KR20140119577A - Cell array of single poly EEPROM and method of operating the same - Google Patents

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KR20140119577A KR1020130035445A KR20130035445A KR20140119577A KR 20140119577 A KR20140119577 A KR 20140119577A KR 1020130035445 A KR1020130035445 A KR 1020130035445A KR 20130035445 A KR20130035445 A KR 20130035445A KR 20140119577 A KR20140119577 A KR 20140119577A
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Abstract

A cell array of a single poly EEPROM, according to an embodiment, comprises a single well region shared by a plurality of unit cells. Each of the unit cells include: an array control gate (ACG) region including a single poly gate disposed to overlap in the well region; a read transistor including a single poly gate overlapped by being extended from the single poly gate of the ACG region, and a reading region in which the read transistor is disposed; and a tunneling transistor including a single poly gate overlapped by being extended from the single poly gate from the reading region, and a tunneling region in which a program selecting transistor is disposed.

Description

싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이 및 그 동작방법{Cell array of single poly EEPROM and method of operating the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cell array of a single poly-

본 발명은 불휘발성 메모리소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이 및 그 동작방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile memory device, and more particularly, to a cell array of a single poly-type polyimide and an operation method thereof.

전원 공급이 중단되어도 메미로 셀에 저장된 데이터가 지워지지 않고 그대로 유지되는 불휘발성 메모리 소자 중 데이터를 전기적으로 프로그램 및 소거할 수 있는 이이피롬(EEPROM)의 메모리 셀에 대한 다양한 구조가 제안되었다. 이이피롬(EEPROM)의 단위 메모리 셀 구조로서 종래에는 데이터를 저장하기 위한 플로팅 게이트와, 유전막을 사이에 두고 플로팅 게이트 위에 형성되는 컨트롤 게이트가 순차적으로 적층되는 적층 게이트(stack gate) 구조가 주로 채택되었다. 그러나 최근 전자 장치의 크기가 소형화되고 반도체 소자의 제조기술이 발달함에 따라, 하나의 반도체 칩 내에 여러 가지 기능을 수행하는 다양한 반도체 소자들, 즉 로직소자들 및 메모리소자들이 함께 포함되는 시스템온칩(SOC; System On Chip)이 첨단 디지털 제품의 핵심 부품으로 떠오르고 있으며, 이에 따라 시스템온칩(SOC)에 내장되는 내장형 이이피롬(embedded EEPROM)의 제조 기술이 요구되고 있다.Various structures for an EEPROM memory cell capable of electrically programming and erasing data among nonvolatile memory elements in which data stored in the memory cells are not erased even when power supply is interrupted are proposed. As a unit memory cell structure of an EEPROM (EEPROM), a stack gate structure in which a floating gate for storing data and a control gate formed over a floating gate are sequentially stacked is adopted . However, recently, as the size of electronic devices has become smaller and the manufacturing technology of semiconductor devices has improved, a variety of semiconductor devices, such as logic devices and memory devices, which perform various functions in one semiconductor chip, System On Chip (EEPROM) is emerging as a key component of advanced digital products, and therefore embedded EEPROM manufacturing technology embedded in a system on chip (SOC) is required.

이와 같은 내장형 이이피롬(embedded EEPROM)을 제조하기 위해서는 로직소자들과 이이피롬(EEPROM)을 동일한 공정 단계로 제조하게 된다. 로직소자들은 통상적으로 단일 게이트 구조의 트랜지스터를 채용하며, 따라서 적층 게이트 구조를 채용하는 이이피롬(EEPROM)을 로직소자들과 함께 동일한 기판에 내장하는 제조과정이 매우 복잡해지게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 적층 게이트 구조가 아닌 단일 게이트 구조인 싱글 폴리 이이피롬(single poly EEPROM)이 내장형 이이피롬(embedded EEPROM)으로 그 적용범위가 점점 넓어지고 있는 실정이다. 싱글 폴리 이이피롬(single poly EEPROM)을 채용하면 로직소자를 제조하는데 적용되는 일반적인 상보형 모스(CMOS; Complementary Metal Oxide Semiconductor)의 제조공정을 적용하여 용이하게 시스템온칩(SOC)을 구현할 수 있다.In order to manufacture such an embedded EEPROM, logic devices and EEPROM are manufactured in the same process step. Logic devices typically employ transistors of a single gate structure, and the fabrication process of embedding an EEPROM, which employs a stacked gate structure, on the same substrate together with logic elements becomes very complicated. To solve this problem, a single poly EEPROM, which is a single gate structure rather than a laminated gate structure, has been widely used as an embedded EEPROM. When a single poly EEPROM is employed, a system-on-chip (SOC) can be easily implemented by applying a general complementary metal oxide semiconductor (CMOS) manufacturing process applied to manufacture logic devices.

통상적으로 내장형 이이피롬(embedded EEPROM)의 경우 빠른 억세스 타임(access time)을 요구하므로 낸드(NAND) 형태보다는 노어(NOR) 형태의 어레이 구조를 갖도록 한다. 이 경우 읽기과정에서 과소거(over erase)된 단위 셀로 인해 발생되는 읽기 오류 현상을 방지할 수 있는 설계적 회로의 적용에 제한이 있으며, 따라서 단위 셀 내의 동작 과정이나 셀 어레이 차원에서의 동작 과정에서 과소거로 인한 읽기 오류 현상이 방지되도록 할 필요가 있다. 이 외에 프로그램이나 읽기 과정에서 선택되지 않은 단위 셀이 원하지 않게 영향을 받는 디스터브(distrub)의 발생을 억제하는 것도 요구된다.In general, the embedded EEPROM requires a fast access time and thus has a NOR-type array structure rather than a NAND type. In this case, there is a restriction on the application of a designing circuit that can prevent a read error phenomenon caused by an over erased unit cell in the reading process. Therefore, in the operation process in the unit cell or the cell array, It is necessary to prevent a reading error phenomenon due to over-erasing. In addition to this, it is also required to suppress the generation of a distrub that is undesirably affected by a unit cell not selected in the program or the reading process.

본 출원이 해결하고자 하는 과제는, 읽기 과정이나 프로그램 과정에서 디스터브 발생이 억제되도록 하는 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이 및 그 동작방법을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present application is to provide a cell array of a single poly-type microprocessor and a method of operating the cell array so as to suppress the occurrence of disturbance during a reading process or a program process.

일 예에 따른 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이는, 복수개의 단위 셀들에 의해 공유되는 하나의 단일 웰영역을 포함하고, 각각의 단위 셀은, 웰영역에 중첩되도록 배치되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 영역과, 어레이 컨트롤 게이트 영역의 싱글 폴리 게이트로부터 연장되어 중첩되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 읽기트랜지스터와 읽기선택트랜지스터가 배치되는 읽기영역과, 읽기 영역의 싱글 폴리 게이트로부터 연장되어 중첩되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 터널링트랜지스터 및 프로그램선택트랜지스터가 배치되는 터널링영역을 포함한다.An example cell array of single poly i pyrimes comprises a single well region shared by a plurality of unit cells, each unit cell comprising an array comprising a single poly gate arranged to overlap the well region A read region in which a read transistor and a read select transistor are disposed, the read region including a control gate (ACG) region and a single poly gate extending from the single poly gate of the array control gate region; And a tunneling region in which a program selection transistor is disposed.

