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JP2573464B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents
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JP2573464B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

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JP2573464B2
JP2573464B2 JP25435593A JP25435593A JP2573464B2 JP 2573464 B2 JP2573464 B2 JP 2573464B2 JP 25435593 A JP25435593 A JP 25435593A JP 25435593 A JP25435593 A JP 25435593A JP 2573464 B2 JP2573464 B2 JP 2573464B2
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transistor
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transistors
floating gate
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弘 岩橋
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電気的にデータの書
換えが可能な不揮発性半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種の半導体記憶装置、いわ
ゆるEEPROMのメモリセルにあっては、ゲート酸化
膜よりもはるかに薄い100オングストローム程度の酸
化膜を介して浮遊ゲートに電子を注入したり、放出した
りすることによりデータの書換えを行なっている。図1
4は、このようなメモリセルを構成するセルトランジス
タのシンボル図で、制御ゲート電圧をVCG、ドレイン電
圧をVD 、ソース電圧をVS 、およびドレイン電流をI
D とすると、制御ゲート電圧VCGに対するドレイン電流
D は図15に示すような特性を示す。図15におい
て、曲線11はイニシャル状態の特性、曲線12は浮遊ゲー
トに電子を注入した時の特性であり、電子の注入により
閾値電圧が上昇している。また、曲線13は浮遊ゲートか
ら電子を放出した状態の特性であり、電子の放出により
閾値電圧が低下して負になっている。このようなセルト
ランジスタを用いたメモリセルでは、上記曲線12と13の
特性を利用してデータの“0”と“1”を記憶する。
2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor memory device of this type, that is, a memory cell of an EEPROM, electrons are injected into a floating gate through an oxide film of about 100 angstroms, which is much thinner than a gate oxide film. The data is rewritten by releasing the data. FIG.
4 is a symbol diagram of a cell transistor constituting such a memory cell. The control gate voltage is V CG , the drain voltage is V D , the source voltage is V S , and the drain current is I.
Assuming that D , the drain current ID with respect to the control gate voltage VCG exhibits characteristics as shown in FIG. In FIG. 15, a curve 11 is a characteristic in an initial state, and a curve 12 is a characteristic when electrons are injected into the floating gate. The threshold voltage is increased by the injection of electrons. Further, a curve 13 shows a characteristic in a state where electrons are emitted from the floating gate, and the threshold voltage is lowered due to the emission of electrons and becomes negative. In a memory cell using such a cell transistor, data “0” and “1” are stored using the characteristics of the curves 12 and 13.

【0003】図16は、上記図14に示したセルトラン
ジスタをマトリックス状に配列して構成したEEPRO
Mの回路構成例を示しており、現在市販されているEE
PROMはこのような回路構成が多い。図示する如く、
各セルトランジスタCTには選択用のMOSトランジス
タSTが直列接続され、1つのメモリセル14が2つのト
ランジスタCT,STで構成されている。
FIG. 16 shows an EEPRO having the cell transistors shown in FIG. 14 arranged in a matrix.
M shows an example of the circuit configuration of the EE which is currently commercially available.
PROM has many such circuit configurations. As shown
A selection MOS transistor ST is connected in series to each cell transistor CT, and one memory cell 14 is composed of two transistors CT and ST.

【0004】上記のような構成において、セルトランジ
スタCTの浮遊ゲートに電子を注入する場合には、選択
用トランジスタSTのゲートおよびセルトランジスタC
Tの制御ゲートに高電圧VG ,VCGを印加するととも
に、列線15を0Vに設定する。一方、電子を放出する時
には、選択用トランジスタSTのゲートと列線15を高電
圧に設定するとともに、セルトランジスタCTの制御ゲ
ートを0Vに設定する。これによって、セルトランジス
タCTのドレインに高電圧が印加され、浮遊ゲートから
ドレインに電子が放出される。
In the above configuration, when electrons are injected into the floating gate of the cell transistor CT, the gate of the selection transistor ST and the cell transistor C
The high voltages V G and V CG are applied to the control gate of T, and the column line 15 is set to 0V. On the other hand, when emitting electrons, the gate of the selection transistor ST and the column line 15 are set to a high voltage, and the control gate of the cell transistor CT is set to 0V. As a result, a high voltage is applied to the drain of the cell transistor CT, and electrons are emitted from the floating gate to the drain.

【0005】図17(a)は、上記図16に示した回路
における一点鎖線で囲んだ領域16のパターン平面図で、
この図17(a)のA−A´線に沿った断面構成を図1
7(b)に示す。図17(a),(b)において、前記
図16に対応する部分には同じ符号を付しており、17は
セルトランジスタCTのソース領域、18はセルトランジ
スタCTのドレイン且つ選択用トランジスタSTのソー
ス領域、19は選択用トランジスタSTのドレイン領域、
20はセルトランジスタCTの浮遊ゲート、21はセルトラ
ンジスタCTの制御ゲート、22は選択用トランジスタS
Tのゲート、23は薄い酸化膜部、24は列線15と選択用ト
ランジスタSTのとのコンタクト部である。
FIG. 17A is a pattern plan view of a region 16 surrounded by a chain line in the circuit shown in FIG.
FIG. 1 shows a cross-sectional configuration along the line AA ′ in FIG.
This is shown in FIG. 17A and 17B, portions corresponding to those in FIG. 16 are denoted by the same reference numerals, 17 is a source region of the cell transistor CT, 18 is a drain of the cell transistor CT, and 18 of the selection transistor ST. A source region, 19 is a drain region of the selection transistor ST,
20 is a floating gate of the cell transistor CT, 21 is a control gate of the cell transistor CT, and 22 is a selection transistor S.
The gate of T, 23 is a thin oxide film portion, and 24 is a contact portion between the column line 15 and the selection transistor ST.

