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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不揮発性記憶媒体に関し、特にメインメモリアレイと、付加メモリアレイとを直接連結させた不揮発性記憶媒体に関わる。
【0002】
【従来の技術】
最近の不揮発性記憶媒体は、従来のメインメモリアレイ以外に、いわゆる付加メモリアレイを含んでなる。付加メモリアレイはメインメモリアレイと完全に同様の構造であって、メインメモリアレイにおいて有効でないと認められる記憶エレメントの代替となるものである。よって、このような不揮発性記憶媒体は、メインメモリアレイの記憶エレメントを製造する場合、比較的大きな製造上の欠陥を許容することができるので、不揮発性記憶媒体全体の歩留まりを上げることができる。
【0003】
図1に従来の不揮発性記憶媒体10の構造を表わすブロック図を開示する。不揮発性記憶媒体10は半導体チップのベース(図示せず)に製造される。不揮発性記憶媒体10は周辺回路領域20と、メモリアレイ領域50とを含んでなり、メモリアレイ領域50にはメインメモリアレイ60と、付加メモリアレイ80とを含む。周辺回路領域20は、アドレスバッファ22と、メインメモリアレイ60内の記憶が有効でない記憶エレメントのアドレスアデータを保存するアドレサブル・メモリユニット24と、メインメモリアレイ接地線デコーダ26と、メインメモリアレイ60に対して電気的に接続する複数の接地線GLと、メインメモリビットラインデコーダ27と、付加メモリアレイ接地線デコーダ28と、付加メモリアレイ80に対して電気的に接続する複数の接地線RGLと、付加メモリアレイビットラインデコーダ29とを含む。
【0004】
それぞれのビットラインBL、RBLは、パス・トランジスタに対して電気的に接続し、メインメモリアレイビットラインデコーダ27は、パス・トランジスタのゲート電極に対して電気的に接続し、付加メモリアレイビットラインデコーダ29もパス・トランジスタのゲート電極に電気的に接続して、それぞれのビットラインBL、RBLをデータラインに電気的に接続させる。
【0005】
図2Aに従来の不揮発性記憶媒体10のメモリアレイ領域50の構造を説明し、図2Bに従来の不揮発性記憶媒体10のメモリアレイ領域50の回路を説明する。不揮発性記憶媒体10は半導体チップ40のベース部42上に設けられる。メモリアレイ50は、メインメモリアレイ60と、付加メモリアレイ80とを含み、さらに、メインメモリアレイ60と付加メモリアレイ80との間に設けられ、メインメモリアレイ60と付加メモリアレイ80を隔離するためのフィールド・オキサイド層70と、フィールド・オキサイド層70の両側に設けられフィールド・オキサイド層70の製造工程においてメインメモリアレイ60及び付加メモリアレイ80に対する影響が発生しないように隔離するための2つのダミーメモリとを含んでなる。
【0006】
メインメモリアレイ60はM本のビットラインBL1〜BLMと、M+1本の接地線GL1〜GLM+1と、複数のメモリセルを含んでなる。それぞれのメモリセルはソース54とドレイン56を備え、半導体チップ40のベース42内に形成し、ゲート極58をベース42上に形成する。それぞれの接地線GLは、メインメモリアレイ60内の所定の数のメモリセルのソース54に電気的に接続するとともに、それぞれのビットラインBLは、メインメモリアレイ60内の所定の数メモリセルのドレイン56に接続する。M+1本の接地線のうち、GL2〜GLMは両隣のメモリセルを操作するために用い、接地線GL2〜GLMは両隣のメモリセルと共用する。また接地線GL1及びGLM+1は隣接する片方のメモリセルしか操作できない。また、BL1〜BLMは両隣のメモリセルを操作するために用いる。即ち、ビットラインBL1〜BLM+1は両隣のメモリセルと共用する。
【0007】
付加メモリアレイ80は、N本のビットラインRBL1〜RBLNと、N+1本の接地線RGL1〜RGLN+1と、複数のメモリセルを含んでなる。それぞれのメモリセルはソース54とドレイン56を含み、半導体チップ40のベース42内に形成され、さらにゲート極58をベース42上に設ける。それぞれの接地線RGLは、付加メモリアレイ80内の所定の数のメモリセルのソース54に電気的に接続し、それぞれのビットラインRBLは、付加メモリアレイ80内の所定の数のメモリセルのドレイン56に電気的に接続する。N+1本の接地線のうち、RGL2〜RGLNは両隣のメモリセルを操作するために用いる。即ち、接地線RGL2〜GLNは両隣のメモリセルと共用する。また接地線RGL1及びRGLN +1は隣接する片方のメモリセルしか操作できない。またRBL1〜RBLNは両隣のメモリセルを操作するために用いる。即ち、ビットラインRBL1〜RBLMは両隣のメモリセルと共用する。
【0008】
図2Bに示すように、不揮発性記憶媒体10内のメモリセルM2に操作を実行する場合は、先に接地線GL2と、ビットラインBL1と、ワードラインWL1にアドレス配置をし、かつメモリセルのソース54と、ドレイン56と、及びゲート極58をそれぞれ別々に制御して、始めてメモリセルM2の操作を進行させることができる。アドレスバッファ22は、アドレス信号をアドレサブル・メモリユニット24と、メインメモリアレイ接地線デコーダ26と、メインメモリビットラインデコーダ27と、付加メモリアレイ接地線デコーダ28と、付加メモリアレイビットラインデコーダ29とに対して、それぞれアドレス信号を出力する。メインメモリアレイ接地線デコーダ26は、該アドレス信号に基づいて解読し、該接地線GL2にアドレス配置を行う。メインメモリアレイビットラインデコーダ27は、該アドレス信号に基づいて解読し、それぞれのパスゲートを起動(ターンオン)してアドレスビットラインBL1にアドレス配置を行う。ワードラインWL1のアドレス配置方法も同様の原理に基づき、類似した方法で行う。
【0009】
仮に伝送されるアドレス信号が、アドレサブル・メモリユニット24に保存したアドレスに符合する場合、アドレサブル・メモリユニット24は符合信号を発生して付加メモリアレイ接地線デコーダ28と、付加メモリアレイビットラインデコーダ29をターンオンする。付加メモリアレイ接地線デコーダ28は、アドレスバッファ22の出力するアドレス信号に基づいて解読を実行して付加接地線のアドレス配置を行う、付加メモリセルビットラインデコーダ29はアドレスバッファ22の出力するアドレス信号に基づいて解読し、それぞれのパスゲートをターンオンして付加ビットにアドレス配置を行う。
【0010】
従来の不揮発性記憶媒体10のメモリアレイ領域においては、主にメインメモリアレイ60と付加メモリアレイ80との間にフィールド・オキサイド層を設け、かつ該フィールド・オキサイド層の両側に2つのダミーメモリを設けることによって、メインメモリアレイ60と付加メモリアレイ80とを分離する。但し、フィールド・オキサイド層と、データを保存できないダミーメモリ72を設けることは、メモリアレイエリア50のレイアウト面積を増加することになる。このため半導体の製造において、サイズを縮小すべく設計する場合、該フィールド・オキサイド層とダミーメモリ72の占める面積を如何にして低減して、メモリアレイ領域のレイアウト面積の使用効率を高めるかが重要な課題となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、メモリアレイ領域のレイアウト面積の使用効率を高め、半導体のサイズを効果的に縮小することのできる不揮発性記憶媒体を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ね、メインメモリアレイと付加メモリアレイとを併合させた仮想接地アレイ構造の不揮発性記憶媒体の構造に着目し、この知見に基づいて本発明の開発に至った。
【0013】
即ち、本発明はメインメモリアレイと付加メモリアレイとを分離させるためのフィールド・オキサイド層と、ダミーメモリとを除去し、メインメモリアレイを直接付加メモリアレイに接続し、かつ仮想接地アレイ構造を採用した。該メインメモリアレイ領域と付加メモリアレイ領域とは、それぞれ複数のメモリセルと、複数ビットラインと、及び複数の接地線とを備え、その内のそれぞれのメモリセルは、いずれも半導体チップのベース内に形成された共用のソースと、共用のドレインとを備え、それぞれのビットラインは、該メインメモリアレイ、もしくは付加メモリアレイ内に所定の数設けられたメモリセルのドレインと電気的に接続する。また、それぞれの接地線は、該メインメモリアレイ、もしくは付加メモリアレイ内に所定の数設けられたメモリセルのソースと電気的に接続して構成する。
【0014】
本発明による不揮発性記憶媒体は、半導体チップのベースに設けられる不揮発性記憶媒体であって、メインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接連結する付加メモリアレイと、共用ソースとを備えてなる。該メインメモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられるソースとドレインを含んでなる少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続する少なくとも1以上のビットラインと、該メモリセルのソースに電気的に接続する少なくとも1以上の接地線とを備える。該付加メモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられる付加ソースと付加ドレインを含んでなる付加メモリセルと、該付加メモリセルの付加ドレインに電気的に接続する少なくとも1以上の付加ビットラインと、該付加メモリセルの付加ソースに電気的に接続する少なくとも1以上の付加接地線とを備え、該共用ソースは、該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接する位置におけるメインソース及び付加ソースとされる。
【0015】
前記不揮発性記憶媒体がさらに周辺回路領域を備え、該周辺回路領域には、前記メインメモリアレイの接地線に電気的に接続するメインメモリ接地線デコーダと、前記付加メモリアレイの付加接地線に電気的に接続する付加メモリ接地線デコーダと、少なくとも2本以上の信号伝送線を有し、かつ該信号伝送線の両端がそれぞれ該メインメモリ接地線デコーダと該付加メモリ接地線デコーダとに電気的に接続する。
【0016】
前記共用ソースが共用接地線に電気的に接続し、メインメモリ接地線デコーダが該共用接地線にアドレス配置を行う場合、該メインメモリ接地線デコーダが信号伝送線を介して該付加メモリ接地線デコーダに信号を伝送して該共用接地線の電圧を決定すると共に該共用接地線と、該付加メモリ接地線デコーダとの間の電気的接続が回路開放状態を形成するようにし、該付加メモリ接地線デコーダが該共用接地線にアドレス配置を行う場合、該付加メモリ接地線デコーダが他の信号伝送線を介して該メインメモリ接地線デコーダに信号を伝送して該共用接地線の電圧を決定し、且つ該共用接地線と、該メインメモリ接地線デコーダとの間の電気的接続が回路開放状態を形成するように構成する。
【0017】
前記メインメモリ接地線デコーダが、該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダを備えてなり、該サブ・デコーダはアドレス信号を受信する3入力NANDゲートと、インバータと、3モードインバータとを含んでなり、該インバーターの入力端は該3入力NANDゲートの出力端に電気的に接続し、該3モードインバーターの制御端は該付加接地線デコーダ内において該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダの4入力NANDゲートの出力端に電気的に接続する。該付加メモリ接地線デコーダ内において、該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダは、アドレス信号と符合信号とを受信する4入力NANDゲートと、インバータと、3モードインバータとを含んでなり、該インバーターの入力端は該4入力NANDゲートの出力端に電気的に接続し、該3モードインバーターの制御端は該メインメモリ接地線デコーダ内において該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダの3入力NANDゲートの出力端に電気的に接続する。
