JPS5885565A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS5885565A
JPS5885565A JP56183285A JP18328581A JPS5885565A JP S5885565 A JPS5885565 A JP S5885565A JP 56183285 A JP56183285 A JP 56183285A JP 18328581 A JP18328581 A JP 18328581A JP S5885565 A JPS5885565 A JP S5885565A
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JP
Japan
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variable
semiconductor memory
semiconductor
gate
memory devices
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Pending
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JP56183285A
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English (en)
Inventor
Tatsuo Fuji
藤 龍夫
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS5885565A publication Critical patent/JPS5885565A/ja
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    • H01L29/68

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

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】 本発明I′1tij子式可変抵子袋可変抵抗装置するも
のである。
電子式可変抵抗装置は、通常、半導体スイッチを複数個
並列に接続し、同時に導通せしめる半導体スイッチの個
数全外部より制御することで、半導体スイッチの導通時
の内部抵抗の並列合成抵抗を変化せしめる構成をとって
いる。ここで、同時に導通する半導体スイッチの個数を
制御する信号は、並列接続される半導体スイッチの全個
数iNとするとき、少なくとも2° ’(N’+1≦2
n (n ;自然数)で与えられるn本のセレクト入力
線に加えられるパラレル2値信号であるか、あるいは、
1本のセレクト入力13F加えられるn個のシリアル2
値信号である。いずれの場合においてもセレクト入力線
に加えられた制御信号はデコーダ回路全通って半導体ス
イッチの制御電極に加えられる。
また、半導体スイッチの個数が多く々ると、制御信号が
パラレル2値1ぎ号であれば、セレクト入力?t、2.
1の数が増加し、シリアル2値信号であれば一組の制御
信号の長さが増加するためにスイッチの開閉U?:、要
する時間が長くなる。
本発明の目的は、第1に前記従来の電子式可変抵抗装置
の難点を排し、1本のセレクト入力線に印加されるアナ
ログ信号のみで、デコーダ回路全必要とせずに、同時1
fi導通する半導体スイッチの個数が制御可能な電子式
可変抵抗装置を提供することにあり、第2にアナログ制
御信号の変化に伴なう抵抗値の変化が、非直線的である
電子式可変抵抗装置を提供することにある。
本発明の電子式可変抵抗装置は闇値可変型不揮発性半導
体記憶装置(Variable Threshold 
Non−Volatile Sem1conducto
r Memory・−・・−以下、VTNVSM と略
記する)を半導体スイッチとして用いろことを最大の特
徴としている。現在開発されているVTNVSMは2種
類ある。一つはMNO−8FETに代表される二重ゲー
ト絶縁層を有するMO8型FETであって、ゲート電極
と基板間に印加す 5− るパルス電圧の極性、大きさあるいはパルス巾を変える
ことにより、上層誘電体内に蓄積される電荷の種類およ
び量を変化させ、閾値電圧を任意の値に設定する。いま
一つは、浮遊ゲート型kiO8FBT(FAMO8と呼
ばれる)であって、ドレイン端でのアバランチブレーク
ダウンで発生する高エネルギーの電子−正孔対を電荷源
としゲート電極に印加する電圧の極性あるいは大きさを
変えることによって、ゲート絶縁層内にある浮遊ゲート
に蓄積される電荷の種類あるいは量を変化させて、閾値
電圧を任意の値に設定する。
第1図は、本発明の第1の実施例を示す図であって、互
に異なる閾値電圧を有する複数個のVT−NVSTWI
 −1,]、 −2,=−−−−1−nが、並列に接続
され、かつ各VTNVSM 1−1.1−2.・・・・
・・1−nのゲート電極2−1.2−2.・・・・・・
2−nは同一のゲート電圧印加用配線31/i1m結線
されている。