【0006】しかし、上述したような構成では、1つの
メモリセルを2個のトランジスタで形成しているため、
メモリセルサイズが大きくなり、チップコストも高くな
る欠点がある。このため、1つのメモリセルを1個のト
ランジスタで形成できる紫外線消去型不揮発性半導体記
憶装置、いわゆるUVEPROMが注目されている。U
VEPROMは、1つのメモリセルを1個のトランジス
タのみで形成しているので、同じ面積のチップであれば
EEPROMの2倍の容量が得られ、同じメモリ規模
(容量)であればチップサイズを小さくできるため、E
EPROMよりも普及率が高い。しかしながら、UVE
PROMは、メモリセルへ電子を注入する際はチャネル
に電流を流し、ドレイン近傍でホットエレクトロンを発
生させてこれを浮遊ゲートに注入するので大電流が必要
である。このため、外部にプログラムのための電源が必
要となる。これに対し、上記EEPROMは、トンネル
効果を利用して浮遊ゲートからの電子の放出,注入を行
なうので、チップ内に設けた昇圧回路からの高電圧でデ
ータの書込みが行なえる。従って、5Vの単一電源で使
用できるという利点がある。
However, in the above-described configuration, since one memory cell is formed by two transistors,
There is a disadvantage that the memory cell size increases and the chip cost also increases. For this reason, an ultraviolet-erasable nonvolatile semiconductor memory device that can form one memory cell with one transistor, that is, a so-called UVEPROM, has attracted attention. U
In a VEPROM, one memory cell is formed of only one transistor, so that a chip having the same area can obtain twice the capacity of an EEPROM, and a chip having the same memory size (capacity) requires a smaller chip size. E
The penetration rate is higher than EPROM. However, UVE
A PROM requires a large current because a current flows through a channel when electrons are injected into a memory cell, and hot electrons are generated near a drain and injected into a floating gate. For this reason, an external power supply for programming is required. On the other hand, since the above-mentioned EEPROM emits and injects electrons from the floating gate using the tunnel effect, data can be written at a high voltage from a booster circuit provided in the chip. Therefore, there is an advantage that a single power supply of 5 V can be used.

【0007】このように、EEPROMとUVEPRO
Mには一長一短があるが、もしEEPROMのメモリサ
イズが小さくできUVEPROM並のサイズになって低
コスト化できれば、5Vの単一電源で使用できるのでユ
ーザーに取っては利用し易いといえる。
As described above, the EEPROM and the UVEPRO
M has advantages and disadvantages. However, if the memory size of the EEPROM can be reduced to a size similar to that of the UVEPROM and the cost can be reduced, it can be said that it can be used with a single power supply of 5 V, so that it is easy for users to use.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のEEPROMは単一電源で動作できるという利点があ
るにもかかわらず、UVEPROMよりもメモリセルサ
イズが大きくなりコスト高となるという問題があった。
As described above, despite the advantage that the conventional EEPROM can be operated with a single power supply, there is a problem that the memory cell size is larger and the cost is higher than the UVEPROM. Was.

【0009】この発明は上記のような事情に鑑みてなさ
れてもので、その目的とするところは、電気的にデータ
の書換えが可能でありながらメモリセルサイズを小さく
できるとともに低コスト化が図れる不揮発性半導体記憶
装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a nonvolatile memory capable of reducing the size of a memory cell and reducing the cost while electrically rewriting data. To provide a nonvolatile semiconductor memory device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1に記
載した不揮発性半導体記憶装置は、各々が制御ゲート、
浮遊ゲート、及びこの浮遊ゲートとチャネル領域との間
の全面に設けられたトンネル効果を起こし得る膜厚の絶
縁膜を有し、電流通路が直列接続された複数のセルトラ
ンジスタ、及びこれら直列接続された複数のセルトラン
ジスタの一端に接続され、これら直列接続された複数の
セルトランジスタを一括して選択する選択用トランジス
タを備えるメモリセルと、上記選択用トランジスタで一
括して選択された複数のセルトランジスタを個々に選択
する選択手段と、書込みデータをラッチするラッチ手段
を含み、このラッチ手段にラッチされた書込みデータに
基づいて、上記選択手段によって選択されたセルトラン
ジスタの電流通路の一端に、上記選択用トランジスタを
介して上記書込みデータに応じた電圧を印加することに
より、上記浮遊ゲートに上記絶縁膜を介して電子を注入
または放出させることによりプログラムを行なう書込み
手段とを具備することを特徴とする。
That is, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the first aspect, each of the nonvolatile semiconductor memory devices has a control gate,
The floating gate and between the floating gate and the channel region
Thickness that can cause a tunnel effect
A plurality of cell transformers having an edge film and current paths connected in series
Transistor and a plurality of these cell transistors connected in series.
Connected to one end of the
Selection transistor for selecting cell transistors at once
Memory cell with a selector
Individually select multiple cell transistors selected together
And latch means for latching write data
And the write data latched by the latch means
The cell transformer selected by the selection means based on the
The selection transistor is connected to one end of the current path of the transistor.
Applying a voltage corresponding to the write data via
Injection of electrons into the floating gate via the insulating film
Or write to program by releasing
Means .

【0011】請求項2の不揮発性半導体記憶装置は、
端が列線に接続されゲートが第1の行線に接続される選
択用トランジスタと、この選択用トランジスタの他端と
基準電位との間に直列接続され、各々が制御ゲート、浮
遊ゲート、及びこの浮遊ゲートとチャネル領域との間の
全面に設けられたトンネル効果を起こし得る膜厚の絶縁
膜を有し、制御ゲートに第2の行線が接続される複数の
セルトランジスタとから成るメモリセルがマトリックス
状に配置されたメモリセルアレイと、上記各メモリセル
を構成するセルトランジスタおよび選択用トランジスタ
にそれぞれ上記第2の行線および上記第1の行線を介し
てデコード信号を供給する行デコーダと、前記メモリセ
ルアレイの列毎に書込みデータをラッチするラッチ手段
を備え、このラッチ手段にラッチされた1行分の書込み
データに基づいて、上記行デコーダによって選択された
セルトランジスタの電流通路の一端に、上記書込みデー
タに応じた電圧を印加することにより、選択されたセル
トランジスタの浮遊ゲートに上記絶縁膜を介して電子を
注入または放出させることによりプログラムを行なう書
込み手段とを具備することを特徴とする。
[0011] The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, one
An end is connected to a column line and a gate is connected to a first row line.
Selection transistor and the other end of the selection transistor
Connected in series with the reference potential, each with a control gate, floating
The free gate, and between the floating gate and the channel region
Insulation with thickness enough to cause tunnel effect
A plurality of films, each having a film, and a second row line connected to the control gate.
Memory cell consisting of cell transistors is matrix
Cell array arranged in a shape and each of the above memory cells
Cell Transistor and Selection Transistor Constituting
Through the second row line and the first row line, respectively.
A row decoder for supplying a decode signal to the memory cell;
Means for latching write data for each column of the array
And writing for one row latched by the latch means.
Selected by the row decoder based on the data
By applying a voltage corresponding to the write data to one end of the current path of the cell transistor , the selected cell
Writing means for performing programming by injecting or emitting electrons into the floating gate of the transistor through the insulating film.

