JPS62206864A - 半導体記憶装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体記憶装置技術さらには不揮発性の半
導体記憶装置に適用して特に有効な技術に関するもので
、例えば紫外線消去量のＥＰ−ＲＯＭ（電気的に■込可
能な読出専用記憶装置）に利用して有効な技術に関する
ものでるる。

〔従来の技術〕

ＥＰ−ＲＯＭのような不揮発性の半導体記憶装置ＩｒＬ
、例えばマイクロ・コンビエータのシステム・プログラ
ムあるいは辞書データなどの固足的な情報を記憶するの
に便利であるため、各方面にて多く使用されている。そ
の中でも、特に、紫外線消去型のＥＰ−ＲＯＭが多く使
用されている。

紫外線消去型のＥ　Ｐ　−ＲＯＭは、フローティングゲ
ート型のＭＯ８記憶素子全利用したもので、記憶を電気
的に簡単に書き込めるとともに、紫外線などの光を照射
することによりて、一旦書き込んだ記憶を消去すること
ができる。このために、この槌のＥＰ−ＲＯＭでは、そ
のパッケージとして、消去用の光音導入するだめの透明
窓を有する、いわゆる窓付のサーディツプが使用されて
いる。

ところが、例えば日経マグロクヒル社刊行［日経エレク
トロニクス　１９８５年８月１２日号」１２７頁（ＯＴ
　Ｐ　−ｏｎｅ　ｔｉｍｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ
ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ　）などに記載され
ているように、紫外線消去ｆｆｉＥＰ−ＲＯＭのほとん
どは、１回しか豊き込″１ない使い方をされている。つ
まり、はとんどのユーザー（使用者）は、一度書き込ん
たら、もう消さない。このような使われ方をする紫外線
消去型ＥＰ−ＲＯＭに高価な窓付きサーディツプを使う
のは、非常に無駄である。

そこで、例えば上記出典「日経エレクトロニクス　１９
８５年８月１２日号」に記載されているように、紫外線
消去型ＥＰ−ＲＯＭの半導体基板を、窓のない通常の衝
脂パッケージにモールドによって封止し、これによって
大幅な低コスト化を可能にしたＥＰ−ＲＯＭが提供され
るよりになりてき次。この窓なしパッケージを用いたＥ
Ｐ−ＲＯＭは、一度だけしか書込を行わない使い方をさ
れるために、ＯＴ　Ｐ　（ｏｎｅ　ｔｉｍｅ　ｐｒｏｇ
ｒａｍｍａｂｌｅｙｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ　
　）と呼ばれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、ＯＴＰには、次のような問題点がめった
。

すなわち、ＯＴＰでは、窓なしパッケージによって大幅
な低コスト化が可能になるのと引き換えに、封止したら
最後、消去することができない。

消去できないと、書込試験ができない。書込試験ができ
ないと、信頼性に問題が生じる。品質管理の手段として
は、間接的なサンプリング試験しかない。しかし、サン
プリング試験では、十分に書　。

込が行えなかったサンプルが一つでも生じると、そのサ
ンプルが属していたロフト全体全不良品として破棄せざ
るを得なくなる。また、書込試験を行りたサンプルは、
たとえ良品であっても、消去できないために、使用不能
となりてしまう。このため、信頼性を高めるためにす／
プリング試験を入念に行うほど、無駄が多くなりてしま
う。

以上のように、紫外線などの光によって消去を行うタイ
プのＥ　Ｐ　−ＲＯＭでは、宮なしパッケージによる低
コスト化をはかると、その書込の信頼往管確保するため
の適切な試験ができなくなる、といったような問題点が
めった。この発明の目的に、紫外線などの光によりて消
去が行われるＥＰ−ＲＯＭ’ｋ、窓なしパッケージの使
用による低コスト化をはかりつつ、その消去を比較的簡
単に行えるようにし、これによって信頼性を確保するた
めの書込試験を、大きな無駄音生じることなく簡単かつ
適切に行えるようにした半導体記憶装置技術を提供する
ことにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、不明細曹の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものを簡単
に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、ＥＰ−ＲＯＭの半導体基板いわゆる半導体チ
ップの少なくとも記憶部を稜う部分に螢光体（螢光ｒｖ
ｔ＞’を配設し、窓なしパッケージの使用による低コス
ト化をはかる。

一方、パッケージ外部からＸＩＩＩｊｌ等を照射して、
この螢光体ケ発光させ、このエネルギによってＲＯＭ情
報を消去する。この構成によシ記憶の消去を比較的簡単
に行えるようにし、これによって信頼性を確保するため
の書込試験を、大きな無駄を生じることなく簡単かつ適
切に行えるようにする、という目的を達成できる。