【0018】
前記共用ソースが該共用接地線に電気的に接続し、該メインメモリ接地線デコーダが該共用接地線にアドレス配置を行う場合、該メインメモリ接地線デコーダが信号伝送線を介して信号を該付加メモリ接地線デコーダに伝送して該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダがいずれも選択され、且つ同等の電圧を出力する。該付加メモリ接地線デコーダが該共用接地線にアドレス配置を行う場合、該付加メモリ接地線デコーダが信号伝送線を介して信号を該メインメモリ接地線デコーダに伝送して該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダがいずれも選択され、且つ同等の電圧を出力する。
【0019】
前記メインメモリ接地線デコーダが該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダを備えてなり、該サブ・デコーダはアドレス信号を受信する3入力NANDゲートと、2入力NANDゲートと、インバータとを含んでなり、該2入力NANDゲートの1入力端は該3入力NANDゲートの出力端に電気的に接続し、該2入力NANDゲートの他の入力端は付加接地線デコーダ内において該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダのNANDゲートの出力端に電気的に接続する。該付加メモリ接地線デコーダ内において、該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダは、アドレス信号と符合信号とを受信する4入力NANDゲートと、2入力NANDゲートと、インバータとを含んでなり、該2入力NANDゲートの1入力端は該4入力NANDゲートの出力端に電気的に接続し、該2入力NANDゲートの他の入力端は該メインメモリ接地線デコーダ内において該共用接地線に電気的に接続するサブ・デコーダの3入力NANDゲートの出力端に電気的に接続する。
【0020】
前記不揮発性記憶媒体が仮想接地線アレイ構造を備える不揮発性記憶媒体である。
【0021】
本発明による不揮発性記憶媒体は半導体チップのベースに設けられる不揮発性記憶媒体であって、メインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接連結する付加メモリアレイと、共用ドレインとを備えてなる。該メインメモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられるソースとドレインを含んでなる少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続する少なくとも1以上のビットラインと、該メモリセルのソースに電気的に接続する少なくとも1以上の接地線とを備え、該付加メモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられる付加ソースと付加ドレインを含んでなる付加メモリセルと、該付加メモリセルの付加ドレインに電気的に接続する少なくとも1以上の付加ビットラインと、該付加メモリセルの付加ソースに電気的に接続する少なくとも1以上の付加接地線とを備える。該共用ドレインは、該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接する位置におけるメインドレイン及び付加ドレインとされる。
【0022】
前記不揮発性記憶媒体がさらに周辺回路領域を備え、該周辺回路領域には、前記メインメモリアレイのビットラインに電気的に接続するメインメモリビットラインデコーダと、前記付加メモリアレイの付加ビットラインに電気的に接続する付加メモリビットラインデコーダと、少なくとも2本以上の信号伝送線を有し、かつ該信号伝送線の両端がそれぞれ該メインメモリビットラインデコーダと該付加メモリビットラインデコーダとに電気的に接続する。
【0023】
前記共用ドレインが共用ビットラインに電気的に接続し、該メインメモリビットラインデコーダが該共用ビットラインにアドレス配置を行う場合、該メインメモリビットラインデコーダが信号伝送線を介して該付加メモリビットラインデコーダに信号を伝送して該共用ビットラインの電圧を決定すると共に該共用ビットラインと、該付加メモリビットラインデコーダとの間の電気的接続が回路開放状態を形成するようにし、該付加メモリビットラインデコーダが該共用ビットラインにアドレス配置を行う場合、該付加メモリビットラインデコーダが他の信号伝送線を介して該メインメモリビットラインデコーダに信号を伝送して該共用ビットラインの電圧を決定し、且つ該共用ビットラインと、該メインメモリビットラインデコーダとの間の電気的接続が回路開放状態を形成するように構成する。
【0024】
前記メインメモリビットラインデコーダが該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダを備えてなり、該サブ・デコーダはアドレス信号を受信する3入力NANDゲートと、インバータと、3モードインバータとを含んでなり、該インバーターの入力端は該3入力NANDゲートの出力端に電気的に接続し、該3モードインバーターの制御端は該付加ビットラインデコーダ内において該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダの4入力NANDゲートの出力端に電気的に接続する。該付加メモリビットラインデコーダ内において、該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダは、アドレス信号と符合信号とを受信する4入力NANDゲートと、インバータと、3モードインバータとを含んでなり、該インバーターの入力端は該4入力NANDゲートの出力端に電気的に接続し、該3モードインバーターの入力端は該メインメモリビットラインデコーダ内において該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダの3入力NANDゲートの出力端に電気的に接続する。
【0025】
前記共用ドレインが該共用ビットラインに電気的に接続し、該メインメモリビットラインデコーダが該共用ビットラインにアドレス配置を行う場合、該メインメモリビットラインデコーダが信号伝送線を介して信号を該付加メモリビットラインデコーダに伝送して該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダがいずれも選択され、且つ同等の電圧を出力する。該付加メモリビットラインデコーダが該共用ビットラインにアドレス配置を行う場合、該付加メモリビットラインデコーダが信号伝送線を介して信号を該メインメモリビットラインデコーダに伝送して該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダがいずれも選択され、且つ同等の電圧を出力する。
【0026】
前記メインメモリビットラインデコーダが、該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダを備えてなり、該サブ・デコーダはアドレス信号を受信する3入力NANDゲートと、2入力NANDゲートと、インバータとを含んでなり、該2入力NANDゲートの1入力端は該3入力NANDゲートの出力端に電気的に接続し、該2入力NANDゲートの他の入力端は付加ビットラインデコーダ内において該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダの4入力NANDゲートの出力端に電気的に接続する。該付加メモリビットラインデコーダ内において、該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダは、アドレス信号と符合信号とを受信する4入力NANDゲートと、2入力NANDゲートと、インバータとを含んでなり、該2入力NANDゲートの1入力端は該4入力NANDゲートの出力端に電気的に接続し、該2入力NANDゲートの他の入力端は該メインメモリビットラインデコーダ内において該共用ビットラインに電気的に接続するサブ・デコーダの3入力NANDゲートの出力端に電気的に接続する。
【0027】
前記不揮発性記憶媒体が仮想接地アレイ構造を備える不揮発性記憶媒体である。
【0028】
本発明による不揮発性記憶媒体は、半導体チップのベースに設けられる不揮発性記憶媒体であって、メインメモリアレイと、付加メモリアレイと、共用ドーピング領域とを含んでなり、該メインメモリアレイは、少なくとも1以上のメモリセルを有する。該付加メモリアレイは、該メインメモリアレイに直接接続し、且つ少なくとも1以上のメモリセルを有する。該共用ドーピング領域は該メインメモリアレイと、該付加メモリアレイの接触する位置に設けられ、両側縁部において隣接する該メモリセルと、付加メモリセルとに電気的に接続する。
【0029】
前記メモリセルと付加メモリセルとが該半導体チップのベース内に設けられるソースとドレインとをそれぞれ含んでなり、且つ該ドーピング領域を該メインメモリアレイと、付加メモリアレイの接触する位置において隣接するメモリセル及び付加メモリセルの共用ソースとする。
【0030】
前記メモリセルと付加メモリセルとが該半導体チップのベース内に設けられるソースとドレインとをそれぞれ含んでなり、且つ該ドーピング領域を該メインメモリアレイと、付加メモリアレイの接触する位置において隣接するメモリセル及び付加メモリセルの共用ドレインとする。
【0031】
本発明による不揮発性記憶媒体の制御方法は仮想接地アレイ構造を備える不揮発性記憶媒体の制御方法であって、該不揮発性記憶媒体はメインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接接続する付加メモリアレイと、周辺回路領域と、及び該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接触する位置に設けられる共用ドーピング領域とを含んでなり、該メインメモリアレイは、少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続するビットラインと、及び該メモリセルのソースに電気的に接続する接地線を備えてなる。該付加メモリアレイは、少なくとも1以上の付加メモリセルと、該付加メモリセルのドレインに電気的に接続する付加ビットラインと、及び該付加メモリセルのソースに電気的に接続する付加接地線とを備えてなり、該周辺回路領域には、該メインメモリアレイの接地線に電気的に接続するメインメモリ接地線デコーダと、該付加メモリアレイの付加接地線に電気的に接続する付加メモリ接地線デコーダと、及び、少なくとも第1、第2の信号伝送線を備えてなり、且つそれぞれの信号伝送線の両端がそれぞれ該メインメモリ接地線デコーダと、付加メモリ接地線デコーダとに接続する。かかる構成による不揮発性記憶媒体の制御方法は、次に掲げる工程を含んでなり、該メインメモリ接地線デコーダを利用して該共用ドーピング領域に電気的に接続する共用接地線にアドレス配置を行う場合、該メインメモリ接地線デコーダが第1の信号伝送線を介して信号を該付加メモリ接地線デコーダに伝送して該共用接地線の電圧を決定し、且つ該共用接地線と付加メモリ接地線デコーダとの間の電気的接続に回路開放状態を形成し、該付加メモリビットラインデコーダを利用して該共用接地線にアドレス配置を行う場合、該付加メモリ接地線デコーダが第2の信号伝送線を介して信号を該メインメモリ接地線デコーダに伝送して該共用接地線の電圧を決定し、且つ該共用接地線と該メインメモリ接地線デコーダとの間の電気的接続に回路開放状態を形成する。
【0032】