【0012】また、請求項3に記載した不揮発性半導体
記憶装置は、一端が列線に接続されゲートが第1の行線
に接続される選択用トランジスタと、この選択用トラン
ジスタの他端と基準電位との間に直列接続され、各々が
制御ゲート、浮遊ゲート、及びこの浮遊ゲートとチャネ
ル領域との間の全面に設けられたトンネル効果を起こし
得る膜厚の絶縁膜を有し、制御ゲートに第2の行線が接
続される複数のセルトランジスタとから成るメモリセル
がマトリックス状に配置されたメモリセルアレイと、
記メモリセルアレイを複数のブロックに分割するアレイ
分割トランジスタと、このアレイ分割トランジスタを選
択的に導通制御することによりプログラムを行なうメモ
リセルのブロックを指定する列デコーダと、上記各メモ
リセルを構成するセルトランジスタおよび選択用トラン
ジスタにそれぞれ上記第2の行線および上記第1の行線
を介してデコード信号を供給する行デコーダと、上記列
デコーダによって指定されたブロックにおける上記行デ
コーダによって選択されたセルトランジスタの電流通路
の一端に、上記書込みデータに応じた電圧を印加するこ
とにより、選択されたセルトランジスタの浮遊ゲートに
上記絶縁膜を介して電子を注入または放出させることに
よりプログラムを行なう書込み手段とを具備し、メモリ
セルのブロック単位でプログラムを行なうことを特徴と
する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device, wherein one end is connected to a column line and a gate is connected to a first row line; And a control gate, a floating gate, and an insulating film having a thickness capable of causing a tunnel effect provided on the entire surface between the floating gate and the channel region. A memory cell array in which memory cells each including a plurality of cell transistors connected to the second row line are arranged in a matrix ;
Array dividing the memory cell array into a plurality of blocks
Select the split transistor and this array split transistor.
Memo to program by selectively controlling conduction
A column decoder for specifying a block of a recell; a row decoder for supplying a decode signal to the cell transistor and the selection transistor constituting each of the memory cells via the second row line and the first row line, respectively; Above row
A current path of a cell transistor selected by the row decoder in a block specified by the decoder;
Write means for applying a voltage corresponding to the write data to one end of the cell transistor to inject or emit electrons to the floating gate of the selected cell transistor through the insulating film, thereby performing programming . memory
It is characterized in that programming is performed in units of cell blocks .

【0013】[0013]

【作用】上記のような構成によれば、選択用トランジス
タを複数のセルトランジスタで共用できるので、メモリ
セルをほぼ1つのセルトランジスタで形成できることに
なり、セルサイズを縮小して低コスト化が図れる。
According to the above configuration, since the selection transistor can be shared by a plurality of cell transistors, the memory cell can be formed by almost one cell transistor, and the cell size can be reduced and the cost can be reduced. .

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1はメモリセル部とその周辺回路部
とを示すもので、データ入力回路25の出力Dは、一端が
高電圧電源Vp に接続されたNチャネル型MOSトラン
ジスタ26のゲートに供給される。このトランジスタ26の
他端と接地点(基準電位)間には選択用トランジスタS
TおよびセルトランジスタCT1 〜CT4 が直列接続さ
れる。上記選択用トランジスタSTのゲートにはセルト
ランジスタCT1 〜CT4を選択するための信号X1 が
供給され、上記セルトランジスタCT1 〜CT4 の制御
ゲートにはそれぞれ、これらのセルトランジスタCT1
〜CT4 を選択するための信号W1 〜W4 が供給され
る。上記トランジスタ26と選択用トランジスタSTとの
接続点(ノードN1 )には、読出し時に“1”レベル、
プログラム時に“0”レベルとなる信号Rで導通制御さ
れるNチャネル型MOSトランジスタ27の一端が接続さ
れ、このトランジスタ27の他端にはデータ検出回路28の
入力端が接続される。また、このデータ検出回路28の入
力端側ノードN2 と電源V間には、ゲートがこのノード
N2 に接続されたPチャネル型のMOSトランジスタ29
が読出し時の負荷として接続されて成る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a memory cell section and its peripheral circuit section. An output D of a data input circuit 25 is supplied to the gate of an N-channel MOS transistor 26 whose one end is connected to a high voltage power supply Vp. A selection transistor S is connected between the other end of the transistor 26 and a ground point (reference potential).
T and cell transistors CT1 to CT4 are connected in series. A signal X1 for selecting the cell transistors CT1 to CT4 is supplied to the gate of the selection transistor ST, and the control gates of the cell transistors CT1 to CT4 are respectively connected to the cell transistors CT1 to CT4.
Signals W1 to W4 for selecting .about.CT4 are supplied. At the connection point (node N1) between the transistor 26 and the selection transistor ST, "1" level is set at the time of reading.
One end of an N-channel MOS transistor 27, which is controlled to be conductive by a signal R which becomes "0" level at the time of programming, is connected, and the other end of the transistor 27 is connected to an input end of a data detection circuit 28. A P-channel MOS transistor 29 whose gate is connected to the node N2 is connected between the input side node N2 of the data detection circuit 28 and the power supply V.
Are connected as a load at the time of reading.

【0015】なお、ここでは便宜上選択用トランジスタ
STとセルトランジスタCT1 〜CT4 との組合わせを
メモリセルと称するが、このメモリセルは一般のものと
異なり、1つのメモリセルで4ビット(直列接続された
セルトランジスタの数に対応するビット数)のデータを
記憶するものであり、従来の4つのメモリセルと等価な
ものである。
Here, for convenience, the combination of the selection transistor ST and the cell transistors CT1 to CT4 is referred to as a memory cell. Unlike a general memory cell, this memory cell is composed of four bits (serial connection) in one memory cell. (The number of bits corresponding to the number of cell transistors used), and is equivalent to four conventional memory cells.

