JPS5829199A - 持久型記憶装置のプログラム方法 - Google Patents

持久型記憶装置のプログラム方法

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JPS5829199A
JPS5829199A JP57117600A JP11760082A JPS5829199A JP S5829199 A JPS5829199 A JP S5829199A JP 57117600 A JP57117600 A JP 57117600A JP 11760082 A JP11760082 A JP 11760082A JP S5829199 A JPS5829199 A JP S5829199A
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floating gate
region
source
gate
drain
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JP57117600A
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ロジヤ−・グリ−ン・スチユワ−ト
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RCA Corp
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RCA Corp
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Publication date
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フローティング・ゲート蓄積装置を含む持
久型記憶装置のプログラム方法に関するものである。
フローティング・ゲートなだれ注入型メモリ装置は周知
であり、数年前から使用されている。これについては米
国特許第3.660111119号および第3、728
.695号中でも紹介されている。フロ、−ティン・ゲ
ート蓄積装置は通常、一方の導電形式の基体中に、その
表面部分に形成された他方の導電形式のソースおよびド
レン領域を有している。ソース領域とドレン領域との間
は装置のチャンネル領域を構成しており、その上には先
づ第1の薄い絶縁(酸化物)層を形成することによって
ゲート構造が作られる。絶縁層上には導電層(フローテ
ィング・ゲート)が配置され、その導電層上にそれを完
全に囲んで第2の絶縁層が形成されておシ、この導′F
i、層を装置の残90部分から絶縁している。
次いで第2の導電層(制御ゲート)上記第2の絶縁層上
に形成される。
このような装置は、ソース領域とドレン領域との間に所
定の電流レベルにある電位を印加することによってその
フローティング・ゲートに電荷を蓄積するようにプログ
ラム(すなわち書込み)することができる。周知のPチ
ャンネル・フローティング・ゲート装置をプログラムす
るには、一般には[流レベルが5ミリアンペアで35ボ
ルトの振幅を持った信号を必要とする。集積回路技術で
は、この信号は高電力レベルであると考えられる。この
ような高電力レベルでは、その信号の発生、復号化が困
難であるばかりそなく、大きな電力を消費して連続プロ
グラムが不可能となり、使用者に複雑なパルス・ループ
・プログラマを開発させる必要が生じる。この発明は、
周知の装置よりもよシ低電圧且つ低電流レベルで充分に
書込むことの出来る新規なフローティング・ゲート蓄積
装置をプログラムすることを目的とするものである。
この発明の方法で使用される持久型記憶装置用のフロー
ティング・ゲート蓄積装置では、そのドレン領域がチャ
ンネル領域によって囲まれており、このチャンネル領域
は更にソース領域によって囲まれている。こ\でチャン
ネルおよびソース領域は各々枠型の閉形状(例えば、そ
れ自身を正方形または長方形のドーナツ状に囲む形態)
になっている。上記フローティング・ゲート蓄積装置は
また上記チャンネルから絶縁され且つこのチャンネル上
に形成された第1の導電性フローティング・ゲート部材
と、該第1の導電性フローティング・ゲート部材から絶
縁され且つその少なくとも一部分上に形成された第2の
導電性制御ゲート部材とを具備している。さらに、上記
のフローティング・ゲート蓄積装置は、フローティング
・ゲートとソースとの間の容量がフローティング・ゲー
トとドレンとの間の容量よシも大となるように構成され
ておシ、上記チャンネル領域、は上記ドレン領域をとシ
囲み且つそれ自身閉じた形状となっており、上記ソース
領域は上記チャンネル領域をとり囲み且つそれ自身閉じ
た形状とされておシ、また上記第1の70−テインゲ・
ゲート部材は上記チャンネル領域全長にわたってその上
に形成されておシ且つそれ自身閉じだ形状になっている