本絹1の実施例の構成によれば、ゲート電圧印加用配H
3tcアナログ信号全印加すると、印加ア 6− ナログ浦号より低い閾値電圧に設定されているm個(7
)VTNVSM 1−1.1−2. ・=・1−mは導
通し、印加アナログ信号より商い閾値電圧に設定さh 
ているVTNVSM 1− (m+ 1 )、 ・・印
−1−nは非導通のままである。即ち、ゲート電圧印加
用配a3vc印加されるアナログ信号の大きさにより、
 複fBBのVTNVSM 1−1.1− z−−−−
1,−nの向導通するVTN’VSM 1−1 、 ・
山−1−mの数mは一意的に決定され、したがって、導
通しているVTNVSM 1−1.・・・・・i −m
の導通時開部抵抗の並列合成抵抗である入力端子4と出
力端子5間の抵抗も入力アナログ信号の大きさにより一
意的に決定される。即ち、本発明の第1の実施例によれ
ば、1本のセレクト入力線3に印加されるアナログ信号
のみで、デコーダ回路全必要とすることなく同時に導通
する半導体スイッチの個数、したがって、入出力端子4
,5間の抵抗を制御し得る簡便な構造の電子式可変抵抗
装置が得られる。
上記本発明の第1の実施例は、個別的なVTN−VSM
  を複数個並列に1妾続することによって得らJする
ことに当然であるが、これをモノリシック構成とするこ
とで空間的な寸法縮少および価格の低減を汀かることが
可能である。
通常の機械式可変抵抗装置は、摺動子の原点からの変位
量によって抵抗値が定まるように構成されており、抵抗
値−変位量の関係が、線型性を有するAカーブ、変位量
が大きくなるほど同一の変位量変化に対する抵抗値変化
量か大きくなるBカーブ、変位量が大きくなるほど同一
の変位量変化に対する抵抗値変化量が小さくなるCカー
ブ等の特性を有するようになっている。特に、音量制御
に用(0られる可変抵抗装置としては、人間の刺激閾が
対数関係にあることから、Bカーブ特性のものが用いら
れることが多い。したがって、本発明による電子式可変
抵抗装置においてもアナログ信号の犬^さと入出力動子
間抵抗値との関係に非直線性をもたせることが必要とさ
れる場合がある。
本発明のT子式可変抵抗装置に非直線性をもたせるため
[は、次のよう々構成をとればよい。
一つけ、構造および寸法の相等しい、したがって導通時
間内部抵抗の相等しいVTNVSMを複数ffi& 用
i L、%VTNVSM のld値iff、 ’i各V
’J’NVSM間の閾値電圧差が、少なくとも一組に異
なるように設定することにより、同一のアナログ入力信
号差に対1−る導通するVTNVSMの1!41数の変
化が、アナログ入力信号の大きさによって異なるように
した構成である。いま一つは、複数1固のVTNVSM
間の閾値電圧の差はヰしくしてお衣、各VTNVSMの
構造あるいは寸法を変える、即ち、導通時開部抵抗を変
えることにより、同一のアナログ入力信号差に対する、
導通するVTNVSMの個数の変化C1アナログ入力信
号の大きさによらず一定であるが、並列合成抵抗の値の
変化がアナログ入力信号の大きさく1こよって異なるよ
うにした構成である。
導通時開部抵抗の小さいV T NV S Mを並列接
続して電子式可変抵抗装置全構成した場合には、−個の
VTNVSMの導通/非導通による並列合成抵抗値の変
化も小さくなるため、可変抵抗装置としての機能4二十
分にもたせるためには、極めて多数のVTNVSM全必
要とすることになる。16精度電 9− 子犬可変抵抗装置を構成するには、このような極めて多
数の、導通時開部抵抗の小さいVTNVSMを並列接続
する方式が望ましいが、それほど精度を必要としない場
合vcは、VTNVSMの個数の増加はt可変抵抗装置
の大きさおよび価格を増大せしめるため、望ましいこと
ではない。
第2図は本発明の第2の実施例を示す■であって、直列
接続された1個のVTNVSM 1と1個の抵抗体6と
の組8−1.8−2・・・・・・8−nが複数組並列頃
伏さ≦主、各VTNVSM 1のゲート電極2は同一の
ゲート電圧印加用配線3に結縁されている。
この第2の実殉例によれば、各VTNVSM 1の導通
時開部抵抗が非常に小さい場合でも、直列接続された哲
抗体6の抵抗値がこれ[直列に加わっているため等何曲
な導通時開部抵抗を大きくすることが可能となる。この
場合、各VTNVSM 1は純粋1cスイツチとして動
作していると考えてよい。
この第2の実施例においても、個別部品で形成されたV
T’NVSMと抵抗体とから構成することが10− できるが、第1の実施例におけると同様に、抵抗体も含
めてモノ1jシツク考成とすることにより、電子式可変
抵抗装置としての大きさ、および価格の低域をハかるこ
とが可能となる。この場合モノリシック抵抗体6として
は、P−n接合で分離された拡散抵抗あるいは5102
層上の多結晶シリコン抵抗を用いることができる。
また、第2の実施例においては、直列接続される抵抗体
6の抵抗値の全てを同一とすることのないように構成す
ることによって、アナログ入力信号の大きさと並列合成
抵抗値との関係に非直線性を持たせることが可能となる
さらに、直列接続される抵抗体6の抵抗値を抵抗体6毎