本発明による不揮発性記憶媒体の制御方法は、仮想接地アレイ構造を備える不揮発性記憶媒体の制御方法であって、該不揮発性記憶媒体はメインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接接続する付加メモリアレイと、周辺回路領域と、及び該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接触する位置に設けられる共用ドーピング領域とを含んでなり、該メインメモリアレイは、少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続するビットラインと、及び該メモリセルのソースに電気的に接続する接地線とを備えてなり該付加メモリアレイは、少なくとも1以上の付加メモリセルと、該付加メモリセルのドレインに電気的に接続する付加ビットラインと、及び該付加メモリセルのソースに電気的に接続する付加接地線とを備えてなる。該周辺回路領域には、該メインメモリアレイの接地線に電気的に接続するメインメモリ接地線デコーダと、該付加メモリアレイの付加接地線に電気的に接続する付加メモリ接地線デコーダと、及び、少なくとも第1、第2の信号伝送線を備えてなり、且つそれぞれの信号伝送線の両端がそれぞれ該メインメモリ接地線デコーダと、付加メモリ接地線デコーダとに接続する。係る構成による不揮発性記憶媒体の制御方法は、次に掲げる工程を含んでなり、該メインメモリ接地線デコーダを利用して該共用ドーピング領域に電気的に接続する共用接地線にアドレス配置を行う場合、該メインメモリ接地線デコーダが第1の信号伝送線を介して信号を該付加メモリ接地線デコーダに伝送して該共用接地線とそれぞれのサブ・デコーダがいずれも選択され、且つ同等の電圧を出力するようにし、該付加メモリ接地線デコーダを利用して該共用接地線にアドレス配置を行う場合、該付加メモリ接地線デコーダが第2の信号伝送線を介して信号を該メインメモリ接地線デコーダに伝送して該共用接地線とそれぞれのサブ・デコーダがいずれも選択され、且つ同等の電圧を出力するようにする。
【0033】
本発明による不揮発性記憶媒体の制御方法は、仮想接地アレイ構造を備える不揮発性記憶媒体の制御方法であって、該不揮発性記憶媒体はメインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接接続する付加メモリアレイと、周辺回路領域と、及び該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接触する位置に設けられる共用ドーピング領域とを含んでなり、該メインメモリアレイは、少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続するビットラインと、及び該メモリセルのソースに電気的に接続する接地線とを備えてなり、該付加メモリアレイは、少なくとも1以上の付加メモリセルと、該付加メモリセルのドレインに電気的に接続する付加ビットラインと、及び該付加メモリセルのソースに電気的に接続する付加接地線とを備えてなる。該周辺回路領域には、該メインメモリアレイのビットラインに電気的に接続するメインメモリビットラインデコーダと、該付加メモリアレイの付加ビットラインに電気的に接続する付加メモリビットラインデコーダと、及び、少なくとも第1、第2の信号伝送線を備えてなり、且つそれぞれの信号伝送線の両端がそれぞれ該メインメモリビットラインデコーダと、付加メモリビットラインデコーダとに接続する。係る構成による不揮発性記憶媒体の制御方法は、次に掲げる工程を含んでなり、該メインメモリビットラインデコーダを利用して該共用ドーピング領域に電気的に接続する共用ビットラインにアドレス配置を行う場合、該メインメモリビットラインデコーダが第1の信号伝送線を介して信号を該付加メモリビットラインデコーダに伝送して該共用ビットラインの電圧を決定し、且つ該共用ビットラインと、該付加メモリビットラインデコーダとの間の電気的接続に回路開放状態を形成し、該付加メモリビットラインデコーダを利用して該共用ビットラインにアドレス配置を行う場合、該付加メモリビットラインデコーダが第2の信号伝送線を介して信号を該メモリビットラインデコーダに伝送して該共用ビットラインの電圧を決定し、且つ該共用ビットラインと、該メインメモリビットラインデコーダとの間の電気的接続に回路開放状態を形成する。
【0034】
本発明による不揮発性記憶媒体の制御方法は、仮想接地アレイ構造を備える不揮発性記憶媒体の制御方法であって、該不揮発性記憶媒体はメインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接接続する付加メモリアレイと、周辺回路領域と、及び該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接触する位置に設けられる共用ドーピング領域とを含んでなり、該メインメモリアレイは、少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続するビットラインと、及び該メモリセルのソースに電気的に接続する接地線とを備えてなり、該付加メモリアレイは、少なくとも1以上の付加メモリセルと、該付加メモリセルのドレインに電気的に接続する付加ビットラインと、及び該付加メモリセルのソースに電気的に接続する付加接地線とを備えてなる。該周辺回路領域には、該メインメモリアレイのビットラインに電気的に接続するメインメモリビットラインデコーダと、該付加メモリアレイの付加ビットラインに電気的に接続する付加メモリビットラインデコーダと、及び、少なくとも第1、第2の信号伝送線を備えてなり、且つそれぞれの信号伝送線の両端が該メインメモリビットラインデコーダと、付加メモリビットラインデコーダとに接続する。かかる構成による不揮発性記憶媒体の制御方法は、次に掲げる工程を含んでなり、該メインメモリビットラインデコーダを利用して該共用ドーピング領域に電気的に接続する共用ビットラインにアドレス配置を行う場合、該メインメモリビットラインデコーダが第1の信号伝送線を介して信号を該付加メモリビットラインデコーダに伝送して該共用ビットラインとそれぞれのサブ・デコーダがいずれも選択され、且つ同等の電圧を出力するようにし、該付加メモリビットラインデコーダを利用して該共用ビットラインにアドレス配置を行う場合、該付加メモリビットラインデコーダが第2の信号伝送線を介して信号を該メインメモリビットラインデコーダに伝送して該共用ビットラインと、それぞれのサブ・デコーダがいずれも選択され、且つ同等の電圧を出力するようにする。
【0035】
本発明による不揮発性記憶媒体は、半導体チップのベースに設けられる不揮発性記憶媒体であって、少なくとも1以上のメモリセルを含んでなるメインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接接続し、且つ少なくとも1以上の付加メモリセルを含んでなる付加メモリアレイと、該メインメモリアレイと付加メモリアレイとが接触する位置に設けられ、両側縁に隣接する該メモリセルと、付加メモリセルによって共用される共用ドーピングエリアと、少なくとも1以上のデコーダを含んでなる周辺回路領域とを備える。
【0036】
前記デコーダが、メインメモリデコーダと、付加メモリデコーダと、及び共用デコーダとを含む。
【0037】
前記共用デコーダが共用接地線デコーダである。
【0038】
前記共用デコーダが共用ビットラインデコーダである。
【0039】
本発明による不揮発性記憶媒体は、半導体チップのベースに設けられる不揮発性記憶媒体であって、メインメモリアレイと該メインメモリアレイに直接接続する付加メモリアレイと、周辺回路領域とを備えてなり、該メインメモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられるソースとドレインを有する少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続するビットラインと、該メモリセルのソースに電気的に接続する接地線とを含んでなり、該付加メモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられる付加ソースと付加ドレインを有する少なくとも1以上の付加メモリセルと、該付加メモリセルの付加ドレインに電気的に接続する付加ビットラインと、該付加メモリセルの付加ソースに電気的に接続する付加接地線とを含んでなり、且つ該付加メモリアレイは該メインメモリアレイと共用ドーピング領域を共用し、該周辺回路領域には少なくとも1以上のデコーダが含まれる。
【0040】
前記デコーダが、該メインメモリアレイの接地線に電気的に接続するメインメモリ接地線デコーダと、該付加メモリアレイの付加接地線に電気的に接続する付加メモリ接地線デコーダと、少なくとも2本以上の信号伝送線を備え、且つそれぞれの信号伝送線の両端が該メインメモリ接地線デコーダと、付加メモリ接地線デコーダとに電気的に接続する。
【0041】
前記デコーダが更に共用接地線デコーダを含む。
【0042】
前記共用ドーピング領域が、該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接触する位置におけるソースとされるとともに、付加ソースともされる。
【0043】
前記デコーダが、該メインメモリアレイのビットラインに電気的に接続するメインメモリビットラインデコーダと、該付加メモリアレイの付加ビットラインに電気的に接続する付加メモリビットラインデコーダと、少なくとも2本以上の信号伝送線を備え、且つそれぞれの信号伝送線の両端が該メインメモリビットラインデコーダと、付加メモリビットラインデコーダとに電気的に接続する。
【0044】
前記デコーダが、更に共用ビットラインデコーダを含む。
【0045】
前記共用ドーピング領域が、該メインメモリアレイと、付加メモリアレイの接触する位置におけるドレインとされると共に、付加ドレインともされる。
【0046】
【発明の実施の形態】
本発明は、メモリアレイ領域のレイアウト面積の使用効率を高め、半導体のサイズを効果的に縮小することのできる不揮発性記憶媒体であって、メインメモリアレイと付加メモリアレイと直接連結して仮想接地アレイ構造を構成する。即ち、本発明はメインメモリアレイと付加メモリアレイとを分離させるためのフィールド・オキサイド層と、ダミーメモリとを除去し、メインメモリアレイを直接付加メモリアレイに接続する。
【0047】
かかる不揮発性記憶媒体の構造と特徴を説明するために具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に詳述する。
【0048】
【実施例】
図3は、本発明による不揮発性記憶媒体110の一部構造を表わすブロック図を示す。不揮発性記憶媒体110は周辺回路領域120と、メモリアレイ領域150とによってなる。メモリアレイ領域150はメインメモリアレイ160と、付加メモリアレイ170とを含み、周辺回路領域120はアドレスバッファ122と、アドレサブル・メモリユニット124と、接地線デコーダ130と、付加接地線デコーダ140とを含んでなる。アドレサブル・メモリユニット124はメインメモリアレイ160内の失効したメモリユニットのアドレスデータを保存するために設ける。また、接地線デコーダ130は接地線GLを介してメインメモリアレイ160に電気的に接続し、付加接地線デコーダ140は接地線RGLを介して付加メモリアレイに電気的に接続する。
【0049】
図4は、本発明による不揮発性記憶媒体110のメモリアレイ領域150の回路図であり、図5に、本発明による不揮発性記憶媒体110のメモリアレイ領域150構造を表わす。図示によるに、不揮発性記憶媒体110は半導体チップ180のベース182上に形成される。メモリアレイ領域150はメインメモリアレイ160と、付加メモリアレイ170を含む。メインメモリアレイ160は付加メモリアレイ170に直接接続する。メインメモリアレイ160の端縁部に当たる位置の接地線GLM+1は、付加メモリアレイ170の端縁部に当たる位置の接地線RGL1と連結して共用接地線GLCとなる。即ち、メインメモリアレイ160と付加メモリアレイ170とが接する位置の該メインソースと付加ソースは、共用ドーピング領域となる。
【0050】
メインメモリアレイ160はM本のビットラインBL1〜BLMと、M+1本の接地線GL1〜GLM+1と、複数のメモリセルを含んでなる。それぞれのメモリセルはソース184とドレイン186とを備え、半導体チップ180のベース182内に形成し、ゲート極188をベース182上に形成する。ゲート極188はコントロールゲートでも、フローゲートでもよい。それぞれの接地線GLは、メインメモリアレイ160内の所定の数のメモリセルのソース184に電気的に接続するとともに、それぞれのビットラインBLは、メインメモリアレイ160内の所定の数のメモリセルのドレイン186に電気的に接続する。M+1本の接地線のうち、GL2〜GLM+1は両隣のメモリセルを操作するために用いる。即ち、接地線GL2〜GLM+1は両隣のメモリセルと共用する。また接地線GL1はメインメモリアレイ160の端縁部に位置するため一方の側面のセルしか操作できない。
【0051】
付加メモリアレイ170は、N本のビットラインRBL1〜RBLNと、N+1本の接地線RGL1〜RGLN+1と、複数のメモリセルを含んでなる。それぞれのメモリセルはソース184とドレイン186を含み、半導体チップ180のベース182内に形成され、さらにゲート極188をベース182上に設ける。それぞれの接地線RGLは、付加メモリアレイ170内の所定の数のメモリセルのソース184に電気的に接続し、それぞれのビットラインRBLは、付加メモリアレイ170内の所定の数のメモリセルのドレイン186に電気的に接続する。N+1本の接地線の内、RGL1〜RGLNは両隣のメモリセルを操作するために用いる。即ち、接地線RGL1〜GLNは両隣のメモリセルと共用する。また接地線RGLN+1は付加メモリアレイ170の端縁部に位置するため一方の側面のセルしか操作できない。
【0052】
図6Aは、実施例における接地線デコーダ130’と、付加接地線デコーダ140’の論理回路図である。図示によるに、接地線デコーダ130’はM+1個のサブ・デコーダ131−1’〜131−M+1’を備え、それぞれのサブ・デコーダ131’は、それぞれメインメモリアレイ160の各接地線GL’に対応して設けられる。またサブ・デコーダ131−1’及び131−M+1’を除くそれぞれのサブ・デコーダ131− 2’〜131−M’は、いずれもアドレス信号を受信する2つの3入力NANDゲートと、1つの2入力NANDゲートとを備える。該2入力NANDゲートの入力端は、それぞれ該3入力NANDゲートの2つの出力端と、インバータとに電気的に接続し、該インバータの入力端はNANDゲートの出力端に電気的に接続する。
【0053】
接地線GLM+1’に対応するサブ・デコーダ131−M+1’は、アドレス信号を受信する1つの3入力NANDゲート132と、1つの2入力NANDゲート133、及び1つのインバータ134とを備える。NANDゲート133の1入力端はNANDゲート132の出力端に電気的に接続し、かつ他の入力端は信号伝送線136’に電気的に接続する。
【0054】
付加接地線デコーダ140’はN+1個のサブ・デコーダ141−1’〜141−N+1’を備え、それぞれのサブ・デコーダ141’は付加メモリアレイ170の接地線RGL’に対応して設けられる。サブ・デコーダ141−1’及び141−N+1’を除くそれぞれのデコーダ141−2’〜141−N’は、いずれもアドレス信号と符合信号を受信する2つの4入力NANDゲートと、1つの2入力NANDゲートとを備え、該2入力NANDゲートの入力端は、それぞれ2つの4入力端NANDゲートの出力端と、及びインバータに電気的に接続し、該インバータの入力端はNANDゲートの出力端に電気的に接続する。
【0055】
接地線RGL1’に対応するサブ・デコーダ141−1’は、アドレス信号及び符合信号を受信する4入力NANDゲート142と、2入力NANDゲート143と、及びインバータ144を備える。NANDゲート143は、入力端の1がNANDゲート142の出力端に電気的に接続し、他の入力端が信号伝送線138’に電気的に接続する。
【0056】
信号伝送線136’の両端は、それぞれサブ・デコーダ131−M+1’の2入力NANDゲート133の1入力端と、サブ・デコーダ141−1’の4入力NANDゲート142の出力端に電気的に接続する。また、信号伝送線138’の両端は、それぞれサブ・デコーダ141−1’の2入力NANDゲート143の1入力端と、及びサブ・デコーダ131−M+1’の3入力NANDゲート132の出力端に電気的に接続する。
【0057】
不揮発性記憶媒体110の操作を行う場合、アドレスバッファ122がアドレス信号を接地線デコーダ130’と、アドレサブル・メモリユニット124とにそれぞれ出力し、接地線デコーダ130’は、該アドレス信号に基づいて信号伝送線136’から伝送される信号を解読し、メインメモリアレイ160の適宜な接地線GLを選択する。仮に伝送されたアドレス信号がアドレサブル・メモリユニット124に保存されたアドレスに符合していれば、アドレサブル・メモリユニット124は符合信号を発生させ、該符合信号によって付加接地線デコーダ140’を駆動し、該アドレス信号に基づいて信号伝送線138’から伝送される信号を解読させ、付加メモリアレイ170の適宜な接地線RGLを選択する。
【0058】
例を挙げると、接地線デコーダ130’が共用接地線GLCを駆動しようとする場合、サブ・デコーダ131−M+1の出力接地線GLM+1’が選択され、接地線デコーダ130’のサブ・デコーダ131−M+1’の信号伝送線138’を介して動作対応信号を付加接地デコーダ140’のサブ・デコーダ141−1に出力し、サブ・デコーダ141−1’の出力するRGL1’も選択されるようにする。このためサブ・デコーダ131−M+1’、141−1’のいずれもが選択される(即ち、電圧を出力する)。逆に付加接地線デコーダ140’が共用の接地線GLC’を駆動しようとする場合、サブ・デコーダ141−1’の出力接地線RGL’1が選択され、接地線デコーダ140’のサブ・デコーダ141−1’の信号伝送線136’を介して動作対応信号を付加接地デコーダ130’のサブ・デコーダ131−M+1’に出力し、サブ・デコーダ131−M+1’の出力するGLM+1’も選択されるようにする。このためサブ・デコーダ131−M+1’、141−1’のいずれもが選択される(即ち、電圧を出力する)。
【0059】
図6Bは、他の実施形態による接地線デコーダ130’’と、付加接地線デコーダ140’’の論理回路図である。図による実施形態は、接地線GLM+1’’のサブ・デコーダ131−M+1’’が、アドレス信号を受信する3入力NANDゲート132と、インバータ134、3モード出力インバータ135とを含んでなり、この点において図6Aと異なる。インバータ134の1入力端はNANDゲート132の出力端に電気的に接続し、3モード出力インバータ135の1入力端はインバータ134の出力端に電気的に接続し、かつ3モード出力インバータ135の制御端は信号伝送線136’’に電気的に接続する。
【0060】
サブ・デコーダ141−1’’は、アドレス信号と符合信号を受信する4モード入力NANDゲート142と、インバータ144と、3モード出力インバータ145を備える。インバータ144の1入力端はNANDゲート142の出力端に電気的に接続し、3モード出力インバータ145の入力端はインバータ144の出力端に電気的に接続する。また、3モード出力インバータ145の制御端は信号伝送線138’’に電気的に接続する。
【0061】
信号伝送線136’’の両端は、それぞれサブ・デコーダ131−M+1’’の3モードインバータ135の制御端と、サブ・デコーダ141−1’’の4入力NANDゲート142の出力端に電気的に接続する。また、信号伝送線138’’の両端は、それぞれサブ・デコーダ141−1’’のインバータ145の制御端と、サブ・デコーダ131−M+1’’の3モード入力NANDゲート132の出力端に電気的に接続する。
【0062】
図6Aに係る上述の操作手順と同様に、不揮発性記憶媒体110に対して操作を行う場合、アドレスバッファ122はアドレス信号を接地線デコーダ130’’と、アドレサブル・メモリユニット124とにそれぞれ伝送する。接地線デコーダ130’’は該アドレス信号にもとづいて信号伝送線136’’から伝送される信号を解読し、メインメモリアレイ160の適宜な接地線GL’’を選択する。仮に伝送されたアドレス信号がアドレサブル・メモリユニット124に保存されたアドレスに符合していれば、アドレサブル・メモリユニット124は符合信号を発生させ、該符合信号によって付加接地線デコーダ140’’を駆動し、該アドレス信号に基づいて信号伝送線138’’から伝送される信号を解読させ、付加メモリアレイ170の適宜な接地線RGL’’を選択する。
【0063】
例を挙げると、接地線デコーダ130’’が共用の接地線GLC’’を駆動しようとする場合、サブ・デコーダ131−M+1’’の出力接地線GLM+1’’が選択され、接地線デコーダ130’’のサブ・デコーダ131−M+1’’の信号伝送線138’’を介して動作対応信号を付加接地デコーダ140’’のサブ・デコーダ141−1’’に出力し、サブ・デコーダ141−1’’の出力するRGL’1 ’’に出力回路開放状態を形成する。このため共用接地線GLc’’を操作することができなくなる。即ち、共用接地線GLc’’の電圧は、サブ・デコーダ131−M+1’’の出力によって決定される。逆に付加接地線デコーダ140’’が共用接地線GLC’’を駆動しようとする場合、サブ・デコーダ141−1’’の出力接地線RGL1’’が選択され、接地線デコーダ140’’のサブ・デコーダ141−1’’の信号伝送線136’を介して動作対応信号を付加接地デコーダ130’’のサブ・デコーダ131−M+1’’に出力し、サブ・デコーダ131−M+1’’の出力接地線GLM+1’’が出力回路開放状態を形成して共用接地線GLC’’を操作することができなくなる。即ち、共用接地線GLc’’の電圧は、サブ・デコーダ141−1’’の出力によって決定される。
【0064】
よって、本発明においては、接地線デコーダ130’/130’’及び付加接地線デコーダ140’/140’’を制御することによってメインメモリアレイ160と付加メモリアレイ170とを直接連結することができる。上述の実施例において、メインメモリアレイ160は付加メモリアレイ170とソースを共用して共用接地線を形成し、かつ接地線デコーダ130’/130’’の信号伝送線138’/138’’から伝送される動作対応信号を利用して付加接地線デコーダ140’/140’’を制御し、また付加接地線デコーダ140’/140’’の信号伝送線136’/136’’から伝送される動作対応信号を利用して接地線デコーダ130’/130’’を制御し、それぞれの電圧が該共用接地線に正確に印加されるようにする。
【0065】
1本の接地線を共用する以外に、1本のビットラインを利用してメインメモリアレイ160と付加メモリアレイ170とを接続してもよい。図7は、本発明による不揮発性記憶媒体210の一部ブロック図である。不揮発性記憶媒体210は周辺回路領域220とメモリアレイ領域250とを含む。但し、接地線に関連する部分は図7に示さない。メモリアレイ領域250はメインメモリアレイ260と付加メモリアレイ270とを含んでなり、周辺回路領域220はアドレスバッファ222と、メインメモリアレイ260内の失効したメモリユニットのアドレスデータを保存するためのアドレサブル・メモリユニット224と、メインメモリアレイ260のビットラインBLに電気的に接続するビットラインデコーダ230と、付加メモリアレイ270のビットラインRBLに電気的に接続する付加ビットラインデコーダ240とを含んでなる。
【0066】
図8は、本発明による不揮発性記憶媒体210のメモリアレイ領域250の回路図であり、図9に、本発明による不揮発性記憶媒体210のメモリアレイ領域250の構造を示す。不揮発性記憶媒体210は半導体チップ280のベース282上に形成される。メモリアレイ領域250はメインメモリアレイ260と、付加メモリアレイ270とを含む。メインメモリアレイ260は付加メモリアレイ270に直接接続する。メインメモリアレイ260の端縁部に当たる位置のビットラインBLM+1は、付加メモリアレイ270の端縁部に当たる位置のビットラインRBL1と連結して共用ビットラインBLCとなる。即ち、メインメモリアレイ260と付加メモリアレイ270とが接する位置の該メインドレインと付加ドレインは、共用ドーピング領域となる。