【0016】次に、上記のような構成において動作を説
明する。図2は、上記図1の回路におけるプログラム時
の各信号のタイミングチャートである。まず、信号Rを
“0”レベルに設定してトランジスタ27をオフ状態と
し、時刻t0 において信号X1およびW1 〜W4 を高電
圧レベルに設定し、従来と同様にして後述する図4及び
図5に示すセルトランジスタの薄い酸化膜(膜厚100
オングストローム程度)33を介して、セルトランジスタ
CT1 〜CT4 の浮遊ゲートに電子を注入する。次の時
刻t1 〜t4 のタイミングで上記信号W4 〜W1 を順次
0Vに設定する。これらの信号W1 〜W4 を0Vに設定
した時、データ入力回路25から出力されるデータDが
“1”レベルであればトランジスタ26がオン状態とな
り、高電圧電源Vp からこのトランジスタ26および選択
用トランジスタSTを介して対応するセルトランジスタ
のドレインに高電圧が印加され、トンネル効果によって
浮遊ゲートから電子が放出される。図2では信号W3 お
よびW1 を0Vに設定した時に、データDが“1”レベ
ルとなっているので(時刻t2 〜t3 ,時刻t4 〜t5
)、セルトランジスタCT3 およびセルトランジスタ
CT1 の浮遊ゲートに注入された電子が放出される。こ
こで重要なのは、制御ゲートに0V、ドレインに高電圧
を印加することではなく、トンネル効果が起こる領域の
電界の強さであつて、各セルトランジスタに選択的にト
ンネル効果が生ずる電界を印加することで、各セルトラ
ンジスタに選択的にデータをプログラムする。例えば、
セルトランジスタCT4 は、時刻t1 以降において、ト
ンネル効果が起こる領域ではトンネル効果が生ずる電界
とはならないので、浮遊ゲートの電子の授受は行われな
い。
Next, the operation of the above configuration will be described. FIG. 2 is a timing chart of each signal at the time of programming in the circuit of FIG. First, the signal R is set to the "0" level to turn off the transistor 27, and at time t0, the signals X1 and W1 to W4 are set to the high voltage level. The thin oxide film of the cell transistor shown (film thickness 100
Electrons are injected into the floating gates of the cell transistors CT1 to CT4 via the 3333. The signals W4 to W1 are sequentially set to 0 V at the next timings t1 to t4. When these signals W1 to W4 are set to 0V, if the data D output from the data input circuit 25 is at "1" level, the transistor 26 is turned on, and the transistor 26 and the selection transistor are switched from the high voltage power supply Vp. A high voltage is applied to the drain of the corresponding cell transistor via ST, and electrons are emitted from the floating gate by the tunnel effect. In FIG. 2, when the signals W3 and W1 are set to 0V, the data D is at the "1" level (time t2 to t3, time t4 to t5).
), The electrons injected into the floating gates of the cell transistors CT3 and CT1 are released. What is important here is not the application of 0 V to the control gate and the application of a high voltage to the drain, but the strength of the electric field in the region where the tunnel effect occurs. Thus, data is selectively programmed in each cell transistor. For example,
Since the cell transistor CT4 does not become an electric field where the tunnel effect occurs in the region where the tunnel effect occurs after the time t1, no electron is exchanged with the floating gate.

【0017】時刻t0 〜t1 間において、セルトランジ
スタCT1 〜CT4 の浮遊ゲートに注入された電子は、
時刻t1 〜t2 間、時刻t2 〜t3 間、時刻t3 〜t4
間、及び時刻t4 〜t5 間にデータDが“1”レベルか
“0”レベルかに応じてセルトランジスタCT1 〜CT
4 の浮遊ゲートから電子を放出するか否かによってプロ
グラムが行われる。
Between times t0 and t1, the electrons injected into the floating gates of the cell transistors CT1 to CT4 are:
Between times t1 and t2, between times t2 and t3, and between times t3 and t4
Cell transistors CT1 to CT1 depending on whether data D is at "1" level or "0" level during time t4 to t5.
The program is performed depending on whether or not electrons are emitted from the floating gate of FIG.

【0018】時刻t1 〜t2 間のタイミングでは、信号
X1 およびW1 〜W3 が高電圧レベルに設定され、選択
トランジスタSTおよびセルトランジスタCT1 〜CT
3 はオンする。この時、信号W4 は0Vに設定され、更
にデータDは“0”レベルであるので、トランジスタ26
はオフしており、セルトランジスタCT4 には高電圧は
印加されないので、このセルトランジスタCT4 の浮遊
ゲートに注入された電子は放出されない。
At the timing between times t1 and t2, signals X1 and W1 through W3 are set to the high voltage level, and selection transistor ST and cell transistors CT1 through CT2 are set.
3 turns on. At this time, the signal W4 is set to 0 V, and the data D is at the "0" level.
Is off, and no high voltage is applied to the cell transistor CT4, so that the electrons injected into the floating gate of the cell transistor CT4 are not emitted.

【0019】時刻t2 〜t3 間のタイミングでは、信号
X1 およびW1 ,W2 が高電圧レベルに設定され、選択
トランジスタSTおよびセルトランジスタCT1 ,CT
2 はオンする。この時、信号W3 は0Vに設定され、更
にデータDは“1”レベルであるので、トランジスタ26
がオンし、セルトランジスタCT3 に高電圧が印加され
る。この時、セルトランジスタCT3 の制御ゲートに
は、0Vが印加されているので、薄い絶縁膜に加わる電
界が大きくなってトンネル効果が起こり、このセルトラ
ンジスタCT3 の浮遊ゲートに注入された電子が放出さ
れる。この際、トランジスタ26とセルトランジスタCT
4 との間には上記セルトランジスタCT3が存在してい
るので、セルトランジスタCT4 に高電圧が加わること
はなく、セルトランジスタCT3 に対してのみプログラ
ムが行なわれる。
At the timing between times t2 and t3, the signals X1 and W1 and W2 are set to the high voltage level, and the selection transistor ST and the cell transistors CT1 and CT3 are set.
2 turns on. At this time, the signal W3 is set to 0 V and the data D is at the "1" level.
Is turned on, and a high voltage is applied to the cell transistor CT3. At this time, since 0 V is applied to the control gate of the cell transistor CT3, the electric field applied to the thin insulating film increases, causing a tunnel effect, and the electrons injected into the floating gate of the cell transistor CT3 are emitted. You. At this time, the transistor 26 and the cell transistor CT
Since the cell transistor CT3 exists between the cell transistor CT4 and the cell transistor CT4, a high voltage is not applied to the cell transistor CT4, and programming is performed only on the cell transistor CT3.

【0020】時刻t3 〜t4 間のタイミングでは、信号
X1 およびW1 が高電圧レベル、信号W2 〜W4 が0V
に設定される。この時、データDは“0”レベルである
ので、トランジスタ26はオフし、セルトランジスタCT
2 には高電圧は印加されないので、このセルトランジス
タCT2 の浮遊ゲートに注入された電子は放出されな
い。
At the timing between times t3 and t4, signals X1 and W1 are at high voltage levels and signals W2 through W4 are at 0V.
Is set to At this time, since the data D is at the “0” level, the transistor 26 is turned off and the cell transistor CT is turned off.
Since no high voltage is applied to 2, the electrons injected into the floating gate of this cell transistor CT2 are not emitted.

【0021】時刻t4 〜t5 間のタイミングでは、信号
X1 が高電圧レベル、信号W1 〜W4 が0Vに設定さ
れ、選択トランジスタSTはオンしている。この時、デ
ータDは“1”レベルであるので、トランジスタ26はオ
ンし、セルトランジスタCT1に高電圧が印加されるの
で、薄い絶縁膜に加わる電界が大きくなってトンネル効
果が起こり、このセルトランジスタCT1 の浮遊ゲート
に注入された電子が放出される。この際、トランジスタ
26とセルトランジスタCT2 〜CT4 との間には、上記
セルトランジスタCT1 が存在しているので、セルトラ
ンジスタCT2 〜CT4 に高電圧が加わることはなく、
セルトランジスタCT1 に対してのみプログラムが行な
われる。
At the timing between times t4 and t5, the signal X1 is set to the high voltage level, the signals W1 to W4 are set to 0V, and the selection transistor ST is turned on. At this time, since the data D is at the "1" level, the transistor 26 is turned on, and a high voltage is applied to the cell transistor CT1, so that the electric field applied to the thin insulating film becomes large and a tunnel effect occurs. The electrons injected into the floating gate of CT1 are emitted. At this time, the transistor
Since the cell transistor CT1 exists between the cell transistor CT2 and the cell transistors CT2 to CT4, no high voltage is applied to the cell transistors CT2 to CT4.
Programming is performed only on cell transistor CT1.