。この発明の方法で使用されるフロ、−ティンーグ・ゲ
ート蓄積装置のソース、チーヤンネルおよびドレン領域
は絶縁基板上の半導体本体内に形成されていることが望
ましい。
以下、この発明を図示の実施例に従って説明する。第1
図はこの発明の方法によりプログラムされるメモリ・セ
/l/10のアレーを含む集積回路の一部を示す。第4
図に示すように各セルは蓄積装置すなわちメモリとして
働くフローティング・ゲート°トランジスタPsとワー
ド線スイッチング・ト’57s)スタPwとを含んでい
る。Pwは選択さし7’cPsをvDDから隔離したシ
、あるいはPsをvDDに密結合するために使用される
もので、適当な単方向導電素子(例えばダイオード)や
他のスイッチング素子と置き換えることもできる。各セ
ルは同一であるので、1個のセルの構成についてのみ詳
述する。サラに、この発明はシリコン・オン・サファイ
ア(SOS )技術を使用して説明されているが、バル
ク形のシリコンあるいは他の適当な技術を使用したもの
にも実施することができる。
セ/L’lOは第1.2.3図に示すように形成される
ものでよい。第11図を参照すると、これには表面の周
辺部においてゲート構造25aによって囲まれた蓄積装
置P3のドレン領域22が示されている。
ゲート構造25aはさらにソース領域26によって囲ま
れている。枠型のゲート構造25aは、第2図および第
3図の領域22と26との間に形成されたチャンネル領
域24から絶縁され且つその上に形成され、閉じた形を
有している。すなわち、ゲート構造は中心部が開放した
閉じたパターンの形状となっている。図には長方形の構
造が示されているが、地勢図のように適当な閉じた形の
ものを使うことができる。長方形は比較的高収容密度の
集積回路構造に適用するのに適している。ソース領域2
6をその表面の周辺部でとシ囲んでいるのはフィールド
の遮へい、すなわちシールドとして働く多結晶シリコン
(ポリまたはポリシリコン)枠型構体28である。ある
列の隣接セルの構体28は互いに共通して、列の長手方
向に伸びるワード線として示された導体を形成している
。構体28は列中の隣接セル間のフィールド遮へいとし
て働き、また行方向の2wトランジスタのゲート電極と
して働く。2wトランジスタのソースおよびドレン領域
は各々電位(+vDDボルト)が印加される領域42と
領域26とを形成している。
第2図を参照する。上表面14を有するサファイア基板
12上にセル10が形成されている。SO3技術で知ら
れているように、エピタキシャル成長されたシリコンの
層16は基板12上に被着されている。
エピタキシャル層16は最初一方の導電形式(この例で
はN型)で、表面18を有している。エピタキシャル層
16中に拡散されたP+領域はフローティング・ゲート
・トランジスタPSのソース領域とドレン領域、および
ワード線トランジスタPwを形成−rる。P+導電性領
域22はトラ、ンジスタPsのドレン領域である。トラ
ンジスタPSのチャンネル領域を表わすN導電型の領域
24は領域22を包囲している。
領域24はフローティング・ゲート電極25aから絶縁
され且つその下に設けられている。領域24と接触する
P+導電形式の領域26はトランジスタPsのソース領
域としておよびトランジスタFWのドレン領域として動
作する。領域26はチャンネル領域24を包囲している
。N導電形式の領域27は領域26と接触し、列(2−
2方向)に沿う隣接装置間の保護帯域(すなわち分離手
段)として働く。さらに領域27は行(3−3方向)に
沿うトランジスタPwのチャンネル、領域として働く。
Psおよびセ/l/10に関する限りフィールド遮へい
導電層28は領域27上にこれから絶縁された状態で配
置されており、領域27と同様に枠型構造をなしている
。1つの列の領域27と隣接する列の同様な領域27′
との間には列の長手方向に走る拡散領域42が設けられ
ている。2つの隣接する列に沿って形成されたトランジ
スタPwのソースとして働く領域42には+vDDボル
トの電位が与え−られる。
層16中にはソースおよびドレン領域が形成され、その
上には厚さが約1000人の熱成長された2酸化シリコ
ン層c以下ゲート酸化物層と称す、)が形成されている
(第2図、第3図)。酸化物層36上にはポリシリコン
の層が被着または成長によって形成され、次いでマスク
され、エッチングサレ、トランジスタPsのフローティ
ング・ゲート電極となる部分25aとワード線の列導体
となる部分28とが形成される。ポリシリコン領域25
aと28は高濃度にドープされ、導電性とされている。
ポリシリコン層の厚さは約5000人の程度である。第
3図から01 明らかなように、ワード線28はソースおよびドレン領
域42.26およびチャンネル領域27を有するPチャ
ンネル装置Pwのゲート電極として働く。フローティン
グ・ゲートの同心的構造およびスイッチング・トランジ
スタの構造は第2図および第3図からも明らかである。
