JPS6146979B2 - - Google Patents

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JPS6146979B2
JPS6146979B2 JP13885583A JP13885583A JPS6146979B2 JP S6146979 B2 JPS6146979 B2 JP S6146979B2 JP 13885583 A JP13885583 A JP 13885583A JP 13885583 A JP13885583 A JP 13885583A JP S6146979 B2 JPS6146979 B2 JP S6146979B2
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JP
Japan
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transistor
floating gate
gate
control gate
capacitance
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Application number
JP13885583A
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Japanese (ja)
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JPS6031267A (en
Inventor
Tetsuya Iizuka
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Priority to EP84104278A priority patent/EP0123249B1/en
Priority to DE8484104278T priority patent/DE3482847D1/en
Publication of JPS6031267A publication Critical patent/JPS6031267A/en
Publication of JPS6146979B2 publication Critical patent/JPS6146979B2/ja
Priority to US07/517,543 priority patent/US5084745A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/68Floating-gate IGFETs
    • H10D30/681Floating-gate IGFETs having only two programming levels
    • H10D30/683Floating-gate IGFETs having only two programming levels programmed by tunnelling of carriers, e.g. Fowler-Nordheim tunnelling

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、半導体記憶装置に関するもので、
特に電気的に書き換え可能で高密度の不揮発性メ
モリを実現するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a semiconductor memory device.
In particular, it is intended to realize electrically rewritable, high-density nonvolatile memory.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

従来、比較的高密度の電気的書き換え可能な不
揮発性メモリ(EEPROM)のメモリセルとし
て、第1図に示すようなものが知られており、そ
の詳細については、例えばIEEE Journal of
Solid−State Circuits、Vol.SC−17、No.5、
PP821−827(1982)に述べられている。このメ
モリセルの基本的な構成は以下のようなものであ
る。すなわち、図においてQ1は選択用のトラン
ジスタ、Q2は浮遊状態のゲート(フローテイン
グゲートFG)を有する記憶用のトランジスタ
で、上記トランジスタQ2のドレインはトランジ
スタQ1のソース、ドレインを介してビツト線BL
に接続され、ソースはソース電源ラインSに接続
されている。なお、SGはセレクシヨンゲート、
CGは制御ゲート(コントロールゲート)であ
る。
Conventionally, the memory cell shown in Figure 1 has been known as a relatively high-density electrically rewritable non-volatile memory (EEPROM) memory cell, and its details can be found in, for example, the IEEE Journal of
Solid-State Circuits, Vol.SC-17, No.5,
PP821-827 (1982). The basic configuration of this memory cell is as follows. That is, in the figure, Q 1 is a selection transistor, Q 2 is a storage transistor with a floating gate (floating gate FG), and the drain of transistor Q 2 is connected via the source and drain of transistor Q 1 . Bit line BL
The source is connected to a source power line S. In addition, SG is Selection Gate,
CG is a control gate.

第2図は、上記第1図の回路の断面構成を示し
ている。図において、第1図と同一構成部には同
じ符号を付す。P型の半導体基板11上には上記
トランジスタQ2,Q1のソース、ドレイン領域と
して働くN+形の不純物領域12,12,1
が形成され、この不純物領域12,12
間および12,12間には絶縁層13,1
を介してフローテイングゲートFG、セレク
シヨンゲートSGが形成される。さらに、上記フ
ローテイングゲートFG上には絶縁層14を介し
てコントロールゲートCGが形成される。今、ト
ランジスタQ2のフローテイングゲートFGとドレ
イン領域12間の容量をC1、コントロールゲ
ートCGとフローテイングゲートFG間の容量を
C2、フローテイングゲートFGとチヤネル領域1
5間の容量をC3、およびフローテイングゲート
FGとソース領域12間の容量をC4とすると、
各容量C1〜C4間には「C2>C1+C3+C4」なる関
係が成立する。
FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the circuit shown in FIG. 1 above. In the figure, the same components as in FIG. 1 are given the same reference numerals. On the P-type semiconductor substrate 11 are N + type impurity regions 12 1 , 12 2 , 1 that serve as source and drain regions of the transistors Q 2 and Q 1 .
2 3 is formed, and these impurity regions 12 1 , 12 2
Insulating layers 13 1 and 13 1 and 12 2 and 12 3 are provided between
32 , a floating gate FG and a selection gate SG are formed. Further, a control gate CG is formed on the floating gate FG with an insulating layer 14 interposed therebetween. Now, the capacitance between the floating gate FG and the drain region 122 of the transistor Q2 is C1 , and the capacitance between the control gate CG and the floating gate FG is C1.
C 2 , floating gate FG and channel region 1
The capacitance between 5C 3 and the floating gate
If the capacitance between FG and source region 121 is C4 ,
The relationship “C 2 >C 1 +C 3 +C 4 ” is established between each capacitance C 1 to C 4 .