【0022】一方、データの読出し時には、信号Rおよ
びX1 を“1”レベルに設定するとともに、読出したい
セルトランジスタの制御ゲートを0Vに設定する。この
時、他のセルトランジスタのゲートは“1”レベルに設
定する。図3のタイミングチャートは、セルトランジス
タCT4 〜CT1 から順次データを読出す場合のもの
で、時刻t0 ,t1 間にセルトランジスタCT4 から、
時刻t1 ,t2 間にセルトランジスタCT3 から、時刻
t2 ,t3 間にセルトランジスタCT2 から、時刻t3
,t4 間にセルトランジスタCT1 からそれぞれデー
タを読出す。今、信号W1 を0Vに、信号W2 〜W4 を
“1”レベルに設定したとすると、セルトランジスタC
T1 からデータが読出される。前述したようにプログラ
ムを行なったものとすると、セルトランジスタCT1 の
浮遊ゲートからは電子が放出されているため、その閾値
電圧は負になっており信号W1 が0Vでもオンする。他
のセルトランジスタCT2 〜CT4 の制御ゲートは
“1”レベルであるのでオン状態である。よって、全て
のセルトランジスタCT1 〜CT4 がオン状態となり、
ノードN2 の電位が低下する。これをデータ検出回路28
で検出してセルトランジスタCT1 からデータを読出
す。また、信号W2 が0VとなってセルトランジスタC
T2 が選択された場合は、このセルトランジスタCT2
には電子が注入されたままであるので、制御ゲートが0
Vであればオフ状態となる。よって、ノードN2はトラ
ンジスタ29によって充電され、これをデータ検出回路28
によって検出する。なお、電子が注入された状態でのセ
ルトランジスタCT1 〜CT4 の閾値電圧は、その制御
ゲートが“1”レベルになった時にオン状態となるよう
に設定する必要がある。
On the other hand, when reading data, signals R and X1 are set to "1" level, and the control gate of the cell transistor to be read is set to 0V. At this time, the gates of the other cell transistors are set to "1" level. The timing chart of FIG. 3 shows a case where data is sequentially read from the cell transistors CT4 to CT1, and between the time t0 and t1, the data is read from the cell transistor CT4.
From the cell transistor CT3 between the times t1 and t2, and from the cell transistor CT2 between the times t2 and t3, the time t3
, T4, data is read from the cell transistor CT1. Now, assuming that the signal W1 is set to 0V and the signals W2 to W4 are set to "1" level, the cell transistor C
Data is read from T1. If the programming is performed as described above, since electrons are emitted from the floating gate of the cell transistor CT1, the threshold voltage thereof is negative and the threshold voltage is turned on even when the signal W1 is 0V. The control gates of the other cell transistors CT2 to CT4 are at the "1" level and are on. Therefore, all the cell transistors CT1 to CT4 are turned on,
The potential of the node N2 drops. This is used as the data detection circuit 28
To read data from the cell transistor CT1. Also, the signal W2 becomes 0V and the cell transistor C
When T2 is selected, the cell transistor CT2
Since the electrons are still injected into the
If it is V, it is turned off. Therefore, the node N2 is charged by the transistor 29, which is connected to the data detection circuit 28.
To detect. Note that the threshold voltages of the cell transistors CT1 to CT4 in the state where electrons are injected need to be set so as to be turned on when the control gates thereof become "1" level.

【0023】図4(a)〜(c)は、前記図1における
セルトランジスタCT1 〜CT4 に適したトランジスタ
の構成例を示すもので、チャネル領域上の絶縁膜の一部
を100オングストローム程度の薄い酸化膜で形成して
セルサイズを縮小したものである。(a)図はパターン
平面図、(b)図は(a)図のB−B´線に沿った断面
図、(c)図は(a)図のC−C´線に沿った断面図
で、30はP型シリコン基板、31,32はN+ 型のソース,
ドレイン領域、33は薄い酸化膜、34は浮遊ゲート、35は
制御ゲートである。
FIGS. 4A to 4C show an example of the structure of a transistor suitable for the cell transistors CT1 to CT4 shown in FIG. 1. A part of the insulating film on the channel region is made as thin as about 100 Å. It is formed of an oxide film to reduce the cell size. (A) is a plan view of the pattern, (b) is a cross-sectional view taken along line BB 'of (a), and (c) is a cross-sectional view taken along line CC' of (a). Where 30 is a P-type silicon substrate, 31 and 32 are N + -type sources,
The drain region, 33 is a thin oxide film, 34 is a floating gate, and 35 is a control gate.

【0024】図5(a),(b)は、前記図1における
セルトランジスタCT1 〜CT4 に適した他の構成例を
示すもので、チャネル領域上の全部の絶縁膜を100オ
ングストローム程度の薄い酸化膜33で形成している。図
5において前記図4と同一部分には同じ符号を付してお
り、(a)図はパターン平面図、(b)図は(a)図の
C−C´線に沿った断面図である。
FIGS. 5A and 5B show another example of a structure suitable for the cell transistors CT1 to CT4 in FIG. 1. All the insulating films on the channel region are thinly oxidized to about 100 angstroms. The film 33 is formed. 5, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, FIG. 5 (a) is a plan view of the pattern, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along line CC 'of FIG. .