【0067】
メインメモリアレイ260はM+1本のビットラインBL1〜BLM+1と、M本の接地線GL1〜GLMと、複数のメモリセルを含んでなる。それぞれのメモリセルはソース286とドレイン284とを備え、半導体チップ280のベース282内に形成し、ゲート極288をベース282上に形成する。それぞれの接地線GLは、メインメモリアレイ260内の所定の数のメモリセルのソース286に電気的に接続するとともに、それぞれのビットラインBLは、メインメモリアレイ60内の所定の数メモリセルのドレイン284に電気的に接続する。M+1本のビットラインのうち、BL2〜BLM+1は両隣のメモリセルを操作するために用いる。即ち、ビットラインBL2〜BLM+1は両隣のメモリセルと共用する。またビットラインBL1はメインメモリアレイ260の端縁部に位置するため一方の側面のセルしか操作できない。
【0068】
付加メモリアレイ270は、N+1本のビットラインRBL1〜RBLN+1と、N本の接地線RGL1〜RGL N と、複数のメモリセルを含んでなる。それぞれのメモリセルはソース286とドレイン284とを含み、半導体チップ280のベース282内に形成され、さらにゲート極288をベース282上に設ける。それぞれの接地線RGLは、付加メモリアレイ270内の所定の数のメモリセルのソース286に電気的に接続し、それぞれのビットラインRBLは、付加メモリアレイ270内の所定の数のメモリセルのドレイン284に電気的に接続する。N+1本のビットラインの内、RBL1〜RBLNは両隣のメモリセルを操作するために用いる。即ち、ビットラインRBL1〜GBLNは両隣のメモリセルと共用する。またビットライン線RBLN+1は一方の側面のセルしか操作できない。
【0069】
図10Aは、実施例におけるビットラインデコーダ230’と、付加ビット線デコーダ240’の論理回路図である。ビットラインデコーダ230’はM+1個のサブ・デコーダ231−1’〜231−M+1’を備え、それぞれのサブ・デコーダ231’は、それぞれメインメモリアレイ260の各ビットラインBL’に対応して設けられる。またサブ・デコーダ231−1’及び231−M+1’を除くそれぞれのサブ・デコーダ231− 2’〜231−M’は、いずれもアドレス信号を受信する2つの3入力NANDゲートと、1つの2入力NANDゲートとを備える。ビットラインBL M+1 ’に対応するビットラインサブ・デコーダ231 −M+1 ’は、アドレス信号を受信するための3入力NADNゲート232、2入力NANDゲート233及びインバータ234を含む。2入力NANDゲート233の一入力端は、3入力NANDゲート232の出力端に電気的に接続され、2入力NANDゲート233の他の入力端は、信号伝送線236’に電気的に接続される。インバータ234の入力端は、2入力NANDゲート233の出力端に電気的に接続される。
【0070】
付加ビットデコーダ240’はN+1個のサブ・デコーダ241−1’〜241−N+1’を備え、それぞれのサブ・デコーダ241’は付加メモリアレイ270のビットラインRBL’に対応して設けられる。サブ・デコーダ241 −1 ’及び241 −N+1 ’を除くそれぞれのデコーダ241−2’〜241−N’は、いずれもアドレス信号と符合信号を受信する2つの4入力NANDゲートと、1つの2入力NANDゲートとを備え、該2入力NANDゲートの入力端は、それぞれ2つの4入力端NANDゲートの出力端と、及びインバータに電気的に接続する。また、ビットラインRBL1’に対応するサブ・デコーダ241−1’は、アドレス信号及び符合信号を受信する4入力NANDゲート242と、2入力NANDゲート243とを含み、NANDゲート243は、入力端の1がNANDゲート242の出力端に電気的に接続し、他の入力端が信号伝送線238’に電気的に接続する。
【0071】
信号伝送線236’の両端は、それぞれサブ・デコーダ231−M+1’の2入力NANDゲート233の1入力端と、サブ・デコーダ241−1’の4入力NANDゲート242の出力端に電気的に接続する。また、信号伝送線238’の両端は、それぞれサブ・デコーダ241−1’の2入力NANDゲート243の1入力端と、及びサブ・デコーダ231−M+1’の3入力NANDゲート232の出力端に電気的に接続する。
【0072】
不揮発性記憶媒体210の操作を行う場合、アドレスバッファ222がアドレス信号をビットラインデコーダ230’と、アドレサブル・メモリユニット224とにそれぞれ出力し、ビットラインデコーダ230’は、該アドレス信号を解読し、メインメモリアレイ260の適宜なビットラインBLを選択する。仮に伝送されたアドレス信号がアドレサブル・メモリユニット224に保存されたアドレスに符合していれば、アドレサブル・メモリユニット224は符合信号を発生させ、該符合信号によって付加ビット線デコーダ240’を駆動し、該アドレス信号に基づいて信号伝送線236’から伝送される信号を解読させ、付加メモリアレイ270の適宜なビットライン線RBL’を選択する。
【0073】
ビットラインデコーダ230’が共用ビットラインBLCを駆動しようとする場合、サブ・デコーダ231−M+1’の出力ビットラインBLM+1’が選択され、ビットラインデコーダ230’のサブ・デコーダ231−M+1’の信号伝送線238’を介して動作対応信号を付加ビットラインデコーダ240’のサブ・デコーダ241−1’に出力し、サブ・デコーダ241−1’の出力するビットラインRBL1’も選択されるようにする。このためサブ・デコーダ231−M+1’、241−1’のいずれもが選択される(即ち、電圧を出力する)。逆に付加ビットラインデコーダ240’が共用の接地線GLC’を駆動しようとする場合、サブ・デコーダ241−1’の出力ビットラインRBL’1が選択され、ビットラインデコーダ240’のサブ・デコーダ241−1’の信号伝送線236’を介して動作対応信号をビットラインデコーダ230’のサブ・デコーダ231−M+1’に出力し、サブ・デコーダ231−M+1’の出力するビットラインBLM+1’も選択されるようにする。このためサブ・デコーダ231−M+1’、241−1’のいずれもが選択される(即ち、電圧を出力する)。
【0074】
図10Bは、他の実施形態による接地線デコーダ230’’と、付加接地線デコーダ240’’の論理回路図である。ビットラインBLM+1’’に対応するサブ・デコーダ131−M+1’’は、3入力NANDゲート232と、インバータ234と、3モード出力インバータ235とを含んでなり、3モード出力インバータ235の制御端は信号伝送線236’’に電気的に接続する。また、ビットラインRBL1’’に対応するサブ・デコーダ241−1’’は、アドレス信号と符合信号を受信する4入力モードNANDゲート242と、インバータ244と、3モード出力インバータ245を備える。インバータ245の制御端は信号伝送線238’’に電気的に接続する。
【0075】
上述の図10A、図10Bに係る実施例においては、ビットラインデコーダ230’/230’’、及び付加ビットラインデコーダ240’/240’’を制御することによってメインメモリアレイ260と付加メモリアレイ270とを直接連結する。即ち、メインメモリアレイ260と付加メモリアレイ270はドレインを共用して共用のビットラインを形成し、かつビットラインデコーダ230’/230’’が信号伝送線238’/238’’を介して伝送する動作対応信号によって付加ビットラインデコーダ240’/240’’を制御するとともに、付加ビットラインデコーダ240’/240’’が信号伝送線236’/236’’を介して伝送する動作対応信号によってビットラインデコーダ230’/230’’を制御することによって、それぞれの電圧が共用ビットラインに正確に印加されるようにする。
【0076】
従来の不揮発性記憶媒体は、メインメモリアレイと付加メモリアレイとの間にフィールド・オキサイド層と、ダミーメモリを設けるため、レイアウト面積を必要以上に使うことになる。本発明はメインメモリアレイデコーダと付加メモリデコーダとを制御することによってメインメモリアレイと付加メモリアレイを直接連結する。したがって、フィールド・オキサイド層と、ダミーメモリを設けてメインメモリアレイと付加メモリアレイとを隔離する必要がなく、メモリアレイのレイアウト面積を縮小することができる。即ち、本発明による不揮発性記憶媒体は、一種の仮想接地アレイ構造を備える不揮発性記憶媒体である。
【0077】
以上は本発明の好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、変更であって、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【0078】
【発明の効果】
本発明による不揮発性記憶媒体は、メモリアレイ領域のレイアウト面積の使用効率を高め、半導体のサイズを効果的に縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の不揮発性記憶媒体のブロック図である。
【図2A】従来の不揮発性記憶媒体のメモリアレイの構造を表わす説明図である。
【図2B】従来の不揮発性記憶媒体のメモリアレイの回路図である。
【図3】本発明による不揮発性記憶媒体の一部ブロック図である。
【図4】本発明による不揮発性記憶媒体のメモリアレイの回路図である。
【図5】本発明による不揮発性記憶媒体のメモリアレイの回路図である。
【図6A】本発明における接地線デコーダと付加接地線デコーダの1実施例の論理回路図である。
【図6B】本発明における接地線デコーダと付加接地線デコーダの他の実施形態による論理回路図である。
【図7】本発明による不揮発性記憶媒体の一部ブロック図である。
【図8】本発明における不揮発性記憶媒体のメモリアレイの回路図である。
【図9】本発明における不揮発性記憶媒体のメモリアレイの構造を示す説明図である。
【図10A】本発明におけるビットラインデコーダと付加ビットラインデコーダの1実施例の論理回路図である。
【図10B】本発明におけるビットラインデコーダと付加ビットラインデコーダの他の実施形態による論理回路図である。
【符号の説明】
110、210 不揮発性記憶媒体
120、220 周辺回路領域
124、224 アドレサブル・メモリユニット
122、222 アドレスバッファ
130、130’、130” 接地線デコーダ
131’、131”,141’、141”、231、231’、231”,241、241’、241” サブ・デコーダ
132、133、142、143 NANDゲート
134、144、234、244 インバータ
135、145、235、245 3モード出力インバータ
140、140’、140” 付加接地線デコーダ
136、136’、136”、138、138’、138”、236、236’、236”、238、238’、238” 信号伝送線
150、250 メモリアレイ領域
160、260 メインメモリアレイ
170、270 付加メモリアレイ
180、280 半導体チップ
182、282 ベース
184、286 ソース
186、284 ドレイン
188 ゲート極
230、230’、230” ビットラインデコーダ
232、233、242、243 NANDゲート極
240、240’、240” 付加ビットラインデコーダ
288 ゲート極
GL、RGL 接地線
BL、RBL ビットライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonvolatile storage medium, and more particularly to a nonvolatile storage medium in which a main memory array and an additional memory array are directly connected.
