JP2509433B2 - 不揮発性ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ - Google Patents

不揮発性ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ

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JP2509433B2
JP2509433B2 JP5028765A JP2876593A JP2509433B2 JP 2509433 B2 JP2509433 B2 JP 2509433B2 JP 5028765 A JP5028765 A JP 5028765A JP 2876593 A JP2876593 A JP 2876593A JP 2509433 B2 JP2509433 B2 JP 2509433B2
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C14/00Digital stores characterised by arrangements of cells having volatile and non-volatile storage properties for back-up when the power is down
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は不揮発性半導体メモリに
関し、詳細にいえば、停電時の不揮発性のデータ保持の
ために記憶ノードと浮遊ゲートの間に配置されたトンネ
ル酸化物または二重電子インジェクタをコンパクトな1
トランジスタ構造内に有するDRAMセルに関する。
【0002】
【従来の技術】ダイナミック・ランダム・アクセス・メ
モリ(DRAM)セルはきわめて高速でコンパクトであ
るが、その内容を定期的にリフレッシュする必要があ
る。なお、DRAMセルは揮発性セルと呼ばれるが、こ
れはメモリ・セルに印加されている電源電圧が遮断すな
わちオフにされた場合に、セルに記憶されている情報が
完全に失われるからである。その結果、停電が起こった
場合、今日のランダム・アクセス・メモリに記憶されて
いる情報は失われてしまう。それ故、電子産業において
不揮発性ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
(DRAM)が必要とされている。
【0003】揮発性メモリ・セルと対照的に、電源がオ
フにされた場合にも、電気的に消去可能なプログラマブ
ル読取り専用メモリ(EEPROM)セルなどの不揮発
性メモリ・セルの内容は保存される。しかしながら、既
存のEEPROMセルはDRAMセルよりもはるかに遅
いものであり、情報がセルに書き込まれるたびに摩耗す
る。それ故、EEPROMをコンピュータのメイン・メ
モリとして使用することはできない。
【0004】DRAM及びEEPROMの制限を解決す
るために、DRAM及びEEPROMを組み合わせた各
種の不揮発性RAMが提案されている。たとえば、Y. T
erada他の「A New Architecture for the NVRAM - An E
EPROM Backed-up Dynamic Ram」、IEEE J. Solid State
Circuits, 23 (1): p. 86 (1988)という論文において
は、不揮発性RAMセルを提供するために、DRAMセ
ルがEEPROMセルと電気的に結合されている。この
セルは4個のnチャネル・トランジスタと1個のコンデ
ンサで構成されている。このセルにおいては、すべての
セルに対し、データをDRAMからEEPROMへ並列
に転送することができる。DRAMの全データを同様に
EEPROMに同時に転送できる類似した不揮発性RA
Mセルが、Y. Yasmauchi他の「A Novel NVRAM Cell Tec
hnology for High Density Applications」、IEDM, p.
416 (1988)という論文に開示されている。この不揮発性
RAMセルにおいては、標準的なDRAMセルが周知の
FLOTOX EEPROMセルと電気的に結合されて
いる。このセルは2個のトランジスタ、浮遊ゲートを有
する1個のメモリ・トランジスタ及び1個の記憶コンデ
ンサで構成されている。H. L. Kalter他の「Dynamic No
n-Volatile and Electrically Erasable Read-Only Mem
ories」、IBM Technical Disclosure Bulletin、p. 540
(1982)という論文においては、4個の端子浮遊ゲート
・デバイス、及び浮遊ゲートと第1制御ゲートの間の二
重電子インジェクタ(DEIS)を利用して、DRAM
セルが作られている。同様な不揮発性DRAMセルがB.
A. Kaufman他の「Non-Volatile Dynamic Random Acces
s Memory Cell with Built-In Boosting」、IBM Techni
cal Disclosure Bulletin, p. 1182 (1985)という論文
に開示されている。浮遊ゲートと制御ゲートの間にDE
ISスタックを使用することに加えて、この不揮発性D
RAMセルは集積昇圧コンデンサのブースト極板と記憶
極板との間のDEISスタックを利用している。上記の
不揮発性DRAMセルはすべてDRAM及びEEPRO
Mの制限のいくつかを解決するものであるが、既存のD
RAMセルよりも複雑なセル構造を有しており、またよ
り大きなセル面積及び複雑な製造プロセスを必要とする
ものである。
【0005】不揮発性にデータを記憶する能力を有する
1デバイスのダイナミック揮発性メモリ・セルは周知で
ある。たとえば、米国特許第4471471号明細書に
は、浮遊ゲートと転送ゲートの間にDEISを必要とす
る1デバイス不揮発性DRAMセルが開示されている。
このデバイスは停電時に情報を不揮発的に記憶するため
に浮遊ゲートを使用し、かつ電力回復後のデータの復元
のために転送ゲート上のDEISスタックを利用してい
る。このセルの主な欠点は、DEISスタックがセルの
ビット・ライン側に配置されているので、データをすべ
てのセルでDRAMから浮遊ゲートへ並列に転送できな
いことである。まず、転送トランジスタをオンにし、ビ
ット・ラインの電圧を読むことによって、データを読み
取らなければならない。次に、内容に応じて、プログラ