【0025】図6(a),(b)は、前記図1における
セルトランジスタCT1 〜CT4 に適した更に他の構成
例を示すもので、チャネル領域の一部がディプレッショ
ン型トランジスタになっている。(a)図はパターン平
面図、(b)図は(a)図のB−B´線に沿った断面図
である。このような構成では、電子の注入量が多すぎて
制御ゲートに“1”レベルの信号が供給されてもセルト
ランジスタがオンしない閾値電圧になった場合でも、N
- 型の不純物領域36によってソース,ドレイン領域31,
32間がつながっているため電流が流れる。このような構
成のセルトランジスタからのデータの読出しは、制御ゲ
ートに“0”レベルの電位が印加された時、浮遊ゲート
に電子が注入されているか否かで生ずる電流量の違いを
検出することによって行なう。
FIGS. 6A and 6B show still another example of the structure suitable for the cell transistors CT1 to CT4 in FIG. 1, and a part of the channel region is a depletion type transistor. (A) is a plan view of the pattern, and (b) is a cross-sectional view taken along line BB 'of (a). In such a configuration, even if the amount of injected electrons is too large and the cell transistor has a threshold voltage at which the cell transistor is not turned on even when a signal of the “1” level is supplied to the control gate, the N voltage is not increased.
The source / drain regions 31,
Since 32 is connected, current flows. In reading data from the cell transistor having such a configuration, when a potential of "0" level is applied to the control gate, a difference in the amount of current caused by whether or not electrons are injected into the floating gate is detected. Performed by

【0026】図7は、前述したメモリセルをマトリック
ス状に配置して構成した不揮発性半導体記憶装置の構成
例を示している。図7において、37は行デコーダ、38は
第1の列デコーダ、39は第2の列デコーダであり、デー
タ入出力線IO1 〜IO8 にはそれぞれ前記図1におけ
る一点鎖線で囲んだ回路が接続される。上記行デコーダ
37は、信号X1 ,X2 ,…、信号W11,W12,…,W1
n、信号W21,W22,…,W2n、を出力してメモリセル
アレイの行方向を選択するものである。また、上記列デ
コーダ38は、信号Y1 ,Y2 ,…,Ym を出力して列選
択MOSトランジスタQ1 〜Qm を選択的に導通制御す
ることによりメモリセルブロックB1 〜Bm の中の1つ
にデータ入出力線IO1 〜IO8 を介してプログラムす
るデータを供給、あるいは読出しデータを導出するため
のものである。一方、上記列デコーダ39は、信号Z2 〜
Zm を出力してディプレッション型のアレイ分割MOS
トランジスタQD2 〜QDm を選択的に導通制御するこ
とによりプログラム時にメモリセルブロックB1 〜Bm
を順次指定するためのものである。
FIG. 7 shows a configuration example of a nonvolatile semiconductor memory device in which the above-mentioned memory cells are arranged in a matrix. In FIG. 7, reference numeral 37 denotes a row decoder, 38 denotes a first column decoder, and 39 denotes a second column decoder. Data input / output lines IO1 to IO8 are connected to circuits surrounded by a dashed line in FIG. You. The above row decoder
37 are signals X1, X2,..., Signals W11, W12,.
n, signals W21, W22,..., W2n are output to select the row direction of the memory cell array. The column decoder 38 outputs signals Y1, Y2,..., Ym to selectively control conduction of the column selection MOS transistors Q1 to Qm, thereby inputting data to one of the memory cell blocks B1 to Bm. This is for supplying data to be programmed via output lines IO1 to IO8, or for deriving read data. On the other hand, the column decoder 39 outputs signals Z2 to Z2.
Outputs Zm and outputs depletion type MOS
By selectively controlling the conduction of the transistors QD2 to QDm, the memory cell blocks B1 to Bm are programmed.
Are sequentially specified.

【0027】上記のような構成において、プログラムは
行デコーダ27から遠い位置のメモリセルから行なわれ
る。図8はこのプログラム時の各信号のタイミングチャ
ートである。すなわち、メモリセルブロックBm の信号
線X1 に接続されたメモリセルからプログラムされる。
このプログラムの際には、信号X1 ,Ym ,Z2 〜Zm
として高電圧を印加する。この状態で、まず信号W11〜
W1nを高電圧に設定して全てのセルトランジスタの浮遊
ゲートに電子を注入する。次に、信号W1nからW11に向
かって順次“0”レベルに設定して行く。この際、制御
ゲートが“0”レベルの状態でプログラムデータがデー
タ入出力線IO1 〜IO8 、列選択トランジスタQm 、
および選択用トランジスタSTm をそれぞれ介してドレ
インに高電圧が印加された時のみ電子が放出され、個々
のセルトランジスタにデータがプログラムされる。
In the above configuration, programming is performed from a memory cell located far from row decoder 27. FIG. 8 is a timing chart of each signal at the time of this programming. That is, programming is performed from the memory cells connected to the signal line X1 of the memory cell block Bm.
In this program, the signals X1, Ym, Z2 to Zm
And a high voltage is applied. In this state, first, the signals W11 to W11 are output.
With W1n set to a high voltage, electrons are injected into the floating gates of all cell transistors. Next, the signals are sequentially set to "0" level from the signal W1n to the signal W11. At this time, when the control gate is at the "0" level, the program data is transferred to the data input / output lines IO1 to IO8, the column selection transistors Qm
Electrons are emitted only when a high voltage is applied to the drain via the selection transistor STm, and data is programmed in each cell transistor.

【0028】図9は、読み出し時のタイミングチャート
を示しており、選択するメモリセルに対応した信号X,
Yが“1”レベルとなる。また、選択したメモリセルの
各セルトランジスタに対応する信号W11〜W1nの中の1
つが“0”レベルとなり、非選択のセルトランジスタの
制御ゲートは全て“1”レベルとなる。これによって、
前記図1の場合と同様にデータが読出される。
FIG. 9 shows a timing chart at the time of reading, in which signals X, X corresponding to a selected memory cell are shown.
Y becomes "1" level. Also, one of the signals W11 to W1n corresponding to each cell transistor of the selected memory cell is selected.
One is at the “0” level, and the control gates of the unselected cell transistors are all at the “1” level. by this,
Data is read out as in the case of FIG.

【0029】図10は、上記信号W11〜W1nのレベルを
真理値表にまとめたもので、入力されるデータIが
“1”レベルの時信号W11〜W1nは全て“1”レベルと
なってセルトランジスタの浮遊ゲートに電子が注入され
る。また、データIが“0”レベルでRが“0”レベル
の時は個々にプログラムが行なわれ、Rが“1”レベル
の時はデータが読み出される。
FIG. 10 summarizes the levels of the signals W11 to W1n in a truth table. When the input data I is at the "1" level, the signals W11 to W1n are all at the "1" level and the cell Electrons are injected into the floating gate of the transistor. When the data I is at the "0" level and the R is at the "0" level, programming is performed individually, and when the R is at the "1" level, the data is read.

【0030】図11は、読出し時の各信号X1 ,X2 ,
W11〜W14、およびW21〜W24の真理値表を3つのアド
レスA0 〜A2 の場合について示している。なお、この
例では、読出し時、例えばX1 =0ならば信号W11〜W
14を全て“0”レベルにしたが、これはX1 =1の時と
同じようにW11〜W14の内の1つを“0”レベルにして
も良い。
FIG. 11 shows each signal X1, X2,
The truth tables of W11 to W14 and W21 to W24 are shown for three addresses A0 to A2. In this example, at the time of reading, for example, if X1 = 0, the signals W11-W
Although all 14 are set to the "0" level, one of W11 to W14 may be set to the "0" level as in the case of X1 = 1.

