SU1444890A1 - Matrix storage for read-only memory - Google Patents

Matrix storage for read-only memory Download PDF

Info

Publication number
SU1444890A1
SU1444890A1 SU782596715A SU2596715A SU1444890A1 SU 1444890 A1 SU1444890 A1 SU 1444890A1 SU 782596715 A SU782596715 A SU 782596715A SU 2596715 A SU2596715 A SU 2596715A SU 1444890 A1 SU1444890 A1 SU 1444890A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
dielectric
tires
bus
layer
resistance
Prior art date
Application number
SU782596715A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Григорьевич Лихацкий
Анатолий Тимофеевич Яковлев
Николай Александрович Куварзин
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6429
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 Предприятие П/Я Р-6429 filed Critical Предприятие П/Я Р-6429
Priority to SU782596715A priority Critical patent/SU1444890A1/en
Priority to SU782596715K priority patent/SU1444891A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1444890A1 publication Critical patent/SU1444890A1/en

Links

Description

№ 46No. 46

№ 19, 1976,No. 19, 1976,

(21)2596715/18-24(21) 2596715 / 18-24

(22)31,03.78(22) 31.03.78

(46) 15.12.88. Бюл.(46) 12/15/88. Bul

(72) Л.Г. Лихацкий, А.Т. Яковлев(72) L.G. Likhatsky, A.T. Yakovlev

и Н.А. Куварзинand N.A. Kuvarsin

(53) 681.327.27(088.8)(53) 681.327.27 (088.8)

(56) Электроника,, 977,(56) Electronics, 977,

с. 18-19.with. 18-19.

ТИИЭР. Пер. с .англ. № 7, с, 20-44.TIER. Per. with. № 7, s, 20-44.

IEEE, Trans, on Electronic Devices , V. ED-24, 1977, № 5.IEEE, Trans, on Electronic Devices, V. ED-24, 1977, No. 5.

Патент США № 3914855,кл.29-571. (54)(57) 1. МАТРИЧНЫЙ НАКОПИТЕЛЬ ДЛЯ ПОСТОЯННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА , содержащий полупроводниковую подложку, на поверхности которой расположен диэлектрический слой, на поверхности которого расположены взаимно пересекающиес  и изолированные одна от другой числовые и разр дныеUS patent No. 3914855, CL 29-571. (54) (57) 1. A MATRIX DRIVE FOR A PERMANENT STORAGE DEVICE, containing a semiconductor substrate, on the surface of which a dielectric layer is located, on the surface of which are mutually intersecting and isolated one from another.

шины, выполненные из провод щего сло , отличающийс  тем, что, с целью пойышени  степени интеграции накопител , он содержит области низколегированного полупроводника и области диэлектрика, последовательно расположенные на, поверхности полупроводниковой подложки в диэлектрическом слое под соответствующими пересечени ми числовых и разр дных шин, причем числовые шины , и области диэлектрика вьтолнены с отверсти ми, заполненными провод щим слоем разр дных шин.tires made of a conductive layer, characterized in that, in order to understand the degree of integration of the storage device, it contains low-alloyed semiconductor and dielectric areas sequentially located on the surface of the semiconductor substrate in the dielectric layer under corresponding intersections of numerical and discharge buses, numerical tires and dielectric areas are filled with holes filled with a conductive layer of discharge tires.

2. Накопитель по п. 1, отличающийс  тем, что область диэлектрика выполнена двухслойной, например, из двуокиси кремни  толщиной ,5-2,5нм и нитрида Кремни  толщиной 50-100 нм.2. The accumulator according to claim 1, characterized in that the dielectric region is made of two-layer, for example, silicon dioxide with a thickness of 5-2.5 nm and silicon nitride with a thickness of 50-100 nm.

шsh

соwith

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при изготовлении интегральных запоминающих устройств.The invention relates to computing and can be used in the manufacture of integral storage devices.