일 예에서, 싱글 폴리 게이트는 플로팅 상태로 배치된다.In one example, the single poly gate is placed in a floating state.

일 예에서, 단위 셀들은, 제1, 제2, 제3, 및 제4 단위 셀을 포함하고, 제1 단위 셀의 싱글 폴리 게이트는 웰영역의 왼쪽 상부와 중첩되고, 제2 단위 셀의 싱글 폴리 게이트는 웰영역의 오른쪽 상부와 중첩되고, 제3 단위 셀의 싱글 폴리 게이트는 웰영역의 왼쪽 하부와 중첩되며, 그리고 제4 단위 셀의 싱글 폴리 게이트는 웰영역의 오른쪽 하부와 중첩되도록 배치된다.In one example, the unit cells include first, second, third, and fourth unit cells, the single poly gate of the first unit cell overlaps with the upper left portion of the well region, The polygate is overlapped with the right upper portion of the well region, the single poly gate of the third unit cell overlaps with the lower left portion of the well region, and the single poly gate of the fourth unit cell is overlapped with the lower right portion of the well region .

이 경우, 읽기트랜지스터는, 싱글 폴리 게이트와, 싱글 폴리 게이트 양단의 제1 불순물영역 및 제3 불순물영역을 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the read transistor may comprise a single poly gate and a first impurity region and a third impurity region at both ends of the single poly gate.

이 경우, 읽기선택트랜지스터는, 읽기선택게이트와, 읽기선택게이트 양단의 제2 불순물영역 및 제3 불순물영역을 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the read select transistor may include a read select gate, a second impurity region and a third impurity region at both ends of the read select gate.

이 경우, 터널링 트랜지스터는, 싱글 폴리 게이트와, 싱글 폴리 게이트와 중첩되는 불순물영역을 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the tunneling transistor may comprise a single poly gate and an impurity region overlapping the single poly gate.

이 경우, 프로그램선택트랜지스터는, 프로그램선택게이트와, 프로그램선택게이트 양단의 소스영역 및 드레인영역을 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the program selection transistor may include a program selection gate and a source region and a drain region at both ends of the program selection gate.

이 경우, 프로그램선택트랜지스터의 드레인영역과 터널링 트랜지스터의 불순물영역을 연결시키는 배선을 더 포함할 수 있다.In this case, it may further comprise a wiring connecting the drain region of the program select transistor and the impurity region of the tunneling transistor.

이 경우, 제1 단위 셀의 프로그램선택게이트와 제2 단위 셀의 프로그램선택게이트를 연결하는 제1 프로그램선택게이트라인과, 제3 단위 셀의 프로그램선택게이트와 제4 단위 셀의 프로그램선택게이트를 연결하는 제2 프로그램선택게이트라인을 더 포함할 수 있다.In this case, a first program select gate line for connecting the program select gate of the first unit cell and a program select gate of the second unit cell, and a program select gate of the third unit cell are connected to a program select gate of the fourth unit cell And a second program select gate line.

이 경우, 제1 단위 셀 내의 프로그램선택트랜지스터의 소스영역과 제3 단위 셀 내의 프로그램선택트랜지스터의 소스영역을 연결하는 제1 프로그램비트라인과, 그리고 제2 단위 셀 내의 프로그램선택트랜지스터의 소스영역과 제4 단위 셀 내의 프로그램선택트랜지스터의 소스영역을 연결하는 제2 프로그램비트라인을 더 포함할 수 있다.In this case, a first program bit line connecting the source region of the program select transistor in the first unit cell and the source region of the program select transistor in the third unit cell, and the source region of the program select transistor in the second unit cell, And a second program bit line connecting the source region of the program select transistor in the fourth unit cell.

또한 제1 단위 셀의 읽기선택게이트와 제2 단위 셀의 읽기선택게이트를 연결하는 제1 읽기선택게이트라인과, 그리고 제3 단위 셀의 읽기선택게이트와 제4 단위 셀의 읽기선택게이트를 연결하는 제2 읽기선택게이트라인을 더 포함할 수 있다.A first read select gate line connecting the read select gate of the first unit cell and the read select gate of the second unit cell and a read select gate of the third unit cell and a read select gate of the fourth unit cell, And a second read select gate line.

또한 제1 단위 셀 내의 읽기선택트랜지스터의 제2 불순물영역과 제3 단위 셀 내의 읽기선택트랜지스터의 제2 불순물영역을 연결하는 제1 비트라인과, 그리고 제2 단위 셀 내의 읽기선택트랜지스터의 제2 불순물영역과 제4 단위 셀 내의 읽기선택트랜지스터의 제2 불순물영역을 연결하는 제2 비트라인을 더 포함할 수 있다.A first bit line connecting the second impurity region of the read select transistor in the first unit cell and the second impurity region of the read select transistor in the third unit cell and a second bit line connecting the second impurity region of the read select transistor in the second unit cell And a second bit line connecting the second impurity region of the read select transistor in the fourth unit cell.

일 예에 따른 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이 동작방법은, 복수개의 단위 셀들에 의해 공유되는 하나의 단일 웰영역을 포함하고, 각각의 단위 셀은, 웰영역에 중첩되도록 배치되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 영역과, 어레이 컨트롤 게이트 영역의 싱글 폴리 게이트로부터 연장되어 중첩되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 읽기트랜지스터와 읽기선택트랜지스터가 배치되는 읽기영역과, 그리고 읽기 영역의 싱글 폴리 게이트로부터 연장되어 중첩되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 터널링트랜지스터 및 프로그램선택트랜지스터가 배치되는 터널링영역을 포함하는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이 동작방법으로서, 어레이 컨트롤 게이트 영역에 일정 크기 이상의 소거 전압을 인가하여 복수개의 단위 셀들에 대한 소거 동작을 수행하는 단계와, 복수개의 단위 셀들 중 선택된 단위 셀의 프로그램선택트랜지스터의 턴 온에 의해 선택된 단위 셀의 터널링트랜지스터에서 프로그램 동작이 수행되도록 하는 단계와, 그리고 복수개의 단위 셀들 중 선택된 단위 셀의 읽기선택트랜지스터의 턴 온에 의해 선택된 단위 셀의 읽기트랜지스터에서 읽기 동작이 수행되도록 하는 단계를 포함한다.A method of operating a cell array of a single poly-i-fluoride according to an example includes a single well region shared by a plurality of unit cells, each unit cell including a single poly gate arranged to overlap the well region A reading region in which a read transistor including a single poly gate extending from a single poly gate of the array control gate region and overlapping the read select transistor is arranged and a single poly gate of the read region, A method of operating a single poly Ipium cell array including a tunneling region in which a tunneling transistor including a single extended poly gate and a program selecting transistor are disposed, the method comprising: applying an erase voltage equal to or greater than a predetermined value to the array control gate region, Erase operation for unit cells A step of causing a program operation to be performed in a tunneling transistor of a unit cell selected by turning on a program select transistor of a selected unit cell among a plurality of unit cells, And causing a read operation to be performed in the read transistor of the unit cell selected by the turn-on of the transistor.