フローティング・ゲート25aおよびゲート28を形成
した後、先づ絶縁フィールド酸化物の第2の層37が上
記ゲー) 25aおよび28の上に約1000人の厚さ
に熱成長される。従って、ゲー) 25aおよび28は
熱成長された酸化物によって完全に囲まれ覆われる。こ
の最初の熱成長層は比較的高品質であるので、フローテ
ィング・ゲート25aからの電荷の消散率は比較的低い
。その後上記熱成長層よりも相対的に低品質の酸化物を
使用してフィール、ド −酸化物の厚さを更に約300
0人だけ増加させる。2種の異った形式の酸化物によっ
て作られたフィールド酸化物を備えることの重要性につ
いては以下に述べる。
次にドレン領域22との接触手段を作るためにフ(10
) イールド酸化物層37に接触用開孔54をエツチングに
よって形成する。そしてその開孔に適当な金属接点を成
長または被着′させる。金属ビット線(BL工、BL2
)および少なくとも1本の金属飽和制御線(第2図の6
5)を例えば金属層(例えばアルミニウム)の被着、マ
スク、エツチングによって形成することにより、装置は
完成する。行の方向に伸びる各ビット線BLよ、BL2
は、その行中にあルスべてのトランジスタPsのドレン
(22,22’ )に接触用開孔54を経て接触してい
る。飽和制御ゲート65はアレー8のすべての装置に共
通であるが、しかし1行あるいは隣接する2行にそれぞ
れ共通する個別の制御ゲート条帯を形成することもでき
る。
選択的に情報を書込むためにまた選択されたワードの蓄
積装置の内容を読取るためにこれらの各線の電位を切換
えるために、各種のワード線(28,28′)およびビ
ット線(BL工、BL2等)に対する回路接続がなされ
る。従って、ビットおよびワード線(導体)は復号化(
解読)される。
(11) フィールド酸化物の上表面に形成された金属ゲート飽和
制御ゲート65はフローティング・ゲートと重なり合っ
ており、プートストラップ・キャパシタとして動作する
ことができる。飽和制御ゲー)(SAT制御ゲート)6
5は厚い酸化物(一般には4000人)によって回路の
残りの部分から絶縁されているので、フローティング・
ゲート装置に損傷(すなわち酸化物や他の成分の破損)
を与えることなく、これに非常に高い電圧を印加するこ
とができる。メモリ・アレーの動作中は、飽和制御ゲー
ト65は受動的電極として動作し、これには大きな振幅
(例えばOから200ボルト)の電圧が印加される。通
常飽和制御ゲートに供給される電位VGsは動、作の全
期間(例えば書込み、消却、読取9期間)中、一定に維
持される。その電圧は解読され、ビットおよびワード線
のように切換えられる。しかしながら、これは高電圧で
動作することのできる多くの回路網を必要とする。
この発明によれば、比較的低電圧(例えば10ポ、ルト
)でしかも極めて小さい電流(例えば1マイ(12) クロアンペア)で記憶装置をプログラムすることができ
る。この発明の方法で記憶装置をプロゲラ云すルノニ必
要な電力(lXl0 ’A×1ov−4oxxo ’ワ
ット)は現在入手可能なフローティング・ゲート装置を
プログラムするのに必要とする電力(例えば5000X
IO−6AX35V=175,0OOXIO−6”7 
’/ ) )に比して何桁も小さい。消費電力を著しく
小さくするということに加えて、低電圧(例えば35V
に対して10V)で書込むことができるということによ
り、装置を降服の危険を伴なうことな″くさらに小さく
高密度に作ることができる。またかなシ小さな電流を流
通させることによって電源の設計に余裕を持たせること
ができ、さらに電流伝送線や装置に沿う電圧降下やスパ
イクを減少させることができる。
さらにこの発明によれば、記憶装置を通常のソース・ド
レン降服電圧(例えば1マイクロアンペアで33ボルト
)よシも充分に低い電圧でプログラムすることができ、
また比較的低い飽和制御電圧で消去することができる。
(13) この発明による方法の効果は上記のような記憶装置を使
用することによって得られたものであるが、この記憶装
置自体はまた次のような特徴をもっている。
(a)フローティング・ゲート装置に枠型構造を採用し
ている点、 (1))フローティング・ゲート装置のソースとドレン
が幾何学的に対称に構成されている点、(C)飽和制御
ゲートに高い電位を供給することができる点、 ((1’)絶縁基板(例えばサファイア)上に形成され
たエピタキシャル成長フィルム16の構造と特性、 (e)フィールド酸化層を形成するために異った酸化物
が設けられている点、 フローティング・ゲート装置Psをプログラムするため
には、フローティング・ゲート25aに電荷を与えなけ
ればならない。これはトランジスタPsのソース・ドレ
ン電路、と直列にあるソース・ドレン電路を持ったトラ
ンジスタPwを導通状態とする(14) ことによって実行される。第4図を参照すると、VDD
(と−ではVDDは一例として15ボルトとする)に関
して負である電位をワード線28に供給するとPwは導