ミング電圧を1度に1セルずつビット・ラインに印加し
なければならないが、これはきわめて時間がかかるもの
である。それ故、簡単な製造技法によって製造すること
のできるコンパクトで簡単なセル構造で、DRAM及び
EEPROMの制限を解決した不揮発性DRAMセルを
開発することが必要とされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題及びこれを解決するため
の手段】本発明はコンパクトな1トランジスタ不揮発性
DRAMセル及びこれを製造する方法に関するものであ
る。本発明は2層浮遊ゲートを利用することによって、
記憶コンデンサの内容を浮遊ゲートとの間で転送できる
ようにし、これによってセルを不揮発性とするものであ
る。セルの不揮発性部分は制御ゲート、2層浮遊ゲー
ト、記憶コンデンサ、及び基板に形成されたビット線と
して働くp+ソース拡散領域を含んでいる。セルの揮発
性部分は制御ゲート、2層浮遊ゲート、記憶コンデンサ
及び転送トランジスタを含んでいる。記憶コンデンサは
浮遊ゲートの第1層の下の基板に形成されたp+ドレイ
ン拡散領域(記憶ノード)からなっている。浮遊ゲート
の第1層を第2のp+拡散領域の充分近くに付着し、電
子が浮遊ゲートと記憶コンデンサの間をトンネル通過で
きるようにしなければならない。これによって、電荷を
記憶コンデンサから浮遊ゲートへ直接転送することが可
能となるが、これは従来技術の不揮発性DRAMセルで
は利用できなかったものである。転送トランジスタはビ
ット・ラインとコンデンサの記憶ノードの間に形成さ
れ、データがビット・ラインと記憶コンデンサの間で転
送できるようになっている。
【0007】本発明の他の実施例においては、DEIS
スタックをセルのコンデンサ側の基板の表面と浮遊ゲー
トの間に配置し、電子を浮遊ゲートと記憶コンデンサの
間に注入できるようにすることができる。DEISがセ
ルのコンデンサ側の記憶ノードと浮遊ゲートの間に配置
されているのであるから、データを記憶コンデンサから
浮遊ゲートへ直接転送することができる。この実施例に
おいて、浮遊ゲートは2層浮遊ゲートであっても、1層
浮遊ゲートであってもよい。
【0008】本発明の不揮発性DRAMセルのアレイを
メモリ・システムの一部として使用することができる。
メモリ・システムはワード・ライン・デコーダ、ビット
・ライン・デコーダ、プリチャージ、センス増幅器及び
ラッチ回路、マルチプレクサ、及びタイミング回路を含
んでいる。本発明のメモリ・システムは次の4つの動作
モード、即ち、(1)DRAMモード、(2)TRAN
SFER(転送)モード、(3)不揮発性メモリとして
の記憶モード、及び(4)RECALL(再現)/ER
ASE(消去)モードを有する。DRAMモードの際
に、本発明のメモリ・セルは従来のDRAMセルとまっ
たく同様に動作し、浮遊ゲートは充電されない。
【0009】停電が検出されるか、電源が切られた場
合、転送モードが活動化される。転送モードの場合、記
憶コンデンサの内容は直接浮遊ゲートへ転送される。ア
レイの全メモリ・セルが同時に転送モードになるので、
転送をきわめて高速に実行することができるようにな
る。その結果、小さなコンデンサを使用して、停電の検
出後に電力を保持し、転送が完了できるようにすること
ができる。それ故、本発明は、データを1度に1セルず
つコンデンサから浮遊ゲートへ転送することを必要とす
る従来技術の1トランジスタ不揮発性DRAMセルの欠
点を解消するものである。
【0010】転送モードでは、ワード・ライン・ドライ
バ回路及びビット・ライン・ドライバ回路は、不揮発性
ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリに対する電
力がオフになったことに応答して、記憶コンデンサのド
レイン領域の電位に応じてこのドレイン領域から第1層
への電子のトンネル通過を生じさせる印加電位を全ワー
ド・ライン及びビット・ラインに印加して全てのメモリ
・セルの記憶コンデンサのデータを第1層を介して浮遊
ゲートにそれぞれ転送する。そして、記憶コンデンサの
ドレイン領域の電位は基準電位に等しい第1電位若しく
は基準電位と異なる第2電位を呈し、ドレイン領域が第
2電位にあるときに印加電位が印加されると、トンネル
通過が生じるように印加電位及び第2電位の値が選択さ
れている。
【0011】具体的には、転送モードが活動化された場
合、強い正電圧がすべてのワード・ラインに印加され、
ビット・ラインは接地される。記憶コンデンサに記憶さ
れている状態が2進ビット"1"である場合、電子は浮遊
ゲートの第1層を介して、記憶拡散領域から浮遊ゲート
へのトンネルを通る。2進ビット"0"が記憶コンデンサ
に記憶されている場合には、電子は浮遊ゲートに注入さ
れず、充電されないままである。それ故、以前のDRA
M動作時に記憶されたデータは浮遊ゲートへ転送され、
電力が回復し、再現/消去モードが活動化されるまでこ
こに残される。そして、この状態を不揮発性メモリとし
ての記憶モードという。
【0012】電力が回復した後、再現/消去モードによ
って、記憶コンデンサがデータを浮遊ゲートから再呼び
出しし、浮遊ゲートの内容を消去して、DRAMモード
での動作を再開できるようにする。このため、ワード・
ライン・ドライバ回路及びビット・ライン・ドライバ回
路は、不揮発性ダイナミック・ランダム・アクセス・メ
モリに対する電力がオンに復帰したことに応答して、ビ
ット・ラインに第2電位を印加すると共に第2電位にあ
る浮遊ゲートの下のチャネルを導通させる電位をワード
・ラインに印加して、記憶コンデンサのドレイン領域の
電位を第2電位に変化させた後に、ビット・ライン及び
ワード・ラインに、記憶コンデンサの電位が表すデータ
を読み取る電位を印加して、データをラッチに記憶し、
そしてこの後に、ビット・ラインに第1電位を印加する
と共にワード・ラインにトンネル通過を生じさせる電位
を印加して浮遊ゲート及び記憶コンデンサの電位を第1
電位に復帰させ、そしてこの後に、ラッチ内のデータを
記憶コンデンサに記憶させる電位をビット・ライン及び
ワードラインに印加する。
【0013】このように、まず、選択されたワード・ラ
インのすべてのビット・ラインの浮遊ゲートのデータが
ラッチ回路に転送される。そして具体的には、次に、強
い負電圧を選択されたワード・ラインに、また0Vをす
べてのビット・ラインに印加することによって、浮遊ゲ
ートに記憶されているデータが消去される。これによっ
て、電子が浮遊ゲートからドレイン拡散領域へのトンネ
ルを通る。最後に、ラッチに記憶されているデータが転
送トランジスタを介して、選択されたワード・ラインの
各ビット・ラインの記憶コンデンサに書き戻される。再
現/消去を各ワード・ラインに対して順次繰り返す必要
がある。アレイのすべてのセルが再呼び出しされた後、
DRAM動作が継続される。選択されたワード・ライン
のすべてのセルが同時に書き込まれるので、本発明のセ
ル・アレイは従来のEEPROMの「書込み」妨害問題
を解消する。
【0014】本発明の他の実施例においては、消去ゲー
トが実現され、再現/消去時に、すべてのワード・ライ
ンのデータを同時に消去し、これによって再現/消去モ
ードの速度を上げることができる。
【0015】本発明の不揮発性DRAMセルを製造する
方法も開示する。本発明の不揮発性DRAMセルを、周
知のDRAM製造技術を変更することによって製造する
ことができる。これは浮遊ゲートのための付加的なポリ
シリコン層を形成し、ドレインに近接したゲート酸化物
を薄くし、電子トンネルを可能とすることによって達成
される。
【0016】本発明のコンパクトな1トランジスタ不揮
発性DRAMセルは、DRAMセルの利点をEEPRO
Mセルの不揮発性と組み合わせ、従来のDRAM及びE
EPROMセルの制限を解決するものである。本発明の
コンパクトなセル構造によって、高密度な不揮発性DR
AMセルを実現することが可能となる。本発明の不揮発
性DRAMセルは従来のEEPROMセルよりも高速な
書込み速度を有している。さらに、電力が停止したとき
にのみ、データが浮遊ゲートに書き込まれるのであるか
ら、本発明のメモリ・セルは従来のEEPROMセルよ
りも信頼性が高いものである。さらに、小さなセルにD
RAMとEEPROMの機能を組み合わせることには、
両方とも同じデコーダを有しており、かつTRANSF
ERがすべてのセルに対して並列に生じるのであるか
ら、転送速度が増加するという利点がある。
【0017】
【実施例】図1及び図2には、本発明の1トランジスタ
不揮発性DRAMセル10の1実施例が示されている。
セル10の不揮発性メモリの単位部分は制御ゲート1
2、2層浮遊ゲート14、及びn型基板16を包含して
いる。浮遊ゲート14は第1pドープ・ポリシリコン層
18及び第2pドープ・ポリシリコン層20からなって
いる。第1層18は第2層よりも基板16の表面22に
近接して形成される。p+ソース拡散領域24が基板1
6に形成されている。接点26はp+領域24に接続さ
れ、ビット・ラインを形成する。接点26は金属製であ
っても、ポリシリコン製であってもかまわない。
【0018】セル10のDRAM部分は記憶コンデンサ
28を包含しており、これは絶縁体34によって分離さ
れた極板30及びp+ドレイン拡散領域(記憶ノード)
32、転送トランジスタ(FETスイッチ)36、浮遊
ゲート14及び制御ゲート12からなっている。転送ト
ランジスタ36は制御ゲート12、浮遊ゲート14、ソ
ース拡散領域24及びドレイン拡散領域32からなって
いる。浮遊ゲート14は転送トランジスタ36の一部で
あり、制御ゲート12からの電圧が転送トランジスタ3
6のゲートとして作用する浮遊ゲート14に容量結合さ
れている。制御ゲート12はワード・ライン端子WLに
接続されている。コンデンサ28は金属またはポリシリ
コン製であることができる接点37を介して接地されて
いる。従来のDRAMセルと同様に、本発明のコンデン
サ28はDRAMセルが充分な時間の間データを保持す
るために、比較的大きなキャパシタンスを有している必
要があり、通常は、トランジスタ36のゲート・キャパ
シタンスの10倍となっている。たとえば、制御ゲート
12幅は0.5ミクロンであり、極板30の幅は5ミク
ロンである。コンデンサ28はトレンチ・コンデンサや
スタック・コンデンサなどの、従来のDRAMセルに使
用されている任意のコンデンサであってもかまわない。
本発明のセル10をPMOSFET 36に関して説明
するが、本発明の特徴がNMOSFETに使用する場合
にも適用できることを理解すべきである。
【0019】浮遊ゲート14の第1層18を拡散領域3
2に充分近接させて形成し、電子が第1層18と拡散領
域32の間をトンネル通過できるようにする必要があ
る。これによって、浮遊ゲート14を充電/放電させる
ことができ、それ故、電荷をコンデンサ28から浮遊ゲ
ートへ直接転送することができるようになる。第1ポリ
シリコン層18とドレイン拡散領域32の間の薄い酸化
物層38をトンネル酸化物と呼ぶが、これはこれによっ
て、以下で説明するいくつかの動作条件のもとで、電子
が層18と領域32の間をトンネル通過できるようにな
るからである。本発明のセル10では、第2層20を第
1層18よりも表面22から遠いところに付着させ、電
子が第2層20と記憶ノード32の間でトンネル通過で
きないようにすることも重要である。たとえば、第1の
ポリシリコン層18を基板16の表面22から約7nm
の位置に形成することができる。さらに、第2のポリシ
リコン層20を基板16の表面22から14nmで、制
御ゲート12から7nmのところに形成することができ
る。ポリシリコン層18及び20の厚さは通常500な
いし2000オングストロームである。
【0020】図3には、本発明の1トランジスタ不揮発
性DRAMセル40の他の実施例が示されている。この
実施例においては、浮遊ゲート42と拡散領域32の間
に当分野で周知の2重電子インジェクタ(DEIS)4
4を配置することによって、単層浮遊ゲート42が実現
される。DEISスタック44によって、浮遊ゲート4
2と記憶ノード32の間に電子を注入できるようにな
る。DEISスタック44の厚さのため、浮遊ゲート4
2と基板表面22の間の酸化物を、DEISスタック4
4を利用しないで電子をトンネル通過させるに充分な薄
さにすることができない。セル40のコンデンサ側にD
EIS44を配置することによって、データをコンデン
サ28から浮遊ゲート42へ直接転送できる。DEIS
44は二酸化シリコン層50によって分離された第1及
び第2のシリコン含有量が高い二酸化シリコン層46及
び48を含んでいる。通常、層46、48及び50の各
々の厚さは10nmである。
【0021】図4は図1または図3に示したタイプの不
揮発性DRAMセルのM×Nのアレイ54を含んでいる
メモリ・システム52を示す。各ワード・ラインは周知
の回路を用いることのできるワード・ライン・デコーダ
及びドライバ回路56に接続されている。各ビット・ラ
インはビット・ライン・デコーダ、プリチャージ、セン
ス増幅器及びラッチを含むビット・ライン・ドライバ回
路58に接続されているが、これらの回路にも周知の回
路を利用することができる。任意の周知のタイプのもの
であってもかまわないマルチプレクサ60が、アレイ5
4内の特定のセルを選択するために、ビット・ライン・
デコーダ58及びワード・ライン・デコーダ56に接続
される。データはマルチプレクサ60を介して入出力さ
れる。本発明にしたがって動作する周知のタイミング回
路62が、マルチプレクサ60、ビット・ライン・デコ
ーダ58及びワード・ライン・デコーダ56に接続され
ている。停電信号64がタイミング回路62に入力され
る。
【0022】タイミング回路62は、停電信号64の付
勢若しくは滅勢に応答して次の4つの動作モード(1)
乃至(4)を生じさせるように回路56及び58を制御
する。メモリ・システム52は次の4つの動作モードを
有している。(1)DRAMモード、(2)転送モー
ド、(3)不揮発性メモリとしての記憶モード及び
(4)再現/消去モード。システム52の動作モードを
図1のセル10を参照して以下で説明するが、以下の説
明を図3のセル40からなるシステム52にも適用でき
ることを理解すべきである。DRAMモードの間、アレ
イ54のセル10は周知のDRAMセルとまったく同じ
動作をする。このモードでは、浮遊ゲート14は充電さ
れず、トランジスタ36の閾電圧は約−1.0Vである
から、ビット・ライン及びワード・ライン電圧に対する
変更(周知のDRAMセルと比較して)は必要ない。し
かしながら、過剰なワード・ライン電圧を避けなければ
ならない。そうでない場合、浮遊ゲート14が充電(放
電)されることになる。浮遊ゲート14はDRAMモー
ドにおいて、受動的に働き、ここで制御ゲート12から
の電圧は、転送トランジスタ36のゲートとして作用す
る浮遊ゲート14に容量結合される。NMOSFETを
PMOSFET 36の代わりに使用した場合、DRA
M動作中に、浮遊ゲート14は電子で充電されることに
留意すべきである。
【0023】停電を検出するか、電源がオフとなった場
合、記憶コンデンサ28の内容は浮遊ゲート14に転送
される。電子がセル10のコンデンサ28とコンデンサ
側の浮遊ゲート14の間でトンネル通過することができ
るので、データをアレイ54のすべてのセル10でコン
デンサ28から浮遊ゲート14へ並列に直接転送するこ
とができる。それ故、すべてのセル10が同時に転送モ
ードになるのであるから、コンデンサ28(DRAM)
から浮遊ゲート14(EEPROM)への転送をきわめ
て迅速に行うことができる。転送時間は10msec程
度である。したがって、電力が喪失してから、比較的小
型のコンデンサ(図示せず)を使用して、アレイ54の
電力を維持し、転送モードを完了することができる。デ
ータを記憶コンデンサ28から浮遊ゲート14へ転送す
るために、まず、+15Vをすべてのワード・ラインに
印加し、すべてのビット・ラインを接地する。コンデン
サ28に記憶されている状態がコンデンサ28の−5V
に対応した2進ビット"1"である場合、PMOSFET
36のコンデンサ側における電界が充分高くなるの
で、電子がトンネル酸化物38を介してドレイン領域3
2から浮遊ゲート14の第1層18へトンネル通過す
る。記憶コンデンサ28のキャパシタンスが制御ゲート
のキャパシタンスよりもはるかに高いので、浮遊ゲート
14を負に充電するのに充分なものとなる。それ故、コ
ンデンサ28に記憶されている−5Vが浮遊ゲート14
に転送される。一方、コンデンサ28の電圧が2進ビッ
ト"0"を表す0Vである場合、酸化物層34の電界は電
子が浮遊ゲート14へのトンネルを通過するのに充分な
強さではなくなる。その結果、電子が浮遊ゲート14の
第1層18に注入されなくなり、浮遊ゲート14は充電
されないままである。それ故、以前のDRAMモードの
動作中にコンデンサ28に記憶された内容が浮遊ゲート
14に恒久的に転送され、電力が回復し、再現/消去モ
ードが活動化されるまで、ここに保存される(これを、
不揮発性メモリとしての記憶モードという)。2進ビッ
ト"1"がDRAMモード中に記憶コンデンサ28にすで
に記憶されている場合、電子が浮遊ゲート14に注入さ
れるため、PMOSFET 36の閾電圧が約+1.0
Vに変化することに留意されたい。2進ビット"1"がす
でに記憶されているセル10はデプリション・モードの
デバイスとなる。しかしながら、TRANSFERの直
後に、電力がオフにされ、これらのセルがDRAMセル
としてもはや使用されなくなるので、これは問題とはな
らない。
【0024】電力が再度オンになるか、回復された場
合、再現/消去モードが開始され、そしてこれによっ
て、データを浮遊ゲートから記憶コンデンサ28に再呼
び出しすることが可能となる。さらに、DRAMモード
の動作を再開するために、浮遊ゲート14に記憶されて
いるデータが消去される。浮遊ゲート14に記憶されて
いるデータを再呼び出しするためには、まず記憶コンデ
ンサ28を−5Vに充電する。これは−5Vをすべての
ビット・ラインに、また−5Vを選択されたワード・ラ
インに印加することによって、これは達成される。選択
されたワード・ラインに印加された−5Vは、浮遊ゲー
トがー5Vである転送トランジスタ36をオンにし、そ
れ故、ビット・ラインに印加された−5Vはコンデンサ
28に転送される。次に、すべてのビット・ラインが0
Vにプリチャージされ、リリースされる(電圧は印加さ
れない)。次いで、0Vが選択されたワード・ラインに
印加され(この電圧は、浮遊ゲートが空の時のMOSF
ET36の閾値電圧と、浮遊ゲートが電子で一杯である
時のMOSFETの閾値電圧の間の値である)、周知の
技法によって、各ビット・ラインの電圧が読み取られ、
ラッチ回路58のラッチに記憶される。特定のビット・
ラインの電圧は、2進ビット"1"が浮遊ゲート14に記
憶されている場合には、−5Vであり、また2進ビッ
ト"0"が浮遊ゲート14に記憶されている場合には、0
Vである。次に、−20Vを選択されたワード・ライン
に、また0Vをすべてのビット・ラインに印加すること
によって、浮遊ゲート14に記憶されているデータを消
去する。これによって、電子がp+拡散領域32へトン
ネル通過し、浮遊ゲート14から残っている電子を空に
し、かつ記憶コンデンサ28の電荷を排除する。再現/
消去モードの最後のステップにおいて、−5Vが選択さ
れたワード・ラインに印加され、ラッチに記憶されてい
るデータが選択されたワード・ラインの各ビット・ライ
ンに書き戻される。このデータは転送トランジスタ36
