JPH0660683A - Optical storage - Google Patents

Optical storage

Info

Publication number
JPH0660683A
JPH0660683A JP4214007A JP21400792A JPH0660683A JP H0660683 A JPH0660683 A JP H0660683A JP 4214007 A JP4214007 A JP 4214007A JP 21400792 A JP21400792 A JP 21400792A JP H0660683 A JPH0660683 A JP H0660683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical storage
storage device
cell
electrode
gate layer
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.)
Pending
Application number
JP4214007A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Samejima
克己 鮫島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP4214007A priority Critical patent/JPH0660683A/en
Publication of JPH0660683A publication Critical patent/JPH0660683A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide an image sensor, an optical sensor, an optical switch, an imaging unit, etc., for storing information for a long period by providing an optical storage cell which is not erased even if a power source is turned OFF by storing, reading optical information in a nonvolatile memory. CONSTITUTION:A flash storage cell 3 having a floating gate 5 and a photoconductive cell 2 made of CdS, CdSe, etc., are assembled to stored optical information directly in a flash storage cell by utilizing a resistance change due to a light of the photoconductive cell. A flash storage transistor of a normal semiconductor structure is formed in a structural manner, and a thin film of CdS, CdSe, etc., is formed so as to be connected with gate or source electrode of the transistor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光記憶装置に関する。さ
らに詳しくは、イメージセンサ、光センサ、光スイッチ
などで光の情報を単一の素子によって保持することがで
き、非破壊読出しが可能な光記憶装置に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical storage device. More specifically, the present invention relates to an optical storage device capable of nondestructive read-out, which can hold optical information by a single element by an image sensor, an optical sensor, an optical switch, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光の情報を電気信号に変換して記
憶、保持する半導体装置としては、たとえば特開平2-26
076 号公報に開示されているような、MOSトランジス
タにフォトダイオードが組み合わせられ、読み取られる
まで電荷をチャージしておく、いわゆるMOSイメージ
センサが知られている。一方、特開平2-68798 号公報に
開示されているような、シフトレジスタとして電荷を移
動させるCCDイメージセンサが知られている。さら
に、単一の光電デバイスを使用するばあいは、常時通電
させておいて、単発的に利用する光スイッチなどとして
用いられるのが通常である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a semiconductor device for converting optical information into an electric signal and storing and holding it, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-26
There is known a so-called MOS image sensor, which is disclosed in Japanese Patent Publication No. 076, in which a photodiode is combined with a MOS transistor and electric charges are charged until it is read. On the other hand, there is known a CCD image sensor that moves electric charges as a shift register, as disclosed in JP-A-2-68798. Further, when a single photoelectric device is used, it is usually used as an optical switch or the like that is energized at all times and is used sporadically.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記従来のMOS型イ
メージセンサおよびCCD型イメージセンサは、共に光
照射により発生した電荷がそれが読み出されるまでのあ
いだチャージとして蓄えられるものである。しかしなが
ら、DRAMのキャパシタにリフレッシュが必要である
のと同様に、前記イメージセンサにおいても、時間の経
過に伴って電荷のリークが発生するという問題がある。
In the conventional MOS type image sensor and CCD type image sensor described above, charges generated by light irradiation are stored as charges until the charges are read out. However, as in the case where the DRAM capacitor needs to be refreshed, the image sensor also has a problem that charge leakage occurs over time.

【0004】一方、単一で光スイッチなどに用いられる
光電デバイスでは、光が照射されたときのみに利用しう
る情報であるため、即座にDRAMなどのメモリに転送
して保存する必要がある。
On the other hand, in a single photoelectric device used for an optical switch or the like, since the information is available only when light is irradiated, it is necessary to immediately transfer and store it in a memory such as a DRAM.

【0005】叙上のごとく従来の装置では、いずれのも
のもその光の情報は電源が切られることによって消失す
るものであり、保存のためにはSRAMやフロッピーに
移す必要がある。
As described above, in any of the conventional devices, the optical information is lost when the power is turned off, and it is necessary to transfer the information to an SRAM or a floppy for storage.

【0006】本発明は、このような問題を解決し、光情
報を記憶する不揮発性の光情報記憶セルを提供し、非破
壊読出し可能なイメージセンサ、光センサなどの光記憶
装置を提供できるようにすることを目的とする。
The present invention solves such a problem, provides a nonvolatile optical information storage cell for storing optical information, and can provide an optical storage device such as an image sensor and an optical sensor capable of nondestructive read. The purpose is to

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の光記憶装置は、
光導電セルがフラッシュメモリセルに接続されているこ
とを特徴としている。
The optical storage device of the present invention comprises:
The photoconductive cell is connected to the flash memory cell.

