SU752476A1 - Ячейка пам ти - Google Patents

Description

(54) ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ

Изобретение относитс  к микроэлектронике и может быть использовано дл  создани  полупроводниковых запоминающих устройств ( ЗУ) как оперативных , так и электрически перепрограммируемых посто нных запоминающих устройств (ППЗУ) . Известны  чейки ППЗУ с произвольной выборкой, представл ющие собой р-канальный МНОП-транзистор, состо щий из слабо легированной кремниевой подложки п-типа, двух расположенных в приповерхностном слое подложки на некотором рассто нии друг от друга сильно легированных областей р-типа (сток и исток),  вл ющихс  диффузионными шинами (разр дна  шина и шина питани ) и последовательно на несенных на подложку слоев двуокиси кремни , нитрида кремни  и металлического сло ,  вл ющегос  затвором 11 и 2 . В другой  чейке пам ти -используетс  сочетание ПЗС сдвигового регистра и запоминающего МНОП-конденсатора , в котором после каждого третьего ПЗС-элемента расположен МНОП-конденсатор . Здесь на кремниевую .подложку п-типа последовательно нанесены слои двуокиси кремни  переменной толщины (в области ПЗС-злемента толщина сло  составл ет 500 А ,а в области МНОП-конденсатора - 20 А ) и нитрида кремни  толщиной 500 А , на слое нитрида кремни  расположены алюминиевые электроды, служащие затворами ПЗС-элемента и МНОП-конденсатора З . Недостатком описанных конструкций  вл етс  больша  площадь  чейки и отсутствие произвольной выборки из ЗУ на основе данной  чейки. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс   чейка пам ти, содержаща  полупроводниковую подложку с V-образными параллельными канавками, расположенными в приповерхностном слое полупроводниковой подложки до соединени  с легированными диффузионными област ми внутри полупроводниковой подложки , противоположного ей типа проводимости , первый слой диэлектрика на поверхности которого в V-образных параллельных канавках размещены тактовые шины, на поверхности которых и первого сло  диэлектрика расположен второй защитный слой диэлектрика . Кроме того, в полупроводниковой подложке размещены также разр дные диффузионные шины 4 .

Недостатком этой  чейки  вл етс  только оперативный режим работы и трудность стирани  информации в режиме ППЗУ.

Цель изобретени  - повышение степени интеграции  чейки пам ти и-обеспечение произвольной выборки в сочетании с последовательной выборкой и электрическим стиранием информации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в  чейку пам ти введены шины выборки , расположенные на втором слое диэлектрика перпендикул рно тактовым шинам, и образующие с полупроводниковой подложкой между тактовыми шинами МНОП-конденсаторы,

И тем, что легированные диффузионные области выполнены одинаково с полупроводниковой подложкой типа проводимости и с концентрацией примеси не менее, чем в 10 раз превышающей концентрацию примеси в полупроводниковой подложке.

На фиг. 1 показана предлагаема   чейка пам ти; на фиг. 2 - перенос зар да в ПЗС-элементе; на фиг. 3 и 4по снение работы  чейки при записи- и считывании информации, соответственно; на фиг. 5 - возможна  конструкци  матрицы пам ти.

В полупроводниковой подложке 1 выполнены V-канавки 2, дно которых находитс  в контакте с диффузионными област ми 3, выполненными в подложке и совпадающими с ней по типу проводимости . В промежутках между V-канавками расположены элементы запоминающего МНОП-конденсатора : диэлектрические слои 4 SiO - толщиной 2050 А и Si 2,4 - 5 толщиной 600-1000 А и АЕ шины 6 выборки.

На боковых гран х V-канавок, примыкающих к запоминающему конденсатору , последовательно расположены элементы ПЗС структуры, включающей подзатворный окисел 7 из SiOj толщиной 1000-1200 А, совпадающий с диэлектрическим слоем 4 запоминающего конденсатора, и тактовые электроды 8 и 9 из поликремни , изолированного от электрода МНОП-конденсатора окислом 10. Области 3 служат дл  увеличени  порогового напр жени  участка о ПЗС-элемента, расположенного в углублении V-канавки. Концентраци  примес в области не менее, чем в 10 ра превышает концентрацию примеси в подложке , что обеспечивает пороговое напр жение на указанном участке больше чем максимальное рабочее напр жение на ПЗС-электроде.

Рассмотрим передачу зар да в ПЗСэлементе запоминающего устройства (фиг. 2). На полупроводниковой подложке ,1 п-типа расположены р + область 11, образующа  с подложкой р-п

:переход, подзатворный диэлектрик 7 (фиг, 1) толщиной 1000 + 1200 А н шина 8, например из поликристаллического кремни  (фиг. 1) . Отрицательное напр жение на конце шины 8 подаетс  таким образом, что iVj, I dil где Vjj - напр жение на конце шины 8 на границе с областью 11, V напр жение на противоположном конце шины В. В результате в полупроводниковой подложке под электродом образуетс  потенциальна   ма, причем глубина ее в месте приложени  V меньше, чем в месте приложени  Vj . Если входной р-п переход заземлен / О (где Vg напр жение на р-п переходе) , то из р+ области 11 перетекают в потенциальную  му неосновные носители( дырки) и за счет действи  градиента напр жений под шиной перемещаютс  в место большего поверхностного потенциа0 -ла (место приложени  М, ) . Аналогично в конструкции, показанной на фиг. 1, передача зар да осуществл етс  по боковьа1 гран м V-канавки.

Область р+11 не  вл етс  конструктивным элементбм  чейки пам ти и показана только дл  иллюстрации работы ПЗС-элемента устройства.

Запись логического О в МНОП-конденсатор осуществл етс  следующим образом (фиг. 3).

На шину МНОП -конденсатора 6 подаетс  отрицательное напр жение 3540 В. При этом под МНОП-конденсатором образуетс  глубока  потенциальна   ма (условно показанна  штриховой линией). Заполнение потенциальной  мы под МНОП-конденсатором неосновными носител ми осуществл етс  по ПЗС-элементу, расположенному в V-канавках. Перетекание зар да из потенциальной  мы , образованной на боковой грани V-канавки в потенциальную  му МНОП-конденсатора осуществл етс  при большем поверхностном потенциале под МНОП-конденсатором относительно , поверхностного потенциала боковой грани V-канавки, т. е.

I з| lUjJ при Vj О,

где Vj - напр жение на затворе МНОП-конденсатора; напр жение на ПЗС шине 8;

Vd, напр жение на ПЗС шине 9. А, ЗаЪюлнение потенциальной  мы неосновными носител ми, при М 3540 В (напр жение записи в МНОП-элементе пам ти ) ведет к накоплению зар да на границе раздела окисел 4нитрид кремни  5, т.,е. увеличению порогового напр жени  МНОП-конденсатора , что соответствует записи лоQ гического О.

Claims (4)

1. Микроэлектроника и полупровод-никовые приборы. Вып. 1, 1976, М. , Сов. радио, с. 58-76.

ug.-f

1/.

1

Z

©@© ,

S)u.2.

Фич.Ъ

2.Патент США W 3893085, кл. 340-173, 1975.

3. J.pf Solid State Cirenlts 1974, V. SC.-9, № 3, p. 148-150.

4. Электроника, 1977, № 17, с, 42-45 (прототип).

У

Ч V,

о S

11