셀(A)Bit line shared cell (A) 0V0 V 0V0 V 제1 전압First voltage 0V0 V 0V0 V 워드라인
공유셀(B)
Word line
Shared cell (B)
음전위 제1 전압Negative potential first voltage 0V0 V 플로팅Floating 0V0 V 0V0 V
삭제delete 제1 전압First voltage 0V0 V 플로팅Floating 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 음전위 제1 전압Negative potential first voltage 읽기read 제2 전압Second voltage 제3 전압Third voltage 약 1VAbout 1V 0V0 V 0V0 V

상기 표 7에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Table 7, it is as follows.

첫째, 상기 제1 이온주입영역(110)에 대하여 상기 소스 전압을 인가한다.First, the source voltage is applied to the first ion implantation region 110.

둘째, 상기 제3 이온주입영역(120)에 대하여 상기 드레인 전압을 인가한다.Second, the drain voltage is applied to the third ion implantation region 120.

셋째, 상기 반도체 기판(100)에 대하여 상기 벌크 전압을 인가한다.Third, the bulk voltage is applied to the semiconductor substrate 100.

넷째, 도 13을 참조하면, 제6 실시예에 따른 셀 어레이는 구분 영역(C)을 기준으로 상하측으로 대칭되는 구조를 이루며, 상기 구분 영역(C)으로부터 상기 선택 게이트(140; SG-1), 제2 워드 라인(W/L-2)을 이루는 컨트롤 게이트(157), 제1 워드 라인(W/L-1)을 이루는 컨트롤 게이트(157)가 반복되는 구조를 가진다.Fourth, referring to FIG. 13, the cell array according to the sixth embodiment has a structure that is symmetrical upward and downward with respect to the division region C. From the division region C, the selection gate 140 (SG-1) is formed. The control gate 157 constituting the second word line W / L-2 and the control gate 157 constituting the first word line W / L-1 are repeated.

다섯째, 상기 비트라인 공유셀은 제6 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 비트라인(B/L)을 공유하는 셀, 가령 도 13의 "A" 영역을 의미한다. 표 7과 같이 제6 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 비트라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 비트라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "A" 영역의 셀에도 표 7와 같이 전압을 인가할 수 있다.Fifth, the bit line sharing cell refers to a cell sharing a bit line B / L with a unit cell (dotted line area) selected in the sixth embodiment, for example, an “A” region of FIG. 13. As shown in Table 7, when a voltage is applied to operate a unit cell according to the sixth embodiment to write / delete / read, a distinction occurs in other cells sharing a bit line. Voltages may be applied to other cells sharing a bit line other than the selected cell, for example, cells in an “A” region as shown in Table 7.

여섯째, 상기 워드라인 공유셀은 제6 실시예에서 선택된 단위셀(점선 영역)과 워드라인(W/L)을 공유하는 셀, 가령 도 13의 "B" 영역을 의미한다. 표 7와 같이 제6 실시예에 따른 단위셀을 쓰기/삭제/읽기로 동작시키기 위하여 전압을 인가하는 경우 워드라인을 공유하는 다른 셀에도 영향(disturbance)이 발생되는데, 다른 셀에 미치는 영향을 제거하기 위하여 선택된 셀 이외의 워드라인을 공유하는 다른 셀, 가령 "B" 영역의 셀에도 표 7과 같이 전압을 인가할 수 있다.Sixth, the word line sharing cell refers to a cell sharing the word line (W / L) and the unit cell (dotted area) selected in the sixth embodiment, for example, the "B" region of FIG. When a voltage is applied to operate the unit cell according to the sixth embodiment to write / delete / read according to the sixth embodiment, disturbance is also generated in other cells sharing the word line. Voltages may be applied to other cells sharing a word line other than the selected cell, for example, a cell in an “B” region, as shown in Table 7.

일곱째, 따라서 제6 실시예에 따른 반도체 메모리 소자는 쓰기 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작된다.Seventh, therefore, the semiconductor memory device according to the sixth embodiment is operated in the FN tunneling method during the write operation, and operated in the FN tunneling method during the erase operation.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에 포함된 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications other than those described above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. And differences relating to such modifications and applications are included in the appended claims.

도 1은 일반적인 플래시 소자가 쓰기(program) 또는 삭제(erase) 동작되는 경우 전류 흐름을 모식화한 도면.1 is a view schematically illustrating a current flow when a general flash device is programmed or erased.

도 2는 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도.Fig. 2 is a side cross-sectional view schematically illustrating the shape of the semiconductor memory device and the current flow during write / erase operations according to the first embodiment.