通し、■DDポ/L/)はPwの導通路を経てPSのソ
ースである領域26に供給される。従って、トランジス
タPsをプログラムするには、ワード線に適当なパルス
を供給することによって先づ上記Psに関連するPwを
導通状態とし、vDDボルトをPsのソースとして働く
領域26に供給する。ビット線(例えばBL工)に接続
されたトランジスタPsのドレン(領域22)は共通電
位(例えばアース電位)に維持さ・れている。次いで正
電位、例えば5oポルトが飽和制御ゲート65に供給さ
れる。所望の情報をPsに書込むためには、その制御ゲ
ート65に供給される50ポルト、そのソースに供給さ
れる15ボルトト、そのドレンに与えられるアース電位
を例えば10マイクロ秒の期間持続させなければならな
い。このような条件が満たされると、Psのソース領域
とドレン領域との間の導電チャンネルの表面の近くに2
0形成された反転層の下に大きな空乏領域すなわち(1
5) 層が存在するようになる。空乏領域からの熱い電子(ホ
ット・エレクトロン)はゲート酸化物層36に侵入し、
フローティング・ゲート25&上で捕獲される。この熱
い電子は、シリコン基板と2酸化5シリコンのゲート層
36との境界面に関連するエネルギ・ギャップを飛び越
えるのに充分なエネルギを持づている時にゲート酸化物
層36を貫通して侵入する。
フローティング・ゲー) 25aが枠型構造で、電18
子の全放射領域がフローティング・ゲー) 25aによ
って囲まれているめで、装置め電子実収効率が向上する
。!たゲート25aおよび2wトランジスタのゲート電
極として働くフィールド遮へい28が同心的であること
によシ上記フィールド遮へい28お15よび蓄積ゲー)
 25aの双方を、プログラムされる装置からの熱い電
子の流れが高密度アレー中の隣接するメモリ・セルに達
するのを阻止するだめのシールドとして動作させること
ができる。
フローティング・ゲート構造25aは領域22に関2o
連する内側の周辺境界と領域26に関連する外側の(1
6) 周辺境界とを具備している。内側境界とそれに付帯する
フローティング・ゲート−ドレン接触面の周辺長は外側
境界とそれに付帯するゲート−ソース接触面の周辺長よ
りも明らかに短かい。
その結果、フローティング・ゲート−ソース容量C工は
フローティング・ゲート−ドレン容量C2よりも大であ
る。この特徴によって、ソース電極に印加される電圧の
より大きな部分をフローティング・ゲートに結合するこ
とができるので、大きな効果が得られる。
第5図に示されているように、フローティング・ゲート
装置Psは、そのブローティング・ゲートGFトソース
との間に接続されたキャパシタンスc1トGFトドレン
との間に接続されたキャパシタンスC2とを持ったPチ
ャンネル・トランジスタPsによって表わされる。さら
にフィールド酸化物−01間キャパシタンスを表わすキ
ャパシタンスC3がGFと飽和制御ゲー)Gsとの間に
接続されているものとして示されている。−例として、
C工は2C2に等しく且つ6C3に等しく、Psが最初
プログラムされて(17) いるものと仮定する。ソースに15ボルトが印加され、
ドレンおよびGsがアースされている条件の下では、G
Fはρ戸Cよ、C2、C3の間のキャパシタンス分圧作
用によって9ボルトに駆動される。ゲート上のこの正の
9ポルトによってゲート酸化物を貫通しての注入によっ
て熱い電子を吸引する。さらに前述のように、フローテ
ィング・ゲートが枠型構造を持っていることによって電
子放射領域をとシ囲んでいるので、電子の集成効率を向
上させることができる。ゲートの電位が例えば0ポルト
に低下するまで電子はゲートに引寄せられる。その状態
に達すると、フローティング・ゲートがさらに放電する
(すなわち電子を引寄せる)のを阻止する反発電界が生
成される。
もしC工と02が互いに等しく、また下C3に等しく、
さらに同じ書込み電圧(Vs= 15ボルト、vs−o
ポルト、■D−〇ボルト)が供給されると、上述のよう
にGFは僅か+6.75ボルトに駆動される。従って、
ゲートは明らかに低い電位に充電される。中心部にある
ドレンとそれから離れて配置されたソース(18) とを同心円的あるいは円心枠型に形成することによって
C□と02との間の非対称性(Cよ〉C2)が強調され
るようになる。これによってCは確実に02よりも大と
なるようにされる。
さらに飽和制御ゲートGsによって、とのGsが存在し
ない場合よりも高い電位にGFをセットする能力を高め
ることができる。Gsに例えば50ボルトを印加するこ
とによる全体の結果として、Cよ、C2およびC3間の
分圧作用によりvGFを9ボルトから14ボルトに上昇
させることができる。これによって次の2つの効果が生
じる。
(a) VGFをさらに上昇−させ、ソースおよび飽和
制御ゲートに印加された電位がOポルトに戻ったとき、
GFによシ多くの電子を吸引させ、最終的に史に負に充
電させる。
