JP4730268B2 - 不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法 - Google Patents
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Description
不揮発性半導体記憶装置の構成を説明する。
M,M1,M2,Ma〜Mg メモリマット
T 不揮発性メモリトランジスタ
s ソース領域
d ドレイン領域
gc 制御ゲート電極
gf 浮遊ゲート電極
h 発熱部
2h 多結晶シリコン層(発熱部)
4h 高濃度不純物領域(発熱部)
7h,8h 金属配線層(発熱部)
e,6e 電極
SW1〜SW3 スイッチ
1,1a 半導体基板
3 絶縁分離トレンチ
5 埋め込み酸化膜
7r 金属層
Claims (16)
- 制御ゲート電極と浮遊ゲート電極の2つのゲート電極を有してなる書き換え可能な不揮発性メモリトランジスタが行列状に配置されてなる不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法であって、
高エネルギー状態にあるホールを前記浮遊ゲート電極に注入し、先に浮遊ゲート電極に注入されている電子を中和して消去するデータ消去ステップと、
前記データ消去ステップ後、前記不揮発性半導体記憶装置を加熱処理する熱処理ステップと、
前記熱処理ステップ後、高エネルギー状態にある電子を前記浮遊ゲート電極に注入するデータ書き込みステップと、を有してなることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 前記熱処理ステップにおける熱処理温度が、250℃以上、500℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。
- 前記不揮発性半導体記憶装置が、
前記不揮発性メモリトランジスタが行列状に配置された半導体基板における略四角形状の領域であるメモリマットと、
前記メモリマットを加熱する局部加熱手段とを有してなることを特徴とする請求項1または2に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 前記局部加熱手段が、
前記半導体基板上において前記メモリマットを取り囲むようにして配置された、多結晶シリコン層を発熱部とすることを特徴とする請求項3に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 前記多結晶シリコン層が、前記制御ゲート電極と同時形成されてなることを特徴とする請求項4に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。
- 前記半導体基板が、埋め込み酸化膜を有するSOI構造の半導体基板であることを特徴とする請求項4または5に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。
- 前記局部加熱手段が、
前記メモリマットを取り囲むようにして前記半導体基板に形成された2重の絶縁分離トレンチの間に形成された、高濃度不純物領域を発熱部とすることを特徴とする請求項3に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 前記半導体基板が、埋め込み酸化膜を有するSOI構造の半導体基板であり、
前記絶縁分離トレンチが、前記埋め込み酸化膜に達する絶縁分離トレンチであることを特徴とする請求項7に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 前記発熱部に通電するための一対の電極が、それぞれ、前記略四角形状のメモリマットにおける互いに対向する一対の辺に沿って配置され、
ワード線とビット線が、それぞれ、前記一対の辺側からメモリマット外へ引き出されてなることを特徴とする請求項4乃至8のいずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 層間絶縁膜を介して、
前記行列状に配置された不揮発性メモリトランジスタおよび前記一対の辺と逆の互いに対向するもう一対の辺に沿って前記メモリマットを取り囲む前記発熱部の一部を覆うように、
金属層が配置されてなることを特徴とする請求項9に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 前記局部加熱手段が、
層間絶縁膜を介して前記行列状に配置された不揮発性メモリトランジスタを覆うように配置された、ジグザグ形状のパターンを有する金属配線層を発熱部とすることを特徴とする請求項3に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 各ワード線に、第1スイッチが挿入され、
隣り合ったワード線が、前記略四角形状のメモリマットにおける互いに対向する一対の辺の両側で、それぞれ、第2スイッチを介して互いに接続されてなり、
前記局部加熱手段が、
前記第1スイッチを開、前記第2スイッチを閉とした状態で、前記メモリマット内における各行の不揮発性メモリトランジスタの一体形成された制御ゲート電極を発熱部とすることを特徴とする請求項3に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 前記メモリマット内における各行の不揮発性メモリトランジスタの互いに連結したソース領域が、前記略四角形状のメモリマットにおける互いに対向する一対の辺の両側で、それぞれ、第3スイッチを介して加熱電源につながる電源配線と接地される接地配線とにより連結されてなり、
前記局部加熱手段が、
前記第3スイッチを閉とした状態で、前記メモリマット内におけるソース領域を発熱部とすることを特徴とする請求項3に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。 - 前記半導体基板が、埋め込み酸化膜を有するSOI構造の半導体基板であることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。
- 前記局部加熱手段によるメモリマットの加熱温度が、当該メモリマット内に形成されているPN接合の順方向電圧により測定されることを特徴とする請求項3乃至14のいずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。
- 前記不揮発性半導体記憶装置が、車載用の電子装置に用いられることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置のデータ書き換え方法。
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