[0002]
[Prior art]
A recent nonvolatile storage medium includes a so-called additional memory array in addition to a conventional main memory array. The additional memory array is completely similar in structure to the main memory array, and is an alternative to storage elements that are found to be ineffective in the main memory array. Therefore, such a non-volatile storage medium can tolerate a relatively large manufacturing defect when manufacturing the storage element of the main memory array, so that the yield of the entire non-volatile storage medium can be increased.
[0003]
FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a conventional
[0004]
Each bit line BL, RBL is electrically connected to the pass transistor, and the main memory array
[0005]
FIG. 2A illustrates the structure of the
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
As shown in FIG. 2B, when an operation is performed on the memory cell M2 in the
[0009]
If the address signal transmitted is coincident with the address stored in the
[0010]
In the memory array area of the conventional
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a non-volatile storage medium capable of improving the use efficiency of the layout area of the memory array region and effectively reducing the size of the semiconductor.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present inventor has conducted intensive research in view of the drawbacks found in the prior art, and paid attention to the structure of the non-volatile storage medium having a virtual ground array structure in which the main memory array and the additional memory array are merged. Based on the above, the present invention has been developed.
[0013]
That is, the present invention removes the field oxide layer for separating the main memory array from the additional memory array and the dummy memory, connects the main memory array directly to the additional memory array, and adopts a virtual ground array structure. did. The main memory array region and the additional memory array region each include a plurality of memory cells, a plurality of bit lines, and a plurality of ground lines, and each of the memory cells is within the base of the semiconductor chip. The common source and the common drain formed in each of the bit lines are electrically connected to the drains of a predetermined number of memory cells provided in the main memory array or the additional memory array. Each ground line is configured to be electrically connected to a source of a predetermined number of memory cells provided in the main memory array or the additional memory array.
[0014]
According to the inventionThe nonvolatile storage medium is a nonvolatile storage medium provided on the base of the semiconductor chip, and includes a main memory array, an additional memory array directly connected to the main memory array, and a shared source. The main memory array includes at least one memory cell including a source and a drain provided in a base of the semiconductor chip, at least one bit line electrically connected to the drain of the memory cell, And at least one ground line electrically connected to the source of the memory cell. The additional memory array includes an additional memory cell including an additional source and an additional drain provided in the base of the semiconductor chip, and at least one additional bit line electrically connected to the additional drain of the additional memory cell. And at least one additional ground line electrically connected to an additional source of the additional memory cell,The shared source is a main source and an additional source at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other..
[0015]
AboveThe nonvolatile storage medium further includes a peripheral circuit area, and the peripheral circuit area includes a main memory ground line decoder electrically connected to the ground line of the main memory array, and an additional ground line electrically connected to the additional memory array. And an additional memory ground line decoder connected to each other, and at least two signal transmission lines, and both ends of the signal transmission line are electrically connected to the main memory ground line decoder and the additional memory ground line decoder, respectively. To do.
[0016]
AboveWhen the shared source is electrically connected to the shared ground line, and the main memory ground line decoder performs address arrangement on the shared ground line, the main memory ground line decoder is connected to the additional memory ground line decoder via the signal transmission line. A signal is transmitted to determine the voltage of the shared ground line, and an electrical connection between the shared ground line and the additional memory ground line decoder forms an open circuit, the additional memory ground line decoder The additional memory ground line decoder transmits a signal to the main memory ground line decoder via another signal transmission line to determine the voltage of the shared ground line, and An electrical connection between the shared ground line and the main memory ground line decoder is configured to form an open circuit state.
[0017]
AboveThe main memory ground line decoder includes a sub-decoder electrically connected to the common ground line, and the sub-decoder includes a three-input NAND gate that receives an address signal, an inverter, and a three-mode inverter. The input terminal of the inverter is electrically connected to the output terminal of the three-input NAND gate, and the control terminal of the three-mode inverter is connected to the common ground line in the additional ground line decoder. -Electrically connected to the output terminal of the 4-input NAND gate of the decoder. In the additional memory ground line decoder, the sub-decoder electrically connected to the common ground line includes a 4-input NAND gate that receives an address signal and a sign signal, an inverter, and a three-mode inverter. The input terminal of the inverter is electrically connected to the output terminal of the 4-input NAND gate, and the control terminal of the three-mode inverter is electrically connected to the common ground line in the main memory ground line decoder. It is electrically connected to the output terminal of the 3-input NAND gate of the decoder.
[0018]
AboveWhen a shared source is electrically connected to the shared ground line, and the main memory ground line decoder performs address allocation on the shared ground line, the main memory ground line decoder sends a signal to the additional memory via a signal transmission line. Any sub-decoder that transmits to the ground line decoder and is electrically connected to the common ground line is selected and outputs an equivalent voltage. When the additional memory ground line decoder performs address arrangement on the shared ground line, the additional memory ground line decoder transmits a signal to the main memory ground line decoder via the signal transmission line to electrically connect the shared ground line. Any sub-decoder connected to is selected and outputs an equivalent voltage.
[0019]
AboveThe main memory ground line decoder includes a sub-decoder electrically connected to the common ground line, and the sub-decoder includes a 3-input NAND gate that receives an address signal, a 2-input NAND gate, and an inverter. One input terminal of the two-input NAND gate is electrically connected to the output terminal of the three-input NAND gate, and the other input terminal of the two-input NAND gate is connected to the common ground line in the additional ground line decoder. Electrically connected to the output terminal of the NAND gate of the sub decoder to be electrically connected. In the additional memory ground line decoder, the sub-decoder electrically connected to the common ground line includes a 4-input NAND gate that receives an address signal and a sign signal, a 2-input NAND gate, and an inverter. One input terminal of the two-input NAND gate is electrically connected to the output terminal of the four-input NAND gate, and the other input terminal of the two-input NAND gate is the common ground line in the main memory ground line decoder. Is electrically connected to the output terminal of the 3-input NAND gate of the sub-decoder.
[0020]
AboveThe nonvolatile storage medium is a nonvolatile storage medium having a virtual ground line array structure.
[0021]
According to the inventionThe nonvolatile storage medium is a nonvolatile storage medium provided at the base of the semiconductor chip, and includes a main memory array, an additional memory array directly connected to the main memory array, and a shared drain. The main memory array includes at least one memory cell including a source and a drain provided in a base of the semiconductor chip, at least one bit line electrically connected to the drain of the memory cell, At least one ground line electrically connected to a source of the memory cell, and the additional memory array includes an additional memory cell including an additional source and an additional drain provided in a base of the semiconductor chip; At least one additional bit line electrically connected to the additional drain of the additional memory cell, and at least one additional ground line electrically connected to the additional source of the additional memory cell.The shared drain is a main drain and an additional drain at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other..
[0022]
AboveThe non-volatile storage medium further includes a peripheral circuit area, and the peripheral circuit area includes a main memory bit line decoder electrically connected to the bit lines of the main memory array and an additional bit line of the additional memory array. And an additional memory bit line decoder connected to each other, and at least two signal transmission lines, and both ends of the signal transmission line are electrically connected to the main memory bit line decoder and the additional memory bit line decoder, respectively. To do.
[0023]
AboveWhen the shared drain is electrically connected to the shared bit line and the main memory bit line decoder performs address arrangement on the shared bit line, the main memory bit line decoder is connected to the additional memory bit line decoder via the signal transmission line. A signal is transmitted to the shared bit line to determine a voltage of the shared bit line and an electrical connection between the shared bit line and the additional memory bit line decoder forms an open circuit state. When the decoder performs address arrangement on the shared bit line, the additional memory bit line decoder transmits a signal to the main memory bit line decoder through another signal transmission line to determine the voltage of the shared bit line; And between the shared bit line and the main memory bit line decoder. Connection is configured to form a circuit open condition.
[0024]
AboveThe main memory bit line decoder includes a sub-decoder electrically connected to the shared bit line, the sub-decoder including a three-input NAND gate that receives an address signal, an inverter, and a three-mode inverter. The input terminal of the inverter is electrically connected to the output terminal of the three-input NAND gate, and the control terminal of the three-mode inverter is electrically connected to the shared bit line in the additional bit line decoder. Electrically connected to the output terminal of the 4-input NAND gate of the decoder. In the additional memory bit line decoder, the sub-decoder electrically connected to the shared bit line includes a 4-input NAND gate that receives an address signal and a sign signal, an inverter, and a 3-mode inverter. The input terminal of the inverter is electrically connected to the output terminal of the 4-input NAND gate, and the input terminal of the 3-mode inverter is electrically connected to the shared bit line in the main memory bit line decoder. Electrically connected to the output terminal of the 3-input NAND gate of the decoder.