【0008】かかる光記憶装置において、前記光導電セ
ルが前記フラッシュメモリセルのコントロールゲート電
極に接続され、該接続点とアースとのあいだに高抵抗部
が接続されることに特徴がある。
In such an optical memory device, the photoconductive cell is connected to the control gate electrode of the flash memory cell, and a high resistance portion is connected between the connection point and ground.

【0009】また、かかる光記憶装置の構造は、半導体
基板のチャネル領域上に形成された絶縁膜で囲まれたフ
ローティングゲート層と、該フローティングゲート層の
絶縁膜上に形成されたコントロールゲート層と、前記チ
ャネル領域の両側に形成されたドレイン領域およびソー
ス領域とからなるフラッシュメモリセルと、前記コント
ロールゲート層の電極上に形成された光導電セルとから
なるものである。
Further, the structure of such an optical storage device has a floating gate layer surrounded by an insulating film formed on a channel region of a semiconductor substrate, and a control gate layer formed on the insulating film of the floating gate layer. A flash memory cell including a drain region and a source region formed on both sides of the channel region, and a photoconductive cell formed on an electrode of the control gate layer.

【0010】一方、前記光導電セルがフラッシュメモリ
セルのソース電極に接続され、該ソース電極とアースと
のあいだに高抵抗部が接続されてもよい。
On the other hand, the photoconductive cell may be connected to the source electrode of the flash memory cell, and the high resistance portion may be connected between the source electrode and the ground.

【0011】そのばあい、半導体基板のチャネル領域上
に形成された絶縁膜で囲まれたフローティングゲート層
と、該フローティングゲート層の絶縁膜上に形成された
コントロールゲート層と、前記チャネル領域の両側に形
成されたドレイン領域およびソース領域とからなるフラ
ッシュメモリセルと、前記半導体基板上に形成されたフ
ィールド絶縁膜上に前記ソース領域と連設して形成され
る光導電セルとからなる構成とすることができる。
In this case, the floating gate layer surrounded by the insulating film formed on the channel region of the semiconductor substrate, the control gate layer formed on the insulating film of the floating gate layer, and both sides of the channel region. A flash memory cell formed of a drain region and a source region formed on the semiconductor substrate, and a photoconductive cell formed continuously on the field insulating film formed on the semiconductor substrate with the source region. be able to.

【0012】叙上の光記憶装置の表面に紫外線遮蔽膜を
形成すれば紫外線によるメモリ内容の消失を防止しうる
点で好ましい。
It is preferable to form an ultraviolet shielding film on the surface of the above optical storage device because it can prevent the memory contents from being lost due to ultraviolet rays.

【0013】[0013]

【作用】本発明の光記憶装置においては、光導電セルが
フラッシュメモリセルに接続されているので、情報の書
き込みにあたっては、光導電セルの電極およびフラッシ
ュメモリセルのソース電極またはコントロールゲート電
極に電圧を印加させ、ドレイン電極をアースに接続させ
た状態で光を照射すればよい。すなわち、光が照射され
ないときは光導電セルが高抵抗でメモリトランジスタに
電圧が印加されず、書込みはなされないが、光が照射さ
れると光導電セルの抵抗が1/1000位に低下し、メモリ
トランジスタへの書込みがなされる。したがって光情報
を直接フラッシュメモリに書き込める。また、光導電セ
ルの電極に電圧が印加されていなければ、光の照射非照
射にかかわらず、書込みはなされない。一方、読み出し
に際しては、コントロールゲート電極に光導電セルが接
続された記憶装置のばあい、光を照射せずに光導電セル
の電極に電圧を印加したうえでソース電極に電圧を印加
すれば、フローティングゲートへの電子注入に応じてO
N、OFFとなり、「1」、「0」の状態を読み取るこ
とができる。また、光導電セルがソース電極に接続され
た記憶装置のばあい、光を照射せずに光導電セルの電極
とコントロールゲート電極に電圧を印加し、ソースとド
レイン間の電流を検出することによりメモリの「1」、
「0」を読み取ることができる。
In the optical storage device of the present invention, since the photoconductive cell is connected to the flash memory cell, a voltage is applied to the electrode of the photoconductive cell and the source electrode or control gate electrode of the flash memory cell when writing information. Is applied and light is emitted with the drain electrode connected to the ground. That is, when the light is not irradiated, the photoconductive cell has a high resistance and no voltage is applied to the memory transistor, and writing is not performed. However, when the light is irradiated, the resistance of the photoconductive cell is reduced to about 1/1000. Writing to the memory transistor is performed. Therefore, the optical information can be directly written in the flash memory. Further, if voltage is not applied to the electrodes of the photoconductive cell, writing is not performed regardless of whether light is irradiated or not. On the other hand, at the time of reading, in the case of a memory device in which a photoconductive cell is connected to the control gate electrode, by applying a voltage to the electrode of the photoconductive cell without applying light, and then applying a voltage to the source electrode, O in response to electron injection into the floating gate
It becomes N and OFF, and the states of "1" and "0" can be read. In the case of a memory device in which the photoconductive cell is connected to the source electrode, by applying a voltage to the electrode of the photoconductive cell and the control gate electrode without irradiating light, and detecting the current between the source and drain, "1" in memory,
"0" can be read.

