JPH08250609A - 半導体記憶装置及びその使用方法 - Google Patents

半導体記憶装置及びその使用方法

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JPH08250609A
JPH08250609A JP5213595A JP5213595A JPH08250609A JP H08250609 A JPH08250609 A JP H08250609A JP 5213595 A JP5213595 A JP 5213595A JP 5213595 A JP5213595 A JP 5213595A JP H08250609 A JPH08250609 A JP H08250609A
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metal
memory device
semiconductor memory
insulator
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Shigeto Sakagami
栄人 坂上
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ソース・ドレイン・ゲート・チャネルを有す
るMOSトランジスタにおいて、チャネルとゲートとの
間に金属絶縁体転移部材が挿入されていることを特徴と
する。 【効果】 過消去をなくして信頼性を向上しつつ、チッ
プ面積を増大させず、消去時間を短縮させることが可能
な半導体記憶装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置及びその
使用方法に関する。特に、データ消去時に過消去の問題
がおこりにくい不揮発性半導体記憶装置のセル構造、こ
のセルを用いた半導体記憶装置、及びその使用方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、電気的な書き込み・消去可能な不
揮発性メモリ(フラッシュEEPROM)のメモリセル
として、フローティングゲートを有する積層ゲート型の
メモリセルが使用されおり、一般にETOX型セルと呼
ばれている。
【0003】このフローティングゲート型のセルを用い
たフラッシュメモリでは、多数のセルを含む大きなブロ
ック単位で一括して消去をする方法を用いる。このた
め、セルの加工形状(寸法)のばらつき、ゲート酸化膜
厚のばらつき、コントロールゲート・フローティングゲ
ート間絶縁膜厚のばらつき、消去電極(ETOX型セル
においてはソース)の不純物濃度のばらつき等により、
セルの消去後のしきい値に大きなばらつきが現れる。特
にNOR型フラッシュメモリの場合、過消去(over era
se)が大きな問題となる。過消去は、セルのしきい値が
0V以下となる現象で、過消去セルがビット線と接続さ
れていると、ビット線からソース線のリークが発生し、
誤動作の原因となる。このため、過消去が発生しないよ
うに消去セルのしきい値分布を狭めるため、しきい値の
自己収束現象(self-convergence)を用いた消去方法が
提案されている(S. Yamada et al., 1990 IEDM Tech.
Dig.参照)。NAND型フラッシュメモリの場合にも過
消去の問題が発生する。この対策として、消去・検証
(Verify)を複数回繰り返す手法が提案されている(過
書き込みにつき、Momodimi, et al, 1989 IEEE Jounal
of Solid State Circuits, vol. 24 p1238、過消去にも
転用化)。以上のように、過消去対策を施すと、制御系
回路が非常に複雑となり、チップ面積の増大につながる
という問題があった。
【0004】また、過消去は信頼性上好ましくない問題
を引き起こす。例えば、NOR型のフラッシュメモリに
おいて、過消去セルの書き込み時には、通常以上の強い
電界がゲート酸化膜に印加される。この結果、ゲート酸
化膜の劣化がより早く起こり、上述の過消去対策を施し
たものと比較して、書き込み・消去の繰り返し回数に対
する寿命がかなり短くなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の不揮発性半導体記憶装置には、過消去という問題
があり、この結果、メモリセルの信頼性の低下をもたら
していた。これら過消去対策を施すには、制御系に複雑
な回路を持つ必要が生じ、チップ面積の増大につながっ
ていた。
【0006】本発明は上記欠点を除去し、過消去をなく
して信頼性を向上しつつ、チップ面積を増大させず、消
去時間を短縮させることが可能な半導体記憶装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、半導体基板と、半導体基板表面
に間隔を空けて形成したソース・ドレイン領域と、ソー
ス・ドレイン間のチャネル領域上に形成した第1の絶縁
膜と、第1の絶縁膜上に形成した注入された電荷の量に
応じて金属と絶縁体との間を転移する部材からなる金属
絶縁体転移膜と、金属絶縁体転移膜上に形成した第2の
絶縁膜と、第2の絶縁膜上に形成した導電性部材からな
るゲート電極とから構成される半導体記憶装置を提供す
る。
【0008】この半導体記憶装置ににおいて、金属絶縁
体転移膜は、ヒ素、リン、またはアンチモンが1014
1019cm-3の範囲でドーピングされたアモルファスシ
リコン膜により構成することが可能である。
【0009】また、金属絶縁体転移膜は、上記材料以外
にも、ヒ素、リン、またはアンチモンが1014〜1019
cm-3の範囲でドーピングされたアモルファスゲルマニ
ューム膜を用いることも可能である。
【0010】また、金属絶縁体転移膜は、上記材料以外
にも、さらに、ヒ素、リン、またはアンチモンが1014
〜1019cm-3の範囲でドーピングされたアモルファス
硫化カドミウム膜を用いることも可能である。
【0011】また、金属絶縁体転移膜は、上記材料以外
にも、さらに、ヒ素、リン、またはアンチモンが1014
〜1019cm-3の範囲でドーピングされたヒ化ガリウム
膜を用いることが可能である。
【0012】このように、本発明で提供する半導体記憶
装置は、ソース・ドレイン・ゲート・チャネルを有する
MOSトランジスタにおいて、チャネルとゲートとの間
に金属絶縁体転移部材が挿入されていることを特徴とす
る。
【0013】また、以上のメモリセルを用いたシステム
として、本発明ではさらに、ゲート絶縁膜に代えて、第
1の絶縁膜、金属絶縁体転移膜および第2の絶縁膜から
構成される複数のMOSトランジスタを行列状に配置
し、同一の列に属するMOSトランジスタを同一のビッ
ト線に接続し、同一の列に属するMOSトランジスタの
ゲート電極を同一のワード線に接続して構成したメモリ
セルアレイと、複数のMOSトランジスタを複数のグル
ープに区分し、各グループ内のMOSトランジスタのソ
ースに所定電圧を印加する消去回路とから構成される半
導体記憶装置を提供する。
【0014】この半導体記憶装置において、MOSトラ
ンジスタは複数個ずつ直列に接続され、NAND型セル
構造を取ることも可能である。また、MOSトランジス
タは選択トランジスタを介してビット線に接続させるこ
とも可能である。
【0015】また、以上のメモリセルないしシステムに
対応した使用方法として、第1のステップにおいて、ゲ
ート電極及びドレイン領域にそれぞれ第1及び第2の所
定電圧を印加することにより転移膜を導電膜としトラン
ジスタのしきい値を第1の所定幅内にはいるよう設定
し、第2のステップにおいて、ソース電極またはチャネ
ル領域に第3の所定電圧を印加することにより転移膜を
絶縁膜としトランジスタのしきい値を第2の所定幅内に
はいるよう設定することにより、この第2ステップにお
いて第2の所定幅内でトランジスタのしきい値が収束さ
せる使用方法を提供する。
【0016】
【作用】本発明で提供する半導体記憶装置は、MOSト
ランジスタにおいて、チャネルとゲートとの間に金属絶
縁体転移部材が挿入されており、電荷注入時には、トン
ネル電流やホットエレクトロン注入等の方法により電荷
を金属絶縁体転移部材に注入すると、これが金属に転移
し、実質的に電荷を注入してしきい値の上昇したフロー
ティングゲート型MOSトランジスタと同様の動作を
し、電荷放出時には、トンネル電流を流す等の方法によ
り電荷を金属絶縁体転移部材から放出すると、これが絶
縁体に転移し、これ以上の電荷の放出が起こらないた
め、しきい値が一定電圧に収束する。この結果、消去に
おいて、過消去セルにおこるような、過消去の問題が生
じなくなり、書き込みにおいては過大な電界による書き
込みが生じなくなる。このため、信頼性を向上しつつ、
チップ面積を増大させず、消去時間を短縮し、安定した
書き込み動作をさせることが可能な半導体記憶装置を提
供できる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の半導体記憶
装置を説明する。図1(a)は本発明の半導体記憶装置
の概略を示した断面図である。すなわち、P型単結晶シ
リコンから構成される半導体基板1、間隔を空けて配置