【0031】図12は、この発明の他の実施例を示すも
ので、前記図1におけるセルトランジスタCT4 と接地
点間にプログラム時に“0”レベル、読出し時に“1”
レベルとなる信号φで導通制御されるNチャネル型のM
OSトランジスタ40を設けたものである。図12におい
て、前記図1と同一構成部分には同じ符号を付してその
詳細な説明は省略する。このような構成によれば、プロ
グラム時にドレインに高電圧が印加された時、セルトラ
ンジスタCT1 〜CT4 からのリーク電流があったとし
てもこのリーク電流をトランジスタ40で遮断できるの
で、ドレイン電位の低下を防いでプログラム特性の悪化
を防止できる。なお、このトランジスタ40は複数のセル
ブロックで共用しても良い。
FIG. 12 shows another embodiment of the present invention, in which "0" level is applied between the cell transistor CT4 and the ground point in FIG. 1 during programming and "1" during reading.
N-channel type M whose conduction is controlled by the signal φ which becomes the level
An OS transistor 40 is provided. 12, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. According to such a configuration, when a high voltage is applied to the drain at the time of programming, even if there is a leak current from the cell transistors CT1 to CT4, this leak current can be cut off by the transistor 40. Thus, deterioration of the program characteristics can be prevented. The transistor 40 may be shared by a plurality of cell blocks.

【0032】図13は、前記図1の回路をマトリックス
状に形成する際の他の構成例を示している。この回路
は、前記図7のメモリセルブロックB1 〜Bm の1つの
ブロックに対応しており、このような構成ではセルトラ
ンジスタの制御ゲートに信号X1 ,X2 ,…で制御され
るMOSトランジスタQT1 ,QT2 ,…を設け、これ
らのトランジスタQT1 ,QT2 ,…を介して信号を入
力しているので、信号W11,W12,…と対応するメモリ
ブロックへ入力されるところの信号Z2 ,Z3 ,…,Z
m 等と論理を取って対応するメモリブロックへ入力され
る信号W1n1 ,…,W121 ,W111 が高電圧になるよう
にしてやれば、どのメモリブロックからでも自由にプロ
グラムできる。この際、アルミの2層配線を用い、信号
W111 ,W121 ,…,W1n1 を2層目のアルミ配線で配
線すれば、信号W111 ,W121 ,…,W1n1 の配線を増
やしたことによるチップサイズの増加は少なくて済む。
FIG. 13 shows another configuration example when the circuit of FIG. 1 is formed in a matrix. This circuit corresponds to one of the memory cell blocks B1 to Bm shown in FIG. 7. In such a configuration, the MOS transistors QT1, QT2 controlled by signals X1, X2,. ,.., And the signals are input via these transistors QT1, QT2,..., The signals Z2, Z3,.
If the signals W1n1,..., W121 and W111 inputted to the corresponding memory blocks by taking logic with m etc. are set to a high voltage, it is possible to freely program from any memory block. At this time, if the signals W111, W121,..., W1n1 are wired by the aluminum wiring of the second layer using a two-layer aluminum wiring, the chip size is increased by increasing the wiring of the signals W111, W121,. Need less.

【0033】また、各列線毎にラッチ回路を設けてお
き、これらのラッチ回路に書込むべきデータをラッチす
るようにし、1行分のメモリセルのラッチされたデータ
に基づいて各列線の電位を高電位にしたり0Vにしたり
すれば、1行分の全列線のメモリセルを全てプログラム
出来るので、前記図7に示したアレイ分割MOSトラン
ジスタQD2 〜QDm を省略することが出来る。
A latch circuit is provided for each column line, and data to be written into these latch circuits is latched. Based on the latched data of the memory cells for one row, a latch circuit is provided for each column line. If the potential is set to a high potential or 0 V, all the memory cells of all the column lines for one row can be programmed, so that the array dividing MOS transistors QD2 to QDm shown in FIG. 7 can be omitted.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
電気的にデータの書換えが可能でありながらメモリセル
サイズを小さくでき、低コスト化が図れる不揮発性半導
体記憶装置が得られる。
As described above, according to the present invention,
A nonvolatile semiconductor memory device in which the size of a memory cell can be reduced while data can be electrically rewritten and cost reduction can be achieved.

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

【図1】この発明の一実施例に係わる不揮発性半導体記
憶装置について説明するための図。
FIG. 1 is a view for explaining a nonvolatile semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention;

【図2】上記図1の回路の動作を説明するためのタイミ
ングチャート。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 1;

【図3】上記図1の回路の動作を説明するためのタイミ
ングチャート。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 1;

【図4】上記図1の回路におけるセルトランジスタの構
成例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a cell transistor in the circuit of FIG. 1;

【図5】上記図1の回路におけるセルトランジスタの構
成例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a cell transistor in the circuit of FIG. 1;

【図6】上記図1の回路におけるセルトランジスタの構
成例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a cell transistor in the circuit of FIG. 1;

【図7】上記図1のセルトランジスタをマトリックス状
に配置して形成したメモリの構成例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a memory formed by arranging the cell transistors of FIG. 1 in a matrix.

【図8】上記図7の回路の動作を説明するためのタイミ
ングチャート。
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 7;

【図9】上記図7の回路の動作を説明するためのタイミ
ングチャート。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 7;

【図10】上記図7の回路における各信号のレベルを示
す図。
FIG. 10 is a diagram showing the level of each signal in the circuit of FIG. 7;

【図11】上記図7の回路における各信号のレベルを示
す図。
FIG. 11 is a diagram showing the level of each signal in the circuit of FIG. 7;

【図12】この発明の他の実施例について説明するため
の図。
FIG. 12 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.

【図13】この発明の他の実施例について説明するため
の図。
FIG. 13 is a view for explaining another embodiment of the present invention.

【図14】セルトランジスタのシンボルを示す図。FIG. 14 is a diagram showing a symbol of a cell transistor.