【0014】[0014]

【実施例】つぎに添付図面を参照しながら本発明の光記
憶装置を説明する。図1は本発明の光記憶装置の一実施
例を示す等価回路図、図2は図1の光記憶装置の構造の
一実施例を示す断面図、図3は本発明の光記憶装置の他
の実施例を示す等価回路図、図4は図3の光記憶装置の
構造の一実施例を示す断面図、図5は本発明の光記憶装
置のさらに他の実施例の構造を示す断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical storage device of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is an equivalent circuit diagram showing an embodiment of the optical storage device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the structure of the optical storage device of FIG. 1, and FIG. 3 is another optical storage device of the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment of the structure of the optical storage device of FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view showing the structure of yet another embodiment of the optical storage device of the present invention. Is.

【0015】図1において1が光記憶装置であり、光導
電セル2がフラッシュメモリセル3のコントロールゲー
ト電極4aに接続されたものである。5はフローティン
グゲートであり、6はソース、7はドレインを示す。コ
ントロールゲート電極4aは高抵抗部8を介してアース
Eに接続されている。高抵抗部8は光導電セル2の電極
2aに印加する電圧を変化させずに書込みおよび読出し
をするために設けられたものである。
In FIG. 1, reference numeral 1 is an optical storage device, and a photoconductive cell 2 is connected to a control gate electrode 4a of a flash memory cell 3. Reference numeral 5 is a floating gate, 6 is a source, and 7 is a drain. The control gate electrode 4a is connected to the ground E via the high resistance portion 8. The high resistance portion 8 is provided for writing and reading without changing the voltage applied to the electrode 2a of the photoconductive cell 2.

【0016】かかる光記憶装置1において、光導電セル
2は光照射時に約1MΩ、光非照射時に約1GΩの電気
抵抗をそれぞれ示す特性を有するものであり、高抵抗部
8は約350 MΩである。そのばあい光導電セル2の電極
2aに約12Vの電圧を印加し、ドレイン7の電極7aを
アースEに接続するとコントロールゲート4の光導電セ
ル2との接続点4aの電位は、光照射時には約12Vとな
り、非照射時には約3Vとなる。そして上記光照射時に
ソース電極6aに3〜8Vの電圧を印加すれば、それに
よってフローティングゲート5内に電子が注入される。
すなわちデータの書込みがなされる。なお、光導電セル
2の電極2aに所定の電圧が印加されていなければ前記
接続点4aの電位は高抵抗部8を介してアースEに接続
されているため、0Vとなり、光の照射、非照射にかか
わらずフラッシュメモリセル3の内容に変化は起きず、
書込みはなされない。
In such an optical storage device 1, the photoconductive cell 2 has the characteristic of showing an electric resistance of about 1 MΩ when irradiated with light and about 1 GΩ when not irradiated with light, and the high resistance portion 8 has a resistance of about 350 MΩ. . In that case, when a voltage of about 12 V is applied to the electrode 2a of the photoconductive cell 2 and the electrode 7a of the drain 7 is connected to the ground E, the potential of the connection point 4a of the control gate 4 with the photoconductive cell 2 is at the time of light irradiation. It will be about 12V, and about 3V without irradiation. Then, when a voltage of 3 to 8 V is applied to the source electrode 6a during the light irradiation, electrons are injected into the floating gate 5 by this.
That is, data is written. If a predetermined voltage is not applied to the electrode 2a of the photoconductive cell 2, the potential of the connection point 4a is 0V because it is connected to the ground E through the high resistance portion 8 and thus the light is not irradiated. No change occurs in the contents of the flash memory cell 3 regardless of irradiation,
No writing is done.