(b)GFにより高い電圧(例えば14ポルト)を供給
することによりPsのゲート−ソース間電圧(例えば1
5ポルト)を減少させ、それによってその導電路の導電
率を減少させ、その電力消費を大幅に減少させる。実際
にはSAT制御ゲートに充分に(19) 高い電圧を印加することによシ、装置のソース−ドレン
電路を大きく導通させることなく(すなわち1マイクロ
アンペアまたはそれ以下)フローティング・ゲート装置
を充分にプログラムすることができる。これによって電
力消費を著しく小さくすることができる。従って、Ps
トランジスタの実効閾値電圧を上昇させ、同時にプログ
ラム期間中のその導電度を小さくするために飽和制御電
極を使用することができる。
装置に書込み電位を供給した後、フローティング・ゲー
ト装置が一旦安定状態に達すると、GFは0ボルトにあ
ると仮定することができる。書込みサイクルの終りで、
その後に続くソース電位の0ボルトへの復帰は15ボル
トの振幅を持った負方向へのステップとして現われ、C
よ、C2および03間の容量分圧作用によってVGFを
一9ボルトにまで9ボルトだけ低下させる。
同様にSAT制御電圧が50ボルトから0ボルトに低下
すれば、あるいは低下した時、VGFはさらに5ポルト
低下して一14ボルトになる。それによ(20) つてトランジスタPSの実効閾値電圧は一14ボルトに
なり、Psはそのゲート−ソース間電圧が一14ボルト
に相当するより高導電状態に切換わり、大きな電流が流
れることによってメモリに対するアクセスが一層速く行
なわれるようになシ、まだフローティング・ゲートに蓄
積された電荷を減衰させるのに必要とする期間がより長
くなることにより、データの保持力が一層良好になる。
エピタキシャル成長されたシリコン・フィルム16に関
して言えば、結晶構造の質、電子の移動度、少数キャリ
ヤの寿命、従って電子が衝突して次に衝突するまでの間
の平均自由行程は、エピタキシャル・フィルムの底面1
4から上面18に行くに従って大きくなる。SO8装置
では、フローティング・ゲートを充電するようになる空
乏領域におけるなだれは層16の表面近くで起シ、なだ
れが拡散領域間の他の点で起るバ〃り・シリコンで作ら
れた装置と対重をなす。
サファイヤ上にエピタキシャル成長された層(例えば1
6)では、層中に類似しているが正確には(21) 配列されていない結晶粒と呼ばれる多くの結晶領域が存
在する。2個の異った結晶粒が対面する部分に結晶粒界
が形成される。フィルム中の結晶粒の寸法はドレン近傍
の空乏領域と同等であると考えられる。これによって、
全空乏領域を横切って全なだれを引き起すのに必要とす
る電圧よりも低い電圧で結晶粒界に沿って局部なだれを
生じさせる。
このようにして生じた局部降服と熱い電子の発生は、こ
の構造においては、通常測定される装置の漏洩電流よシ
も小さいなだれ電流でプログラムが行なわれるのに充分
な効果がある。このことは、一部においては、SO8形
に形成された記憶装置をプログラムするのに必要な電圧
が低いことからも説明される。
飽和制御ゲートに高い正電圧(例えば20ポルト乃至2
00ポルト)を供給し、Psのソースおよびドレンにア
ース電圧を供給することによってGFに蓄積された電荷
を電気的に除去することができる。
フローティング・ゲート上に比較的低い導電率(22) (良質)の熱成長された薄い酸化物(例えば300人)
を形成し、その上に比較的高い導電率(あまシ良くない
品質)の厚い酸化物(例えば3700人)を形成したこ
とが装置を電気的に消去する能力を高める重要な要因と
なっていると考えられる。誘電率の一様でないフィール
ド酸化物を使用したフローティング・ゲート装置では、
これを電気的に消去するのに必要とする電位は、一様な
誘電率の酸化物を使用した同じ寸法、構造の装置で必要
とする電位に比して遥かに低くてすむ。酸化物の誘電率
が一様でないため誘電体中の電界強度は、フローティン
グ・ゲートに最も近い酸化物領域で増大するように再分
配される。との効果と、ポリシリコン・フローティング
・ゲートの表面が粗であることによって生ずる局部電界
強度の増加との総合効果により、一様な誘電率の酸化物
を使用した場合よシモ低い電圧でフォーラ−・ノルドハ
イム(Fow工er −Norclhei、m ) )
 7ネル効果が現われる。
ワードの選択された装置(あるいは行中のすべての装置
)は、それに関連するPwを導通させ、P3(23) を通ってとのPsのドレンに接続されたビット線を流れ
る電流を検知することによって読取られる。
装置のソース−ドレン間に比較的低い電圧(5ポルト)
を供給することに応答して装置の読取りが行々われる。
C工: 2C2= 6C3の例について見ると、プログ
ラムされない蓄積セルは、そのゲートが+3ボルトに結
合され、従ってソース−ドレン間の電位差は2ボ/&)
になる。もしP閾値が2ボルトあるいはそれ以上であれ
・ば、装置には漏洩電流以外の電流は流れない。しかし