본 출원에서 개시하고 있는 실시예에 따르면, 셀 어레이의 크기에 제약이 없고 별도의 인히비트 바이어스(inhibit bias) 인가 회로 없이도 디스터브 발생을 방지함으로써 소자의 신뢰성을 증가시킬 수 있다는 이점이 제공된다.According to the embodiment disclosed in the present application, there is no restriction on the size of the cell array, and an advantage that the reliability of the device can be increased by preventing the occurrence of disturbance without a separate inhibit bias circuit is provided.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이를 나타내 보인 레이아웃도이다.
도 2는 도 1의 셀 어레이의 제1 단위 셀을 나타내 보인 레이아웃도이다.
도 3 내지 도 5는 각각 도 2의 선 III-III', IV-IV', 및 V-V'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도들이다.
도 6은 도 1의 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이의 소거 동작을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.
도 7은 도 1의 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이의 프로그램 동작을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.
도 8은 도 1의 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이의 읽기 동작을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a layout diagram showing a cell array of single poly-type iipilm according to one embodiment of the present application. FIG.
2 is a layout diagram showing a first unit cell of the cell array of FIG.
FIGS. 3 to 5 are cross-sectional views taken along lines III-III ', IV-IV' and V-V ', respectively, of FIG.
6 is a diagram showing an erase operation of the cell array of the single poly-type Iipulm of FIG. 1. FIG.
7 is a diagram for explaining the programming operation of the cell array of the single poly-type Iipyrium of FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining a read operation of the cell array of single poly-type polyimide of FIG. 1; FIG.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이를 나타내 보인 레이아웃도이다. 도 1을 참조하면, 본 예에 따른 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이(100)는, 제1 n형 웰영역(111)을 기준으로 왼쪽 상부에 배치되는 제1 단위 셀(100-1)과, 오른쪽 상부에 배치되는 제2 단위 셀(100-2)과, 왼쪽 하부에 배치되는 제3 단위 셀(100-3)과, 그리고 오른쪽 하부에 배치되는 제4 단위 셀(100-4)을 포함하여 구성된다. 본 예에서는 2ㅧ2 구조의 어레이이지만, 경우에 따라서 2ㅧn (n은 3 이상의 자연수) 구조의 어레이일 수도 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a layout diagram showing a cell array of single poly-type iipilm according to one embodiment of the present application. FIG. 1, a cell array 100 of single poly-type i-pill according to this embodiment includes a first unit cell 100-1 disposed on the upper left side with respect to a first n-type well region 111, A second unit cell 100-2 disposed on the upper right side, a third unit cell 100-3 disposed on the lower left side, and a fourth unit cell 100-4 disposed on the lower right side . In this example, the array is a 2 ㅧ 2 structure, but in some cases, it may be an array of 2 ㅧ n (n is a natural number of 3 or more) structure.

제1 단위 셀(100-1), 제2 단위 셀(100-2), 제3 단위 셀(100-3), 및 제4 단위 셀(100-4)는 제1 n형 웰영역(111)을 공유한다. 구체적으로, 제1 단위 셀(100-1)의 싱글 폴리 게이트(140-1)의 일부는 제1 n형 웰영역(111)의 왼쪽 상부와 중첩된다. 제2 단위 셀(100-2)의 싱글 폴리 게이트(140-2)의 일부는 제1 n형 웰영역(111)의 오른쪽 상부와 중첩된다. 제3 단위 셀(100-3)의 싱글 폴리 게이트(140-3)의 일부는 제1 n형 웰영역(111)의 왼쪽 하부와 중첩된다. 그리고 제4 단위 셀(100-4)의 싱글 폴리 게이트(140-4)의 일부는 제1 n형 웰영역(111)의 오른쪽 하부와 중첩된다. 제1 n형 웰영역(111) 내에는 제1 활성영역(131)이 배치된다. 제1 활성영역(131)에는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)이 배치된다. 제1 단위 셀(100-1)의 싱글 폴리 게이트(140-1)의 일부는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)의 왼쪽 상부와 중첩된다. 제2 단위 셀(100-2)의 싱글 폴리 게이트(140-2)의 일부는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)의 오른쪽 상부와 중첩된다. 제3 단위 셀(100-3)의 싱글 폴리 게이트(140-3)의 일부는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)의 왼쪽 하부와 중첩된다. 그리고 제4 단위 셀(100-4)의 싱글 폴리 게이트(140-4)의 일부는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)의 오른쪽 하부와 중첩된다.The first unit cell 100-1, the second unit cell 100-2, the third unit cell 100-3 and the fourth unit cell 100-4 are connected to the first n-type well region 111, . Specifically, a portion of the single poly gate 140-1 of the first unit cell 100-1 overlaps with the upper left portion of the first n-type well region 111. [ A part of the single poly gate 140-2 of the second unit cell 100-2 overlaps with the upper right portion of the first n-type well region 111. [ A part of the single poly gate 140-3 of the third unit cell 100-3 overlaps with the lower left portion of the first n-type well region 111. [ A part of the single poly gate 140-4 of the fourth unit cell 100-4 overlaps with the lower right portion of the first n-type well region 111. [ In the first n-type well region 111, a first active region 131 is disposed. An array control gate (ACG) contact region 121 is disposed in the first active region 131. A portion of the single poly gate 140-1 of the first unit cell 100-1 overlaps with the upper left portion of the array control gate (ACG) contact region 121. [ A portion of the single poly gate 140-2 of the second unit cell 100-2 overlaps the upper right portion of the array control gate (ACG) contact region 121. [ A portion of the single poly gate 140-3 of the third unit cell 100-3 overlaps with the lower left portion of the array control gate (ACG) contact region 121. [ A portion of the single poly gate 140-4 of the fourth unit cell 100-4 overlaps with the lower right portion of the array control gate (ACG) contact region 121. [

도 2는 도 1의 셀 어레이의 제1 단위 셀을 나타내 보인 레이아웃도이다. 그리고 도 3 내지 도 5는 각각 도 2의 선 III-III', IV-IV', 및 V-V'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도들이다. 도 2를 도 3 내지 도 5와 함께 참조하면, 싱글 폴리형 이이피롬의 제1 단위 셀(100-1)은, 상호 일정 간격 이격되도록 배치되는 어레이 컨트롤 게이트(Array Control Gate; ACG) 영역(100C) 및 터널링 영역(100T)과, 그 사이에 배치되는 읽기 영역(100R)을 갖는 기판(200) 위에 싱글 폴리 게이트(140-1)가 배치되는 구조로 이루어진다. 기판(200)은 p형으로 도핑되며, p형의 도전형을 갖지 않는 경우 p형 웰영역(미도시)을 가질 수도 있다. 싱글 폴리 게이트(140-1)는 어레이 컨트롤 게이트 영역(100C)과 중첩되도록 배치된다. 싱글 폴리 게이트(140-1)는, 컨트롤 게이트 영역(100C)으로부터 연장되어 읽기 영역(100R) 및 터널링 영역(100T)과 중첩된다. 싱글 폴리 게이트(140-1)는 기판(200) 위에 제1 게이트절연층(145)을 개재하여 기판(200)으로부터 플로팅된 상태로 배치된다.2 is a layout diagram showing a first unit cell of the cell array of FIG. And FIGS. 3 to 5 are sectional views cut along the lines III-III ', IV-IV', and V-V 'of FIG. 2, respectively. Referring to FIG. 2 together with FIGS. 3 to 5, the first unit cell 100-1 of the single poly-type polyimide includes an array control gate (ACG) region 100C A single poly gate 140-1 is disposed on a substrate 200 having a tunneling region 100T and a read region 100R interposed therebetween. The substrate 200 may be doped with p-type and may have a p-type well region (not shown) if it does not have a p-type conductivity type. The single poly gate 140-1 is arranged to overlap with the array control gate region 100C. The single poly gate 140-1 extends from the control gate region 100C and overlaps the read region 100R and the tunneling region 100T. The single poly gate 140-1 is disposed on the substrate 200 in a floating state from the substrate 200 via the first gate insulating layer 145. [