【0017】一方、光の非照射時にソース電極6aに3
V位の電圧を印加し、ソースとドレイン間の電流を読め
ば、フローティングゲートに電子が注入されスレッショ
ルド電圧を超えていればONになり、電子が注入されて
いなければ(書き込まれていなければ)電流が流れずO
FFのため、「1」、「0」の状態を読み取ることがで
きる。
On the other hand, when the light is not irradiated, 3
When a voltage of V level is applied and the current between the source and the drain is read, electrons are injected into the floating gate and turned ON if the voltage exceeds the threshold voltage, and if electrons are not injected (if not written) No current flows O
Since it is FF, the states of "1" and "0" can be read.

【0018】また、書き込まれたデータを消去するとき
は、ドレイン電極7aに5Vの電圧を印加し、光導電セ
ルの電極2aに−7Vの負電圧を印加すればフローティ
ングゲート4内の電子が半導体基板に引き抜かれること
によりデータが消滅する。
When the written data is erased, a voltage of 5V is applied to the drain electrode 7a and a negative voltage of -7V is applied to the electrode 2a of the photoconductive cell. The data disappears when it is pulled out to the substrate.

【0019】叙上のごとく機能する光記憶装置1は、図
2にその断面説明図が示されるような構造とすることが
できる。理解を助けるために、図2において図1の回路
図におけるのと同一構成部分については図1と同一符号
を用いる。11はシリコンなどからなる半導体基板であ
り、フィールド絶縁膜16で囲まれた半導体基板11にソー
ス領域6を構成する不純物領域とドレイン領域7を構成
する不純物領域が形成されている。また、ソース電極6
の周囲には書込み時の電子注入を行い易くするため、ソ
ース電極6と同じ導電型の低濃度領域6bが形成されて
いる。前記ソース領域6とドレイン領域7とのあいだの
チャネル領域上には絶縁膜12に囲まれたポリシリコンな
どからなるフローティングゲート層5が形成されてい
る。フローティングゲート層5上にはその絶縁膜12を介
してポリシリコンなどからなるコントロールゲート層4
が形成されている。コントロールゲート層4の上面に
は、電極コンタクトのために目抜かれた層間絶縁膜13が
形成され、その上面にコントロールゲート電極4aとな
る導電膜(図1における接続点)が形成されている。コ
ントロールゲート層4と接続され、層間絶縁膜13に高抵
抗部8(図示されていない)が形成され、かつ図2の後
方に伸びてコンタクトで外部へ接続されている。さらに
コントロールゲート層4の上部の前記ゲート電極4a上
には光導電セル2が形成されている。
The optical storage device 1 functioning as described above may have a structure whose sectional explanatory view is shown in FIG. To facilitate understanding, the same components in FIG. 2 as those in the circuit diagram of FIG. Reference numeral 11 denotes a semiconductor substrate made of silicon or the like, and an impurity region forming a source region 6 and an impurity region forming a drain region 7 are formed in the semiconductor substrate 11 surrounded by the field insulating film 16. In addition, the source electrode 6
A low-concentration region 6b of the same conductivity type as the source electrode 6 is formed around the region to facilitate electron injection during writing. A floating gate layer 5 made of polysilicon or the like and surrounded by an insulating film 12 is formed on the channel region between the source region 6 and the drain region 7. The control gate layer 4 made of polysilicon or the like is formed on the floating gate layer 5 with the insulating film 12 interposed therebetween.
Are formed. On the upper surface of the control gate layer 4, an inter-layer insulating film 13 that is punched out for electrode contact is formed, and on the upper surface, a conductive film (a connection point in FIG. 1) that will be the control gate electrode 4a is formed. It is connected to the control gate layer 4, a high resistance portion 8 (not shown) is formed in the interlayer insulating film 13, and extends rearward in FIG. 2 to be connected to the outside by a contact. Further, a photoconductive cell 2 is formed on the gate electrode 4a above the control gate layer 4.

【0020】一方、前記ソース領域6およびドレイン領
域7の上面にはそれぞれ、層間絶縁膜14が目抜かれて電
極6a、6bとしての導電膜(図1における電極)が形
成されその上には保護膜15が形成されている。
On the other hand, an interlayer insulating film 14 is punched out on the upper surfaces of the source region 6 and the drain region 7 to form conductive films (electrodes in FIG. 1) as electrodes 6a and 6b, and a protective film is formed thereon. 15 are formed.

