JP5228021B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5228021B2 JP5228021B2 JP2010219988A JP2010219988A JP5228021B2 JP 5228021 B2 JP5228021 B2 JP 5228021B2 JP 2010219988 A JP2010219988 A JP 2010219988A JP 2010219988 A JP2010219988 A JP 2010219988A JP 5228021 B2 JP5228021 B2 JP 5228021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potential
- semiconductor layer
- insulating film
- electrode
- memory device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 115
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004491 TaAlN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004166 TaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/792—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with charge trapping gate insulator, e.g. MNOS-memory transistors
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/04—Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
- G11C16/0466—Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells with charge storage in an insulating layer, e.g. metal-nitride-oxide-silicon [MNOS], silicon-oxide-nitride-oxide-silicon [SONOS]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
- H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/4234—Gate electrodes for transistors with charge trapping gate insulator
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B43/00—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators
- H10B43/30—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators characterised by the memory core region
Description
(第1の実施形態)
トンネル絶縁膜50および電荷蓄積膜60、さらにブロック絶縁膜70は、それぞれ積層構造を有していてもよく、例えばシリコン窒化膜(SiN)とシリコン酸化膜(SiO2)との積層膜やシリコン酸化膜(SiO2)とアルミ酸化膜(Al2O3)との積層膜を適用してもよい。
(書き込み・消去)
(書き込み)
(消去)
(読み出し)
(データ保持)
(初期化)
(変形例)
Claims (7)
- 第1の方向に延在する半導体層と、
前記第1の方向であって前記半導体層の一端及び他端に設けられた第1及び第2の電極と、
前記半導体層を挟み、前記第1の方向と直交する第2の方向に設けられた第1及び第2のブロック絶縁膜と、
前記第1のブロック絶縁膜と前記半導体層との間に設けられた第1の電荷蓄積膜と、
前記第2のブロック絶縁膜と前記半導体層との間に設けられた第2の電荷蓄積膜と、
前記第1の電荷蓄積膜と前記半導体層との間に設けられた第1のトンネル絶縁膜と、
前記第2の電荷蓄積膜と前記半導体層との間に設けられた第2のトンネル絶縁膜と、
前記第1の方向に互いに絶縁して設けられ前記第1のブロック絶縁膜の前記第1の電荷蓄積膜が設けられた側とは反対側に設けられた第1乃至第nのフロントゲート電極(nは2以上の自然数)と、
前記第1の方向に互いに絶縁して設けられ前記第2のブロック絶縁膜の前記第2の電荷蓄積膜が設けられた側とは反対側に設けられた第1乃至第nのバックゲート電極と、
前記第1乃至第nのフロントゲート電極を互いに絶縁しているフロントゲート絶縁膜と、
前記第1乃至第nのバックゲート電極を互いに絶縁しているバックゲート絶縁膜と、
前記第1及び第2の電極との間で、かつ前記フロントゲート絶縁膜及び前記バックゲート絶縁膜との間であって前記半導体層中に離間して設けられた複数の拡散領域と、
を備え、
前記第1の電極に正の第1の電位を与え、全ての前記バックゲート電極に前記第1の電位よりも低い負の第2の電位を与え、前記第1乃至第i−1のフロントゲート電極(iは2以上n以下の自然数)に前記第1の電位よりも高い正の第3の電位を与え、第iのフロントゲート電極に0Vの第4の電位を与えることでインパクトイオン化により発生した正孔を前記半導体層の前記第iのバックゲート電極側に保持し、前記半導体層に情報を書き込む半導体記憶装置。 - 前記第1の電極に前記第1の電位を与え、全ての前記バックゲート電極に前記第1の電極に与えられる電位と同じか当該電位よりも高い第5の電位を与えることで前記半導体層中に書き込まれた前記正孔を消去し、前記半導体層に書き込まれた情報を消去する請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 前記第iのフロントゲート電極と前記第iのバックゲート電極に挟まれた前記第2の電荷蓄積膜に情報が書き込まれた状態で、前記第1の電極に前記第1の電位を与え、前記第i以外の全てのバックゲート電極に前記第2の電位を与え、前記第1乃至第i−1のフロントゲート電極に前記第3の電位を与えて前記前記第2の電荷蓄積膜の情報を消去する請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 前記第1乃至第nのバックゲート電極に前記第2の電位を与えることで前記半導体層に書き込まれた情報を保持する請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 全ての前記バックゲート電極に前記第2の電位を与え、前記第i以外の全てのフロントゲート電極に前記第3の電位を与え、前記第iのフロントゲート電極に前記第1の電位と前記第3の電位との間の第6の電位を与え前記第1の電極と前記第2の電極との間で前記半導体層中に通電することで前記半導体層に書き込まれた情報を読み出す請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 前記拡散領域は前記半導体層とは異なる導電型を有する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の半導体記憶装置。
- 前記第1の電極に与えられる電位よりも低い電位を第2の電極に与える請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の半導体記憶装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010219988A JP5228021B2 (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 半導体記憶装置 |
US13/246,996 US8467241B2 (en) | 2010-09-29 | 2011-09-28 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010219988A JP5228021B2 (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012074633A JP2012074633A (ja) | 2012-04-12 |
