JP3227177B2 - 半導体不揮発性メモリおよびその書き込み方法 - Google Patents

半導体不揮発性メモリおよびその書き込み方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一度情報の書き込みを行
ったのち、この書き込んだ情報の修正を可能にした読出
し専用の半導体不揮発性メモリと、その書き込み方法と
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体不揮発性メモリにおいて、一度だ
け情報を書き込むことが可能なメモリ素子として、レー
ザーヒューズ溶断型、電気ヒューズ溶断型、接合破壊
型、絶縁破壊型などの各種のPROM(Program
mable Read OnlyMemory)が挙げ
られ、それぞれのメモリ素子を物理的に破壊することに
より、情報の書き込みが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各種PROMのメモリ素子においては、一度情報の書
き込みを行ったメモリ素子は、情報を書き込んだ後、二
度と情報を修正することはできない。
【0004】なお、情報の書き込みを行った後、この書
き込んだ情報の修正が可能なメモリ素子としては、EE
PROM(Electrically Erasabl
eProgrammable Read Only M
emory)などの電気的に書換可能なメモリ素子が挙
げられる。しかしながら、このEEPROMは、製造工
程が複雑で製造コストが高いという問題がある。
【0005】そこで本発明の目的は、上記課題を解決し
て、情報の書き込みを行った後、この書き込んだ情報の
修正を可能にした半導体不揮発性メモリと、その書き込
み方法とを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、下記に記載
の半導体不揮発性メモリの構造と、書き込み方法とを用
いることにより上記目的を達成している。
【0007】本発明の半導体不揮発性メモリは、半導体
装置の駆動電源の高電位側とビット線との間に接続する
第1のメモリ素子と、半導体装置の駆動電源の高電位側
とビット線との間に接続する第2のメモリ素子と、ビッ
ト線とワード線との間に接続する抵抗素子とを有する。
【0008】本発明の半導体不揮発性メモリの書き込み
方法は、ビット線に第1の電圧を印加して第2のメモリ
素子を破壊して情報の書き込みを行い、しかるのち、情
報を書き込む前の状態に戻すためビット線に第1の電圧
より高い第2の電圧を印加して第1のメモリ素子を破壊
する。
【0009】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明の半導体不揮発性メモリの回路構成
を示す回路図である。
【0010】図1に示すように、第1のメモリ素子1で
あるnチャネルのMOSトランジスタは、ドレイン電極
2、ソース電極4、ゲート電極3、および基板電極5か
ら構成される。第1のメモリ素子1であるMOSトラン
ジスタのドレイン電極2は、半導体装置の駆動電源の高
電位側(Vdd)に接続されている。ソース電極4、ゲ
ート電極3、および基板電極5は、ビット線6に接続さ
れている。
【0011】第2のメモリ素子7である薄膜抵抗層の一
端は、ビット線6に接続され、かつ第2のメモリ素子7
である薄膜抵抗層の他端は、半導体装置の駆動電源の高
電位側(Vdd)に接続されている。この第2のメモリ
素子7である薄膜抵抗層は、多結晶シリコン膜、あるい
はAlNi、NiCrなどの合金膜で構成する。
【0012】さらに、情報を第1のメモリ素子1である
MOSトランジスタと、第2のメモリ素子7である薄膜
抵抗層に書き込む際、外部から半導体装置の動作電圧を
越えるような負の高い書き込み電圧を供給する書込電圧
供給端子8を設ける。
【0013】この書込電圧供給端子8は、ビット線6を
介して第2のメモリ素子7である薄膜抵抗層よりも高い
抵抗値を持つように設計した抵抗素子9の一端に接続さ
れている。この抵抗素子9の他端は、ワード線10に接
続されている。
【0014】以下、半導体装置の駆動電源の高電位側を
Vdd、半導体装置の駆動電源の低電位側をVssと
し、ビット線6に供給される電位が、VddとVssと
の差の2分の1よりも高い状態をレベルハイ、低い状態
をレベルローと定義し、図1に示す半導体不揮発性メモ
リについて、情報の書き込み方法と、この情報を書き込
んだのちの情報の修正方法とを説明する。
【0015】メモリ素子への情報の書き込み前におい
て、ビット線6に供給される電位は、抵抗素子9よりも
第2のメモリ素子7である薄膜抵抗層の方が抵抗値が低
いために、薄膜抵抗層からなる第2のメモリ素子7を通
じて、Vdd側よりレベルハイの信号がビット線6に供
給される。
【0016】第1のメモリ素子1であるMOSトランジ
スタよりも、第2のメモリ素子7である薄膜抵抗層のほ
うが、負の高い電圧で破壊しやすいように設計してあ
る。したがって、負の高い電圧を書込電圧供給端子8か
らビット線6を介して、第1のメモリ素子1であるMO
Sトランジスタのソース電極4と、第2のメモリ素子7
である薄膜抵抗層とに印加すると、先に、ビット線6と
Vddとに接続されている薄膜抵抗層からなる第2のメ
モリ素子7が破壊、切断され、Vdd側からビット線6
への電位の供給がなくなり、第2のメモリ素子7への情
報の書き込みがなされる。
【0017】ただし、この書込電圧供給端子8から供給
する電圧は、第1のメモリ素子1であるMOSトランジ
スタが、破壊しない程度の電圧に保つ必要がある。この
結果、ワード線10の電位をVssにすると、ビット線
6からは、レベルローの信号が出力される。
【0018】この情報を書き込んだ状態のものを、書き
込んだ情報の修正、すなわち情報を書き込む前の状態に
戻すためには、第1のメモリ素子1であるMOSトラン
ジスタを破壊すれば良い。これは第2のメモリ素子7で
ある薄膜抵抗層を破壊した電圧より、さらに高い負の電
圧を、書込電圧供給端子8からビット線6を介して、第
1のメモリ素子1であるMOSトランジスタのソース電
極4に印加し、MOSトランジスタを破壊することによ
り達成できる。
【0019】この第1のメモリ素子1であるMOSトラ
ンジスタの破壊は、ソース電極4とドレイン電極2との
電位差が、第1のメモリ素子1である、MOSトランジ
スタのドレイン耐圧以上になるように、書込電圧供給端
子8に、負の高い電圧を印加し、MOSトランジスタの
ドレインと基板間との接合破壊を発生させることにより
行われる。
【0020】これにより、第1のメモリ素子1であるM
OSトランジスタのドレイン電極2とソース電極4は、
基板電極5を通じて電気的に短絡する。すなわち、第1
のメモリ素子1であるMOSトランジスタは、ゲート電
圧に関係なく、常にON状態になり、ビット線6には、
Vdd側よりレベルハイの信号が出力される。
【0021】第1のメモリ素子1であるMOSトランジ
スタと、第2のメモリ素子7である薄膜抵抗層とを異な
る電圧で破壊できるように設計し、それぞれに書き込み
電圧である負の高い電圧を印加することにより、容易に
情報の書き込みと、書き込んだ情報の修正、すなわち情
報を書き込む前の状態に戻すことができる。
【0022】また、異なる破壊強度のメモリ素子を、多
数個使用することにより、情報の書き込み、修正を複数
回行うことも可能である。この情報の書き込み、修正を
複数回行うことが可能な半導体不揮発性メモリの構成を
図2を用いて説明する。図2は、複数回の情報の書き込
み、修正が可能な半導体不揮発性メモリの回路構成を示
す回路図である。
【0023】図1と異なるのは、第1のメモリ素子1で
あるMOSトランジスタと、第2のメモリ素子7である
薄膜抵抗層の他に、第1のメモリ素子1であるMOSト
ランジスタとVddの間に、第3のメモリ素子11であ
る薄膜抵抗層を挿入している点である。
【0024】情報の書き込みは、第2のメモリ素子7で
ある薄膜抵抗層を破壊し、さらに書き込んだ情報の修正
は、第1のメモリ素子1であるMOSトランジスタを接
合破壊させる。これは図1を用いて説明した方法と同じ
である。さらに、再度情報の書き込みを行うには、第1
のメモリ素子1であるMOSトランジスタとVddとの
間に接続されている、第3のメモリ素子11である薄膜
抵抗層に負の高い電圧を印加し、薄膜抵抗層を破壊し、
切断することのより達成できる。
【0025】その結果、Vdd側からの電位の供給がな
くなり、ビット線6が得る情報は、ワード線10からの
信号が、そのまま伝えられるようになる。
【0026】このように、異なる電圧で破壊するメモリ
素子であるMOSトランジスタと、薄膜抵抗層を多数個
使用し、印加する電圧の大きさを変えることにより、半
導体不揮発性メモリの情報の書き込み、修正を複数回行
うことができる。
【0027】図2に示す半導体不揮発性メモリにおいて
は、第4のメモリ素子13と第5のメモリ素子15とを
設けている。このように第4のメモリ素子13と第5の
メモリ素子15とを設けることにより、再度書き込んだ
情報の修正を第4のメモリ素子で行い、さらに第5のメ
モリ素子15を破壊すれば、さらにもう一度情報の書き
込みを行うことができる。このようにメモリ素子を複数
個設ければ、情報の書き込みと、書き込んだ情報の修正
を複数回行うことができる。
【0028】また、以上説明した本発明の実施例におい
ては、第1のメモリ素子1としてnチャンネルのMOS
トランジスタを用いて、半導体不揮発性メモリの書き込
み、修正を説明してきたが、nチャンネルのMOSトラ
ンジスタの代わりに、pチャンネルのMOSトランジス
タを使用することも可能である。
【0029】さらに、第1のメモリ素子1としては、M
OSトランジスタからなる接合破壊型のPROMの他
に、容量や、ダイオードなどの絶縁破壊型のPROMも
使用することが可能である。
【0030】またさらに、第2のメモリ素子7として
は、電気ヒューズ溶断型の薄膜抵抗層の他に、レーザー
ヒューズ溶断型のPROMも使用可能である。
【0031】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
半導体不揮発性メモリにおいては、異なる電圧で破壊す
るメモリ素子を、多数使用することにより、半導体不揮
発性メモリへの情報の書き込み、修正を複数回行うこと
ができる。またさらに、半導体不揮発性メモリを製造す
るために、特別な製造工程を行う必要がないので、半導
体集積回路に応用すれば、製造方法が簡単で製造コスト
の増加がなくて済み、効果は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における半導体不揮発性メモリ
の構成と書き込み方法とを説明するための回路図であ
る。
【図2】本発明の他の実施例における半導体不揮発性メ
モリの構成と書き込み方法とを説明するための回路図で
ある。
【符号の説明】 1 第1のメモリ素子 7 第2のメモリ素子 6 ビット線 9 抵抗素子 10 ワード線

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の書き込み電圧の印加により破壊し
    て短絡状態となる第1のメモリ素子と、該第1の書き込
    み電圧より低い第2の書き込み電圧の印加により破壊し
    て開路状態となる第2のメモリ素子を並列に接続し、か
    つ該並列の回路の両端に前記第1の書き込み電圧と第2
    の書き込み電圧を印加可能な如く構成したことを特徴と
    する半導体不揮発性メモリ。
  2. 【請求項2】 前記半導体不揮発性メモリの一方の端子
    を駆動電源に接続し、他の一方の端子を書込電圧供給端
    子に接続するとともに抵抗素子を介してワード線に接続
    したことを特徴とする請求項1に記載の半導体不揮発性
    メモリ。
  3. 【請求項3】 前記第1のメモリ素子は、MOSトラン
    ジスタ、ダイオード、容量から選択される1つで構成
    し、前記第2のメモリ素子は、電気ヒューズ溶断型のメ
    モリ素子としたことを特徴とする請求項1または請求項
    2に記載の半導体不揮発性メモリ。
  4. 【請求項4】 第1の書き込み電圧の印加により破壊し
    て短絡状態となる第1のメモリ素子と、該第1の書き込
    み電圧より低い第2の書き込み電圧の印加により破壊し
    て開路状態となる第2のメモリ素子を並列に接続したこ
    とを特徴とする半導体不揮発性メモリの書き込み方法で
    あって、該半導体不揮発性メモリの両端に前記第2の書き込み電
    圧を印加することにより 前記第2のメモリ素子を破壊し
    て情報の書き込みを行い、書き込み修正時には、前記半導体不揮発性メモリの両端
    に前記第1の書き込み電圧を印加することにより前記第
    1のメモリ素子を破壊して情報を書き込む前の状態に修
    正する ことを特徴とする半導体不揮発性メモリの書き込
    み方法。
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JP2005311766A (ja) 2004-04-22 2005-11-04 Fuji Xerox Co Ltd 画像読み取り装置
US7715219B2 (en) * 2008-06-30 2010-05-11 Allegro Microsystems, Inc. Non-volatile programmable memory cell and memory array
US8270199B2 (en) * 2009-04-03 2012-09-18 Sandisk 3D Llc Cross point non-volatile memory cell

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