기판(200)의 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 영역(100C)에는 제1 n형 웰영역(111)이 배치된다. 제1 n형 웰영역(111) 내에는 제1 활성영역(131)이 배치된다. 제1 활성영역(131)은 소자분리층(202)에 의해 한정된다. 제1 활성영역(131)에는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)이 배치된다. 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)의 도전형은 n+형이지만, 경우에 따라서 p+형일 수도 있다. 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)에는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)을 통해 제1 n형 웰영역(111)으로 바이어스를 인가하기 위한 컨택(122)이 배치된다. 비록 도면상에 한 개의 컨택(122)이 도시되어 있지만, 이는 단지 일 예로서 인가되는 바이어스의 크기 등에 따라 복수개의 컨택(122)들이 배치될 수도 있다. 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 영역(100C)에서 싱글 폴리 게이트(140-1)의 대부분의 면적은, 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)과 중첩된다. 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 n형 웰영역(111) 및 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)은 다른 단위 셀들(100-2, 100-3, 100-4)의 싱글 폴리 게이트(140-2, 140-3, 140-4)와 공유한다.The first n-type well region 111 is arranged in the array control gate (ACG) region 100C of the substrate 200. [ In the first n-type well region 111, a first active region 131 is disposed. The first active region 131 is defined by a device isolation layer 202. An array control gate (ACG) contact region 121 is disposed in the first active region 131. The conductivity type of the array control gate (ACG) contact region 121 is n + type, but it may be p + type in some cases. The array control gate (ACG) contact region 121 is provided with a contact 122 for applying a bias to the first n-type well region 111 through the array control gate (ACG) contact region 121. Although a single contact 122 is shown in the figure, it is possible that a plurality of contacts 122 may be arranged according to the size of the bias applied as an example only. Most of the area of the single poly gate 140-1 in the array control gate (ACG) region 100C overlaps the array control gate (ACG) contact region 121. [ 1, the first n-type well region 111 and the array control gate (ACG) contact region 121 are formed in the same manner as the single polygate of the other unit cells 100-2, 100-3, And are shared with the gates 140-2, 140-3, and 140-4.

기판(200)의 읽기 영역(100R)에는 제2 활성영역(132)이 배치된다. 제2 활성영역(132) 또한 소자분리층(202)에 의해 한정되며, 제1 n형 웰영역(111)과는 일정 간격 이격되도록 배치된다. 제2 활성영역(132)의 양쪽 단부에는 각각 제1 불순물영역(161) 및 제2 불순물영역(162)이 배치되고, 그 사이에는 제3 불순물영역(163)이 배치된다. 제1 불순물영역(161), 제2 불순물영역(162), 및 제3 불순물영역(163)은 모두 n+형의 도전형을 갖는다. 제1 불순물영역(161)은 소스영역이고, 제2 불순물영역(162)은 드레인영역이다. 제1 불순물영역(161)에는 소스컨택(171)이 배치되고, 제2 불순물영역(162)에는 드레인컨택(172)이 배치된다. 제1 불순물영역(161)과 제3 불순물영역(163) 사이의 기판(200) 위에는 싱글 폴리 게이트(140-1)가 통과한다. 이 싱글 폴리 게이트(140-1)는 제1 불순물영역(161) 및 제3 불순물영역(163)과 함께 읽기트랜지스터(RT)를 구성한다. 제2 불순물영역(162)과 제3 불순물영역(163) 사이의 기판(200) 위에는 제2 게이트절연층(155)을 개재하여 읽기선택게이트(150)가 배치된다. 읽기선택게이트(150)는, 제2 불순물영역(162) 및 제3 불순물영역(163)과 함께 읽기 선택 트랜지스터(RST)를 구성한다. 읽기선택게이트(150)에는 읽기선택게이트(150)로의 바이어스 인가를 위한 컨택(152)이 배치된다.A second active region 132 is disposed in the read region 100R of the substrate 200. [ The second active region 132 is also defined by the device isolation layer 202 and is spaced apart from the first n-type well region 111 by a certain distance. A first impurity region 161 and a second impurity region 162 are disposed at both ends of the second active region 132, and a third impurity region 163 is disposed between the first impurity region 161 and the second impurity region 162. The first impurity region 161, the second impurity region 162, and the third impurity region 163 all have an n + type conductivity type. The first impurity region 161 is a source region and the second impurity region 162 is a drain region. A source contact 171 is disposed in the first impurity region 161 and a drain contact 172 is disposed in the second impurity region 162. The single poly gate 140-1 passes over the substrate 200 between the first impurity region 161 and the third impurity region 163. The single poly gate 140-1 together with the first impurity region 161 and the third impurity region 163 constitute a read transistor RT. A read select gate 150 is disposed on the substrate 200 between the second impurity region 162 and the third impurity region 163 with a second gate insulating layer 155 interposed therebetween. The read select gate 150 together with the second impurity region 162 and the third impurity region 163 constitute a read select transistor RST. The read select gate 150 is provided with a contact 152 for bias application to the read select gate 150.