上述したEEPROMの動作は以下に述べるよう
なものである。まず、消去動作は、セレクシヨン
ゲートSGおよびコントロールゲートCGに高電圧
PP(通常16〜21V)を印加するとともに、ビツ
ト線BLおよびソース電源ラインSをOVに設定す
る。これによつて、トランジスタQ1がオンしト
ランジスタQ2のドレイン、ソースがOVでコント
ロールゲートCGがVPPとなるので、C2>C1+C3
+C4であるからフローテイングゲートFGはVPP
により近い電位となり、電界は主としてフローテ
イングゲートFGとソース、ドレイン領域12
,12間に加わる。絶縁層13は約100Å
と極めて薄いためフアウラー・ノルトハイム型と
呼ばれる電流がソース、ドレインとフローテイン
グゲートFG間に流れ、電子がフローテイングゲ
ートFGに蓄えられる。
The operation of the EEPROM described above is as described below. First, in the erase operation, a high voltage V PP (usually 16 to 21 V) is applied to the selection gate SG and control gate CG, and the bit line BL and source power line S are set to OV. As a result, the transistor Q 1 is turned on and the drain and source of the transistor Q 2 are OV, and the control gate CG becomes V PP , so C 2 > C 1 + C 3
Since +C 4 , floating gate FG is V PP
The potential is closer to that of the floating gate FG and the source and drain regions 12.
1 , 12 Add between 2 . Insulating layer 13 1 is approximately 100 Å
Because it is extremely thin, a current called Fauler-Nordheim type flows between the source, drain, and floating gate FG, and electrons are stored in the floating gate FG.

次に、書き込みは、セレクシヨンゲートにVPP
を、コントロールゲートCGにOVを、ビツト線
BLにVPPを、ソース電源ラインSに5V(あるい
は開放する)をそれぞれ印加する。こうすること
によりC2>C1+C3+C4であるから電界は主とし
てフローテイングゲートFGとソース、ドレイン
間に加わり、今度は電子がフローテイングゲート
FGからドレインに抜け、フローテイングゲート
FGに蓄積された負の電荷が減る。従つて、トラ
ンジスタQ2の閾値電圧が低下して閾値電圧が−
5V位のデプリーシヨン型になる。なお、ソース
電源ラインSを5Vあるいは開放する理由は、ト
ランジスタQ2のドレインからソースに向かつて
流れる無駄な電流を遮断するためである。
Next, write V PP to the selection gate
, OV to control gate CG, bit line
Apply V PP to BL and 5V (or leave it open) to the source power supply line S. By doing this, since C 2 > C 1 + C 3 + C 4 , the electric field is mainly applied between the floating gate FG and the source and drain, and in turn electrons are applied to the floating gate.
Exit from FG to drain, floating gate
The negative charge accumulated in FG is reduced. Therefore, the threshold voltage of transistor Q2 decreases and the threshold voltage becomes −
It becomes a depletion type of about 5V. Note that the reason why the source power supply line S is set at 5V or open is to cut off unnecessary current flowing from the drain to the source of the transistor Q2 .