を介して、記憶コンデンサ28に転送される。再現/消
去が完了してから、選択されたワード・ラインの各セル
10は充電されていない浮遊ゲート14を有することと
なり、浮遊ゲートに当初記憶されたデータが各セル10
の記憶コンデンサに転送されることとなる。
【0025】再現/消去モードの上述のステップの各々
を各ワード・ラインについて順次繰り返す必要がある。
各ワード・ラインに対する再現/消去時間は約10ms
ecである。アレイ54に対して再現/消去を完了する
全時間は、ワード・ラインの数Mに10msecを乗じ
たものに等しい。再現/消去中に、再呼出し済みのセル
を通常のDRAM動作時と同様に、定期的にリフレッシ
ュする必要がある。セル・アレイ54全体が再呼び出し
された後、DRAM動作が再開される。選択されたワー
ド・ラインのすべてのセル10が同時にプログラムされ
るので、本発明のセル・アレイ54には従来のEEPR
OMセルのような「書込み」阻害問題はない。
【0026】図5には、本発明の1トランジスタ不揮発
性DRAMセル66の他の実施例が示されている。付加
的な消去ゲート68を追加することによって、非破壊型
消去がセル66で実現される。消去ゲート68はポリシ
リコン極板70、及び金属またはポリシリコン製の接点
72からなっている。極板70を浮遊ゲート14の第1
層18に充分近接して製造し、電子が第1層18から極
板70へトンネル通過し、2進ビット"1"が浮遊ゲート
14に記憶されている場合に、浮遊ゲート14に記憶さ
れている電荷を除去できるようにする必要がある。
【0027】たとえば、極板70を第1層18から約7
nmのところに配置することができる。消去ゲート68
は強い正電圧を消去ゲート68に印加し、低い正電圧を
すべてのワード・ラインに印加することによって、すべ
てのワード・ラインのすべてのセルで消去を行うことを
可能とする。ワード・ラインと浮遊ゲート14の間の強
い結合のため、浮遊ゲート14の電圧は+2Vに近いも
のとなるので、記憶コンデンサ28が妨害を受けること
はない。
【0028】図5のセル66の他の実施例において、単
一の電子インジェクタ構造(SEIS)74を実現する
ことができる。SEISスタックは当分野で周知のもの
であり、電子を一方向のみに注入することを可能とす
る。SEIS74によって、電子を浮遊ゲート14の第
1層18から消去ゲート68に注入し、2進ビット"1"
が浮遊ゲート14に記憶されている場合に、浮遊ゲート
14に記憶されている電荷を除去することが可能とな
る。この実施例においては、SEIS74の厚さのた
め、SEIS74を利用せずに電子のトンネル通過を可
能とするように、極板70を第1層18に充分近接して
製造することができない。SEIS74はシリコン含有
量が高い二酸化シリコン層76及び二酸化シリコン層7
8を含んでいる。通常、層76及び78の各々の厚さは
10nmである。
【0029】図6に示すように、上述したのと同じ態様
で動作する消去ゲート80を、図3のセル40に実現す
ることもできる。消去ゲート80はポリシリコン極板8
2及び接点84からなっている。極板82を浮遊ゲート
42に充分接近させて製造し、電子が極板82へのトン
ネルを通過できるようにすることができる。たとえば、
極板82を浮遊ゲート42から約7nmのところに配置
することができる。あるいは、SEISスタック86を
極板82と浮遊ゲート42の間に配置することができ
る。SEIS86はシリコン含有量が高い二酸化シリコ
ン層88と二酸化シリコン層90からなっている。図5
のセル66に関して上述したように、SEIS86を図
6のセル79に使用した場合、SEIS86なしに電子
の極板70へのトンネル通過を可能とするように、極板
82を浮遊ゲート42に充分近接して製造することがで
きない。
【0030】メモリ・セル66または79をメモリ・シ
ステム52のアレイ54に利用することができる。図5
または図6のメモリ・セル66または79のアレイで構
成されたメモリ・システム52のすべての動作モード
は、再現/消去を除き、図1または図3のメモリ・セル
で構成されたメモリ・システム52のものと同一であ
る。メモリ・セル66または79のアレイからなるメモ
リ・システムの場合、再現/消去は−5Vをすべてのワ
ード・ラインに印加しそして0Vをすべてのビット・ラ
インに印加することから始まり、すべてのコンデンサ2
8を放電する。次に、0Vがすべてのワード・ラインに
印加され、−5Vがすべてのビット・ラインに印加され
て、浮遊ゲートが2進"1"を表す負に充電されているセ
ルの記憶コンデンサ28を充電する。最後に、+2Vを
すべてのワード・ラインに、また+22Vを消去ゲート
68または80に印加する。これにより、電子は浮遊ゲ
ート14または42から極板70または82のそれぞれ
へトンネル通過し、これによって浮遊ゲート14または
42のそれぞれから電荷を除去する。メモリ・セル66
または79を利用した再現/消去を完了する全時間は、
消去がすべてのワード・ラインに同時に行われるので、
約10msecである。
【0031】図7ないし図9は不揮発性DRAMセル1
0を製造する方法にしたがった連続したステップにおけ
る図1のコンパクトな不揮発性DRAMセル10の断面
図である。以下で説明するように、従来のDRAM製造
技術を改変することによって、不揮発性DRAMセル1
0を製造することができる。PMOSFETの形成に関
連してプロセスを説明するが、本発明の分野における技
術者には、本発明の特徴をNMOSFETの形成にも適
用できることが理解されよう。
【0032】図7にはp+拡散領域24及び32が設け
られた単結晶シリコンのn型基板16が示されている。
拡散領域の不純物はホウ素などの任意の適当なp型不純
物であり、たとえば拡散またはイオン注入などの任意適
当な周知の技法によって、領域24及び32内に導入さ
れる。酸化物92の薄層が周知の熱酸化プロセスによっ
て、基板16に付着される。次いで、ドープされていな
いポリシリコンの層が、低圧化学的気相成長法などの任
意の周知の技法によって、酸化物層92に付着される。
次いで、ホウ素をp型ドーパントとして使用する周知の
イオン注入技法によって、ポリシリコン層をp型にドー
プする。次いで、ポリシリコン層をエッチし、浮遊ゲー
ト14の第1ポリシリコン層18及びコンデンサ極板3
0を形成する。図8に示すように、酸化物94の層を任
意の周知の湿式または乾式付着プロセスによって付着
し、かつ周知のフォトリソグラフィ・マスキング及びエ
ッチング技法によってエッチして、バイア96を形成す
る。次いで、ポリシリコン98の第2の層を付着し、イ
オン注入によって、p型不純物によってドープする。次
いで、層98を上述の周知の技法によってエッチして、
浮遊ゲート14の第2層20を形成する。次いで、図9
におけるように、上述の周知の技法によって、酸化物1
00の層を付着させる。その後、周知のフォトリソグラ
フィ・マスキング及びエッチング・ステップを利用し
て、コンタクト・ホール102及び104を形成する。
最後に、図1に示すように、金属皮膜またはポリシリコ
ンを付着させて、接点26、37及び制御ゲート12を
形成する。
【0033】図5の不揮発性DRAMセル66を製造す
る場合、すべての製造ステップは、以下で説明する改変
を除き、上記で説明したものと同じである。第2のポリ
シリコン層98をエッチして、ポリシリコン極板70、
ならびに浮遊ゲート14の第2の層20を形成する。さ
らに、フォトリソグラフィ・マスキング及びエッチング
技法を使用して、コンタクト・ホールを形成し、消去極
板70を露出させる。なお、金属皮膜またはポリシリコ
ン・ステップは接点72の形成を含んでいる。
【0034】
【発明の効果】本発明の不揮発性DRAMセルの主な用
途は、ポータブル・コンピュータの中央メモリであり、
あるいはハード・ディスクをソリッド・ステートで置き
換えることである。両方の場合に、本発明は従来のEE
PROMセルよりも書込み速度が高速であるという大き
な利点を有している。さらに、電力が中断したときに、
データが浮遊ゲートのみに書き込まれるので、本発明の
メモリ・セルは従来のEEPROMセルよりも高い信頼
性を有している。本発明のコンパクトなセル構造によっ
て、高密度な不揮発性DRAMセルを実現できるように
なる。さらに、同一のコンパクトな1トランジスタ・セ
ルにDRAMとEEPROMの機能を組み合わせること
によって、本発明は両者が同一のデコーダを有するとい
う利点を備えることとなり、記憶コンデンサから浮遊ゲ
ートへの転送がすべてのセルに対して並列に行われるの
であるから、これも転送速度を改善するものである。さ
らに、記憶コンデンサから浮遊ゲートへの転送速度が1
0msec程度であるから、電力の中断が検出されたと
きに、簡単なコンデンサを短時間の電源バックアップと
して使用することができる。
【0035】本発明をその好ましい実施例に関して詳細
に図示説明したが、当分野の技術者には、形態及び細部
における上記及びその他の変更が本発明の精神及び範囲
を逸脱することなく実施できることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1トランジスタ不揮発性DRAMセル
の断面図である。
【図2】図1の1トランジスタ不揮発性DRAMセルの
回路図である。
【図3】本発明の1トランジスタ不揮発性DRAMセル
の他の実施例の断面図である。
【図4】本発明の1トランジスタ不揮発性DRAMセル
のアレイを有する本発明のメモリ・システムの説明図で
ある。
【図5】本発明の1トランジスタ不揮発性DRAMセル
の他の実施例の断面図である。
【図6】本発明の1トランジスタ不揮発性DRAMセル
の他の実施例の断面図である。
【図7】図1の不揮発性DRAMセルを製造する方法に
よる連続した段階での本発明の1トランジスタ不揮発性
DRAMセルの断面図である。
【図8】図1の不揮発性DRAMセルを製造する方法に
よる連続した段階での本発明の1トランジスタ不揮発性
DRAMセルの断面図である。
【図9】図1の不揮発性DRAMセルを製造する方法に
よる連続した段階での本発明の1トランジスタ不揮発性
DRAMセルの断面図である。
【符号の説明】
10 1トランジスタ不揮発性DRAMセル 12 制御ゲート 14 2層浮遊ゲート 16 n型基板 18 第1pドープ・ポリシリコン層 20 第2pドープ・ポリシリコン層 24 p+ソース拡散領域 26 接点 28 記憶コンデンサ 30 極板 32 p+ドレイン領域 36 転送トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チン・シアン・スー 中華民国300台湾省シン・チュー、中華 大学電気工学部(番地なし) (72)発明者 マシュー・ロバート・ワードマン アメリカ合衆国10541、ニューヨーク州 マホパック、シカモア・ロード 32 (72)発明者 ベイン・ソン・フー アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州 ヨークタウン・ハイツ、ブレンダー・レ ーン 750 (56)参考文献 特開 昭58−119667(JP,A) 特開 平2−7289(JP,A)

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のビット・ラインに接続されたビット
    ・ライン・ドライバ回路、複数のワード・ラインに接続
    されたワード・ライン・ドライバ回路及び上記ビット・
    ライン及び上記ワード・ラインの各交点に接続されたメ
    モリ・セルを有する不揮発性ダイナミック・ランダム・
    アクセス・メモリにおいて、 上記メモリ・セルは、 半導体基板内に形成された、ドレイン領域及び上記ビッ
    ト・ラインに接続されたソース領域と、 上記半導体基板上に形成された絶縁層と、 上記ソース領域及びドレイン領域の間のチャネル領域の
    上方で、上記絶縁層上に形成されそして上記ワード・ラ
    インに接続された制御電極と、 上記ドレイン領域を一方の電極とし、そして該ドレイン
    領域の上方で上記絶縁層内に形成されそして基準電位に
    接続された導電層を他方の電極とする記憶コンデンサ
    と、 上記チャネル領域及び上記制御電極の間で、上記絶縁層
    内に形成された浮遊ゲートとを有し、 該浮遊ゲートは、互いに接続された第1層及び第2層を
    有し、上記第1層は上記ドレイン領域の上方に配置さ
    れ、そして該第1層及び上記ドレイン領域との間の絶縁
    層の厚さは、上記ドレイン領域及び上記第1層の間で電
    子がトンネル通過できる厚さであり、そして上記第2層
    は上記チャネルの上方でそして上記第1層よりも上記半
    導体基板の表面から遠ざけられて配置され、 上記ワード・ライン・ドライバ回路及びビット・ライン
    ・ドライバ回路は、上記不揮発性ダイナミック・ランダ
    ム・アクセス・メモリに対する電力がオフになったこと
    に応答して、上記記憶コンデンサのドレイン領域の電位