ながら、プログラムされた装置ではソース−ドレン間の
電位差は16ボルトで、ドレンから2つの段の間の電流
差を検出するための適当なセンス増幅器へ大きな電流が
流れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明が実施される集積化された持久型記憶
装置の一部分の平面図、第2図は第1図の2−2線に沿
う断面図、第3図は第1図の3−3線に沿う断面図、第
4図はこの発明のプログラム方法を説明するために、第
1図のアン−中の1(24) 個のセルを取出してその等価回路を示す図、第5図はフ
ローティング・ゲート装置の等価回路図である。 lO・・・セル、22・・・ドレン領域、24・・・チ
ャンネル領域、26・・・ソース領域、25a・・・第
1のフローティング・ゲート電極、65・・・第2の導
電性制御ゲート部材。 特許出願人  アールンーエー コーポレーション代 
理 人 清  水    哲 ほか2名(25) −に

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  第1の半導体領域と第2の半導体領域とこれ
    ら2つの領域を隔絶している第3の領域とを有するフロ
    ーティング・ゲート蓄積装置を含み、上記第1および第
    2の半導体領域はそれぞれ上記蓄積装置のドレンおよび
    ソースを構成し、上記第3の領域は上記蓄積装置のチャ
    ンネル領域を構成し、上記フローティング・ゲート蓄積
    装置はまた上記チャン°ネルから絶縁され且つこのチャ
    ンネル上ニ形成された第1の導電性フローティング・ゲ
    ート部材と、該第1の導電性フローティング・ゲート部
    材から絶縁され且つその少なくとも一部分上に形成され
    た第2の導電性制御ゲート部材とを有し、さらにこの7
    0−ティング・ゲート蓄積装置は、フローティング・ゲ
    ートとソースとの間の容量がフローティング・ゲートと
    ドレン、との間の容量よシも大となるように構成されて
    おり、上記チャンネル領域は上記ドレン領域をとり囲み
    且つそれ自身閉じた形状となっており、上記ソース領域
    は上記チャンネル領域をとり囲み且つそれ′自身閉じた
    形状とされており、また上記第1のフローティング・ゲ
    ート部材は上記チャンネル領域全長にわたってその上に
    形成されておシ且つそれ自身閉じた形状になっている、
    持久型記憶装置のプログラム方法であって;上記第1の
    半導体領域、第2の半導体領域および第2の導電性制御
    ゲート部材に対して予め設定された期間中筒1、第2お
    よび第3の電位をそれぞれ与え、上記第1の電位と第2
    の電位は異った値とされている、上記持久型記憶装置の
    プログラム方法。
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SE (1) SE436667B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0615476A (ja) * 1992-05-04 1994-01-25 Indium Corp Of America:The 錫、銀、およびインジウムを含有する、鉛を含まない合金

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302765A (en) * 1978-09-05 1981-11-24 Rockwell International Corporation Geometry for fabricating enhancement and depletion-type, pull-up field effect transistor devices
JPS5742161A (en) * 1980-08-28 1982-03-09 Fujitsu Ltd Semiconductor and production thereof
US4651186A (en) * 1981-11-18 1987-03-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Field effect transistor with improved withstand voltage characteristic
US4486859A (en) * 1982-02-19 1984-12-04 International Business Machines Corporation Electrically alterable read-only storage cell and method of operating same
US4590503A (en) * 1983-07-21 1986-05-20 Honeywell Inc. Electrically erasable programmable read only memory