도 3은 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도.3 is a top view schematically showing a cell array of the semiconductor memory device according to the first embodiment;

도 4는 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도.Fig. 4 is a side sectional view schematically illustrating the shape of the semiconductor memory element according to the first embodiment and the current flow during write / erase operations.

도 5는 제2 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도.5 is a top view schematically showing a cell array of the semiconductor memory device according to the second embodiment.

도 6은 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도.Fig. 6 is a side cross-sectional view schematically illustrating the shape of a semiconductor memory element and a current flow during write / erase operations according to the third embodiment.

도 7은 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도.7 is a top view schematically showing a cell array of a semiconductor memory device according to the third embodiment;

도 8은 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도.Fig. 8 is a side sectional view schematically illustrating the shape of a semiconductor memory element and a current flow during write / erase operations according to the fourth embodiment.

도 9는 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도.9 is a top view schematically showing a cell array of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment.

도 10은 제5 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시 의 전류 흐름을 모식화한 측단면도.Fig. 10 is a side cross-sectional view schematically illustrating the shape of a semiconductor memory device and a current flow during write / erase operations according to the fifth embodiment.

도 11은 제5 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도.Fig. 11 is a top view schematically showing a cell array of a semiconductor memory device according to the fifth embodiment.

도 12는 제6 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 형태 및 쓰기/삭제 동작시의 전류 흐름을 모식화한 측단면도.Fig. 12 is a side cross-sectional view schematically illustrating the shape of a semiconductor memory element according to the sixth embodiment and a current flow during write / erase operations.

도 13은 제6 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 셀 어레이를 개략적으로 도시한 상면도.13 is a top view schematically showing a cell array of a semiconductor memory device according to the sixth embodiment;

Claims (21)

반도체 기판 위에 형성된 선택 게이트;A selection gate formed over the semiconductor substrate; 상기 선택 게이트와 이격되어 상기 반도체 기판 위에 형성된 플로팅 게이트;A floating gate spaced apart from the selection gate and formed on the semiconductor substrate; 상기 플로팅 게이트 위에 형성된 ONO층;An ONO layer formed on the floating gate; 상기 ONO층 위에 형성된 컨트롤 게이트;A control gate formed on the ONO layer; 상기 선택 게이트 일측의 상기 반도체 기판에 형성된 제1 이온주입영역;A first ion implantation region formed in the semiconductor substrate on one side of the selection gate; 상기 선택 게이트 및 상기 플로팅 게이트 사이의 상기 반도체 기판에 형성된 제2 이온주입영역; 및A second ion implantation region formed in the semiconductor substrate between the selection gate and the floating gate; And 상기 플로팅 게이트 일측의 상기 반도체 기판에 형성된 제3 이온주입영역을 포함하고,A third ion implantation region formed in the semiconductor substrate on one side of the floating gate, 상기 제1 이온주입영역과 상기 제3 이온주입영역은 전압 인가 방식에 따라 각각 소스 영역 및 드레인 영역으로 기능되거나 그 역으로 기능되고,The first ion implantation region and the third ion implantation region function as a source region and a drain region, respectively, or vice versa according to a voltage application method. 상기 제2 이온주입영역은 상기 제1 이온주입영역과 상기 제3 이온주입영역의 채널연결영역으로 기능되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.And the second ion implantation region functions as a channel connection region between the first ion implantation region and the third ion implantation region. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선택 게이트 및 상기 반도체 기판 사이에 형성되는 제1 절연층; 및A first insulating layer formed between the selection gate and the semiconductor substrate; And 상기 플로팅 게이트 및 상기 반도체 기판 사이에 형성되는 제2 절연층을 포함하는 반도체 메모리 소자.And a second insulating layer formed between the floating gate and the semiconductor substrate. 제1항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 셀 어레이를 이루며,The method of claim 1, wherein the semiconductor memory device forms a cell array. 상기 셀 어레이는 상기 선택 게이트, 제2 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트, 제1 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트가 반복되는 구조를 가지고,The cell array has a structure in which the select gate, the control gate forming a second word line, and the control gate forming a first word line are repeated. 상기 이온주입층들이 형성되는 액티브 영역은 상기 셀 어레이의 비트 라인을 이루며,The active region in which the ion implantation layers are formed constitutes a bit line of the cell array. 쓰기/삭제/읽기 동작의 각 경우, 상기 컨트롤 게이트에는 양전위 제1 전압, 음전위 제1 전압, 제2 전압이 인가되고, 상기 선택 게이트에는 제3 전압, 0V, 제3 전압이 인가되고, 드레인으로 기능되는 상기 제3 이온주입영역에는 제4 전압, 플로팅 상태, 0.5V~1.5V가 인가되고, 소스로 기능되는 상기 제1 이온주입영역에는 0V, 양전위 제1 전압, 0V가 인가되고, 상기 반도체 기판에는 0V, 양전위 제1 전압, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In each case of a write / erase / read operation, a positive first voltage, a first negative voltage, and a second voltage are applied to the control gate, and a third voltage, 0 V, and a third voltage are applied to the selection gate, and a drain A fourth voltage, a floating state, 0.5V to 1.5V is applied to the third ion implantation region functioning as 0V, a positive potential first voltage, 0V to the first ion implantation region functioning as a source, 0V, a positive potential first voltage, 0V is applied to the semiconductor substrate. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 비트라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 0V, 0V, 제4 전압, 0V, 0V가 인가되고,In the case of another cell sharing a bit line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / delete / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell 0V, 0V, fourth voltage, 0V, 0V are respectively applied to the 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 워드라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 양전위 제1 전압, 제3 전압, 플로팅 상태, 0V, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In the case of another cell sharing a word line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / erase / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell The semiconductor memory device, characterized in that the positive potential first voltage, third voltage, floating state, 0V, 0V are applied to each. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 선택 게이트의 제어 방식으로 동작되며, 쓰기 동작 시 HCI 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.And a HCI method in a write operation, and an FN tunneling method in an erase operation. 제1항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 셀 어레이를 이루며,The method of claim 1, wherein the semiconductor memory device forms a cell array. 상기 셀 어레이는 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트, 연속 배치된 라인을 이루는 2개의 상기 선택 게이트가 반복되는 구조를 가지고,The cell array has a structure in which the control gate forming a word line and the two selection gates forming a continuous line are repeated. 상기 이온주입층들이 형성되는 액티브 영역은 상기 셀 어레이의 비트 라인을 이루며,The active region in which the ion implantation layers are formed constitutes a bit line of the cell array. 쓰기/삭제/읽기 동작의 각 경우, 상기 컨트롤 게이트에는 제1 전압, 음전위 제1 전압, 제2 전압이 인가되고, 상기 선택 게이트에는 제3 전압, 0V, 제3 전압이 인가되고, 드레인으로 기능되는 상기 제1 이온주입영역에는 제4 전압, 플로팅 상태, 0.5V~1.5V가 인가되고, 소스로 기능되는 상기 제3 이온주입영역에는 0V, 제4 전압, 0V가 인가되고, 상기 반도체 기판에는 0V, 0V, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In each case of a write / erase / read operation, a first voltage, a negative potential first voltage, and a second voltage are applied to the control gate, and a third voltage, 0V, and a third voltage are applied to the control gate, and function as a drain. A fourth voltage, a floating state, and 0.5V to 1.5V are applied to the first ion implantation region, and 0V, a fourth voltage, and 0V are applied to the third ion implantation region serving as a source, and to the semiconductor substrate. 0V, 0V, 0V are applied to the semiconductor memory device. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 워드라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 제1 전압, 제3 전압, 플로팅 상태, 0V, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In the case of another cell sharing a word line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / erase / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell And a first voltage, a third voltage, a floating state, and 0V and 0V, respectively. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 선택 게이트를 배제하고, 상기 컨트롤 게이트의 직접 제어 방식으로 동작되며, 쓰기 동작 시 HCI 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.And excluding the selection gate, operating the direct control method of the control gate, operating the HCI method in a write operation, and operating the FN tunneling method in an erase operation. 제1항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 셀 어레이를 이루며,The method of claim 1, wherein the semiconductor memory device forms a cell array. 상기 셀 어레이는 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트, 연속 배치된 라인을 이루는 2개의 상기 선택 게이트가 반복되는 구조를 가지고,The cell array has a structure in which the control gate forming a word line and the two selection gates forming a continuous line are repeated. 상기 이온주입층들이 형성되는 액티브 영역은 상기 셀 어레이의 비트 라인을 이루며,The active region in which the ion implantation layers are formed constitutes a bit line of the cell array. 쓰기/삭제/읽기 동작의 각 경우, 상기 컨트롤 게이트에는 제1 전압, 음전위 제1 전압, 제2 전압이 인가되고, 상기 선택 게이트에는 제3 전압, 0V, 제3 전압이 인가되고, 드레인으로 기능되는 상기 제1 이온주입영역에는 제4 전압, 플로팅 상태, 0.5V~1.5V가 인가되고, 소스로 기능되는 상기 제3 이온주입영역에는 플로팅 상태, 제4 전압, 0V가 인가되고, 상기 반도체 기판에는 음전위 제4 전압, 제4 전압, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In each case of a write / erase / read operation, a first voltage, a negative potential first voltage, and a second voltage are applied to the control gate, and a third voltage, 0V, and a third voltage are applied to the control gate, and function as a drain. A fourth voltage, a floating state, 0.5V to 1.5V is applied to the first ion implantation region, and a floating state, a fourth voltage, 0V is applied to the third ion implantation region serving as a source, and the semiconductor substrate The negative potential fourth voltage, the fourth voltage, 0V is applied to the semiconductor memory device. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 워드라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 제1 전압, 제3 전압, 플로팅 상태, 플로팅 상태, 음전위 제4 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In the case of another cell sharing a word line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / erase / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell And a first voltage, a third voltage, a floating state, a floating state, and a negative potential fourth voltage, respectively. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 선택 게이트의 제어 방식으로 동작되며, 쓰기 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.And a FN tunneling method during a write operation, and an FN tunneling method during an erase operation. 제1항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 셀 어레이를 이루며,The method of claim 1, wherein the semiconductor memory device forms a cell array. 상기 셀 어레이는 상기 선택 게이트, 제2 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트, 제1 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트가 반복되는 구조를 가지고,The cell array has a structure in which the select gate, the control gate forming a second word line, and the control gate forming a first word line are repeated. 상기 이온주입층들이 형성되는 액티브 영역은 상기 셀 어레이의 비트 라인을 이루며,The active region in which the ion implantation layers are formed constitutes a bit line of the cell array. 쓰기/삭제/읽기 동작의 각 경우, 상기 컨트롤 게이트에는 제1 전압, 음전위 제1 전압, 제2 전압이 인가되고, 상기 선택 게이트에는 0V, 0V, 제3 전압이 인가되고, 드레인으로 기능되는 상기 제3 이온주입영역에는 음전위 제1 전압, 플로팅 상태, 0.5V~1.5V가 인가되고, 소스로 기능되는 상기 제1 이온주입영역에는 플로팅 상태, 제1 전압, 0V가 인가되고, 상기 반도체 기판에는 음전위 제1 전압, 제1 전압, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In each case of a write / erase / read operation, a first voltage, a negative potential first voltage, and a second voltage are applied to the control gate, and 0 V, 0 V, and a third voltage are applied to the selection gate, and the drain gate functions as a drain. A first negative potential voltage, a floating state, 0.5V to 1.5V is applied to the third ion implantation region, and a floating state, a first voltage, 0V is applied to the first ion implantation region serving as a source, and to the semiconductor substrate. A negative potential first voltage, a first voltage, and 0V are applied to the semiconductor memory device. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 비트라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 0V, 0V, 음전위 제1 전압, 플로팅 상태, 음전위 제1 전압이 인가되고,In the case of another cell sharing a bit line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / delete / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell 0V, 0V, a negative potential first voltage, a floating state, and a negative potential first voltage, respectively, 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 워드라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 제1 전압, 0V, 플로팅 상태, 플로팅 상태, 음전위 제1 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In the case of another cell sharing a word line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / erase / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell And a first voltage, 0 V, a floating state, a floating state, and a negative potential first voltage, respectively. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 선택 게이트를 배제하고, 상기 컨트롤 게이트의 직접 제어 방식으로 동 작되며, 쓰기 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.And excluding the selection gate, operating in a direct control method of the control gate, operating in an FN tunneling method in a write operation, and operating in an FN tunneling method in an erase operation. 제1항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 셀 어레이를 이루며,The method of claim 1, wherein the semiconductor memory device forms a cell array. 상기 셀 어레이는 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트, 연속 배치된 라인을 이루는 2개의 상기 선택 게이트가 반복되는 구조를 가지고,The cell array has a structure in which the control gate forming a word line and the two selection gates forming a continuous line are repeated. 상기 이온주입층들이 형성되는 액티브 영역은 상기 셀 어레이의 비트 라인을 이루며,The active region in which the ion implantation layers are formed constitutes a bit line of the cell array. 쓰기/삭제/읽기 동작의 각 경우, 상기 컨트롤 게이트에는 음전위 제1 전압, 제1 전압, 제2 전압이 인가되고, 상기 선택 게이트에는 제1 전압, 0V, 제3 전압이 인가되고, 드레인으로 기능되는 상기 제1 이온주입영역에는 제4 전압, 플로팅 상태, 0.5V~1.5V가 인가되고, 소스로 기능되는 상기 제3 이온주입영역에는 플로팅 상태, 음전위 제1 전압, 0V가 인가되고, 상기 반도체 기판에는 0V, 음전위 제1 전압, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In each case of a write / erase / read operation, a negative potential first voltage, a first voltage, and a second voltage are applied to the control gate, and a first voltage, 0V, and a third voltage are applied to the selection gate, and serve as a drain. A fourth voltage, a floating state, 0.5V to 1.5V is applied to the first ion implantation region, and a floating state, a negative potential first voltage, 0V is applied to the third ion implantation region serving as a source, and the semiconductor 0V, a negative potential first voltage, 0V is applied to the substrate. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 워드라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 음전위 제1 전압, 제1 전압, 플로팅 상태, 플로팅 상태, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모 리 소자.In the case of another cell sharing a word line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / erase / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a negative potential first voltage, a first voltage, a floating state, a floating state, and 0V are respectively applied to the negative potential. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 선택 게이트의 제어 방식으로 동작되며, 쓰기 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.And a FN tunneling method during a write operation, and an FN tunneling method during an erase operation. 제1항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 셀 어레이를 이루며,The method of claim 1, wherein the semiconductor memory device forms a cell array. 상기 셀 어레이는 상기 선택 게이트, 제2 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트, 제1 워드 라인을 이루는 상기 컨트롤 게이트가 반복되는 구조를 가지고,The cell array has a structure in which the select gate, the control gate forming a second word line, and the control gate forming a first word line are repeated. 상기 이온주입층들이 형성되는 액티브 영역은 상기 셀 어레이의 비트 라인을 이루며,The active region in which the ion implantation layers are formed constitutes a bit line of the cell array. 쓰기/삭제/읽기 동작의 각 경우, 상기 컨트롤 게이트에는 음전위 제1 전압, 제1 전압, 제2 전압이 인가되고, 상기 선택 게이트에는 0V, 0V, 제3 전압이 인가되고, 드레인으로 기능되는 상기 제3 이온주입영역에는 제1 전압, 플로팅 상태, 0.5V~1.5V가 인가되고, 소스로 기능되는 상기 제1 이온주입영역에는 0V, 음전위 제1 전압, 0V가 인가되고, 상기 반도체 기판에는 0V, 음전위 제1 전압, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In each case of a write / erase / read operation, a negative potential first voltage, a first voltage, and a second voltage are applied to the control gate, and 0 V, 0 V, and a third voltage are applied to the selection gate, and the drain gate functions as a drain. A first voltage, a floating state, 0.5V to 1.5V is applied to the third ion implantation region, 0V, a negative potential first voltage, 0V is applied to the first ion implantation region serving as a source, and 0V to the semiconductor substrate. And a first negative potential voltage of 0 V is applied. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 비트라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 0V, 0V, 제1 전압, 0V, 0V가 인가되고,In the case of another cell sharing a bit line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / delete / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell 0V, 0V, first voltage, 0V, 0V are applied to the 쓰기/삭제/읽기 동작을 위하여 선택된 상기 반도체 메모리 소자의 셀과 워드라인을 공유하는 다른 셀의 경우, 상기 다른 셀의 컨트롤 게이트, 선택 게이트, 제3 이온주입영역, 제1 이온주입영역, 반도체 기판에는 각각 음전위 제1 전압, 0V, 플로팅 상태, 0V, 0V가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.In the case of another cell sharing a word line with a cell of the semiconductor memory device selected for a write / erase / read operation, a control gate, a select gate, a third ion implantation region, a first ion implantation region, and a semiconductor substrate of the other cell And a negative potential first voltage, 0V, a floating state, 0V, and 0V, respectively. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 선택 게이트를 배제하고, 상기 컨트롤 게이트의 직접 제어 방식으로 동작되며, 쓰기 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되고, 삭제 동작 시 FN 터널링 방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.And excluding the selection gate, operating in the direct control method of the control gate, operating in the FN tunneling method during a write operation, and operating in the FN tunneling method during an erase operation. 제3항, 제6항, 제9항, 제12항, 제15항, 제18항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 3, 6, 9, 12, 15, and 18, 상기 셀 어레이는 구분 영역을 가지며, 상기 구분 영역을 기준으로 상하측으로 대칭되는 구조를 이루고, 상기 선택 게이트 및 상기 컨트롤 게이트는 상기 구분 영역으로부터 상하측으로 반복되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.And wherein the cell array has a division region, and has a structure that is symmetrical upward and downward with respect to the division region, and wherein the selection gate and the control gate are repeated above and below the division region.
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