JP5228021B2 true JP5228021B2 (ja) | 2013-07-03 |
Family
ID=45870526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010219988A Expired - Fee Related JP5228021B2 (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 半導体記憶装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8467241B2 (ja) |
JP (1) | JP5228021B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016104637A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 多層絶縁膜記憶素子 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3863330B2 (ja) | 1999-09-28 | 2006-12-27 | 株式会社東芝 | 不揮発性半導体メモリ |
US6448601B1 (en) * | 2001-02-09 | 2002-09-10 | Micron Technology, Inc. | Memory address and decode circuits with ultra thin body transistors |
US7192876B2 (en) * | 2003-05-22 | 2007-03-20 | Freescale Semiconductor, Inc. | Transistor with independent gate structures |
US7888721B2 (en) * | 2005-07-06 | 2011-02-15 | Micron Technology, Inc. | Surround gate access transistors with grown ultra-thin bodies |
US7313012B2 (en) * | 2006-02-27 | 2007-12-25 | International Business Machines Corporation | Back-gate controlled asymmetrical memory cell and memory using the cell |
JP4364227B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2009-11-11 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
US7652947B2 (en) * | 2008-02-28 | 2010-01-26 | International Business Machines Corporation | Back-gate decode personalization |
JP4439569B2 (ja) | 2008-04-24 | 2010-03-24 | 株式会社東芝 | メモリシステム |
-
2010
- 2010-09-29 JP JP2010219988A patent/JP5228021B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-09-28 US US13/246,996 patent/US8467241B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012074633A (ja) | 2012-04-12 |
US8467241B2 (en) | 2013-06-18 |
US20120075928A1 (en) | 2012-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11456297B2 (en) | Semiconductor memory device, method of driving the same and method of fabricating the same | |
US7450418B2 (en) | Non-volatile memory and operating method thereof | |
TWI809347B (zh) | 半導體記憶裝置 | |
US9177649B2 (en) | Flash memory circuit | |
JP4083160B2 (ja) | 半導体記憶装置およびfbcメモリセルの駆動方法 | |
JP2010134983A (ja) | デプレッションタイプnandフラッシュメモリ | |
JP2009076680A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置及びその動作方法 | |
JP2008021782A (ja) | 不揮発性半導体メモリ及びその駆動方法 | |
JP4902196B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置 | |
JP2008182232A (ja) | 不揮発性メモリ素子及びその動作方法 | |
JPWO2006059361A1 (ja) | 不揮発性記憶装置、およびその製造方法 | |
JP2018049675A (ja) | 半導体記憶装置及びその制御方法 | |
JP2018022543A (ja) | 半導体装置 | |
JP2013070256A (ja) | 不揮発性プログラマブルロジックスイッチ | |
US8446771B2 (en) | NAND nonvolatile semiconductor memory device and write method for NAND nonvolatile semiconductor memory device | |
WO2016158529A1 (ja) | 不揮発性sramメモリセル、および不揮発性半導体記憶装置 | |
JP5228021B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP4545056B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置 | |
JP2004214506A (ja) | 不揮発性半導体メモリ装置の動作方法 | |
US20120044759A1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and driving method thereof | |
JP2005191542A (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP5801049B2 (ja) | 半導体記憶装置へのデータの書込み方法及び半導体記憶装置 | |
JP5355980B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置及びその駆動方法 | |
US20150263118A1 (en) | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
US20120044760A1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and driving method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120820 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120824 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121023 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130318 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |