Элемент памяти

(21) (22) (46) (72) (53) ТИ, содержащий авающим и упра т л и ч а с цел ски ма енсатор, з инены соот затвором и псз",1974 2 В 56о ССС1975.18,око 5 СОЮЗ СОВЕТСКИХсюииапюесникРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3470576/18-2406.07.8107.04.84. Бюл, У 13А.С. Свердлов и Б.М, С621.327.6(088.8)1, нБо 1 Ы-Бсае Е 1 есВ 17, р. 517.Авторское свидетельст327, кл. С 11 С 17/00,(54) (57) ЭЛЕМЕНТ ПАМЯМДП-транзистор 11 сляющим затворами, ощ и й с я тем, чточения времени хранеон содержит МДП-конди сток которого соедственно с плавающимМДП-транзистора.1 О 84Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к элементам памяти для постоянных запоминающих устройств, и может быть использовано при проектировании репрограм 5мируемых постоянных запоминающихустройств (РПЗУ),Известны ячейки памяти для репрограммируемых постоянных запоминающих устройств, которые построены на)Ооснове запоминающего ИДП-транзисторас плавающим затвором. В этих ячейкахпамяти плавающий затвор заряжаетсяв результате лавинной инжекции электронов из пробитого р-п-перехода стс 15ка. Процесс записи инФормации в значительной степени определяется потенциалом плавающего затвора 1 3.Известна ячейка памяти, в которуюс целью повышения потенциала плаваю 20щего затвора введен конденсатор,включенный между затвором и стокомзапоминающего транзистора с плавающим затвором, и на основе которой может быть построен матричный нако 25питель РПЗУ Г 2 3.Недостатком накопителей на основетаких я.-:;.:.Ок памяти является необходимость включения в каждой ячейкепамяти последовательно с запоминающим транзистором дополнительного30управляющего ключевого ЩП-транзистора, что увеличивает размеры накопителя,Кроме того, такие приборы эФФектно Функционируют лишь нри использованин в качестве элемента памятир-канального ИДП-транзистора В п-ка-.нальном транзисторе осуществить зарядплавающего затвора пробоем пф - р-перехода стока крайне трудно. 40Наиболее близким к изобретениюло технической сущности и достигае"мому результяту является ячейка памяти, представляющая собой и-канальный ЫДП-транзистор с плавающим иуправляющим зятвсрями,При выборке сднсгс из элементовпамяти пдается напряжение на Од:-,у .ядресньц;, . Од-.уа рязтяг 1 щ д; ши н,т.е, н". затвор и с.ск выбраннс,О и 50запоминающего транзистора. В резул.:;.тате чего сора: уется канал,. в ксгсрсмэлектроны приобретают большую энергиюразогреваются Происходит инжекпиягорячих электронов из кяняля в под затворный диэлектрик и затем их дрейФпод действием электрического поля всторону плавающего затвора. Таким об" 893разом, плавающий затвор заряжается отрицательно по отношению к Остальным электродам ЩП-транзистора, т.е.происходит запись инФормации.ЭФФективность записи величинасдвига порогового напряжения Йз-за заряда затвора, скорость заряда) определяется в значительной степени величиной положительнсгс напряжения наплавающем затворе, возникающего при подаче напряжений на управляющий затвор и сток выбранного элемента памяти. Это напряжение определяется всвою очередь, напряжениями на управляющем затворе и стоке и межэлектрсдными емкостями 33,Недостаток известного устройства заключается в сравнительно невысокой эФФективности записи из-за срявнительно невысокого напряжения на плавающем затворе запоминающего транзистора при выборке элемента памяти,что ограничивает время хранения инФормации,Для увеличения этого няпряжечияувеличивают емкость между управляющим и плавающим затворамн путем либоувеличения размеров плавающего затвора так называемые зякрьткл плавающего затвор 4, либо уменьшением толщины межзатвсрного диэлектрика.