IC変えるにあたっては、第3図に示すように、−個の
抵抗体6を複数個の抵抗素片7の直並列接続で構成する
ことが望−ましい。即ち、構造・寸法の相等しい抵抗素
片7を複数個用意し、所要の抵抗値((シたがって、最
適の抵抗素片7の数および直並列接続方法をとるようI
C−j−れば、相互に異なる抵抗値を有する抵抗体6を
比(咬的容易にかつ厳密な値で得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、一方のセレクト
入力線に印加されるアナログ信号のみで、デコーダ回路
を必要とせずに、同時に導通する半導体スイッチの個数
が制御可能であシ、かつアナログ制御信号の変化に伴な
う抵抗値の変化を非直線的にすることが容易に達成し得
る電子式可変抵抗装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の第1.第2の実施例を示す図
であって、1・・・・・閾値可変型不揮発性子4体Ad
憶装置(VTNVSIM)、2−、・@VTNV8Mの
ゲート電極、3・・・・・ゲート電圧印加用配線、4・
・・・・・入力端子、5・・・・・・出力端子、6・・
・・・・抵抗体、を示す。また、第3図は抵抗体6の構
成の一例を示す図であって、7・・・・・・抵抗素片、
を示す。 算 f 圀 、?          S

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)金属−絶縁物−半導体型電界効果トランジスタを
    基本構造に有する閾値可変型不揮発性半導体記憶装置を
    複数個並列に接続し、かつ各閾値可変型不揮発性半導体
    記憶装置のゲート電極は同一のゲート電圧印加用配線に
    結線せしめることにより、ゲート印加電圧よりも閾値電
    圧の低い不揮発性半導体記憶装置は導通せしめ、ゲート
    印加電圧よりも閾値電圧の高い不揮発性半導体記憶装置
    は非導通のままとすることを可能ならしめ、もって、ゲ
    ート印加電圧の大きさICより、導通する不揮発性半導
    体記憶装置の個数全i1t制御することを特徴とする半
    導体装置。 (2)前記複数個の閾値可変型不揮発性半導体記憶装置
    は同一の半導体基板に構成されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 (3)前記枚数I固の閾値可変型不揮発性半導体記憶装
    置(/〕構造および寸法が互いに等しく、かつ各−値可
    変型不揮発性半4体記憶装置間の閾値電圧差は一様でな
    いこと全特徴とする特許請求の範囲第1項記hv、の半
    導体装置。 (4)前記でり数個の閾値可変型不揮発性半導体記憶装
    置の構造およびも閾値可変型不揮発性半導体記憶装(L
    )間の記憶値電圧差が等しく、かつ構造あるいは寸法が
    互いに異なることを特徴とする特許請求の廟囲第1項記
    載の半導体装置。 (5)−個の閾値可変型不揮発性半導体記憶装置と一間
    の抵抗体とが直列に接続され、かつ前記直列接続された
    閾値可変型不揮発性半導体記憶装置と抵抗体とから彦る
    組が複数組並列接1沃され、さらに名閾値可変型不揮発
    性半導体記憶装置のゲート電極は同一のゲート電圧印加
    用配線に結線せしめてなることを特徴とする半導体装置
    。 (6)前記複数個のrJI f直可変型不揮発性半導体
    装置装置、および前記謀;(11ωの抵抗体は同一の半
    導体基板に溝1j14されていること全特徴とする特許
    請求のi4曲第5項記戎の牛導1本装吃。 (71Mf前記抵抗体が複数個の抵仇索片の1α並列接
    続により構成されていることを特徴とする特許5青木の
    範囲第5項もしく(グ第6項記載の半導体装i直。 (8)  戊敢11′jの抵抗体の内掛なくとも一個の
    抵抗値が他の猷抗体の抵抗1直と等しくないこと全特徴
    とする特許請、)1この・トα囲435項、第6項記載
    の半導体装+1゜ (9)1組直可変型半導体記を俵装置が二・、f誘’[
    、ti;体ゲート絶縁1・4全Mする金、;4−絶縁物
    −半導体型電界効果トランジスタであること全特徴とす
    る、特許請求の1色相第5項ないし稟6項記妓の半導体
    ・反11t0 (10)  、iす1ぽ可変4半シイ体記憶表111が
    、ゲート棺縁、lp、:j内VC#過ゲートを有する金
    4−拍線物−半導体型電界効果トランジスタでシ】るこ
    とを特徴とする特許1.イ求//)・・シ団yg 5項
    な込し第6項記成の半導体装置。
JP56183285A 1981-11-16 1981-11-16 半導体装置 Pending JPS5885565A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0546726U (ja) * 1991-11-28 1993-06-22 凸版印刷株式会社 内 箱

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