기판(200)의 터널링 영역(100T)에는 제2 n형 웰영역(112)이 배치된다. 제2 n형 웰영역(112) 내에는 제3 활성영역(133)이 배치된다. 제3 활성영역(133) 또한 소자분리층(202)에 의해 한정된다. 제3 활성영역(133)에는 터널링을 위한 n+형 불순물영역(180)이 배치된다. 터널링을 위한 n+형 불순물영역(180)에는 바이어스 인가를 위한 컨택(182)이 배치된다. 터널링 영역(100T)까지 연장되는 싱글 폴리 게이트(140-1)는 제3 활성영역(133)을 가로지르도록 배치된다. 이 싱글 폴리 게이트(140-1)는 n+형 불순물영역(180)과 함께 터널링트랜지스터(TT)를 구성한다. 제2 n형 웰영역(112)과 일정 간격 이격된 위치에는 제4 활성영역(134)이 배치된다. 제4 활성영역(134) 또한 소자분리층(202)에 의해 한정된다. 제4 활성영역(134)의 양단에는 각각 n+형 소스영역(191) 및 n+형 드레인영역(192)이 배치된다. n+형 소스영역(191)에는 바이어스 인가를 위한 컨택(195)이 배치된다. 마찬가지로 n+형 드레인영역(192)에도 바이어스 인가를 위한 컨택(194)이 배치된다. n+형 소스영역(191) 및 n+형 드레인영역(192) 사이의 기판(200) 위에는 프로그램선택게이트(190)가 제3 게이트절연층(197)을 개재하여 배치된다. 프로그램선택게이트(190)에는 게이트 바이어스 인가를 위한 컨택(193)이 배치된다. 프로그램선택게이트(190)는 n+형 소스영역(191) 및 n+형 드레인영역(192)과 함께 프로그램선택 트랜지스터(TST)를 구성한다. n+형 소스영역(191)에 있는 컨택(195)은 터널링을 위한 n+형 불순물영역(180)에 있는 컨택(182)과 배선(198)을 통해 전기적으로 상호 연결된다. 따라서 n+형 불순물영역(180)으로의 바이어스 인가 여부는 프로그램선택 트랜지스터의 턴 온이나 턴 오프 상태에 의해 결정될 수 있다. A second n-type well region 112 is disposed in the tunneling region 100T of the substrate 200. [ A third active region 133 is disposed in the second n-type well region 112. The third active region 133 is also defined by the device isolation layer 202. An n + -type impurity region 180 for tunneling is disposed in the third active region 133. A contact 182 for bias application is disposed in the n + -type impurity region 180 for tunneling. A single poly gate 140-1 extending to the tunneling region 100T is disposed across the third active region 133. [ This single poly gate 140-1 together with the n + type impurity region 180 constitute a tunneling transistor TT. A fourth active region 134 is disposed at a position spaced apart from the second n-type well region 112 by a predetermined distance. The fourth active region 134 is also defined by the device isolation layer 202. An n + type source region 191 and an n + type drain region 192 are disposed at both ends of the fourth active region 134, respectively. The n + type source region 191 is provided with a contact 195 for bias application. Similarly, a contact 194 for bias application is disposed in the n + -type drain region 192 as well. A program selection gate 190 is disposed on the substrate 200 between the n + type source region 191 and the n + type drain region 192 via the third gate insulating layer 197. A contact 193 for application of a gate bias is disposed in the program selection gate 190. The program select gate 190 constitutes the program select transistor TST together with the n + type source region 191 and the n + type drain region 192. [ The contact 195 in the n + type source region 191 is electrically interconnected via the wire 198 with the contact 182 in the n + type impurity region 180 for tunneling. Therefore, whether or not bias is applied to the n < + > -type impurity region 180 can be determined by the turn-on or turn-off state of the program select transistor.

도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 제1 단위 셀(100-1)의 구조는, 제1 n형 웰영역(111) 및 제1 활성영역(121)을 함께 공유하는 제2 단위 셀(100-2), 제3 단위 셀(100-3), 및 제4 단위 셀(100-4)의 구조와 동일하며, 따라서 제2 단위 (100-2), 제3 단위 셀(100-3), 및 제4 단위 셀(100-4)의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.The structure of the first unit cell 100-1 described with reference to FIGS. 2 to 5 is the same as the structure of the second unit cell 100-1, which shares the first n-type well region 111 and the first active region 121 together. 2, the third unit cell 100-3, and the fourth unit cell 100-4, and therefore the second unit 100-2, the third unit cell 100-3, The description of the structure of the fourth unit cell 100-4 will be omitted.

도 6 내지 도 8은 도 1의 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이의 동작을 설명하기 위해 나타내 보인 도면들이다. 본 예에 따른 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이에 있어 프로그램 동작은 선택된 단위 셀에 대해 이루어지는 반면에 소거 동작은 전체 단위 셀에 대해 일괄적으로 수행된다. 이하에서는 선택된 단위 셀이 제1 단위 셀(100-1)인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 도 6 내지 도 8에서 제1 단위 셀(100-1), 제2 단위 셀(100-2), 제3 단위 셀(100-3), 및 제4 단위 셀(100-4)이 배치되는 구조는 도 1에 나타낸 바와 동일하다.FIGS. 6 to 8 are diagrams for explaining the operation of the cell array of the single poly-type Iipulm of FIG. In the single poly-type polyimide cell array according to this example, the program operation is performed for the selected unit cell, while the erase operation is performed for all the unit cells collectively. Hereinafter, the case where the selected unit cell is the first unit cell 100-1 will be described as an example. 6 to 8, a structure in which the first unit cell 100-1, the second unit cell 100-2, the third unit cell 100-3, and the fourth unit cell 100-4 are disposed Are the same as those shown in Fig.

싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이에 대한 소거 동작을 수행하기 위해서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)을 통해 제1 n형 웰영역(111)에 소거 전압으로서 16V를 인가한다. 그리고 다른 컨택들에 대해선느 바이어스를 인가하지 않는다. 이와 같이 소거 전압이 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)에 인가되면, 제1 단위 셀(100-1)의 싱글 폴리 게이트(140-1), 제2 단위 셀(100-2)의 싱글 폴리 게이트(140-2), 제3 단위 셀(100-3)의 싱글 폴리 게이트(140-3), 및 제4 단위 셀(100-4)의 싱글 폴리 게이트(140-4)에 각각 커플링 전압이 인가된다. 커플링 전압의 크기는 싱글 폴리 게이트들(140-1, 140-2, 140-3, 140-4)과 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)의 커플링 비(coupling ratio)에 의해 결정된다. 싱글 폴리 게이트들(140-1, 140-2, 140-3, 140-4)에 커플링 전압이 인가됨에 따라, 제1 단위 셀(100-1)의 터널링 영역, 제2 단위 셀(100-2)의 터널링 영역, 제3 단위 셀(100-3)의 터널링 영역, 및 제4 단위 셀(100-4)의 터널링 영역에서는 전자들이 싱글 폴리 게이트들(140-1, 140-2, 140-3, 140-4)로 터널링되며, 이에 따라 제1 단위 셀(100-1), 제2 단위 셀(100-2), 제3 단위 셀(100-3), 및 제4 단위 셀(100-4)의 문턱전압값은 모두 커진다.In order to perform the erase operation with respect to the cell array of the single poly-type polyimide, as shown in FIG. 6, an erase voltage is applied to the first n-type well region 111 through the array control gate (ACG) 16V is applied. And do not apply any bias to other contacts. When the erase voltage is applied to the array control gate (ACG) contact region 121 as described above, the single poly gate 140-1 of the first unit cell 100-1 and the single cell of the second unit cell 100-2 The single poly gate 140-3 of the third unit cell 100-3 and the single poly gate 140-4 of the fourth unit cell 100-4 are coupled to the poly gate 140-2, Voltage is applied. The magnitude of the coupling voltage is determined by the coupling ratio of the single polygates 140-1, 140-2, 140-3, 140-4 and the array control gate (ACG) do. The coupling voltage is applied to the single polygates 140-1, 140-2, 140-3 and 140-4 so that the tunneling region of the first unit cell 100-1 and the tunneling region of the second unit cell 100- The electrons are injected into the single polygates 140-1, 140-2, and 140-4 in the tunneling region of the first unit cell 100-2, the tunneling region of the third unit cell 100-3, and the tunneling region of the fourth unit cell 100-4, The first unit cell 100-1, the second unit cell 100-2, the third unit cell 100-3, and the fourth unit cell 100- 4) are all large.