[0025]
AboveWhen the shared drain is electrically connected to the shared bit line and the main memory bit line decoder performs address arrangement on the shared bit line, the main memory bit line decoder transmits a signal to the additional memory via a signal transmission line. Any sub-decoder that is transmitted to the bit line decoder and electrically connected to the shared bit line is selected and outputs an equivalent voltage. When the additional memory bit line decoder performs address arrangement on the shared bit line, the additional memory bit line decoder transmits a signal to the main memory bit line decoder via the signal transmission line to electrically connect the shared bit line to the shared bit line. Any sub-decoder connected to is selected and outputs an equivalent voltage.
[0026]
AboveThe main memory bit line decoder includes a sub-decoder electrically connected to the shared bit line. The sub-decoder includes a 3-input NAND gate that receives an address signal, a 2-input NAND gate, and an inverter. One input terminal of the two-input NAND gate is electrically connected to an output terminal of the three-input NAND gate, and the other input terminal of the two-input NAND gate is connected to the shared bit line in the additional bit line decoder. Is electrically connected to the output terminal of the 4-input NAND gate of the sub-decoder. In the additional memory bit line decoder, the sub-decoder electrically connected to the shared bit line includes a 4-input NAND gate that receives an address signal and a sign signal, a 2-input NAND gate, and an inverter. One input terminal of the two-input NAND gate is electrically connected to an output terminal of the four-input NAND gate, and the other input terminal of the two-input NAND gate is connected to the shared bit line in the main memory bit line decoder. Is electrically connected to the output terminal of the 3-input NAND gate of the sub-decoder.
[0027]
AboveThe non-volatile storage medium is a non-volatile storage medium having a virtual ground array structure.
[0028]
According to the inventionThe non-volatile storage medium is a non-volatile storage medium provided at the base of the semiconductor chip, and includes a main memory array, an additional memory array, and a shared doping region, and the main memory array includes at least one or more main memory arrays. It has a memory cell. The additional memory array is directly connected to the main memory array and has at least one memory cell. The shared doping region is provided at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other, and is electrically connected to the adjacent memory cell and the additional memory cell at both side edges.
[0029]
AboveA memory cell and an additional memory cell each include a source and a drain provided in the base of the semiconductor chip, and the doping region is adjacent to the main memory array at a position where the additional memory array contacts And a shared source of additional memory cells.
[0030]
AboveA memory cell and an additional memory cell each include a source and a drain provided in the base of the semiconductor chip, and the doping region is adjacent to the main memory array at a position where the additional memory array contacts And the common drain of the additional memory cell.
[0031]
According to the inventionA method for controlling a non-volatile storage medium is a method for controlling a non-volatile storage medium having a virtual ground array structure, the non-volatile storage medium comprising a main memory array, an additional memory array directly connected to the main memory array, and a peripheral And a shared doping region provided at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other. The main memory array includes at least one or more memory cells and a drain of the memory cell. And a ground line electrically connected to the source of the memory cell. The additional memory array includes at least one additional memory cell, an additional bit line electrically connected to a drain of the additional memory cell, and an additional ground line electrically connected to a source of the additional memory cell. A main memory ground line decoder electrically connected to the ground line of the main memory array; and an additional memory ground line decoder electrically connected to the additional ground line of the additional memory array. And at least first and second signal transmission lines, and both ends of each signal transmission line are connected to the main memory ground line decoder and the additional memory ground line decoder, respectively. A method for controlling a nonvolatile storage medium having such a configuration includes the following steps, and performing address arrangement on a shared ground line electrically connected to the shared doping region using the main memory ground line decoder: The main memory ground line decoder transmits a signal to the additional memory ground line decoder via a first signal transmission line to determine a voltage of the common ground line; and the shared ground line and additional memory ground line decoder When the additional memory bit line decoder is used to place an address on the common ground line, the additional memory ground line decoder connects the second signal transmission line to the second signal transmission line. A signal through the main memory ground line decoder to determine the voltage of the shared ground line, and a circuit for electrical connection between the shared ground line and the main memory ground line decoder Form an open state.
[0032]
According to the present inventionThe non-volatile storage medium control method is a non-volatile storage medium control method having a virtual ground array structure, and the non-volatile storage medium includes a main memory array and an additional memory array directly connected to the main memory array. A peripheral circuit region, and a shared doping region provided at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other. The main memory array includes at least one memory cell and a drain of the memory cell. A bit line electrically connected to the memory cell, and a ground line electrically connected to the source of the memory cell. The additional memory array includes at least one additional memory cell and a drain of the additional memory cell. And an additional bit line electrically connected to the source, and an additional ground line electrically connected to the source of the additional memory cell. It made. The peripheral circuit area includes a main memory ground line decoder electrically connected to the ground line of the main memory array, an additional memory ground line decoder electrically connected to the additional ground line of the additional memory array, and At least first and second signal transmission lines are provided, and both ends of each signal transmission line are connected to the main memory ground line decoder and the additional memory ground line decoder, respectively. A method for controlling a non-volatile storage medium having such a configuration includes the following steps, and performing address arrangement on a shared ground line electrically connected to the shared doping region using the main memory ground line decoder: The main memory ground line decoder transmits a signal to the additional memory ground line decoder via the first signal transmission line, and the shared ground line and each of the sub-decoders are selected, and the equivalent voltage is set. When the additional memory ground line decoder uses the additional memory ground line decoder to assign an address to the shared ground line, the additional memory ground line decoder sends a signal to the main memory ground line decoder via the second signal transmission line. So that both the common ground line and each sub-decoder are selected and output an equivalent voltage.
[0033]
According to the inventionThe non-volatile storage medium control method is a non-volatile storage medium control method having a virtual ground array structure, and the non-volatile storage medium includes a main memory array, an additional memory array directly connected to the main memory array, and A peripheral doping region, and a common doping region provided at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other. The main memory array includes at least one memory cell and a drain of the memory cell. A bit line that is electrically connected; and a ground line that is electrically connected to a source of the memory cell. The additional memory array includes at least one additional memory cell and a drain of the additional memory cell. And an additional bit line electrically connected to the source, and an additional ground line electrically connected to the source of the additional memory cell. It made. The peripheral circuit area includes a main memory bit line decoder electrically connected to the bit lines of the main memory array, an additional memory bit line decoder electrically connected to the additional bit lines of the additional memory array, and At least first and second signal transmission lines are provided, and both ends of each signal transmission line are connected to the main memory bit line decoder and the additional memory bit line decoder, respectively. A method for controlling a non-volatile storage medium having such a configuration includes the following steps, in which address arrangement is performed on a shared bit line electrically connected to the shared doping region using the main memory bit line decoder: The main memory bit line decoder transmits a signal to the additional memory bit line decoder via a first signal transmission line to determine a voltage of the shared bit line; and the shared bit line and the additional memory bit When an open circuit state is formed in the electrical connection with the line decoder, and the address arrangement is performed on the shared bit line using the additional memory bit line decoder, the additional memory bit line decoder transmits the second signal. A signal is transmitted over the line to the memory bit line decoder to determine the voltage of the shared bit line, and the common A bit line, to form a circuit open to the electrical connection between the main memory bit line decoder.
[0034]
According to the inventionThe non-volatile storage medium control method is a non-volatile storage medium control method having a virtual ground array structure, and the non-volatile storage medium includes a main memory array, an additional memory array directly connected to the main memory array, and A peripheral doping region, and a common doping region provided at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other. The main memory array includes at least one memory cell and a drain of the memory cell. A bit line that is electrically connected; and a ground line that is electrically connected to a source of the memory cell. The additional memory array includes at least one additional memory cell and a drain of the additional memory cell. And an additional bit line electrically connected to the source, and an additional ground line electrically connected to the source of the additional memory cell. It made. The peripheral circuit area includes a main memory bit line decoder electrically connected to the bit lines of the main memory array, an additional memory bit line decoder electrically connected to the additional bit lines of the additional memory array, and At least first and second signal transmission lines are provided, and both ends of each signal transmission line are connected to the main memory bit line decoder and the additional memory bit line decoder. A method for controlling a non-volatile storage medium having such a configuration includes the following steps, in which address arrangement is performed on a shared bit line electrically connected to the shared doping region using the main memory bit line decoder: The main memory bit line decoder transmits a signal to the additional memory bit line decoder via the first signal transmission line, and both the shared bit line and each sub-decoder are selected, and an equivalent voltage is applied. When the additional memory bit line decoder uses the additional memory bit line decoder to place an address on the shared bit line, the additional memory bit line decoder sends a signal to the main memory bit line decoder via the second signal transmission line. Both the shared bit line and the respective sub-decoder are selected, and So as to output a voltage equal.
[0035]
According to the inventionThe non-volatile storage medium is a non-volatile storage medium provided at the base of the semiconductor chip, and is connected to the main memory array including at least one or more memory cells and directly connected to the main memory array, and at least one or more An additional memory array including additional memory cells, a memory cell adjacent to both side edges provided at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other, and a shared doping area shared by the additional memory cells And a peripheral circuit region including at least one decoder.
[0036]
AboveThe decoder includes a main memory decoder, an additional memory decoder, and a shared decoder.
[0037]
AboveThe shared decoder is a shared ground line decoder.
[0038]
AboveThe shared decoder is a shared bit line decoder.
[0039]
According to the inventionThe non-volatile storage medium is a non-volatile storage medium provided at the base of the semiconductor chip, and includes a main memory array, an additional memory array directly connected to the main memory array, and a peripheral circuit area. The array includes at least one or more memory cells having a source and a drain provided in a base of the semiconductor chip, a bit line electrically connected to the drain of the memory cell, and an electrical connection to the source of the memory cell The additional memory array includes at least one additional memory cell having an additional source and an additional drain provided in the base of the semiconductor chip, and an additional drain electrically connected to the additional drain of the additional memory cell. And an additional bit line connected to the additional memory cell and an additional ground line electrically connected to the additional source of the additional memory cell. It becomes in and the additional memory array share a common doped region with the main memory array, in the peripheral circuit region includes at least one or more decoders.
[0040]
AboveA main memory ground line decoder electrically connected to the ground line of the main memory array; an additional memory ground line decoder electrically connected to the additional ground line of the additional memory array; and at least two signals A transmission line is provided, and both ends of each signal transmission line are electrically connected to the main memory ground line decoder and the additional memory ground line decoder.
[0041]
AboveThe decoder further includes a shared ground line decoder.
[0042]
AboveThe shared doping region is a source at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other, and is also an additional source.