Известен матричный накопитель, в котором единичный элемент пам ти формируетс  на пересечении двух провод щих шин, изолированных друг от друга. Матричный накопитель содержит низкоомную полупроводниковую подложку, полупроводниковый слой того же типа проводимости с низкой концентрацией примеси, параллельные диффузионные провод щие шины другого типа проводимости. В этихA matrix accumulator is known in which a single memory element is formed at the intersection of two conductor buses insulated from each other. The matrix storage device contains a low-resistance semiconductor substrate, a semiconductor layer of the same conductivity type with a low impurity concentration, parallel diffusion conducting busses of a different conductivity type. In these

шинах на одинаковом рассто нии друг от друга имеютс  отверсти , в которых на некотором рассто нии от кра  диффузионных шин располагаютс  низкоомные области того же типа проводимости , что и подложка. Другие параллельные провод щие шины располагаютс  перпендикул рно диффузионным , пересекают их в месте отверсти  над низкоомными област ми и лежат на диэлектр1-1ческом покрытии, которое над низколегированной областью имеет толщину 0,05-0,15 мкм. Высоколегированна  подложка служит общей стоковой областью дл  всехthe tires at the same distance from each other have holes in which low resistance regions of the same type of conductivity as the substrate are located at some distance from the edge of the diffusion tires. Other parallel conductive tires are perpendicular to the diffusion, intersect them at the opening above the low-resistance areas and lie on the dielectric coating, which has a thickness of 0.05-0.15 µm above the low-alloyed area. The high-alloy substrate serves as a common drain area for all

0000

соwith

приборов. Расположенные параллельно диффузионные шины  вл ютс  общей затворной областью, используемой как разр дные шины. Другие провод щие шины, пересекающие диффузионные,  вл ютс  числовьми шинами. В месте пересечени  этих шин и тонкого диэлектрика образуетс  емкость хранени  динамической  чейки пам ти, при этом низкоомна  область  вл етс  истоком  чейки пам ти.devices. Diffusion tires arranged in parallel are a common stopping area used as discharge tires. Other conductive tires intersecting diffusion tires are numeric tires. At the intersection of these tires and a thin dielectric, the storage capacity of the dynamic memory cell is formed, with the low-ohm region being the source of the memory cell.

Недостатком конструкции такого матричного накопител   вл етс  то, что хот  размеры  чейки определ ютс  площадью пересечени  числовой и разр дной mHHs но при этом требуетс  дополнительна  площадь дл  создани  истоковой областиS лежащей внутри диффузионной шины.A disadvantage of the design of such a matrix accumulator is that, although the cell dimensions are determined by the intersection area of the numeric and bit mHHs, additional area is required to create the source area S lying inside the diffusion bus.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  матричный накопитель посто  нного запоминающего устройства содержащий полупроводниковую подложку, первые провод щие слои,  вл ющиес  стоками и истоками МДП-транзисторов, над которыми расположено диэлектрическое покрытие с локальньЫи област ми тонкого диэлектрика между стоковыми и истоковьми област ми. Вторые провод аше слои располагаютс  пер- пендикул рно первым, лежат над област ми тонкого диэлектрика, образу  в зтсм месте затвор МДП-транзис- тора. и могут отверстие над област ми, не образу  затвора МД11-транзистора,The closest to the present invention is a matrix storage device of a permanent storage device containing a semiconductor substrate, the first conductive layers, which are drains and sources of MIS transistors, over which a dielectric coating is located with local areas of thin dielectric between drain and source areas. The second wires of your layers are located perpendicularly first, lie above the areas of a thin dielectric, forming the gate of a MIS transistor at the site of the thin dielectric. and there may be a hole above the areas, not the gate of the MD11 transistor,

Посу.ольку требуетс  создание межсоединений между стоковыми, истоко- {5ВЫМИ и затворными област ми площадь  чейки данного матричного накопител  значительно велика.Assigning the creation of interconnects between the drain, source, and gate areas, the cell area of this matrix accumulator is considerably large.

Целью-изобрчэтени   вл етс  повы- щение стйпени интеграции матричного накопител  ПЗУ The goal is to improve the integration of the matrix ROM drive.