【0021】ここで、前記光導電セル2としてはCd
S、CdSe、CdTeまたはZnSなどがスパッタリ
ングなどにより形成されている。また、コントロールゲ
ート層4とフローティングゲート層5とは共にポリシリ
コンなどから形成され、電極膜4a、6a、7aはAl
などから形成される。そして、各絶縁膜12、13、14、1
5、16はSiO2 などから形成されるが、とくにコント
ロールゲート層4とフローティングゲート層5とのあい
だの絶縁膜12aは、トラップ効率を高めるため、Si3
4 層の両面をSiO2 層によってサンドイッチ状に挟
むONOの3層構造とするのが好ましい。しかし、酸化
膜の1層だけまたは酸化膜とチッ化膜の2層の構造でも
よい。
Here, as the photoconductive cell 2, Cd is used.
S, CdSe, CdTe, ZnS, or the like is formed by sputtering or the like. Further, both the control gate layer 4 and the floating gate layer 5 are formed of polysilicon or the like, and the electrode films 4a, 6a and 7a are made of Al.
Are formed from etc. Then, each insulating film 12, 13, 14, 1
5 and 16 are formed of SiO 2 or the like, but especially the insulating film 12a between the control gate layer 4 and the floating gate layer 5 is made of Si 3 in order to improve trapping efficiency.
It is preferable to have a three-layer structure of ONO in which both surfaces of the N 4 layer are sandwiched by SiO 2 layers. However, a structure of only one layer of oxide film or two layers of oxide film and nitride film may be used.

【0022】図3には本発明の光記憶装置の他の実施例
の等価回路図が示されている。この実施例の光記憶装置
21は、光導電セル22がフラッシュメモリセル23のソース
電極24aに接続され、その電極24aが高抵抗部25を介し
てアースEに接続されているものである。図中26はコン
トロールゲート、27はフローティングゲート、28はドレ
インである。
FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of another embodiment of the optical storage device of the present invention. Optical storage device of this embodiment
In the reference numeral 21, the photoconductive cell 22 is connected to the source electrode 24a of the flash memory cell 23, and the electrode 24a is connected to the ground E via the high resistance portion 25. In the figure, 26 is a control gate, 27 is a floating gate, and 28 is a drain.

【0023】本光記憶装置21も前記光記憶装置1(図1
参照)と同じく、その光導電セル22は光照射時に約1M
Ω、非照射時に約1GΩの電気抵抗を示し、高抵抗部25
は約350 MΩの電気抵抗を有している。
The optical storage device 21 is also the optical storage device 1 (see FIG. 1).
The photoconductive cell 22 is about 1M when irradiated with light.
Ω, electric resistance of about 1 GΩ when not irradiated, high resistance part 25
Has an electrical resistance of about 350 MΩ.

【0024】したがって、光導電セルの電極22aに約4
Vの電圧を印加し、ドレイン電極28aをアースEに接続
すれば、ソース電極24a、すなわち光導電セル22とソー
ス電極24aの接続点の電圧は、光照射時に約4V、非照
射時に約1Vとなる。その状態でコントロールゲート電
極26aに約12Vの電圧を印加し、光導電セル22に光を照
射すればソース領域24からフローティングゲート27内に
電子が注入され、光情報が書き込まれる。なお、光導電
セルの電極22aおよびコントロールゲート電極26aの双
方に所定の電圧が印加されない限り、光の照射、非照射
にかかわらずフラッシュメモリセル23の内容に変化は生
じず、したがって書込みはなされない。
Therefore, about 4 is applied to the electrode 22a of the photoconductive cell.
If a voltage of V is applied and the drain electrode 28a is connected to the ground E, the voltage of the source electrode 24a, that is, the connection point between the photoconductive cell 22 and the source electrode 24a is about 4V when the light is irradiated and about 1V when the light is not irradiated. Become. In this state, when a voltage of about 12 V is applied to the control gate electrode 26a and the photoconductive cell 22 is irradiated with light, electrons are injected from the source region 24 into the floating gate 27 and optical information is written. It should be noted that unless a predetermined voltage is applied to both the electrode 22a and the control gate electrode 26a of the photoconductive cell, the contents of the flash memory cell 23 do not change regardless of whether light is irradiated or not, and therefore writing is not performed. .

【0025】一方、光の非照射時にコントロールゲート
電極24aに3Vの電圧を印加し、光導電セル電極22aに
4Vの電圧を印加したうえでドレイン領域28の電流を検
出することによりフラッシュメモリセル23の「0」、
「1」を判断することができる。すなわち、書込みがさ
れて電子がフローティングゲートに注入されていればス
レッショルド電圧以上となりチャネル領域は導通状態で
ONになり、書込みがされていないときはOFFとなっ
て区別できる。
On the other hand, when the voltage of 3V is applied to the control gate electrode 24a and the voltage of 4V is applied to the photoconductive cell electrode 22a when the light is not irradiated, the current of the drain region 28 is detected and the flash memory cell 23 is detected. '0',
"1" can be determined. That is, it can be distinguished from each other by being written and electrons being injected into the floating gate, the threshold voltage is exceeded and the channel region is turned on in a conductive state, and is turned off when not being written.