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

しかし、上記のような構成では情報の書き込み
時にソース電源ラインSを5Vあるいは開放にし
た場合、ソース電源ラインSは非選択の行や列で
も共通に5Vあるいはそれ以上となる。このため
非選択セルにおけるソース電源ラインSとフロー
テイングゲートFG間に電界が加わり、電荷の保
持特性を悪化させる欠点がある。つまり、ソース
とフローテイングゲート間に印加された電圧によ
つて電子がわずかづつ流れ出し記憶情報が変化す
る。
However, in the above configuration, when the source power line S is set to 5 V or left open when writing information, the source power line S becomes 5 V or higher even in unselected rows and columns. Therefore, an electric field is applied between the source power line S and the floating gate FG in the unselected cells, which has the disadvantage of deteriorating the charge retention characteristics. In other words, the voltage applied between the source and the floating gate causes electrons to flow out little by little, changing the stored information.

また、前記第2図における絶縁層13は、単
結晶シリコン(半導体基板11)の熱酸化によつ
て形成した100Å〜200Åの薄くて安定性の良い絶
縁層であるのに対し、絶縁層14はポリシリコン
の酸化膜で薄くするのが困難であり、800Å程度
の膜厚を有している。このため、前述した各容量
の関係「C2>C1+C3+C4」を満足するために
は、第3図のパターン平面図に示すように、コン
トロールゲートCGとフローテイングゲートFGと
の重なり面積を大きくしてコントロールゲート
CGとフローテイングゲートFG間の容量C2を大き
く設定することが必要であり、高集積化が困難で
あつた。
In addition, the insulating layer 131 in FIG. is a polysilicon oxide film that is difficult to make thin, and has a film thickness of about 800 Å. Therefore, in order to satisfy the above-mentioned relationship of each capacitance "C 2 > C 1 + C 3 + C 4 ", it is necessary to overlap the control gate CG and floating gate FG as shown in the pattern plan view of Figure 3. Control gate with larger area
It was necessary to set a large capacitance C 2 between the CG and the floating gate FG, making it difficult to achieve high integration.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は上記のような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、メモリセルの
選択性および保持特性を向上できるとともに、高
集積化および信頼性の向上を図れ、かつ書き込
み・消去を容易にできるすぐれた半導体記憶装置
を提供することである。
This invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to improve the selectivity and retention characteristics of memory cells, to achieve higher integration and reliability, and to improve write and An object of the present invention is to provide an excellent semiconductor memory device that can be easily erased.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

すなわち、この発明による半導体記憶装置にお
いては、浮遊ゲートの電荷により情報を記憶する
記憶用トランジスタ、この記憶用トランジスタを
選択する選択用トランジスタ、および上記記憶用
トランジスタを共通線から分離するための分離用
トランジスタを単位記憶セルとして設け、上記記
憶用トランジスタの制御ゲートと浮遊ゲート間の
容量を浮遊ゲートとドレイン領域・チヤンネル領
域およびソース領域との間の容量の和より小さく
なる如く構成することにより、情報の消去・書き
込みを制御ゲート側から行なうようにしたもであ
る。
That is, in the semiconductor memory device according to the present invention, a storage transistor that stores information by the charge of a floating gate, a selection transistor that selects this storage transistor, and an isolation transistor that separates the storage transistor from a common line. By providing a transistor as a unit storage cell and configuring the capacitance between the control gate and the floating gate of the storage transistor to be smaller than the sum of the capacitance between the floating gate, the drain region/channel region, and the source region, information can be stored. Erasing and writing are performed from the control gate side.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