Пос1 авленна  цель достигаетс  тем что т матричный накопитель дл  ПЗУ, который содержит полупроводниковз о подложку, на поверхности кот орой расположен ,цнэлектр11ческий слой, на по йЪрхности которого расположены изолированные друг ОТ друга числовые и разр дные шины„ вьшолненные из провод щего сло , введены области низколегированного полупроводника и области диэлектрика; последовательно расположенные на поверхности полупроводниковой подложки в диэлектрическом слое под соответствующими пересечени ми числовых и разр дных шинf причем числовые щины и области диэлектрика выполнены с отверсти ми, заполненными провод щим слоем разр дных щин.The last objective is achieved by the fact that the matrix storage device for the ROM, which contains semiconductors on the substrate, is located on the surface of which a electrical layer, on the edge of which are isolated from each other numerical and discharge buses that are made of a conductive layer, areas are entered low alloy semiconductor and dielectric region; successively located on the surface of the semiconductor substrate in the dielectric layer under the corresponding intersections of the number and bit buses, the number spaces and areas of the dielectric being made with openings filled with a conductive layer of the number bits.

Кроме того, дл  обеспечени  многократной записи информации, область диэлектрика вьтолнена двухслойной,In addition, to ensure multiple information recording, the dielectric region is filled with a two-layer,

например, из двуокиси кремни  толщиной 1,5-2,5 им и нитрнца кремни  толщиной 50-100 нм.for example, from silicon dioxide with a thickness of 1.5-2.5 them and silicon nitride with a thickness of 50-100 nm.

На фиг. показана конструкци  матричного накопител ; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 конструкци  перепрограммируемой  чейки пам ти на фиг. 4 - электрическа  схема.FIG. shows the design of the matrix accumulator; in fig. 2, section A-A in FIG. one; in fig. 3, the reprogrammable memory cell design in FIG. 4 - electrical circuit.

Матричный накопитель содержитMatrix drive contains

низкоомную полупроводниковую подложку 1 (общий сток всех транзисторов ), диэлектрический слой 2, низколегированные области полупроводника 3 (области каналов транзисторов ), диэлектрические области 4, провод щие полосы 5,  вл ющиес  числовыми шинами (общий затвор транзисторов ) , изолированные диэлектриком 6 от них провод щие полосы 7,low impedance semiconductor substrate 1 (common drain of all transistors), dielectric layer 2, low alloyed regions of semiconductor 3 (channel regions of transistors), dielectric regions 4, conductive strips 5, which are numerical buses (common gate of transistors), insulated by dielectric 6 from them wire bands 7,

 вл ющиес  разр дными щинами (шины, соедин ющие стоки), и соединенные в области 8 (сток отдельного транзистора ) с полупроводниковыми област ми 3 или лежащие в области 9being bit-wound (buses connecting the drains) and connected in region 8 (drain of a separate transistor) with semiconductor regions 3 or lying in region 9

на диэлектрическом слое 2.on the dielectric layer 2.

Элемент пам ти образуетс  в месте пересечени  числовых 5 и разр дных 7 шин. Дл  обеспечени  многократной записи информации область диэлектрика выполнена двухслойной (4а, 46, фиг.. 2)The memory element is formed at the intersection of numeric 5 and bit 7 tires. To ensure multiple information recording, the dielectric area is double-layered (4a, 46, fig. 2)

Пример . Матричный накопитель содержит кремниевую подложку сAn example. The matrix drive contains a silicon substrate with

объемным сопротивлением 0,01 Ом«см толщиной 350 мкм, диэлектрический слой из SiO, толщиной 1,5 мкм, области Si полупроводника с объемньм сопротивлением 100 Ом.см толщинойa volume resistance of 0.01 ohm "cm, thickness 350 μm, a dielectric layer of SiO, 1.5 μm thick, a semiconductor Si region with a volume resistance of 100 Ohm.cm thickness

мкм, числовые и разр дные шины в виде полос из поли-Si толщиной 0,5 мкм с поверхностным сопротивлением 30 Ом/см, изолированные друг от друга слоем SiOg толщиной 0,2 мкм, µm, numerical and discharge buses in the form of strips of poly-Si 0.5 µm thick with a surface resistance of 30 Ω / cm, isolated from each other by a SiOg layer 0.2 µm thick,

области диэлектрика из SiOg. толщиной 0,1 мкм, причем провод щие полосы ,  вл ющиес  числовыми щинами, и области диэлектрика выполнены с отверсти ми размером 1,5 мкм, которые заполн ютс  провод щим слоем разр дных шин.dielectric areas of SiOg. 0.1 µm thick, with the conductive strips being numerical and the dielectric areas made with 1.5 µm holes that are filled with a conductive layer of discharge tires.