    に応じて該ドレイン領域から上記第1層への電子のトン
    ネル通過を生じさせる印加電位を上記全ワード・ライン
    及びビット・ラインに印加して全てのメモリ・セルの記
    憶コンデンサのデータを上記第1層を介して上記浮遊ゲ
    ートにそれぞれ転送することを特徴とする上記不揮発性
    ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
  2. 【請求項2】上記記憶コンデンサの上記ドレイン領域の
    電位は上記基準電位に等しい第1電位若しくは上記基準
    電位と異なる第2電位を呈し、上記ドレイン領域が上記
    第2電位にあるときに上記印加電位が印加されると、上
    記トンネル通過が生じるように上記印加電位及び上記第
    2電位の値が選択されていることを特徴とする請求項1
    記載のメモリ。
  3. 【請求項3】上記ワード・ライン・ドライバ回路及びビ
    ット・ライン・ドライバ回路は、上記不揮発性ダイナミ
    ック・ランダム・アクセス・メモリに対する電力がオン
    に復帰したことに応答して、上記ビット・ラインに上記
    第2電位を印加すると共に上記第2電位にある浮遊ゲー
    トの下の上記チャネルを導通させる電位を上記ワード・
    ラインに印加して、上記記憶コンデンサのドレイン領域
    の電位を上記第2電位に変化させた後に、上記ビット・
    ライン及び上記ワード・ラインに、上記記憶コンデンサ
    の電位が表すデータを読み取る電位を印加して、上記デ
    ータをラッチに記憶し、そしてこの後に、上記ビット・
    ラインに上記第1電位を印加すると共に上記ワード・ラ
    インに上記トンネル通過を生じさせる電位を印加して上
    記浮遊ゲート及び上記記憶コンデンサの電位を上記第1
    電位に復帰させ、そしてこの後に、上記ラッチ内のデー
    タを上記記憶コンデンサに記憶させる電位を上記ビット
    ・ライン及び上記ワードラインに印加することを特徴と
    する請求項2記載の上記メモリ。
  4. 【請求項4】上記浮遊ゲートの第1層及び上記ドレイン
    領域の間の上記酸化物層の厚さは7nmであることを特
    徴とする請求項1記載のメモリ。
  5. 【請求項5】上記浮遊ゲートの第2層及び上記半導体基
    板の表面の間の上記酸化物層の厚さは14nmであるこ
    とを特徴とする請求項4記載のメモリ。
  6. 【請求項6】上記制御電極及び上記浮遊ゲートの第2層
    の間の上記酸化物層の厚さは7nmであることを特徴と
    する請求項5記載のメモリ。
  7. 【請求項7】半導体基板内に形成された、ドレイン領域
    及びソース領域と、 上記半導体基板上に形成された絶縁層と、 上記ソース領域及びドレイン領域の間のチャネル領域の
    上方で、上記絶縁層上に形成された制御電極と、 上記ドレイン領域を一方の電極とし、そして該ドレイン
    領域の上方で上記絶縁層内に形成されそして基準電位に
    接続された導電層を他方の電極とする記憶コンデンサ
    と、 上記チャネル領域及び上記制御電極の間で、上記絶縁層
    内に形成された浮遊ゲートと、 該浮遊ゲートは、互いに接続された第1層及び第2層を
    有し、上記第1層は上記ドレイン領域の上方に配置さ
    れ、そして該第1層及び上記ドレイン領域との間の絶縁
    層の厚さは、上記ドレイン領域及び上記第1層の間で電
    子がトンネル通過できる厚さであり、そして上記第2層
    は上記チャネルの上方でそして上記第1層よりも上記半
    導体基板の表面から遠ざけられて配置されており、 上記浮遊ゲートの第1層の上の上記絶縁層内に形成され
    た消去ゲートとを有する不揮発性ダイナミック・ランダ
    ム・アクセス・メモリ・セル。
  8. 【請求項8】上記消去ゲートは、上記第1層の上方で上
    記絶縁層内に形成された導電層を有し、該導電層及び上
    記第1層の間の上記絶縁層の厚さは、上記導電層及び上
    記第1層の間で電子がトンネル通過できる厚さであるこ
    とを特徴とする請求項7記載のメモリ・セル。
  9. 【請求項9】上記導電層及び上記第1層の間の上記絶縁
    層の厚さは、7nmであることを特徴とする請求項8記
    載のメモリ・セル。
  10. 【請求項10】上記消去ゲートは、上記第1層から電子
    を上記消去ゲートに注入するための、上記第1層の上に
    形成されたシリコン含有量の高い二酸化シリコン層、該
    シリコン含有量の高い二酸化シリコン層の上に形成され
    た二酸化シリコン層及び該二酸化シリコン層の上に形成
    された導電層を有することを特徴とする請求項7記載の
    メモリ・セル。
  11. 【請求項11】半導体基板内に形成された、ドレイン領
    域及びソース領域と、 上記半導体基板上に形成された絶縁層と、 上記ソース領域及びドレイン領域の間のチャネル領域の
    上方で、上記絶縁層上に形成された制御電極と、 上記ドレイン領域を一方の電極とし、そして該ドレイン
    領域の上方で上記絶縁層内に形成されそして基準電位に
    接続された導電層を他方の電極とする記憶コンデンサ
    と、 上記チャネル領域及び上記制御電極の間で、上記絶縁層
    内に形成された浮遊ゲートとを有し、 該浮遊ゲートは上記ドレイン領域の上にまで延長された
    延長部を有し、電荷を上記延長部と上記記憶コンデンサ
    のドレイン領域との間で転送するための、上記ドレイン
    領域の上に形成されたシリコン含有量の高い二酸化シリ
    コン層と、該シリコン含有量の高い二酸化シリコン層の
    上に形成された二酸化シリコン層と、該二酸化シリコン
    層の上に形成されたシリコン含有量の高い二酸化シリコ
    ン層とを有する不揮発性ダイナミック・ランダム・アク
    セス・メモリ・セル。
  12. 【請求項12】上記浮遊ゲートの延長部の上の上記絶縁
    層内に形成された消去ゲートとを有することを特徴とす
    る請求項11記載のメモリ・セル。
  13. 【請求項13】上記消去ゲートは、上記延長部の上方で
    上記絶縁層内に形成された導電層を有し、該導電層及び
    上記延長部の間の上記絶縁層の厚さは、上記導電層及び
    上記延長部の間で電子がトンネル通過できる厚さである
    ことを特徴とする請求項12記載のメモリ・セル。
  14. 【請求項14】上記消去ゲートは、上記延長部から電子