싱글 폴리형 이이피롬 셀 어레이의 제1 단위 셀(100-1)에 대한 프로그램 동작을 디스터브(distrub) 발생 없이 수행하기 위해서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 선택된 제1 단위 셀(100-1)의 프로그램선택게이트(190)와 n+형 소스영역(191)에 각각 일정 크기, 예컨대 16V가 인가되도록 한다. 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)에는 0V가 인가되도록 한다. 구체적으로, 제1 단위 셀(100-1)의 프로그램선택게이트(190)와 제2 단위 셀(100-2)의 프로그램선택게이트(190-2)를 연결하는 프로그램선택게이트라인(PSG1)에 일정 크기, 예컨대 16V의 전압이 인가되도록 한다. 반면에 제3 단위 셀(100-3)의 프로그램선택게이트(190-3)와 제4 단위 셀(100-4)의 프로그램선택게이트(190-4)를 연결하는 프로그램선택게이트라인(PSG2)에는 0V가 인가되도록 한다. 그리고 제1 단위 셀(100-1)의 n+형 소스영역(191)과 제3 단위 셀(100-3)의 n+형 소스영역(191-3)을 연결하는 프로그램비트라인(PB1)에 일정 크기, 예컨대 16V의 전압이 인가되도록 한다. 반면에 제2 단위 셀(100-2)의 n+형 소스영역(191-2) 및 제4 단위 셀(100-4)의 n+형 소스영역(191-4)를 인결하는 프로그램비트라인(PB2)에는 0V가 인가되도록 한다.7, in order to perform the program operation for the first unit cell 100-1 of the single-poly type dipole type cell array without generating disturbance, For example, 16 V is applied to the program select gate 190 and the n + type source region 191, respectively. And 0 V is applied to the array control gate (ACG) contact region 121. Concretely, a program select gate line PSG1 for connecting the program select gate 190 of the first unit cell 100-1 and the program select gate 190-2 of the second unit cell 100-2 For example, a voltage of 16V is applied. On the other hand, the program select gate line PSG2 for connecting the program select gate 190-3 of the third unit cell 100-3 and the program select gate 190-4 of the fourth unit cell 100-4 0V is applied. And a program bit line PB1 connecting the n + type source region 191 of the first unit cell 100-1 and the n + type source region 191-3 of the third unit cell 100-3 to a predetermined size , For example, a voltage of 16V is applied. On the other hand, the program bit line PB2 connecting the n + type source region 191-2 of the second unit cell 100-2 and the n + type source region 191-4 of the fourth unit cell 100-4, 0V is applied.

이와 같은 바이어스 인가에 의해, 제1 단위 셀(100-1)의 프로그램선택 트랜지스터(700-1)는 턴 온 되고, 따라서 n+형 소스영역(191)에 인가된 바이어스는 n+형 드레인영역(192) 및 배선(198)을 통해 터널링을 위한 n+형 불순물영역(180)에 인가된다. 터널링을 위한 n+형 불순물영역(180)에 16V가 인가되고, 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)에 0V가 인가됨에 따라, 제1 단위 셀(100-1)의 싱글 폴리형 게이트(140-1)에 있던 전자들은 n+형 불순물영역(180)으로 빠져 나오고, 이에 따라 문턱전압값은 작아진다. 제2 단위 셀(100-2)의 경우 프로그램선택 트랜지스터(700-2)는 턴 온 되지만, n+형 소스영역(191-2)에 0V가 인가됨에 따라 n+형 불순물영역(180)에는 바이어스가 인가되지 않으며, 그 결과 어떠한 프로그램 동작이 이루어지지 않는다. 제3 단위 셀(191-3)의 경우 싱글 폴리형 게이트(190-3)에 0V가 인가됨에 따라 프로그램선택트랜지스터가 턴 오프되며, 따라서 n+형 소스영역(191-3)에 16V가 인가되더라도 터널링을 위한 n+형 불순물영역(180-3)에 바이어스가 인가되지 않는다. 결과저으로 제3 단위 셀(191-3)에 대해서도 프로그램 동작은 이루어지지 않는다. 제4 단위 셀(191-4)의 경우에도 싱글 폴리형 게이트(190-4)에 0V가 인가됨에 따라 프로그램선택트랜지스터가 턴 오프되며, 더욱이 n+형 소스영역(191-4)에도 0V가 인가됨에 따라 프로그램 동작이 이루어지지 않는다.The program select transistor 700-1 of the first unit cell 100-1 is turned on by the application of the bias, and therefore, the bias applied to the n + type source region 191 becomes the n + type drain region 192. [ And the n + -type impurity region 180 for tunneling through the wiring 198. As the 16V is applied to the n + type impurity region 180 for tunneling and the 0V is applied to the array control gate (ACG) contact region 121, the single polygate 140 of the first unit cell 100-1 -1) escape to the n + -type impurity region 180, and accordingly, the threshold voltage value becomes small. In the case of the second unit cell 100-2, the program select transistor 700-2 is turned on. However, as 0V is applied to the n + type source region 191-2, a bias is applied to the n + type impurity region 180 And as a result no program operation is performed. In the case of the third unit cell 191-3, 0V is applied to the single poly gate 190-3 so that the program select transistor is turned off. Therefore, even if 16V is applied to the n + type source region 191-3, A bias is not applied to the n + -type impurity region 180-3 for the n + -type impurity region 180-3. As a result, no program operation is performed for the third unit cell 191-3. In the case of the fourth unit cell 191-4, 0V is applied to the single-poly gate 190-4 so that the program select transistor is turned off and 0V is applied to the n + type source region 191-4 The program operation is not performed.

싱글 폴리형 이이피롬 셀 어레이의 제1 단위 셀(100-1)에 대한 읽기 동작을 디스터브(distrub) 발생 없이 수행하기 위해서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 선택된 제1 단위 셀(100-1)의 읽기선택게이트(150)와 제2 불순물영역(162)에 각각 일정 크기, 예컨대 5V 및 1V가 인가되도록 한다. 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역(121)에는 0V가 인가되도록 하지만, 경우에 따라서 작은 크기의 읽기전압이 인가될 수도 있다. 구체적으로, 제1 단위 셀(100-1)의 읽기선택게이트(150)와 제2 단위 셀(100-2)의 읽기선택게이트(150-2)를 연결하는 읽기선택게이트라인(RSG1)에 5V의 전압이 인가되도록 한다. 반면에 제3 단위 셀(100-3)의 읽기선택게이트(150-3)와 제4 단위 셀(100-4)의 읽기선택게이트(150-4)를 연결하는 읽기선택게이트라인(RSG2)에는 0V가 인가되도록 한다. 그리고 제1 단위 셀(100-1)의 제2 불순물영역(162)과 제3 단위 셀(100-3)의 제2 불순물영역(162-3)을 연결하는 비트라인(BL1)에 1V의 전압이 인가되도록 한다. 반면에 제2 단위 셀(100-2)의 제2 불순물영역(162-2) 및 제4 단위 셀(100-4)의 제2 불순물영역(162-4)를 인결하는 비트라인(BL2)에는 0V가 인가되도록 한다.8, in order to perform the read operation for the first unit cell 100-1 of the single-poly type dipole type cell array without disturb, it is necessary to perform the read operation of the selected first unit cell 100-1 5 V and 1 V are applied to the read select gate 150 and the second impurity region 162, respectively. 0 V is applied to the array control gate (ACG) contact region 121, but a small read voltage may be applied in some cases. Specifically, a read select gate line RSG1 connecting the read select gate 150 of the first unit cell 100-1 and the read select gate 150-2 of the second unit cell 100-2 is applied with a voltage of 5V Is applied. On the other hand, in the read select gate line RSG2 for connecting the read select gate 150-3 of the third unit cell 100-3 and the read select gate 150-4 of the fourth unit cell 100-4, 0V is applied. A voltage of 1V is applied to the bit line BL1 connecting the second impurity region 162 of the first unit cell 100-1 and the second impurity region 162-3 of the third unit cell 100-3. . On the other hand, in the bit line BL2 connecting the second impurity region 162-2 of the second unit cell 100-2 and the second impurity region 162-4 of the fourth unit cell 100-4, 0V is applied.