〔作用〕

螢光体（発光体）を内蔵し、ＯＴ　Ｐ　　ＲＯＭの消去
を可能にし、かつレジンモールドパッケージのような簡
易パッケージの採用により低コスト化が図れる。

〔実施例〕

以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照しながら
説明する。

なお、図面において同一符号は同一あるいは相当部分を
示す。

第１囚、第２図、および第３図はこの発明による技術が
適用された半導体記憶装置の一実施例を示す。

同一に示す半導体記憶装置１０は、紫外線の照射によっ
て記憶の消去が行われる記憶素子を用いたＥＰ−ＲＯＭ
でろって、先ず、第１図に示すように、７０−テイング
ゲー）ＷＭＯ８記憶素子による記憶回路が集積形成され
た半導体基板いわゆる半導体チップ１が、リードフレー
ム２の上に装着された状態でもって、遮光性のパッケー
ジ５内に封止されている。３はリード端子、４はボンデ
ィングワイヤーをそれぞれ示す。これとともに、上記遮
光性パッケージ５内にて、上記半導体チップ１の少なく
とも記憶部を覆う部分に螢光体６が配設されている。

螢光体６は、第２図に部分的に拡大して示すように、上
記半導体チップ１の少なくとも記憶部を榎う部分に層状
に設けられている。螢光体６は、半導体チップ１１上を
覆うパシベーション酸化膜１２の上に積層されている。

この層状の螢光体６は、樹脂による透明基材中に螢光物
質の微粉を分散・保持させたものであって、塗付あるい
は吹きつけなどによって形成される。

パッケージ１は、第３図に示すように、消去用光の導入
窓がないモールド樹脂によって安価に形成されている。

モールド樹脂としては、暗色のエポキシ系樹脂が使用さ
れる。

ここで、上記螢光体６の螢光材料としては、上記パッケ
ージ５に対して透過性を有する放射線によって励起され
ることにより上記記憶部の記憶に消去する波長領域の光
を放射するものが使用される。次に示す表１ｔＩ′ｉ、
、上記螢光体６に使用される螢光物質の組成例を示す。

表１に示す螢光物質（−１〜３）は、いずれも放射線と
してＸ線を照射することにより励起されて紫外領域の光
を放射する。

表　　　１ なお、表１中の発光効率は、電子線によって励起し次と
きのものである。Ｘｉによって励起した場合もほぼ同様
の結果が得られる。

第４図は、紫外線消去型ＥＰ−ＲＯＭの消去効率と光子
エネルギー（ｅＶ）との関係Ａ、ｆｉｌに示した螢光物
Ｊ（Ｎ１１１〜３）の発光エネルギー分布Ｂ、およびＥ
　Ｐ　−Ｉｔ　ＯＭ消去用として一般に使用されている
紫外線発光用水銀ランプから発せられる光のエネルギー
Ｃｋそれぞれ互いに対比させながら示す。

同図に示すように、表１の螢光物質（電１〜３）の発光
エネルギー分布Ｂは、紫外勝消去型ＥＰ−ＲＯＭｔ−消
去できるエネルギーレベルすなわち消去可能な波長領域
まで十分に広がっている。但し２５３７オングストロー
ムの紫外線（第４図のＢ）にくらべると消去速度は５０
％と見積られる。従って、表１の螢光物質（Ｎｎ１〜３
）を用いて上記螢光体６を形成すると、第１図および第
２図に示すように、Ｘ線２１をパッケージ５の外側から
照射することによシ、そのパッケージ５全透過したＸ１
２１によりて内部の螢光体６が励起される。

このＸ緋励起によシ、螢光体６から消去用の紫外線２２
が放射されて記憶部に照射される。これによシ、消去用
光の導入窓がない簡単かつ低コストなパッケージ構造で
もって、記憶部に曹き込まれた情報を紫外線消去するこ
とができる。このようにして消去が可能であることによ
り、窓なしパッケージ５の使用による低コスト化をはか
りつつ、信頼性を確保するための書込試験を、大きな無
駄を生じることなく簡単かつ適切に行うことができるよ
うになる。

上記Ｘ１２１の線源としては、第１図に示すように、Ｘ
線Ｗ２０’ｉ利用することができる。この場合、そのＸ
線管２０から発せられるＸ線２１のエネルギーは、７ノ
ード電圧Ｖｐとアノードを構成する元素の原子番号２に
依存する。例えば、Ｖｐ＝６０ＫＶ、Ｚ＝７４　（タフ
ゲステン）とすると、アノード入力電力（アノード電圧
ＶｐＸアノードを流Ｉｐ）に対するＸ線エネルギーの効
率が約０．４２％となる。一方、一般の紫外線消去型Ｅ
Ｐ−１ｔＯＭ’に確実に消去するのに必要な紫外線（波
長２５３７オングストローム）の光量は、１５）■秒／
ｃＩｒＬ平方もめればよい。そこで、パッケージ５での
Ｘ線透過率を０．７（７０％）と見樟もシ、７／−）”
入力’ＦｉＬ力（ＶＰＸＩｐ）？９０ＫＷ（Ｖｐ＝６０
ＫＶ、Ｉｐ＝１．５Ａ）！：Ｌ、カッ、Ｘ線源と試料と
の距離を１０ｃｒＩＬとして、必要な消去時間全算出す
ると、約９６分という消去時間が得られる。その計算過
程は下記のとおりである。