    を上記消去ゲートに注入するための、上記延長部の上に
    形成されたシリコン含有量の高い二酸化シリコン層、該
    シリコン含有量の高い二酸化シリコン層の上に形成され
    た二酸化シリコン層及び該二酸化シリコン層の上に形成
    された導電層を有することを特徴とする請求項12記載
    のメモリ・セル。
  15. 【請求項15】複数の行及び複数の列に配列された複数
    個の不揮発性ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
    リ・セルを有する不揮発性ダイナミック・ランダム・ア
    クセス・メモリ・アレイにおいて、 上記メモリ・セルは、 半導体基板内に形成された、ドレイン領域及びソース領
    域と、 上記半導体基板上に形成された絶縁層と、 上記ソース領域及びドレイン領域の間のチャネル領域の
    上方で、上記絶縁層上に形成された制御電極と、 上記ドレイン領域を一方の電極とし、そして該ドレイン
    領域の上方で上記絶縁層内に形成されそして基準電位に
    接続された導電層を他方の電極とする記憶コンデンサ
    と、 上記チャネル領域及び上記制御電極の間で、上記絶縁層
    内に形成された浮遊ゲートと、 該浮遊ゲートは、互いに接続された第1層及び第2層を
    有し、上記第1層は上記ドレイン領域の上方に配置さ
    れ、そして該第1層及び上記ドレイン領域との間の絶縁
    層の厚さは、上記ドレイン領域及び上記第1層の間で電
    子がトンネル通過できる厚さであり、そして上記第2層
    は上記チャネルの上方でそして上記第1層よりも上記半
    導体基板の表面から遠ざけられて配置されており、 上記浮遊ゲートの第1層の上の上記絶縁層内に形成され
    た消去ゲートとを有する不揮発性ダイナミック・ランダ
    ム・アクセス・メモリ・アレイ。
  16. 【請求項16】上記複数の行のそれぞれのメモリ・セル
    のソース領域に各々接続された複数のビット・ラインを
    有することを特徴とする請求項15記載のメモリ・アレ
    イ。
  17. 【請求項17】上記メモリ・セルの制御電極に接続され
    たワード・ラインを有することを特徴とする請求項16
    記載のメモリ・アレイ。
  18. 【請求項18】(a)第1導電型の半導体基板の表面に
    第2導電型の第1拡散領域及び第2拡散領域を形成する
    ステップと、 (b)上記半導体基板の表面上にトンネル酸化物層を付
    着するステップと、 (c)該トンネル酸化物層上に未ドープの第1ポリシリ
    コン層を付着し、第2導電型のドーパントを上記未ドー
    プの第1ポリシリコン層に注入するステップと、 (d)上記第2拡散領域の上側に、上記第1拡散領域に
    近い第1部分及び該第1部分から離隔した第2部分を形
    成するように上記第1ポリシリコン層を選択的に除去す
    るステップと、 (e)上記第1及び第2部分の上にそして上記トンネル
    酸化物層の露出部分の上に第1酸化物層を付着し、 (f)上記第1部分の上側の上記第1酸化物層に第1バ
    イアを形成して、上記第1部分の上側表面を露出し、 (g)未ドープの第2ポリシリコン層を上記第1酸化物
    層及び上記第1バイア内に付着し、上記第2導電型のド
    ーパントを上記第2ポリシリコン層に注入し、 (h)上記第1バイアを介して上記第1部分に接続し且
    つ上記第1拡散領域及び上記第2拡散領域の間のチャネ
    ル領域の上方に延びる第3部分を形成するように、上記
    第2ポリシリコン層を選択的に除去し、 (i)上記第3部分の上にそして上記第1酸化物層の露
    出部分の上に第2酸化物層を付着させるステップと、 (j)上記第1拡散領域の上の上記トンネル酸化物層、
    上記第1酸化物層及び第2酸化物層に第2バイアを形成
    し、そして上記第2部分の上の上記第1及び第2酸化物
    層に第3バイアを形成して、上記第1拡散領域の上側表
    面及び上記第2部分の上側表面をそれぞれ露出するステ
    ップと、 (k)上記第2及び第3バイア内及び上記第2酸化物層
    上に導電層を付着するステップと、 (l)上記第1拡散領域のコンタクト、上記第2部分の
    コンタクト及び上記チャネル領域の上側のゲート電極を
    形成するように上記導電層を選択的に除去するステップ
    とを含む不揮発性ダイナミック・ランダム・アクセス・
    メモリ・セルを形成する方法。
  19. 【請求項19】上記トンネル酸化物層の厚さは7nmで
    あり、上記第1酸化物層の厚さは7nmであり、そして
    上記第2酸化物層の厚さは、7nmであることを特徴と
    する請求項18記載の方法。
  20. 【請求項20】上記ステップ(h)が、上記第1バイア
    を介して上記第1部分に接続し且つ上記第1拡散領域及
    び上記第2拡散領域の間のチャネル領域の上方に延びる
    第3部分を形成し、そして、上記第3部分から離隔して
    上記第1部分の上方に配置された第4部分を形成するよ
    うに、上記第2ポリシリコン層を選択的に除去し、 上記ステップ(i)が、上記第3及び第4部分の上にそ
    して上記第1酸化物層の露出部分の上に第2酸化物層を
    形成し、 上記ステップ(j)が、上記第1拡散領域の上の上記ト
    ンネル酸化物層、上記第1酸化物層及び第2酸化物層に
    第2バイアを形成し、上記第2部分の上の上記第1及び
    第2酸化物層に第3バイアを形成し、そして、上記第4
    部分の上の上記第2酸化物層に第4バイアを形成して、
    上記第1拡散領域の上側表面、上記第2部分の上側表面
    及び上記第4部分の上側表面をそれぞれ露出し、 上記ステップ(k)が、上記第2、第3及び第4バイア
    内及び上記第2酸化物層上に導電層を付着するステップ
    と、 上記ステップ(l)が、上記第1拡散領域のコンタク
    ト、上記第2部分のコンタクト、上記第4部分のコンタ
    クト及び上記チャネル領域の上側のゲート電極を形成す
    るように上記導電層を選択的に除去することを特徴とす
    る請求項18記載の方法。
  21. 【請求項21】上記トンネル酸化物層及び上記第1酸化
    物層の厚さが7nmであることを特徴とする請求項20
    記載の方法。
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