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。第4図は、単位記憶セルの等価回
路を示すものである。図において、Q1は選択用
トランジスタで、この選択用トランジスタQ1
一端にはビツト線BLが接続され、他端には記憶
用トランジスタQ2の一端が接続される。上記記
憶用トランジスタQ2の他端には分離用トランジ
スタQ3の一端が接続され、この分離用トランジ
スタQ3の他端にはソース電源ライン(共通線)
Sが接続されて、上記記憶用トランジスタQ2
ソース領域とソース電源ラインSとが分離され
る。なお、記憶用トランジスタQ2のコントロー
ルゲートCGと分離用トランジスタQ3のコントロ
ールゲートCGとは共通接続されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 shows an equivalent circuit of a unit memory cell. In the figure, Q1 is a selection transistor, one end of the selection transistor Q1 is connected to a bit line BL, and the other end is connected to one end of a storage transistor Q2 . One end of the isolation transistor Q 3 is connected to the other end of the storage transistor Q 2 , and the source power line (common line) is connected to the other end of the isolation transistor Q 3 .
S is connected to isolate the source region of the storage transistor Q 2 from the source power supply line S. Note that the control gate CG of the storage transistor Q 2 and the control gate CG of the isolation transistor Q 3 are commonly connected.

第5図a,bは、上記第4図の回路のパターン
平面図およびそのX−X′線に沿つた断面構成図
を示すもので、図において、前記第4図に対応す
る部分に同じ符号を付す。セレクシヨンゲート
SGと拡散層16,16によつて選択用トラ
ンジスタQ1が、コントロールゲートCG、フロー
テイングゲートFGおよび拡散層16,16
によつて記憶用トランジスタQ2が、コントロー
ルゲートCGと拡散層16,16によつて分
離用トランジスタQ3がそれぞれ形成される。
FIGS. 5a and 5b show a pattern plan view of the circuit shown in FIG. 4 and a cross-sectional configuration diagram thereof taken along the line X-X'. In the figures, parts corresponding to those in FIG. Attach. selection gate
By SG and diffusion layers 16 1 and 16 2 , selection transistor Q 1 is connected to control gate CG, floating gate FG and diffusion layers 16 2 and 16 3 .
The storage transistor Q 2 is formed by the control gate CG and the isolation transistor Q 3 is formed by the control gate CG and the diffusion layers 16 3 and 16 4 .

上記のような構成において、記憶用トランジス
タQ2のフローテイングゲートFGと拡散層16
,16およびチヤネル領域16との間に形
成される容量C1、C4、C3は前記第1図と同様で
あるが、コントロールゲートCGとフローテイン
グゲートFGとの間に形成される容量C2は、a図
におけるコントロールゲートCGとフローテイン
グゲートFGとが絶縁層を介して重なる積層領域
17,17によつて形成される。従つて、フ
ローテイングゲートFGと拡散層(ソース・ドレ
イン領域)16,16および基板11のチヤ
ネル領域16との間に形成される容量C1
C4、C3の和「C1+C3+C4」より、コントロール
ゲートCGとフローテイングゲートFGとの間に形
成される容量C2を小さくできる。
In the above configuration, the floating gate FG of the memory transistor Q 2 and the diffusion layer 16
Capacitors C 1 , C 4 , and C 3 formed between the control gate CG and the channel region 160 are the same as those in FIG. 1 , but are formed between the control gate CG and the floating gate FG . The capacitance C 2 is formed by laminated regions 17 1 and 17 2 in which the control gate CG and floating gate FG in FIG. Therefore, the capacitance C 1 formed between the floating gate FG, the diffusion layers (source/drain regions) 16 2 , 16 3 and the channel region 16 0 of the substrate 11,
The capacitance C 2 formed between the control gate CG and the floating gate FG can be reduced from the sum of C 4 and C 3 ``C 1 +C 3 +C 4 ' '.

このような構成によれば、絶縁層を介して積層
される第1層目のフローテイングゲートFGと第
2層目のコントロールゲートCGとが、それぞれ
のゲート端によつて平行に囲まれる第1、第2の
積層領域17,17を有しており、たとえパ
ターニングの際に第1層と第2層の合わせずれが
生じても、上記積層領域17,17の面積の
和は常に一定となる。すなわち、コントロールゲ
ートCGとフローテイングゲートFG間の容量は常
に一定となるので、容量C2とC1+C3+C4との比
を正確に設定できる。
According to such a configuration, the floating gate FG in the first layer and the control gate CG in the second layer, which are stacked via the insulating layer, are connected to the first floating gate FG and the control gate CG in the second layer, which are surrounded in parallel by the ends of the respective gates. , has second laminated regions 17 1 and 17 2 , and even if misalignment occurs between the first layer and the second layer during patterning, the sum of the areas of the laminated regions 17 1 and 17 2 is Always constant. That is, since the capacitance between the control gate CG and the floating gate FG is always constant, the ratio between the capacitance C 2 and C 1 +C 3 +C 4 can be set accurately.