【0026】また、書き込まれたデータを消去するとき
は、前の実施例と同様に、ドレイン電極28aに5V、コ
ントロールゲート電極26aに−7Vを印加することによ
りフローティングゲート27の電子が引き抜かれる。
When erasing the written data, the electrons in the floating gate 27 are extracted by applying 5V to the drain electrode 28a and -7V to the control gate electrode 26a, as in the previous embodiment.

【0027】この構成は前記実施例に比べて光導電セル
電極22aに印加される電圧が低いため、電圧印加時の電
力消費が小さいという利点がある。すなわち、本実施例
ではメモリトランジスタのソース電極への電圧の印加を
光導電セルで制御しており、ソース電極への印加電圧は
ゲート電極への印加電圧より低くて済むからである。叙
上のごとく機能する光記憶装置21は、図4にその断面説
明図が示されるような構造とすることができる。この構
造は前記実施例(図2)のように、光導電セルがコント
ロールゲート層の上部に形成されるものではない。すな
わち、図3の回路図に対応するべく、光導電セル22は半
導体基板29上のフィールド絶縁膜30および層間絶縁膜31
上に形成され、かつソース電極24aたる導電層と接続さ
れている。
This structure has the advantage that the voltage applied to the photoconductive cell electrode 22a is lower than that of the above-described embodiment, and therefore the power consumption at the time of voltage application is small. That is, in this embodiment, the voltage applied to the source electrode of the memory transistor is controlled by the photoconductive cell, and the voltage applied to the source electrode may be lower than the voltage applied to the gate electrode. The optical storage device 21 functioning as described above may have a structure whose sectional explanatory view is shown in FIG. In this structure, the photoconductive cell is not formed on the control gate layer as in the embodiment (FIG. 2). That is, in order to correspond to the circuit diagram of FIG. 3, the photoconductive cell 22 includes the field insulating film 30 and the interlayer insulating film 31 on the semiconductor substrate 29.
It is formed above and is connected to the conductive layer serving as the source electrode 24a.

【0028】なお、半導体基板29上に、絶縁膜32に囲ま
れたフローティングゲート層27とコントロールゲート層
26とが積層され、その上に形成された層間絶縁膜33が目
抜かれてコントロールゲート電極26aたる導電膜が形成
されている点では前記実施例(図2)と同じである。し
かしながらそれらの上面には、叙上の光導電セルが形成
されていない。図4中のソース電極24aは後方に伸びて
高抵抗部25(図示されていない)を介してアースEに接
続されている。
The floating gate layer 27 surrounded by the insulating film 32 and the control gate layer are formed on the semiconductor substrate 29.
26 is laminated, and the interlayer insulating film 33 formed thereon is punched out to form a conductive film which is the control gate electrode 26a, which is the same as the embodiment (FIG. 2). However, the above photoconductive cells are not formed on their upper surfaces. The source electrode 24a in FIG. 4 extends rearward and is connected to the ground E through a high resistance portion 25 (not shown).

【0029】光導電セル22、コントロールゲート層26、
フローティングゲート層27、半導体基板29および各絶縁
膜30、31、32、33、34の材質は前記実施例(図2)と同
一でよい。
Photoconductive cell 22, control gate layer 26,
The materials of the floating gate layer 27, the semiconductor substrate 29, and the insulating films 30, 31, 32, 33, 34 may be the same as those in the above embodiment (FIG. 2).

【0030】つぎに、図5に示された光記憶装置41は前
記実施例の両光記憶装置1、21(以下、1(図2のも
の)で代表させる)の外表面に紫外線遮蔽膜42が形成さ
れたものである。
Next, the optical storage device 41 shown in FIG. 5 has an ultraviolet shielding film 42 on the outer surface of both the optical storage devices 1 and 21 (hereinafter, represented by 1 (FIG. 2)) of the above embodiment. Are formed.