されたN型不純物領域であるソース領域3及びドレイン
領域2、第1のゲート酸化膜10、金属絶縁体転移部材
11、第2のゲート酸化膜12、ポリシリコンから構成
されるゲート電極13、ゲート電極等の周りを取り囲む
絶縁膜9から構成されている。
【0018】図1(b)は図1(a)に示した半導体記
憶装置の回路記号を示した図である。以下、ここで示し
た記号を用いて説明を進める。金属絶縁体転移部材は、
電荷の注入により、金属−絶縁体の間で転移を起こす物
質から構成する。これら物質は、ヒ素、リン、またはア
ンチモンが1014〜1019cm-3の範囲でドーピングさ
れたアモルファスシリコン膜、ヒ素、リン、またはアン
チモンが1014〜1019cm-3の範囲でドーピングされ
たアモルファスゲルマニューム膜、ヒ素、リン、または
アンチモンが1014〜1019cm-3の範囲でドーピング
されたアモルファス硫化カドミウム膜、ヒ素、リン、ま
たはアンチモンが1014〜1019cm-3の範囲でドーピ
ングされたヒ化ガリウム膜等を用いることが可能であ
る。これらの部材は、電子の注入により、絶縁体から金
属に転移し、電子の放出により金属から絶縁体に転移す
る。
【0019】電子の注入は、ホットエレクトロン注入や
トンネル電流等を用いて行う。ホットエレクトロン注入
による場合は、例えば、基板電位を0Vに設定し、ドレ
イン領域2に7Vを印加し、同時にゲート電極13に1
0Vを印加する。トンネル電流を用いる場合は、例え
ば、ゲート電極13に20V、基板ないしソース・ドレ
イン領域に0Vを印加する。このように、電子を注入す
ることにより、実質的にはフローティングゲートを有す
るMOSトランジスタに電子が注入され、しきい値が上
昇させられたものと同様の動作をする。
【0020】電子の放出は、トンネル電流等を用いて行
う。例えば、ゲート電極13に0Vまたは負電圧である
−10Vを印加し、ソース領域3に正電圧である10V
または5Vを印加する。ゲート絶縁膜に10MV/cm
程度の電界がかかるようにするのが望ましい。このよう
に、電子の放出を行った場合、図1に示した半導体記憶
装置を用いると、金属絶縁体転移部材の有する電子が一
定数以下になると絶縁体に転移し、もはやこれ以上電子
の放出はおこらない。従って、電子の放出時にしきい値
が収束する。
【0021】続いて、本発明の半導体記憶装置のしきい
値と注入電子個数との関係につき、図2ないし図4を用
いてシィミュレーションの結果を示す。図2にはシィミ
ュレーションに用いた半導体記憶装置の具体的な形状を
示した。チャネル幅及びチャネル長はいずれも1μm、
ゲート電極厚t1 は200nm、第2のゲート酸化膜厚
2 、金属絶縁体転移部材t3 及び第1のゲート酸化膜
厚t4 はそれぞれ10nm、40nm、10nmであ
る。金属絶縁体転移部材11が絶縁体であるときのしき
い値Vth(I)は以下の式で表される。
【0022】
【数1】 ここで、Aは主にチャネルの不純物プロファイルによっ
て決まる定数、εo は真空の誘電率であり、8.85×
10-14 F/cm、 εoxは酸化膜の比誘電率であり、約
4、εI は絶縁膜に転移した後の金属絶縁体転移部材の
比誘電率であり、上述の部材から構成されるときは約8
である。式1に、上述の数値を代入すると、Vth
(I)は約1.0Vとなる。金属絶縁体転移部材11が
絶縁膜から金属へ転移した直後のしきい値Vth(M)
は以下の式で表される。
【0023】
【数2】 ここで、C1 はチャネルと金属化した部材との間の容量
であり、約3.54fF、C2 はゲート電極と金属化し
た部材との間の容量であり、C1 と同様に約3.54f
F、QTは転移に必要な注入電荷量であり約4000個
である。ここではQT1 が約4000個になるよう転移
部材のドーピング量を調節している。式2に上述の数値
を代入すると、Vth(M)は、第1項は0.5V、第
2項は0.2Vとなるため、合計で0.7Vとなる。絶
縁体から金属へと転移したときのしきい値の変化ないし
シフトは、以下の式で表される。
【0024】
【数3】 上述の数値を代入すると、−0.3Vとなる。さらに、
注入電荷量がQT1 を超えると、後は通常のフローティ
ングゲート型MOSトランジスタと同様に、しきい値は
単調に増加してゆく。式2を用いて計算すると、電荷個
数が60000個のときには、しきい値Vth(H)は
3.5Vとなる。
【0025】図3は以上の数値を基にシィミュレーショ
ンにより求めた、セルのしきい値と注入電荷量の関係で
ある。電荷の注入に伴い、電荷量がQT0 を超えたあた
りから絶縁膜の電子トラップにより若干しきい値が上昇