Ｘｉｌ管に与える電力　　　　　Ｗ　（ｗ　）Ｘ線管の
Ｘ線発光効率　　　　η モールド樹脂層のＸ？ｕ透過率　ｔ Ｘｉによる螢光体の発光効率　ｒ 螢光層のＸ線吸収率　　　　　ａ とすれば、螢光層の単位曲槓、単位時間の発光エネルギ
ーは、 Ｗ＝９０ＫＷ（Ｍ往古、ｔｏｅ強力Ｘ線装ａｉｆ）η＝
０．ＯＯ４２，ｒ　＝０．０２．　　ｔ＝０．７ａ＝０
．９８（螢光層０．３　ｍ　） 使用した螢光体（表１の−２）の発光紫外？ｔＭ（第４
図のＢ）の消去効″ＪＡは、窓りきＥＰＲＯＭの消去に
使われる２５３７オングストロームの紫外線（第４図の
Ｃ）の５０％なので、消去に要するエネルギーは２倍の
３０Ｗｓｅｃ／ｃ１１ｔになる。

従って消去に要する時間は、 となる。Ｘ粉すソグ２フィー関係で高効率のＸ線源が開
発されつつるることや高発光効率の螢光体が開発されつ
つあるという現状を考慮すると将来消去時−１’ｔもつ
と短かくすることが可能で６ろう。

〔発明の効果〕

ＥＰ−ＲＯＭの半導体基板いわゆる半導体チップの少な
くとも記憶部”ｋＧう部分に螢光体を配設する構成によ
り、窓なしパッケージの使用による低コスト化をはかり
つつ、その記憶の消去が比較的簡単に行えるようになり
、これによって信頼性を確保するための書込試験を、大
きな無駄を生じることなく簡単かつ適切に行えるように
なる、という効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的にｄ明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範曲で種々変史可
能であることはいうまでもない。例えは、上記螢光体６
を励起する透過性線源として、放射性核種から発せられ
る高エネルギーの放射線を用いる構成であってもよい。

あるいは、上記螢光体６は、マイク四波などの高周波電
界によりて発光誘導される発光体であってもよい。さら
に、上記螢光体６が固相ではなく、液相あるいは気相と
なる構成であってもよい。以上本発明者によってなされ
た発明をその背景となった利用分野であるＥＰ−ＲＯＭ
の技術に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、例えばシングルチップ型マイクロ
・コンビエータなどのようなＲＯＭ内蔵型半導体集積回
路装置の技術などにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による技術が適用された半導体記憶装
置の断面状態および消去の状態を示す図、第２図は第１
図に示した半導体記憶装置の一部を拡大して示す断面図
、 第３図は第１図に示した半導体記憶装置の外貌を示す斜
視図、 第４図は、紫外線消去型ＥＰ−ＲＯＭの消去効率と光子
エネルギー（ｅＶ）との関係Ａ、表１（洩２）に示した
螢光物質の発光エネルギー分布Ｂ、および一般の紫外線
発光用水銀ランプから発せられる光のエネルギーＣをそ
れぞれ互いに対比させながら示すグラフである。 １・・・紫外線消去型の記憶部が集積形成され火手導体
基板（半導体チップ）、５・・・連光性の窓なしパッケ
ージ、６・・・螢光体、２０・・・Ｘ線管、２１・・・
Ｘ線、２２・・・紫外線。 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光の照射によって記憶の消去が行われる不揮発性の
   半導体記憶装置であって、記憶回路が集積形成された半
   導体基板を遮光性のパッケージ内に封止するとともに、
   その遮光性パッケージ内にて、上記半導体基板の少なく
   とも記憶部を覆う部分に螢光体を配設したことを特徴と
   する半導体記憶装置。 ２、上記パッケージがモールド樹脂によって形成されて
   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
   体記憶装置。 ３、上記螢光体は、上記半導体基板の少なくとも記憶部
   を覆う部分に層状に設けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の半導体記憶装置
   。 ４、上記螢光体は、上記パッケージに対して透過性を有
   する放射線によって励起されることにより上記記憶部の
   記憶を消去する波長領域の光を放射する螢光物質によっ
   て構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項から第３項までのいずれかに記載の半導体記憶装置。 ５、上記螢光体は、Ｘ線によって励起されることにより
   紫外線領域の光を放射する螢光物質によりて構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項
   までのいずれかに記載の半導体集積回路装置。 ６、上記螢光体は、透明基材中に螢光物質が分散保持さ
   せられたものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項から第５項までのいずれかに記載の半導体記憶装置
   。