읽기선택게이트라인(RSG1)에 5V가 인가됨에 따라 제1 단위 셀(100-1)의 읽기선택 트랜지스터는 턴 온 된다. 그리고 비트라인(BL1)을 통해 제2 불순물영역(162)에 인가된 1V의 바이어스는 읽기선택트랜지스터의 턴 온으로 인해 제3 불순물영역(163)에 인가된다. 따라서 읽기 트랜지스터(800-1)는 문턱전압의 상태에 따라 턴 온되거나 턴 오프된다. 즉 읽기 트랜지스터(800-1)가 턴 온 되는 경우, 낮은 문턱전압값을 갖는 상태, 즉 프로그램 상태로 판정된다. 반대로 읽기선택 트랜지스터가 턴 온 되고 제3 불순물영역(163)에 1V의 바이어스가 전달되더라도 읽기 트랜지스터(800-1)가 턴 오프 되는 경우, 높은 문턱전압값을 갖는 상태, 즉 소거 상태로 판정된다. 제2 단위 셀(100-2)의 경우 읽기선택게이트라인(RSG1)에 5V가 인가됨에 따라 읽기선택 트랜지스터는 턴 온 되지만, 비트라인(BL2)에 0V가 인가됨에 따라 제3 불순물영역(163-2)에는 바이어스가 인가되지 않은 상태가 되며 따라서 제2 단위 셀(100-2)에 대한 읽기 동작은 이루어지지 않는다. 제3 단위 셀(100-3) 및 제4 단위 셀(100-4)의 경우, 읽기선택게이트라인(RSG2)에 0V가 인가됨에 따라 읽기선택트랜지스터가 턴 오프 되며, 따라서 각각의 비트라인(BL1, BL2)에 바이어스가 인가되는지의 여부와 관계없이 읽기 동작이 이루어지지 않는다.As the voltage of 5V is applied to the read select gate line RSG1, the read select transistor of the first unit cell 100-1 is turned on. The bias of 1 V applied to the second impurity region 162 through the bit line BL1 is applied to the third impurity region 163 due to the turn-on of the read select transistor. Accordingly, the read transistor 800-1 is turned on or off according to the state of the threshold voltage. That is, when the read transistor 800-1 is turned on, a state having a low threshold voltage value, that is, a program state is determined. Conversely, even when the read select transistor is turned on and the bias of 1V is delivered to the third impurity region 163, it is determined that the read transistor 800-1 has a high threshold voltage value, that is, an erase state. In the case of the second unit cell 100-2, the read select transistor is turned on as 5V is applied to the read select gate line RSG1, but the third impurity region 163- 2, the bias is not applied to the second unit cell 100-2, so that the read operation for the second unit cell 100-2 is not performed. In the case of the third unit cell 100-3 and the fourth unit cell 100-4, as the 0V is applied to the read select gate line RSG2, the read select transistor is turned off, , And BL2, regardless of whether a bias is applied or not.

100C, 100R, 100T...어레이 컨트롤 게이트(ACG) 영역, 읽기영역, 터널링영역
100-1, 100-2, 100-3, 100-4...제1, 제2, 제3, 제4 단위 셀
111, 112...제1, 제2 n형 웰영역
121...어레이 컨트롤 게이트(ACG) 컨택영역
131, 132, 133, 134...제1, 제2, 제3, 제4 활성영역
150...읽기선택게이트
161, 162, 163...제1, 제2, 제3 불순물영역
180...터널링을 위한 n+형 불순물영역
190...프로그램선택게이트
191, 192...n+형 소스영역, n+형 드레인영역
198...배선
100C, 100R, 100T ... array control gate (ACG) area, read area, tunneling area
100-1, 100-2, 100-3, 100-4 ... First, second, third, and fourth unit cells
111, 112 ... first and second n-type well regions
121 ... Array Control Gate (ACG) Contact Area
131, 132, 133, 134 ... first, second, third, and fourth active regions
150 ... Read select gate
161, 162, 163 ... First, second, and third impurity regions
180 ... n + type impurity region for tunneling
190 ... program selection gate
191, 192 ... n + type source regions, n + type drain regions
198 ... wiring

Claims (13)