【0031】一般に、記憶装置に紫外線が照射されると
フローティングゲートに注入された電子を半導体基板に
追い出すため、この種フラッシュメモリの消去は紫外線
の照射でなされるばあいがある。しかし、本発明による
光記憶装置では消去も電気的に行っており、メモリ内容
の揮発、フラッシュメモリセルの誤動作などが生じる虞
れがある紫外線は照射されないことが好ましい。そこ
で、本光記憶装置41のごとく、ZnOやTiO2 からな
る紫外線遮蔽膜を形成しておくとこれらの問題が解消さ
れる。本発明による光記憶装置では光が照射される必要
があるため、全体をパッケージに入れることができず、
とくに紫外線も当り易い状況にあり、記憶を乱す紫外線
を遮蔽することは誤動作を防止し、非常に効果がある。
この紫外線遮蔽膜は外表面でなくても、少なくともフロ
ーティングゲート層の上面に形成されれば効果がある。
In general, when a memory device is irradiated with ultraviolet rays, electrons injected into a floating gate are expelled to a semiconductor substrate. Therefore, there is a case where this kind of flash memory is erased by irradiation with ultraviolet rays. However, in the optical storage device according to the present invention, erasing is also performed electrically, and it is preferable not to irradiate ultraviolet rays that may cause volatilization of memory contents and malfunction of the flash memory cell. Therefore, if the ultraviolet ray shielding film made of ZnO or TiO 2 is formed like the present optical storage device 41, these problems are solved. Since the optical storage device according to the present invention needs to be irradiated with light, it cannot be packaged in its entirety,
In particular, ultraviolet rays are also apt to hit, and blocking ultraviolet rays that disturb the memory prevents malfunction and is very effective.
Even if the ultraviolet shielding film is not on the outer surface, it is effective if it is formed on at least the upper surface of the floating gate layer.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の光記憶装置によれば、単一の素
子によって光の情報を直ちにフラッシュメモリに記憶す
ることができ、何回読み出しても消去されない。また、
半導体装置のプロセスでフラッシュメモリを製造し、さ
らに光導電セルの薄膜をスパッタリング法などで形成す
るだけで済み、フォトダイオードなどのpn型接合形成
の必要がなく簡単に安価に製造することができる。
According to the optical storage device of the present invention, the optical information can be immediately stored in the flash memory by a single element, and is not erased even if it is read many times. Also,
The flash memory can be manufactured by the process of the semiconductor device, and the thin film of the photoconductive cell can be formed by the sputtering method or the like, and it is not necessary to form a pn-type junction such as a photodiode and can be easily manufactured at low cost.

【0033】このフラッシュメモリセルと光導電セルと
の組合せを1つのセルとしてマトリックス状に形成する
ことより光記憶装置が形成され、不揮発性のイメージセ
ンサや光センサがえられ、撮像装置なども構成でき光情
報時代に及ぼす効果は大きい。
An optical storage device is formed by forming the combination of the flash memory cell and the photoconductive cell as one cell in a matrix form, and a nonvolatile image sensor or optical sensor can be obtained, and an image pickup device or the like is also configured. It has a great effect on the optical information age.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光記憶装置の一実施例を示す等価回路
図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing an embodiment of an optical storage device of the present invention.

【図2】図1の光記憶装置の構造の一実施例を示す断面
説明図である。
2 is a cross-sectional explanatory view showing one embodiment of the structure of the optical storage device of FIG.

【図3】本発明の光記憶装置の他の実施例を示す等価回
路図である。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing another embodiment of the optical storage device of the present invention.

【図4】図3の光記憶装置の構造の一実施例を示す断面
説明図である。
4 is a cross-sectional explanatory view showing an embodiment of the structure of the optical storage device of FIG.

【図5】本発明の光記憶装置のさらに他の実施例の構造
を示す断面説明図である。
FIG. 5 is a sectional explanatory view showing the structure of still another embodiment of the optical storage device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光記憶装置 2 光導電セル 3 フラッシュメモリセル 4 コントロールゲート 5 フローティングゲート 6 ソース 7 ドレイン 8 高抵抗部 21 光記憶装置 22 光導電セル 23 フラッシュメモリセル 24 ソース 25 高抵抗部 26 コントロールゲート 27 フローティングゲート 28 ドレイン 41 光記憶装置 42 紫外線遮蔽膜 1 Optical Storage Device 2 Photoconductive Cell 3 Flash Memory Cell 4 Control Gate 5 Floating Gate 6 Source 7 Drain 8 High Resistance Section 21 Optical Storage Device 22 Photoconductive Cell 23 Flash Memory Cell 24 Source 25 High Resistance Section 26 Control Gate 27 Floating Gate 28 Drain 41 Optical storage device 42 UV shielding film

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導電セルがフラッシュメモリセルに接
続されてなる光記憶装置。
1. An optical storage device comprising a photoconductive cell connected to a flash memory cell.
【請求項2】 前記光導電セルが前記フラッシュメモリ
セルのコントロールゲート電極に接続され、該コントロ
ールゲート電極とアースとのあいだに高抵抗部が接続さ
れてなる請求項1記載の光記憶装置。
2. The optical storage device according to claim 1, wherein the photoconductive cell is connected to a control gate electrode of the flash memory cell, and a high resistance portion is connected between the control gate electrode and ground.
【請求項3】 半導体基板のチャネル領域上に形成され
た絶縁膜で囲まれたフローティングゲート層と、該フロ
ーティングゲート層の絶縁膜上に形成されたコントロー
ルゲート層と、前記チャネル領域の両側に形成されたド
レイン領域およびソース領域とからなるフラッシュメモ
リセルと、前記コントロールゲート層の電極上に形成さ
れた光導電セルとからなる請求項2記載の光記憶装置。
3. A floating gate layer surrounded by an insulating film formed on a channel region of a semiconductor substrate, a control gate layer formed on the insulating film of the floating gate layer, and formed on both sides of the channel region. 3. The optical memory device according to claim 2, comprising a flash memory cell including a drain region and a source region, and a photoconductive cell formed on an electrode of the control gate layer.
【請求項4】 前記光導電セルが前記フラッシュメモリ
セルのソース電極に接続され、該ソース電極とアースと
のあいだに高抵抗部が接続されてなる請求項1記載の光
記憶装置。
4. The optical storage device according to claim 1, wherein the photoconductive cell is connected to a source electrode of the flash memory cell, and a high resistance portion is connected between the source electrode and ground.
【請求項5】 半導体基板のチャネル領域上に形成され
た絶縁膜で囲まれたフローティングゲート層と、該フロ
ーティングゲート層の絶縁膜上に形成されたコントロー
ルゲート層と、前記チャネル領域の両側に形成されたド
レイン領域およびソース領域とからなるフラッシュメモ
リセルと、前記半導体基板上に形成されたフィールド絶
縁膜上に前記ソース領域と連設して形成される光導電セ
ルとからなる請求項4記載の光記憶装置。
5. A floating gate layer surrounded by an insulating film formed on a channel region of a semiconductor substrate, a control gate layer formed on the insulating film of the floating gate layer, and formed on both sides of the channel region. 5. A flash memory cell comprising a drain region and a source region formed on the semiconductor substrate, and a photoconductive cell continuous with the source region on a field insulating film formed on the semiconductor substrate. Optical storage device.
【請求項6】 少なくとも前記フローティングゲート層
の上のいずれかの層に紫外線遮蔽膜が形成されてなる請
求項3または5記載の光記憶装置。
6. The optical storage device according to claim 3, wherein an ultraviolet shielding film is formed on at least one of the layers above the floating gate layer.
JP4214007A 1992-08-11 1992-08-11 Optical storage Pending JPH0660683A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4214007A JPH0660683A (en) 1992-08-11 1992-08-11 Optical storage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4214007A JPH0660683A (en) 1992-08-11 1992-08-11 Optical storage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0660683A true JPH0660683A (en) 1994-03-04

Family

ID=16648723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4214007A Pending JPH0660683A (en) 1992-08-11 1992-08-11 Optical storage

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0660683A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0855746B1 (en) An image detector
JP4026332B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US4910565A (en) Electrically erasable and electrically programmable read-only memory
US20030235077A1 (en) Write once read only memory employing floating gates
EP0851431A2 (en) Non-volatile memory and method for operating the same
JP4474900B2 (en) Electrostatic protection circuit and electronic circuit having the same
US4450466A (en) Semiconductor image sensor
JP2004535669A (en) Semiconductor element
RU2216819C2 (en) Semiconductor storage
JP3001454B2 (en) Semiconductor device
US4942450A (en) Semiconductor memory device having non-volatile memory transistors
JP3150438B2 (en) Optical storage device and manufacturing method thereof
JP3871104B2 (en) Semiconductor device and driving method thereof
JP2755781B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JPH06296036A (en) Photosensor
JPH0660683A (en) Optical storage
JPH05335544A (en) Solid state image sensor
JP3462041B2 (en) X-ray diagnostic equipment
JP3320474B2 (en) Semiconductor storage device
JP2556885B2 (en) Semiconductor device
JP2004343015A (en) Semiconductor memory and its operating method, and portable electronic equipment
JP3186209B2 (en) How to use semiconductor devices
JP2004349353A (en) Semiconductor storage device, its operating method, and portable electronic equipment
KR100886973B1 (en) Digital x-ray detector and method for fabricating it
KR100575033B1 (en) Thin film transistor type optical detecting sensor and method for fabricating the same