しているが、QT1 を超えると突然にしきい値が0.7
V程度低下し、続いて電荷の注入に応じて単調にしきい
値が上昇している。また、電荷を放出した場合には約1
Vにしきい値が収束することが見て取れる。ここで、書
き込みしきい値の下限Vth(W)を3Vに、消去しき
い値の上限Vth(E)を1.5Vに設定し、読みだし
時のワード線ないしゲート電極に印加する電圧をこの間
に定めれば、1ビットの記憶が可能である。
【0026】ところで、式3から見て取れるように、転
移部材13の膜厚が小さく、かつ転移が急峻でなく比較
的なだらかな場合、図4(a)のような関係となる。ま
た、転移部材の膜厚が大きく、転移が急峻であれば、図
4(b)のような関係となる。電荷放出時のしきい値の
収束を用いる場合は前者の関係が望ましい。転移による
しきい値の変動をデータ記憶態様として用いるのであれ
ば、後者の関係が望ましい。
【0027】図5に、本発明をNOR型EEPROMセ
ルに用いた場合の具体的な実施例を示す。P型のシリコ
ンからなる半導体基板1上に周知の手法により所定領域
に素子分離領域15を形成し、メモリセル領域に第1の
酸化膜層10を形成する。この酸化膜層10はシリコン
酸化膜の堆積または半導体基板1の酸化により形成す
る。続いて、第1の酸化膜層10上にアモルファスシリ
コンを堆積した後、金属化がおこる濃度より少ない、所
定濃度のヒ素、リン、アンチモン等をドーピングして金
属絶縁体転移部材層11を形成する。このドーピングの
方法として、イオン注入や固相拡散を用いることができ
るが、濃度を適切に調整するには前者が妥当である。こ
の転移部材層11上にシリコン酸化膜を堆積させ、第2
の酸化膜層12を形成する。これにより積層ゲート絶縁
膜構造が形成される。第1と第2らの酸化膜層は金属化
した転移部材層11から電子が直接トンネル電流により
抜け出すのを防ぐため、5nm以上にする必要がある。
しかし転移部材11が絶縁膜となったときに積層ゲート
絶縁膜として用いるため、合計で30nmを超えるべき
ではない。また、転移部材層の膜厚は、図4に示したい
ずれの特性を得るかにより異ならせるべきであるが、図
4(a)の利用法をする場合には5nm以上60nm以
下が望ましく、(b)の利用法をする場合には30nm
以上2μm以下が望ましい。また、第1及び第2の酸化
膜はそれぞれ、NO膜、ONO膜、オキシナイトライド
膜等でもよく、この方がストレスに対して強いため、よ
り望ましい。続いて、メモリセル間の金属絶縁体転移膜
の分離を行うための転移部材膜11のパターニングを行
う。これはいわゆるスリット形成である。続いて、ポリ
シリコンからなるゲート電極13を形成し、メモリセル
のゲートのパターニングを行い併せて積層ゲート絶縁膜
の加工を行う。イオン注入のダメージや不純物汚染を防
ぐため、酸化膜9を形成する。これは、熱酸化もしくは
堆積により形成する。続いて、イオン注入によりソース
3・ドレイン2のN型拡散層を形成する。このソース・
ドレインの濃度、深さはメモリセルに対する書き込み方
法により異ならせる。すなわち、消去ないし転移膜から
の電子の引き抜きをトンネル電流により行う場合は、深
い低濃度N型拡散層領域3−1及び浅い高濃度N型拡散
層領域3−2からソース3が構成される。この結果、ト
ンネル電流が流れる領域が拡大し、消去時間の短縮に寄
与する。書き込みないし電子の注入をホットエレクトロ
ンにより行う場合は、深い高濃度P型拡散層領域2−1
(いわゆるPポケット)及び浅い高濃度N型拡散層領域
2−2からドレイン2が構成される。この結果、ホット
キャリアが効率的に発生し、書き込み時間の短縮に寄与
する。図6はこの例を示す。
【0028】図5において、ソース・ドレイン形成後、
通常のMOSトランジスタの形成方法に従い、層間絶縁
膜16を形成し、ソース・ドレインに至るコンタクトホ
ールにタングステンプラグ17を埋め込み、アルミニウ
ム配線18を形成する。
【0029】以上、NOR型メモリセルに本発明を用い
た場合を示したが、これは、NAND型メモリセル、フ
ューズ素子等にも用いることができることは言うまでも
ない。
【0030】図7には、本発明で提供するメモリセルを
用いた半導体記憶装置(システム)を示す。これは、行
列上に配置されたメモリセルMC1 〜MC10からなるメ
モリセルアレイと、同一列のメモリセルMCに接続され
たビット線BL1 、BL2 等と、同一行のメモリセルM
Cと接続されたワード線WL1 〜WL5 と、ソースを共
通にする2行ごとのメモリセルMCにそれぞれ接続され
たソース選択線SL1、SL2 等と、バイアス回路10