上記のような構成において、動作を説明する。
まず、消去動作は、セレクシヨンゲートSGに選
択用トランジスタQ1の閾値電圧を越える電圧、
例えば5V〜VPPを、コントロールゲートCGには
高電圧VPPをそれぞれ印加するとともに、ビツト
線BLおよびソース電源ラインSをOVに設定す
る。容量C2にくらべてC1とC3とC4の和の方が大
きいから、コントロールゲートCGとソース、ド
レインおよびチヤンネル間の電位差によつて生ず
る電界は、主としてフローテイングゲートFGと
コントロールゲートCGの間に加わる。これによ
つて記憶用トランジスタQ2のフローテイングゲ
ートFGとコントロールゲートCG間に大きな電界
が加わり、フアウラー・ノルトハイム電流はフロ
ーテイングゲートFGとコントロールゲートCG間
に流れ、電子がフローテイングゲートFGからコ
ントロールゲートCGへ抜け出し、記憶用トラン
ジスタQ2の閾値電圧は負となり、デプレーシヨ
ン型となる。この時、トランジスタQ2のドレイ
ンとソースは共にOVで同電位であるので無駄な
チヤネル電流は流れない。
The operation in the above configuration will be explained.
First, in the erase operation, a voltage exceeding the threshold voltage of the selection transistor Q1 is applied to the selection gate SG.
For example, a high voltage VPP of 5V to VPP is applied to the control gate CG, and the bit line BL and source power line S are set to OV. Since the sum of C 1 , C 3 and C 4 is larger than the capacitance C 2 , the electric field generated by the potential difference between the control gate CG and the source, drain, and channel mainly affects the floating gate FG and the control gate CG. join in between. This applies a large electric field between the floating gate FG and the control gate CG of the storage transistor Q 2 , and the Feurer-Nordheim current flows between the floating gate FG and the control gate CG, causing electrons to be controlled from the floating gate FG. It escapes to the gate CG, and the threshold voltage of the memory transistor Q2 becomes negative, becoming a depletion type. At this time, the drain and source of transistor Q2 are both OV and at the same potential, so no unnecessary channel current flows.

一方、書き込みを行なう場合は、セレクシヨン
ゲートSGをVPP、コントロールゲートCGをOV
に設定する。そして、書き込みたいメモリセルの
ビツト線BLに高電圧VPPを印加すると、記憶用
トランジスタQ2のドレインには選択用トランジ
スタQ1の閾値電圧VTH1だけ下がつた「VPP−V
TH1なる電位が加わる。書き込みを行なう前には
予め消去を行なつてあるので、記憶用トランジス
タQ2の閾値電圧VTH2は負になつており、このト
ランジスタQ2のチヤネル領域には反転層が形成
されている。このためフローテイングゲートFG
とチヤネル領域16間の容量C3の値は大き
く、このトランジスタQ2は導通状態にあるの
で、ソース側ノードBとドレイン側ノードAとは
同電位である。従つて、フローテイングゲート
FGは、各容量の和「C1+C3+C4」により高電位
に引き上げられ、コントロールゲートCGとフロ
ーテイングゲートFG間には強い電界が加わつ
て、コントロールゲートCGからフローテイング
ゲートFGに向かつて電子が流れ込み、フローテ
イングゲートFGは負に帯電する。このフローテ
イングゲートFGの負の帯電によつて記憶用トラ
ンジスタQ2の閾値電圧VTH2は正の方向にシフト
されエンハンスメント型になる。この時、分離用
トランジスタQ3が通常のエンハンスメント型で
あれば、コントロールゲートCGがOV、ソース電
源ラインSがOVであるので非導通状態である。
この場合は、後述するように、読み出しの際には
コントロールゲートCGの電位を1〜3V程度に上
げて、分離用トランジスタQ3が導通するように
する必要がある。上記コントロールゲートCGの
電位がOVで読み出しを行なえるようにするに
は、分離用トランジスタQ3をデプリーシヨン型
にすれば良い。この場合、書き込みの際にソース
電源ラインSの電位を分離用トランジスタQ3
閾値電圧VTH3の絶対値|VTH3|以上に設定すれ
ば良い。
On the other hand, when writing, selection gate SG is set to V PP and control gate CG is set to OV.
Set to . Then, when a high voltage V PP is applied to the bit line BL of the memory cell to be programmed, the drain of the storage transistor Q 2 receives a voltage "V PP -V" which is lowered by the threshold voltage V TH1 of the selection transistor Q 1 .
A potential TH1 is applied. Since erasing has been performed before writing, the threshold voltage V TH2 of the storage transistor Q 2 is negative, and an inversion layer is formed in the channel region of this transistor Q 2 . Therefore floating gate FG
Since the value of the capacitance C 3 between the channel region 160 and the channel region 160 is large, and the transistor Q 2 is in a conductive state, the source side node B and the drain side node A are at the same potential. Therefore, floating gate
FG is pulled up to a high potential by the sum of each capacitance "C 1 + C 3 + C 4 ", and a strong electric field is applied between the control gate CG and the floating gate FG, causing the electric field to flow from the control gate CG to the floating gate FG. Electrons flow in and the floating gate FG becomes negatively charged. Due to this negative charging of the floating gate FG, the threshold voltage V TH2 of the storage transistor Q 2 is shifted in the positive direction, making it an enhancement type transistor. At this time, if the isolation transistor Q3 is a normal enhancement type, it is in a non-conductive state because the control gate CG is at OV and the source power supply line S is at OV.
In this case, as will be described later, during reading, it is necessary to raise the potential of the control gate CG to about 1 to 3 V so that the isolation transistor Q3 becomes conductive. In order to be able to read data when the potential of the control gate CG is OV, the isolation transistor Q3 may be made of a depletion type. In this case, the potential of the source power line S may be set to be equal to or higher than the absolute value |V TH3 | of the threshold voltage V TH3 of the isolation transistor Q 3 during writing.

このような構成によれば、コントロールゲート
CGとフローテイングゲートFGとは各々のゲート
端で重なり合つているため、この端部に生ずる電
界集中効果により消去/書き込み動作を容易にで
きる。また、分離用トランジスタQ3を設けたの
で、記憶用トランジスタQ2のチヤネル長を短く
設定しても書き込み時におけるこのトランジスタ
Q2のソース・ドレイン間のパンチスルー現象を
防止でき、信頼性を向上できる。
According to such a configuration, the control gate
Since the CG and the floating gate FG overlap each other at their gate ends, the electric field concentration effect generated at these ends facilitates erasing/writing operations. In addition, since the isolation transistor Q 3 is provided, even if the channel length of the storage transistor Q 2 is set short, this transistor is not used during writing.
Punch-through phenomenon between the source and drain of Q 2 can be prevented, improving reliability.

第6図は、この発明の他の実施例を示すパター
ン平面図である。図において、前記第5図aと同
一構成部には同じ符号を付してその説明は省略す
る。すなわち、三層のゲート配線層を用いた場合
において、一層目の配線層でフローテイングゲー
トFGを、二層目の配線層でコントロールゲート
CGを、三層目の配線層でセレクトゲートSGをそ
れぞれ形成しており、セレクトゲートSGをフロ
ーテイングゲートFG上を覆うように構成したも
のである。従つて、選択用トランジスタQ1と記
憶用トランジスタQ2とが連続して形成され、前
記第5図bにおける拡散層16を不要にでき、
さらに高集積化を実現できる。
FIG. 6 is a pattern plan view showing another embodiment of the invention. In the figure, the same components as those in FIG. In other words, when using three gate wiring layers, the floating gate FG is placed in the first wiring layer, and the control gate is placed in the second wiring layer.
A select gate SG is formed in the third wiring layer of the CG, and the select gate SG is configured to cover the floating gate FG. Therefore, the selection transistor Q1 and the storage transistor Q2 are formed in succession, and the diffusion layer 162 in FIG. 5b can be made unnecessary.
Even higher integration can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したようにこの発明によれば、メモリ
セルの選択性および保持特性を向上できるととも
に、高集積化および信頼性の向上を図れ、かつ書
き込み、消去を容易にできるすぐれた半導体記憶
装置が得られる。
As explained above, according to the present invention, an excellent semiconductor memory device can be obtained which can improve the selectivity and retention characteristics of memory cells, achieve higher integration, improve reliability, and facilitate writing and erasing. It will be done.

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

第1図ないし第3図はそれぞれ従来の半導体記
憶装置(EEPROM)の回路図およびその断面構
成図、パターン平面図、第4図はこの発明の一実
施例に係る半導体記憶装置の等価回路図、第5図
は上記第4図の回路のパターン構成例を示す図、
第6図はこの発明の他の実施例を示すパターン平
面図である。 Q1……選択用トランジスタ、Q2……記憶用ト
ランジスタ、Q3……分離用トランジスタ、CG…
…コントロールゲート(制御ゲート)、FG……フ
ローテイングゲート(浮遊ゲート)、S……ソー
ス電源ライン(共通線)、BL……ビツト線、17
,17……積層領域。
1 to 3 are a circuit diagram, a cross-sectional configuration diagram thereof, and a pattern plan view of a conventional semiconductor memory device (EEPROM), and FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing an example of the pattern configuration of the circuit shown in FIG. 4,
FIG. 6 is a pattern plan view showing another embodiment of the present invention. Q 1 ...selection transistor, Q 2 ...memory transistor, Q 3 ...isolation transistor, CG...
...Control gate (control gate), FG...Floating gate (floating gate), S...Source power line (common line), BL...Bit line, 17
1 , 17 2 ...Lamination area.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 浮遊ゲートの電荷により情報を記憶する記憶
用トランジスタと、この記憶用トランジスタを選
択する選択用トランジスタと、上記記憶用トラン
ジスタを共通線から分離するための分離用トラン
ジスタとを単位記憶セルとして備え、上記記憶用
トランジスタは、制御ゲートと浮遊ゲート間の容
量が、浮遊ゲートとドレイン領域、チヤネル領域
およびソース領域との間の容量の和より小さくな
る如く構成したことを特徴とする半導体記憶装
置。 2 前記記憶用トランジスタは、制御ゲートと浮
遊ゲートとが絶縁層を介して積層されかつそれぞ
れのゲート端によつて平行に囲まれる第1、第2
の積層領域を有する如くパターン構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記
憶装置。
[Claims] 1. A storage transistor that stores information using the charge of a floating gate, a selection transistor that selects this storage transistor, and an isolation transistor that separates the storage transistor from a common line. The memory transistor is provided as a unit memory cell, and the memory transistor is configured such that the capacitance between the control gate and the floating gate is smaller than the sum of the capacitances between the floating gate, the drain region, the channel region, and the source region. semiconductor storage device. 2 The memory transistor has a control gate and a floating gate stacked on each other with an insulating layer interposed therebetween and surrounded in parallel by respective gate ends.
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is patterned to have a laminated region.
JP58138855A 1983-04-18 1983-07-29 Semiconductor memory device Granted JPS6031267A (en)

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DE8484104278T DE3482847D1 (en) 1983-04-18 1984-04-16 SEMICONDUCTOR STORAGE DEVICE WITH A FLOATING GATE.
US07/517,543 US5084745A (en) 1983-04-18 1990-04-27 Semiconductor memory device having a floating gate

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