복수개의 단위 셀들에 의해 공유되는 하나의 단일 웰영역을 포함하고,
각각의 단위 셀은,
상기 웰영역에 중첩되도록 배치되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 영역;
상기 어레이 컨트롤 게이트 영역의 싱글 폴리 게이트로부터 연장되어 중첩되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 읽기트랜지스터와 읽기선택트랜지스터가 배치되는 읽기영역; 및
상기 읽기 영역의 싱글 폴리 게이트로부터 연장되어 중첩되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 터널링트랜지스터 및 프로그램선택트랜지스터가 배치되는 터널링영역을 포함하는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
A single well region shared by a plurality of unit cells,
Each of the unit cells,
An array control gate (ACG) region including a single poly gate arranged to overlap the well region;
A read region in which a read transistor and a read select transistor are disposed, the read transistor including a single poly gate extending from and overlapping a single poly gate of the array control gate region; And
A tunneling transistor including a single poly gate extending from and overlapping a single poly gate of the read region; and a tunneling region in which a program select transistor is disposed.
제1항에 있어서,
상기 싱글 폴리 게이트는 플로팅 상태로 배치되는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
The method according to claim 1,
Wherein the single poly gate is disposed in a floating state.
제1항에 있어서,
상기 단위 셀들은, 제1, 제2, 제3, 및 제4 단위 셀을 포함하고, 상기 제1 단위 셀의 싱글 폴리 게이트는 상기 웰영역의 왼쪽 상부와 중첩되고, 상기 제2 단위 셀의 싱글 폴리 게이트는 상기 웰영역의 오른쪽 상부와 중첩되고, 상기 제3 단위 셀의 싱글 폴리 게이트는 상기 웰영역의 왼쪽 하부와 중첩되며, 그리고 상기 제4 단위 셀의 싱글 폴리 게이트는 상기 웰영역의 오른쪽 하부와 중첩되도록 배치되는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
The method according to claim 1,
Wherein the unit cells include first, second, third, and fourth unit cells, a single poly gate of the first unit cell overlaps with a left upper portion of the well region, The single poly gate of the third unit cell overlaps the lower left portion of the well region and the single poly gate of the fourth unit cell overlaps the lower right portion of the well region, The cell array of single poly-i-pyrimes.
제3항에 있어서, 상기 읽기트랜지스터는,
상기 싱글 폴리 게이트와, 상기 싱글 폴리 게이트 양단의 제1 불순물영역 및 제3 불순물영역을 포함하여 이루어지는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
The semiconductor memory device according to claim 3,
A single poly gate and a first impurity region and a third impurity region at both ends of the single poly gate.
제4항에 있어서, 상기 읽기선택트랜지스터는,
읽기선택게이트와, 상기 읽기선택게이트 양단의 제2 불순물영역 및 상기 제3 불순물영역을 포함하여 이루어지는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
5. The semiconductor memory device according to claim 4,
A read select gate, a second impurity region at both ends of the read select gate, and the third impurity region.
제5항에 있어서, 상기 터널링 트랜지스터는,
상기 싱글 폴리 게이트와, 상기 싱글 폴리 게이트와 중첩되는 불순물영역을 포함하여 이루어지는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
The method of claim 5, wherein the tunneling transistor comprises:
Wherein the single poly gate and the single poly gate are overlapped with each other.
제6항에 있어서, 상기 프로그램선택트랜지스터는,
프로그램선택게이트와, 상기 프로그램선택게이트 양단의 소스영역 및 드레인영역을 포함하여 이루어지는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
7. The semiconductor memory device according to claim 6,
A program select gate, and a source region and a drain region at both ends of the program select gate.
제7항에 있어서,
상기 프로그램선택트랜지스터의 드레인영역과 상기 터널링 트랜지스터의 불순물영역을 연결시키는 배선을 더 포함하는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
8. The method of claim 7,
And a wiring connecting the drain region of the program select transistor and the impurity region of the tunneling transistor.
제8항에 있어서,
상기 제1 단위 셀의 프로그램선택게이트와 제2 단위 셀의 프로그램선택게이트를 연결하는 제1 프로그램선택게이트라인; 및
상기 제3 단위 셀의 프로그램선택게이트와 제4 단위 셀의 프로그램선택게이트를 연결하는 제2 프로그램선택게이트라인을 더 포함하는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
9. The method of claim 8,
A first program select gate line connecting a program select gate of the first unit cell and a program select gate of the second unit cell; And
And a second program select gate line connecting a program select gate of the third unit cell and a program select gate of a fourth unit cell.
제8항에 있어서,
상기 제1 단위 셀 내의 프로그램선택트랜지스터의 소스영역과 제3 단위 셀 내의 프로그램선택트랜지스터의 소스영역을 연결하는 제1 프로그램비트라인; 및
상기 제2 단위 셀 내의 프로그램선택트랜지스터의 소스영역과 제4 단위 셀 내의 프로그램선택트랜지스터의 소스영역을 연결하는 제2 프로그램비트라인을 더 포함하는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
9. The method of claim 8,
A first program bit line connecting a source region of the program select transistor in the first unit cell and a source region of the program select transistor in the third unit cell; And
And a second program bit line connecting a source region of the program select transistor in the second unit cell and a source region of the program select transistor in the fourth unit cell.
제8항에 있어서,
상기 제1 단위 셀의 읽기선택게이트와 제2 단위 셀의 읽기선택게이트를 연결하는 제1 읽기선택게이트라인; 및
상기 제3 단위 셀의 읽기선택게이트와 제4 단위 셀의 읽기선택게이트를 연결하는 제2 읽기선택게이트라인을 더 포함하는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
9. The method of claim 8,
A first read select gate line connecting a read select gate of the first unit cell and a read select gate of the second unit cell; And
And a second read select gate line connecting a read select gate of the third unit cell and a read select gate of the fourth unit cell.
제8항에 있어서,
상기 제1 단위 셀 내의 읽기선택트랜지스터의 제2 불순물영역과 제3 단위 셀 내의 읽기선택트랜지스터의 제2 불순물영역을 연결하는 제1 비트라인; 및
상기 제2 단위 셀 내의 읽기선택트랜지스터의 제2 불순물영역과 제4 단위 셀 내의 읽기선택트랜지스터의 제2 불순물영역을 연결하는 제2 비트라인을 더 포함하는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이.
9. The method of claim 8,
A first bit line connecting a second impurity region of the read select transistor in the first unit cell and a second impurity region of the read select transistor in the third unit cell; And
And a second bit line connecting a second impurity region of the read select transistor in the second unit cell and a second impurity region of the read select transistor in the fourth unit cell.
복수개의 단위 셀들에 의해 공유되는 하나의 단일 웰영역을 포함하고, 각각의 단위 셀은, 상기 웰영역에 중첩되도록 배치되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 어레이 컨트롤 게이트(ACG) 영역과, 상기 어레이 컨트롤 게이트 영역의 싱글 폴리 게이트로부터 연장되어 중첩되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 읽기트랜지스터와 읽기선택트랜지스터가 배치되는 읽기영역과, 그리고 상기 읽기 영역의 싱글 폴리 게이트로부터 연장되어 중첩되는 싱글 폴리 게이트를 포함하는 터널링트랜지스터 및 프로그램선택트랜지스터가 배치되는 터널링영역을 포함하는 싱글 폴리 이이피롬의 셀 어레이 동작방법에 있어서,
상기 어레이 컨트롤 게이트 영역에 일정 크기 이상의 소거 전압을 인가하여 상기 복수개의 단위 셀들에 대한 소거 동작을 수행하는 단계;
상기 복수개의 단위 셀들 중 선택된 단위 셀의 프로그램선택트랜지스터의 턴 온에 의해 상기 선택된 단위 셀의 터널링트랜지스터에서 프로그램 동작이 수행되도록 하는 단계; 및
상기 복수개의 단위 셀들 중 선택된 단위 셀의 읽기선택트랜지스터의 턴 온에 의해 상기 선택된 단위 셀의 읽기트랜지스터에서 읽기 동작이 수행되도록 하는 단계를 포함하는 싱글 폴리형 이이피롬의 셀 어레이 동작방법.
An array control gate (ACG) region including a single well region shared by a plurality of unit cells, each unit cell including a single poly gate arranged to overlap the well region; A tunneling transistor including a read polygate extending from and overlapping a single poly gate of the region and a read region in which a read select transistor is disposed and a single poly gate extending from the single poly gate of the read region, And a tunneling region in which a program select transistor is disposed, the method comprising:
Performing an erase operation on the plurality of unit cells by applying an erase voltage of a predetermined magnitude or more to the array control gate region;
Causing a program operation to be performed in a tunneling transistor of the selected unit cell by turning on a program selection transistor of a selected unit cell among the plurality of unit cells; And
And performing a read operation in a read transistor of the selected unit cell by turning on a read select transistor of a selected unit cell among the plurality of unit cells.
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