US4571704A (en) 1984-02-17 1986-02-18 Hughes Aircraft Company Nonvolatile latch
US4736342A (en) * 1985-11-15 1988-04-05 Texas Instruments Incorporated Method of forming a field plate in a high voltage array
US4933904A (en) * 1985-11-29 1990-06-12 General Electric Company Dense EPROM having serially coupled floating gate transistors
US5017505A (en) * 1986-07-18 1991-05-21 Nippondenso Co., Ltd. Method of making a nonvolatile semiconductor memory apparatus with a floating gate
US4791464A (en) * 1987-05-12 1988-12-13 General Electric Company Semiconductor device that minimizes the leakage current associated with the parasitic edge transistors and a method of making the same
US4918498A (en) * 1987-05-12 1990-04-17 General Electric Company Edgeless semiconductor device
US4864380A (en) * 1987-05-12 1989-09-05 General Electric Company Edgeless CMOS device
JPH07109873B2 (ja) * 1988-07-05 1995-11-22 株式会社東芝 半導体記憶装置
EP0621603B1 (en) * 1993-04-22 1999-02-10 STMicroelectronics S.r.l. Method and circuit for tunnel-effect programming of floating-gate MOSFETS
US5510630A (en) * 1993-10-18 1996-04-23 Westinghouse Electric Corporation Non-volatile random access memory cell constructed of silicon carbide
KR0137693B1 (ko) * 1994-12-31 1998-06-15 김주용 셀프 부스트랩 장치
US5777361A (en) * 1996-06-03 1998-07-07 Motorola, Inc. Single gate nonvolatile memory cell and method for accessing the same
US7154141B2 (en) * 2001-02-02 2006-12-26 Hyundai Electronics America Source side programming
FR2823363B1 (fr) * 2001-04-05 2003-12-12 St Microelectronics Sa Procede d'effacement d'une cellule-memoire de type famos, et cellule-memoire correspondante
EP1964170A2 (en) * 2005-12-21 2008-09-03 Sandisk Corporation Flash devices with shared word lines and manufacturing methods therefor
US7655536B2 (en) * 2005-12-21 2010-02-02 Sandisk Corporation Methods of forming flash devices with shared word lines
US7495294B2 (en) * 2005-12-21 2009-02-24 Sandisk Corporation Flash devices with shared word lines
JP4789754B2 (ja) * 2006-08-31 2011-10-12 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法