【図15】上記図14に示したセルトランジスタの制御
ゲート電圧−ドレイン電流特性を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a control gate voltage-drain current characteristic of the cell transistor shown in FIG. 14;

【図16】上記図14のセルトランジスタを用いて構成
したEEPROMの回路構成例を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a circuit configuration example of an EEPROM configured using the cell transistors of FIG. 14;

【図17】上記図16の回路のパターン構成例を示す
図。
FIG. 17 is a diagram showing an example of a pattern configuration of the circuit of FIG. 16;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ST…選択用トランジスタ、CT1 〜CT4 …セルトラ
ンジスタ、40…プログラム時に遮断されるトランジス
タ、37…行デコーダ、IO1 〜IO8 …データ入出力
線、Q1 〜Qm …列選択トランジスタ、38…第1の列デ
コーダ、QD2 〜QDm …アレイ分割トランジスタ、39
…第2の列デコーダ、QT1 ,QT2 ,……トランジス
タ。
ST: selection transistor, CT1 to CT4: cell transistor, 40: transistor cut off during programming, 37: row decoder, IO1 to IO8: data input / output line, Q1 to Qm: column selection transistor, 38: first column Decoders, QD2 to QDm ... array dividing transistors, 39
... Second column decoder, QT1, QT2,.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 各々が制御ゲート、浮遊ゲート、及びこ
の浮遊ゲートとチャネル領域との間の全面に設けられた
トンネル効果を起こし得る膜厚の絶縁膜を有し、電流通
路が直列接続された複数のセルトランジスタ、及びこれ
直列接続された複数のセルトランジスタの一端に接続
され、これら直列接続された複数のセルトランジスタを
一括して選択する選択用トランジスタを備えるメモリセ
ルと、上記選択用トランジスタで一括して選択された
数のセルトランジスタを個々に選択する選択手段と、
込みデータをラッチするラッチ手段を含み、このラッチ
手段にラッチされた書込みデータに基づいて、上記選択
手段によって選択されたセルトランジスタの電流通路の
一端に、上記選択用トランジスタを介して上記書込みデ
ータに応じた電圧を印加することにより、上記浮遊ゲー
トに上記絶縁膜を介して電子を注入または放出させるこ
とによりプログラムを行なう書込み手段とを具備するこ
とを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
1. A semiconductor device comprising: a control gate; a floating gate; and an insulating film having a thickness capable of causing a tunnel effect provided on an entire surface between the floating gate and a channel region, and a current path connected in series. Connected to one end of a plurality of cell transistors and a plurality of cell transistors connected in series
And a plurality of these cell transistors connected in series.
A memory cell comprising a selection transistor for selecting collectively, selecting means for selecting individually cell transistors of multiple <br/> number selected collectively by the selection transistor, writing
Latch means for latching embedded data,
The current path of the cell transistor selected by the selection means based on the write data latched by the means.
At one end, by applying a voltage corresponding to the write data via the selection transistor comprises a writing means for performing a program by injecting or emitting electrons through the insulating film on the floating gate A nonvolatile semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 一端が列線に接続されゲートが第1の行
線に接続される選択用トランジスタと、この選択用トラ
ンジスタの他端と基準電位との間に直列接続され、各々
が制御ゲート、浮遊ゲート、及びこの浮遊ゲートとチャ
ネル領域との間の全面に設けられたトンネル効果を起こ
し得る膜厚の絶縁膜を有し、制御ゲートに第2の行線が
接続される複数のセルトランジスタとから成るメモリセ
ルがマトリックス状に配置されたメモリセルアレイと、
上記各メモリセルを構成するセルトランジスタおよび選
択用トランジスタにそれぞれ上記第2の行線および上記
第1の行線を介してデコード信号を供給する行デコーダ
と、前記メモリセルアレイの列毎に書込みデータをラッ
チするラッチ手段を備え、このラッチ手段にラッチされ
た1行分の書込みデータに基づいて、上記行デコーダに
よって選択されたセルトランジスタの電流通路の一端
に、上記書込みデータに応じた電圧を印加することによ
り、選択されたセルトランジスタの浮遊ゲートに上記絶
縁膜を介して電子を注入または放出させることによりプ
ログラムを行なう書込み手段とを具備することを特徴と
する不揮発性半導体記憶装置。
2. A selection transistor having one end connected to a column line and a gate connected to a first row line, and a series connection between the other end of the selection transistor and a reference potential, each of which is a control gate. , A floating gate, and a plurality of cell transistors provided on the entire surface between the floating gate and the channel region, the insulating film having a thickness capable of causing a tunnel effect, and the second row line being connected to the control gate. A memory cell array in which memory cells consisting of
A row decoder for supplying a decode signal to the cell transistor and the selection transistor constituting each of the memory cells via the second row line and the first row line, respectively; and writing data for each column of the memory cell array. Luck
Latch means for latching.
One end of the current path of the cell transistor selected by the row decoder based on the write data for one row
, By applying a voltage corresponding to the write data, characterized by comprising a writing means for performing a program by injecting or emitting electrons through the insulating film into the floating gate of the cell transistor selected Nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項3】 一端が列線に接続されゲートが第1の行
線に接続される選択用トランジスタと、この選択用トラ
ンジスタの他端と基準電位との間に直列接続 され、各々
が制御ゲート、浮遊ゲート、及びこの浮遊ゲートとチャ
ネル領域との間の全面に設けられたトンネル効果を起こ
し得る膜厚の絶縁膜を有し、制御ゲートに第2の行線が
接続される複数のセルトランジスタとから成るメモリセ
ルがマトリックス状に配置されたメモリセルアレイと、
上記メモリセルアレイを複数のブロックに分割するアレ
イ分割トランジスタと、このアレイ分割トランジスタを
選択的に導通制御することによりプログラムを行なうメ
モリセルのブロックを指定する列デコーダと、上記各メ
モリセルを構成するセルトランジスタおよび選択用トラ
ンジスタにそれぞれ上記第2の行線および上記第1の行
線を介してデコード信号を供給する行デコーダと、上記
列デコーダによって指定されたブロックにおける上記行
デコーダによって選択されたセルトランジスタの電流通
路の一端に、上記書込みデータに応じた電圧を印加する
ことにより、選択されたセルトランジスタの浮遊ゲート
に上記絶縁膜を介して電子を注入または放出させること
によりプログラムを行なう書込み手段とを具備し、メモ
リセルのブロック単位でプログラムを行なうことを特徴
とする不揮発性半導体記憶装置。
3. One end is connected to a column line and a gate is connected to a first row.
And a selection transistor connected to the line.
Connected in series between the other end of the transistor and the reference potential.
Are the control gate, the floating gate, and the floating gate
The tunnel effect provided on the entire surface between the
And the control gate has a second row line.
A memory cell comprising a plurality of connected cell transistors
Memory cell array in which memory cells are arranged in a matrix,
An array dividing transistors for dividing the memory cell array into a plurality of blocks, a column decoder for specifying a block of memory cells for performing a program by selectively conduction control the array divided transistors, each main
Cell transistors and selection transistors
The second row line and the first row respectively.
A row decoder for supplying a decode signal via a line,
The above row in the block specified by the column decoder
The current flow of the cell transistor selected by the decoder
A voltage corresponding to the write data is applied to one end of the path
The floating gate of the selected cell transistor
Injecting or emitting electrons through the insulating film
; And a writing means for performing a program with, characterized by performing the program in blocks of memory cells
The nonvolatile semiconductor memory device according to.
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