[0043]
AboveA main memory bit line decoder electrically connected to the bit lines of the main memory array; an additional memory bit line decoder electrically connected to the additional bit lines of the additional memory array; and at least two signals A transmission line is provided, and both ends of each signal transmission line are electrically connected to the main memory bit line decoder and the additional memory bit line decoder.
[0044]
AboveThe decoder further includes a shared bit line decoder.
[0045]
AboveThe shared doping region is a drain at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other, and is also an additional drain.
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is a non-volatile storage medium capable of increasing the use efficiency of the layout area of the memory array region and effectively reducing the size of the semiconductor, and is directly connected to the main memory array and the additional memory array to provide a virtual ground Configure the array structure. That is, the present invention removes the field oxide layer for separating the main memory array from the additional memory array and the dummy memory, and directly connects the main memory array to the additional memory array.
[0047]
In order to explain the structure and characteristics of such a non-volatile storage medium, specific examples will be given and will be described in detail below with reference to the drawings.
[0048]
【Example】
FIG. 3 is a block diagram showing a partial structure of the
[0049]
4 is a circuit diagram of the
[0050]
The
[0051]
The
[0052]
FIG. 6A is a logic circuit diagram of the ground line decoder 130 'and the additional ground line decoder 140' in the embodiment. As shown, the ground line decoder 130 'includes M + 1
[0053]
Ground wire GLM + 1Sub-decoder 131 corresponding to '-M + 1'Includes one 3-
[0054]
The additional
[0055]
Ground wire RGL1Sub-decoder 141 corresponding to '-1'Includes a 4-input NAND gate 142 for receiving an address signal and a sign signal, a 2-
[0056]
Both ends of the signal transmission line 136 'are respectively connected to the sub-decoder 131.-M + 1'Is electrically connected to one input terminal of the two-
[0057]
When the
[0058]
For example, the ground line decoder 130 'may be connected to the common ground line GL.CSub decoder 131-M + 1Output ground line GLM + 1'Is selected and the
[0059]
FIG. 6B is a logic circuit diagram of a
[0060]
The sub-decoder 141-1 ″ includes a 4-mode input NAND gate 142 that receives an address signal and a sign signal, an
[0061]
Both ends of the
[0062]
Similar to the above-described operation procedure according to FIG. 6A, when performing an operation on the
[0063]
For example, a ground line GL shared by the
[0064]
Therefore, in the present invention, the
[0065]
In addition to sharing one ground line, the
[0066]
FIG. 8 is a circuit diagram of the
[0067]
The
[0068]
The
[0069]
FIG. 10A shows a bit line decoder 230 'in the embodiment,Additional bit line decoderIt is a logic circuit diagram of 240 '. The
[0070]
The
[0071]
Both ends of the signal transmission line 236 'are respectively connected to the
[0072]
When the
[0073]
The bit line decoder 230 'CWhen the
[0074]
FIG. 10B is a logic circuit diagram of a
[0075]
10A and 10B, the
[0076]
Since the conventional nonvolatile storage medium is provided with the field oxide layer and the dummy memory between the main memory array and the additional memory array, the layout area is used more than necessary. The present invention directly connects the main memory array and the additional memory array by controlling the main memory array decoder and the additional memory decoder. Therefore, it is not necessary to provide a field oxide layer and a dummy memory to separate the main memory array and the additional memory array, and the layout area of the memory array can be reduced. That is, the nonvolatile storage medium according to the present invention is a nonvolatile storage medium having a kind of virtual ground array structure.
[0077]
The above are preferred embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Therefore, any modifications and changes that can be made by those skilled in the art and that have an equivalent effect on the present invention shall fall within the scope of the claims of the present invention.
[0078]
【The invention's effect】
The nonvolatile storage medium according to the present invention can increase the use efficiency of the layout area of the memory array region and effectively reduce the size of the semiconductor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a conventional nonvolatile storage medium.
FIG. 2A is an explanatory diagram showing a structure of a memory array of a conventional nonvolatile storage medium.
FIG. 2B is a circuit diagram of a memory array of a conventional nonvolatile storage medium.
FIG. 3 is a partial block diagram of a nonvolatile storage medium according to the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of a memory array of a nonvolatile storage medium according to the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram of a memory array of a nonvolatile storage medium according to the present invention.
FIG. 6A is a logic circuit diagram of one embodiment of a ground line decoder and an additional ground line decoder in the present invention.
FIG. 6B is a logic circuit diagram according to another embodiment of the ground line decoder and the additional ground line decoder in the present invention.
FIG. 7 is a partial block diagram of a nonvolatile storage medium according to the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram of a memory array of a nonvolatile storage medium according to the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a structure of a memory array of a nonvolatile storage medium according to the present invention.
FIG. 10A is a logic circuit diagram of one embodiment of a bit line decoder and an additional bit line decoder in the present invention.
FIG. 10B is a logic circuit diagram according to another embodiment of the bit line decoder and additional bit line decoder of the present invention.
[Explanation of symbols]
110, 210 Nonvolatile storage medium
120, 220 Peripheral circuit area
124, 224 Addressable memory unit
122, 222 Address buffer
130, 130 ', 130 "ground line decoder
131 ', 131 ", 141', 141", 231, 231 ', 231 ", 241, 241', 241" sub-decoder
132, 133, 142, 143 NAND gate
134, 144, 234, 244 Inverter
135, 145, 235, 245 3-mode output inverter
140, 140 ', 140 "additional ground line decoder
136, 136 ', 136 ", 138, 138', 138", 236, 236 ', 236 ", 238, 238', 238" signal transmission line
150, 250 Memory array area
160, 260 Main memory array
170, 270 Additional memory array
180, 280 semiconductor chip
182 and 282 base
184, 286 source
186, 284 drain
188 Gate electrode
230, 230 ', 230 "bit line decoder
232, 233, 242, 243 NAND gate pole
240, 240 ', 240 "additional bit line decoder
288 Gate electrode
GL, RGL Ground wire
BL, RBL bit line
Claims (16)
メインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接連結する付加メモリアレイと、共用ソースと、周辺回路領域とを備えてなり、
該メインメモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられるソースとドレインを含んでなる少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続する少なくとも1以上のビットラインと、該メモリセルのソースに電気的に接続する少なくとも1以上の接地線とを備え、
該付加メモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられる付加ソースと付加ドレインを含んでなる付加メモリセルと、該付加メモリセルの付加ドレインに電気的に接続する少なくとも1以上の付加ビットラインと、該付加メモリセルの付加ソースに電気的に接続する少なくとも1以上の付加接地線とを備え、
該周辺回路領域には、前記メインメモリアレイの接地線に電気的に接続するメインメモリ接地線デコーダと、前記付加メモリアレイの付加接地線に電気的に接続する付加メモリ接地線デコーダと、少なくとも2本以上の信号伝送線を有し、該信号伝送線の両端がそれぞれ該メインメモリ接地線デコーダと該付加メモリ接地線デコーダとに電気的に接続し、
該共用ソースは、該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接する位置におけるメインソース及び付加ソースとされる、
ことを特徴とする不揮発性記憶媒体。A non-volatile storage medium provided at the base of a semiconductor chip,
A main memory array, an additional memory array directly connected to the main memory array, a shared source, and a peripheral circuit area;
The main memory array includes at least one memory cell including a source and a drain provided in a base of the semiconductor chip, at least one bit line electrically connected to the drain of the memory cell, And at least one ground line electrically connected to a source of the memory cell,
The additional memory array includes an additional memory cell including an additional source and an additional drain provided in the base of the semiconductor chip, and at least one additional bit line electrically connected to the additional drain of the additional memory cell. And at least one additional ground line electrically connected to an additional source of the additional memory cell,
The peripheral circuit area includes at least two main memory ground line decoders electrically connected to the ground lines of the main memory array, additional memory ground line decoders electrically connected to the additional ground lines of the additional memory array, and More than one signal transmission line, and both ends of the signal transmission line are electrically connected to the main memory ground line decoder and the additional memory ground line decoder, respectively.
The shared source is a main source and an additional source at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other.
A non-volatile storage medium characterized by the above.
メインメモリアレイと、該メインメモリアレイに直接連結する付加メモリアレイと、共用ドレインと、周辺回路領域とを備えてなり、
該メインメモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられるソースとドレインを含んでなる少なくとも1以上のメモリセルと、該メモリセルのドレインに電気的に接続する少なくとも1以上のビットラインと、該メモリセルのソースに電気的に接続する少なくとも1以上の接地線とを備え、
該付加メモリアレイは、該半導体チップのベース内に設けられる付加ソースと付加ドレインを含んでなる付加メモリセルと、該付加メモリセルの付加ドレインに電気的に接続する少なくとも1以上の付加ビットラインと、該付加メモリセルの付加ソースに電気的に接続する少なくとも1以上の付加接地線とを備え、
該周辺回路領域には、前記メインメモリアレイのビットラインに電気的に接続するメインメモリビットラインデコーダと、前記付加メモリアレイの付加ビットラインに電気的に接続する付加メモリビットラインデコーダと、少なくとも2本以上の信号伝送線を有し、該信号伝送線の両端がそれぞれ該メインメモリビットラインデコーダと該付加メモリビットラインデコーダとに電気的に接続し、
該共用ドレインは、該メインメモリアレイと付加メモリアレイの接する位置におけるメインドレイン及び付加ドレインとされる、
ことを特徴とする不揮発性記憶媒体。A non-volatile storage medium provided at the base of a semiconductor chip,
A main memory array, an additional memory array directly connected to the main memory array, a shared drain, and a peripheral circuit region;
The main memory array includes at least one memory cell including a source and a drain provided in a base of the semiconductor chip, at least one bit line electrically connected to the drain of the memory cell, And at least one ground line electrically connected to a source of the memory cell,
The additional memory array includes an additional memory cell including an additional source and an additional drain provided in the base of the semiconductor chip, and at least one additional bit line electrically connected to the additional drain of the additional memory cell. And at least one additional ground line electrically connected to an additional source of the additional memory cell,
The peripheral circuit area includes at least two main memory bit line decoders electrically connected to the bit lines of the main memory array, additional memory bit line decoders electrically connected to the additional bit lines of the additional memory array, and More than one signal transmission line, and both ends of the signal transmission line are electrically connected to the main memory bit line decoder and the additional memory bit line decoder, respectively.
The shared drain is a main drain and an additional drain at a position where the main memory array and the additional memory array are in contact with each other.
A non-volatile storage medium characterized by the above.
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