5、106と、センスアンプ107と、出力バッファ回
路108と、バイアス回路105とビット線との間に接
続されたカラム選択トランジスタQ1 〜Q3 と、カラム
選択トランジスタに接続されたカラム選択線CSL1
CSL3 と、カラム選択線を選択駆動するカラムデコー
ド回路102と、ワード線を選択駆動するロウデコード
回路103と、ソース選択線を選択駆動するブロック選
択回路104と、ダミーセルDCと、各種回路に制御信
号を与える制御回路101とから構成される。制御回路
101には各種外部信号110が供給され、出力バッフ
ァ回路108には入出力端子111が接続されている。
ダミーセルはメモリセルと同様の形状をなしており、転
移膜11を含むMOSトランジスタである。センスアン
プに適正な参照電位を供給するため、バイアス回路10
5、106はバイアス比を変えてある。カラムデコード
回路はカラムアドレス信号C.A.に基づいて、カラム
選択線CSLを選択駆動する。ロウデコード回路はロウ
アドレス信号R.A.に基づいて、ワード線を選択駆動
する。書き込み時には高電圧(例えば10V)を供給
し、読みだし時には電源電圧(例えば3V)を供給し、
消去時には消去電圧(例えば−10V)を供給する。バ
イアス回路105は書き込み時には高電圧(例えば7
V)を供給する。ブロック選択回路104はブロックア
ドレスB.A.に基づいて、ソース選択線SLを選択駆
動する。読みだし・書き込み時には0Vに、消去時には
例えば5Vに駆動する。
【0031】以上、NOR型のメモリセル配置をとった
ときの半導体記憶装置のシステム構成を説明したが、こ
れに限られることはなく、図8(a)に示すNAND
型、さらには図8(b)に示す構造をとってもよい。前
者においては、複数のメモリセルMC11〜MC14が直列
に接続されており、ビット線BLとの間には選択線SG
1 により駆動されるドレイン側選択トランジスタQ10
接続されており、ソース線SLとの間には選択線SG2
により駆動されるソース側選択トランジスタQ11が接続
されている。図のようなNAND接続をとることによ
り、チップ面積の削減に寄与する。また、後者において
は、複数のメモリセルMC15〜MC18が並列に接続され
ており、ビット線BLとの間には選択線SG1 により駆
動されるドレイン側選択トランジスタQ12が接続されて
おり、ソース線SLとの間には選択線SG2 により駆動
されるソース側選択トランジスタQ12が接続されてい
る。ソース側選択トランジスタQ12は省略しても良い。
省略せぬ場合はいわゆるAND型となり、省略した場合
はDINOR型となる。いずれもチップ面積の削減に寄
与する。
【0032】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上述の記載に限られることはなく、本発明の主旨を
逸脱しない限り、数々の変更が可能であることはいうま
でもない。
【0033】
【発明の効果】本発明を用いることにより、過消去をな
くして信頼性を向上しつつ、チップ面積を増大させず、
消去時間を短縮させることが可能な半導体記憶装置を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体記憶装置の断面図及び回路記号
を示した図である。
【図2】本発明の半導体記憶装置の斜視図である。
【図3】本発明の半導体記憶装置のしきい値と注入電荷
量との関係を表した図である。
【図4】本発明の半導体記憶装置のしきい値と注入電荷
量との関係を表した図である。
【図5】本発明の半導体記憶装置の断面図である。
【図6】本発明の半導体記憶装置のソース・ドレイン構
造を示した断面図である。
【図7】本発明の半導体記憶装置(システム)を示した
回路構成図である。
【図8】本発明の半導体記憶装置に用いるメモリセル構
造を示した回路構成図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 ドレイン領域 3 ソース領域 9 絶縁膜 10 第1の酸化膜 11 転移部材層 12 第2の酸化膜 13 ゲート電極

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板と、 前記半導体基板表面に間隔を空けて形成したソース・ド
    レイン領域と、 前記ソース・ドレイン間のチャネル領域上に形成した第
    1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜上に形成した注入された電荷の量に応
    じて金属と絶縁体との間を転移する部材からなる金属絶