Считьшание информации осуществл етс  подачей потенциала на числовую шину (фиг. 4.) . В зависимости от этого потенциала на усилитель считьшани  поступает напр жение, соответствующее О или И. Дл . выбора  чейки пам ти одновременно на шины 5 и 7 подают напр жение. Невыбранна   чейка пам ти, соответствующа  состо нию имеет максимальное сопротивление,соответствующее условию полного объединени  канала транзистора (около 10 Ом). Дл  этого на шине 5 поддерживают .нулевое напр жение. Сопротивление из  чейки пам ти, соответствующей состонию О, значительно больше вне зависимости от напр жени  на ши- не 5, так как это сопротивление сло  окисла толщиной около 1,5 мкм.The information is read off by applying the potential to the numerical bus (Fig. 4.). Depending on this potential, a voltage corresponding to 0 or 1 is applied to the amplifier. selecting a memory cell simultaneously applies voltage to tires 5 and 7. The unselected memory cell corresponding to the state has a maximum resistance corresponding to the condition of complete integration of the transistor channel (about 10 ohms). For this, bus 5 maintains a zero voltage. The resistance from the memory cell corresponding to the state O is much greater regardless of the voltage at 5 bus, since this is the resistance of an oxide layer about 1.5 µm thick.

При считьгеании 1 на шину 5 подаетс  напр жение 5В,.перевод щее слой кремни  под этой шиной в режим обога- щени  и уменьшени  сопротивлени  этого сло  до 1 О Ом. При этом нагрузка должна иметь сопротивление в 5- 0 раз больше, чтобы на образовавшемс  делителе нагрузочное сопротивле- ние - открытый транзистор отрабатывалс  уровень напр жени , соответствующий 1. Условие помехозащищенности такой матрицы можно выразить следующим неравенством:In the case of coupling 1 to bus 5, a voltage of 5 V is applied, transferring a layer of silicon under this bus to the enrichment mode and reducing the resistance of this layer to 1 ohm. At the same time, the load must have a resistance 5–0 times more so that the load resistance — an open transistor — is processed on the resulting divider, the voltage level corresponding to 1. The noise immunity condition of such a matrix can be expressed by the following inequality:

тау 7 и m 1 и mtau 7 and m 1 and m

илиor

RR

lOR,- m   lOR, - m

Rn 1ок,.,ъRn 1ok., Ъ

RR

viaifviaif

10 R10 R

m 1 0m 1 0

fni rifni ri

где m - число  чеек на шине,where m is the number of cells on the bus,

т.е. когда на шине 7 все  чейки 1,those. when on bus 7 all cells 1,

за .исключением одной 0 - чейки5 дл except one 0 - 5 dL

0 5 0 0 5 0

° 0 5° 0 5

00

5five

исключени  ложного считьтани.  при считывании 0 - чейки необходимо ограничивать максш 1альное число  чеек на шине 7. В нашем случае га Ю.Eliminate false counts. when reading 0 - cells, it is necessary to limit the maximum number of cells on the bus 7. In our case, ha Y.

При обеспечении многократной записи информаци  хранитс  в виде зар да на границе раздела двух диэлектрических слоев,When ensuring multiple recordings, information is stored as a charge at the interface of two dielectric layers,

Запись информации в выбранную  чейку осуществл ют, подава  на шину 5 пороговое напр жение записи (около 15В), а на шину 7 - нулевое напр жение. Дл  того, чтобы не было записи во все другие  чейки шины 5, на все другие шины 7 подаетс  напр жение около 5В j которое j MeHb- шает разность потенциалов между затворной шиной и подложкой. При этом осуществл етс  зар дка границы раздела ди электриков таким количеством зар да, чтобы она соответствовала напр жению около 5В.Information is recorded in the selected cell by applying a threshold recording voltage (about 15 V) to bus 5, and zero voltage to bus 7. In order to avoid writing to all the other cells of the bus 5, all the other buses 7 are supplied with a voltage of about 5V j, which j MeHb is the potential difference between the gate bus and the substrate. In this case, the dielectric interface is charged with such a quantity of charge that it corresponds to a voltage of about 5V.