US8320191B2 (en) 2007-08-30 2012-11-27 Infineon Technologies Ag Memory cell arrangement, method for controlling a memory cell, memory array and electronic device
JP2012174762A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4963352A (ja) * 1972-06-13 1974-06-19

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3500142A (en) * 1967-06-05 1970-03-10 Bell Telephone Labor Inc Field effect semiconductor apparatus with memory involving entrapment of charge carriers
US3660819A (en) * 1970-06-15 1972-05-02 Intel Corp Floating gate transistor and method for charging and discharging same
US3728695A (en) * 1971-10-06 1973-04-17 Intel Corp Random-access floating gate mos memory array
DE2445079C3 (de) * 1974-09-20 1981-06-04 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Speicher-Feldeffekttransistor
US3984822A (en) * 1974-12-30 1976-10-05 Intel Corporation Double polycrystalline silicon gate memory device
DE2643948C2 (de) * 1976-09-29 1981-10-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München In einer Matrix angeordnete Speicher-FETs und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2643931A1 (de) * 1976-09-29 1978-03-30 Siemens Ag In integrierter technik hergestellter baustein
US4063274A (en) * 1976-12-10 1977-12-13 Rca Corporation Integrated circuit device including both N-channel and P-channel insulated gate field effect transistors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4963352A (ja) * 1972-06-13 1974-06-19

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0615476A (ja) * 1992-05-04 1994-01-25 Indium Corp Of America:The 錫、銀、およびインジウムを含有する、鉛を含まない合金
US5580520A (en) * 1992-05-04 1996-12-03 The Indium Corporation Of America Lead-free alloy containing tin, silver and indium

Also Published As

Publication number Publication date
IT7925898A0 (it) 1979-09-20
JPS627714B2 (ja) 1987-02-18
SE436667B (sv) 1985-01-14
IT1123266B (it) 1986-04-30
DE2939300C3 (ja) 1988-05-26
DE2939300A1 (de) 1980-08-21
GB2033656B (en) 1983-08-17
US4185319A (en) 1980-01-22
FR2438318B1 (fr) 1985-08-16
JPS5552274A (en) 1980-04-16
FR2438318A1 (fr) 1980-04-30
DE2939300B2 (de) 1981-07-09
SE7907382L (sv) 1980-04-05
GB2033656A (en) 1980-05-21

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