    縁体転移膜と、 前記金属絶縁体転移膜上に形成した第2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜上に形成した導電性部材からなるゲー
    ト電極とから構成されることを特徴とする半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 前記金属絶縁体転移膜は、ヒ素、リン、
    またはアンチモンが1014〜1019cm-3の範囲でドー
    ピングされたアモルファスシリコン膜から構成されるこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記金属絶縁体転移膜は、ヒ素、リン、
    またはアンチモンが1014〜1019cm-3の範囲でドー
    ピングされたアモルファスゲルマニューム膜から構成さ
    れることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記金属絶縁体転移膜は、ヒ素、リン、
    またはアンチモンが1014〜1019cm-3の範囲でドー
    ピングされたアモルファス硫化カドミウム膜から構成さ
    れることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記金属絶縁体転移膜は、ヒ素、リン、
    またはアンチモンが1014〜1019cm-3の範囲でドー
    ピングされたヒ化ガリウム膜から構成されることを特徴
    とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 ソース・ドレイン・ゲート・チャネルを
    有するMOSトランジスタにおいて、前記チャネルと前
    記ゲートとの間に金属絶縁体転移部材が挿入されている
    ことを特徴とする半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 ゲート絶縁膜に代えて、第1の絶縁膜、
    金属絶縁体転移膜および第2の絶縁膜から構成される複
    数のMOSトランジスタを行列状に配置し、同一の列に
    属する前記MOSトランジスタを同一のビット線に接続
    し、同一の列に属する前記MOSトランジスタのゲート
    電極を同一のワード線に接続して構成したメモリセルア
    レイと、 前記複数のMOSトランジスタを複数のグループに区分
    し、各グループ内の前記MOSトランジスタのソースに
    所定電圧を印加する消去回路とから構成される半導体記
    憶装置。
  8. 【請求項8】 前記MOSトランジスタは複数個ずつ直
    列に接続され、NAND型セル構造を取っていることを
    特徴とする請求項7記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記MOSトランジスタは選択トランジ
    スタを介してビット線に接続されていることを特徴とす
    る請求項7記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 半導体基板と、 前記半導体基板表面に間隔を空けて形成したソース・ド
    レイン領域と、 前記ソース・ドレイン間のチャネル領域上に形成した第
    1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜上に形成した転移膜と、 前記金属絶縁体転移膜上に形成した第2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜上に形成した導電性部材からなるゲー
    ト電極とから構成されるトランジスタを有する半導体記
    憶装置の使用方法において、 第1のステップにおいて、前記ゲート電極及び前記ドレ
    イン領域にそれぞれ第1及び第2の所定電圧を印加する
    ことにより前記転移膜を導電膜とし前記トランジスタの
    しきい値を第1の所定幅内にはいるよう設定し、 第2のステップにおいて、前記ソース電極または前記チ
    ャネル領域に第3の所定電圧を印加することにより前記
    転移膜を絶縁膜とし前記トランジスタのしきい値を第2
    の所定幅内にはいるよう設定することにより、 前記第2ステップにおいて前記第2の所定幅内で前記ト
    ランジスタのしきい値が収束することを特徴とする半導
    体記憶装置の使用方法。
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