При считыйа нии к шинам 5 прикла- дьшают нулевое напр жение, которое переводит  чейки с незар женным диэлектриком в состо ние с максимальным сопротивлением, а  чейки с зар женным диэлектриком в состо ние с минимальным сопротивлением. На все остальные шины 5 подаетс  напр жение 5В.When counted, buses 5 apply a zero voltage, which puts cells with an uncharged dielectric in the state with maximum resistance, and cells with a charged dielectric in the state with minimal resistance. All other tires 5 are supplied with a voltage of 5V.

Матричный накопитель позвол ет создать ПЗУ с размерами запоминающего элемента не более I О мкм с временем выборки не более 10 не и низкой мощностью потреблени . Такое высокое быстродействие полу- чае,тс  благодар  более высокой подвижности , получаемой в конфигурации с перпендикул рным током, где носители перемещаютс  в массе кремни , а не вдоль поверхности, как в стандартных МОП-приборах.The matrix drive allows you to create a ROM with the size of the storage element of no more than I O micron with a sampling time of no more than 10 and a low power consumption. Such a high speed is obtained due to the higher mobility obtained in the configuration with perpendicular current, where the carriers move in the mass of silicon rather than along the surface, as in standard MOS devices.

ГПС GPS

..

Ъ1 сГB1 cg

пP

Фие.1Phie.1

Фие.ЭPhie.E

, I I

S 9S 9

т.t.

Фив. 2Thebes. 2

Claims (1)

1. МАТРИЧНЫЙ НАКОПИТЕЛЬ ДЛЯ ПОСТОЯННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий полупроводниковую подложку, на поверхности которой расположен диэлектрический слой, на поверхности которого расположены взаимно пересекающиеся и изолированные одна от другой числовые и разрядные1. MATRIX STORAGE FOR A PERMANENT MEMORY DEVICE, containing a semiconductor substrate, on the surface of which there is a dielectric layer, on the surface of which are numerical and bit mutually intersecting and isolated from one another
SU782596715A 1978-03-31 1978-03-31 Matrix storage for read-only memory SU1444890A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782596715A SU1444890A1 (en) 1978-03-31 1978-03-31 Matrix storage for read-only memory
SU782596715K SU1444891A1 (en) 1978-03-31 1978-03-31 Matrix storage for read-only memory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782596715A SU1444890A1 (en) 1978-03-31 1978-03-31 Matrix storage for read-only memory

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1444890A1 true SU1444890A1 (en) 1988-12-15

Family

ID=20756226

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782596715K SU1444891A1 (en) 1978-03-31 1978-03-31 Matrix storage for read-only memory
SU782596715A SU1444890A1 (en) 1978-03-31 1978-03-31 Matrix storage for read-only memory

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782596715K SU1444891A1 (en) 1978-03-31 1978-03-31 Matrix storage for read-only memory

Country Status (1)

Country Link
SU (2) SU1444891A1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SU1444891A1 (en) 1988-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6894304B2 (en) Apparatus and method for dual cell common electrode PCRAM memory device
US9373392B2 (en) Memory cells with rectifying device
US5644533A (en) Flash memory system, and methods of constructing and utilizing same
US8183625B2 (en) NROM flash memory devices on ultrathin silicon
TWI574259B (en) Semiconductor memory device and method for driving the same
US7489551B2 (en) Memory architecture and method of manufacture and operation thereof
EP0163384B1 (en) Power source lines arrangement in an integrated circuit
JPH0536991A (en) Semiconductor storage device
US7161838B2 (en) Thin film transistor memory device
JPS62245661A (en) Semiconductor memory
KR100465009B1 (en) Semiconductor device including logic circuit and memory circuit
US4384347A (en) Semiconductor memory device
KR100293079B1 (en) Semiconductor device comprising high density integrated circuit having a large number of insulated gate field effect transistors
SU1444890A1 (en) Matrix storage for read-only memory
US6573557B1 (en) EEPROM cell having reduced cell area
JPS596516B2 (en) semiconductor storage device
JPS60250665A (en) Semiconductor memory device
JPH032352B2 (en)
JPS596068B2 (en) semiconductor memory device
JPH04253375A (en) Non-voltatile semiconductor memory device and its manufacture
US4328511A (en) Taper isolated ram cell without gate oxide
JP3307496B2 (en) Manufacturing method of nonvolatile semiconductor memory device
JPH0158594B2 (en)
JPS6267857A (en) Semiconductor storage device
JPH05136376A (en) Semiconductor nonvolatile storage device and its writing-in method