Однако обя эти пути практически труд"но реализуемы, Включение дополнительного ксндегсаторя между плавающим затвором и стОХОм не мОжет быть ДсстатсчО зш" Фективным из-за необходимости Ограничения емкости такого конденсаторадля н"ключения пярязчтчег, ФФкта связанного с открыванием полувыбрянных пс стоку :лементсв памяти, чтоухудшает ряООту яксителя ня такомэлементе памяти в реальной схемеРПЗУ ПЕЛЬ ИЗОНГЕ"- И,: - УВ.-Л-чз ИЕЯреме ни хране -":ия и-".Ф" .яы.": лемувеличения сдвига пор= .с-.;ого =. и -:жения ячеек памяти при пер ходе изсостояния "Логическая " : с в :тс:чиюЛогический О".Псставт няя цель,с т.гяе Г; тем,что элемент памяти, сед-.,;=;.;.Пранзистор с плавающи 1.:. и" вля,мимзатворами, дополнительн-, ;О-,,Жи;ЩП-конденсатор, затвор и :;тек: в ,стс -рого соединены ссстветс .: в ,=.н,-:.,вяюпЬИМ затвором и сл с с . ДГСоставительТехред С,Неце Редактор С. Саенко Корректор А. Ильин Заказ 2024/49 Тираж 575 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1084На чертеже представлена ячейка памяти.В пересечении адресных 1 и разрядных 2 шин содержится запоминающий МДП-транзистор 2 с плавающим и управ-ляющим затворами и МДП-конденсатор 4. Затвор МДП-конденсатора 4 соединен с плавающим затвором, а его сток соединен со стоком транзистора 3.МДП-конденсатор или бикап (Ьпагу 1 О сарас 1 Сапсе) представляет собой конденсатор со структурой МДП, у которого одной обкладкой является затвор, а второй - инверсионный слой на поверхности полупроводника, соединенный 15 с диффузионной областью (сток бикапа).Если напряжение на затворе бикапа меньше порогового напряжения МДП структуры, инверсионный слой не образует ся, и емкость бикапа пренебрежимо мала, При возрастании напряжения на затворе до уровня выше порогового образуется инверсионный слой и емкость бикапа резко возрастает. 25Ячейка работает следующим образом.При записи информации на управляющий затвор и сток транзистора 3 ячейки памяти подаются напряжения от соответствующих схем РПЗУ (при этом напряжение истока обычно равно нулю). Плавающий затвор в этих условиях приобретает определенный потенциал, величина которого определяется, в частности, напряжением управляюще 35 го затвора и межэлектроными емкостями. Этот потенцила значительно превышает пороговое напряжение бикапа, что приводит к возрастанию его емкости. В результате этого возникает дополнительная емкостная связь стока транзистора 3 с его плавающим затвором, увеличивающая потенциал последнего. Благодаря этому дополнительному возрастанию напряжение на плавающем затворе может достигнуть величины, практически недостижимой 893 4с помощью только межэлектроныхемкостей транзистора 3,В режиме полувыборки по стоку(когда напряжение присутствует только на разрядной шине и отсутствуетна соответствующей адресной шике)емкостьбикапа очень мала, поэтомунапряжение стока практически не передается на плавающий затвор, что исключает открывание полувыбранныхпо стокам элементов памяти соответствующей строки.В предлагаемом элементе памяти,таким образом, без увеличения напряжения на электродах, запоминающеготранзистора может быть получено существенно более высокое напряжение наплавающем затворе, чем в известномэлементе памяти.Кроме того он дает более эффективную запись информации.Напряжение на плавающем затвореэлементе памяти в известном устройстве при напряжениях на управляющемзатворе и стоке запоминающего транзистора, соответственно, 25 и 16 В,составляет 13,9 В.Включение бикапа, емкость которогоравна емкости между плавающим затвором и каналом запоминающего МДП-транзистора, позволяет увеличить это напряжение до 17,3 В.Изготоьление такого устройствасредствами интегральной технологииувеличивает площадь матричного накопителя памяти приблизительно на 107.однако при этом достигается увеличение сдвига порогового напряженияэлемента памяти в результате записиинформации почти в 1,4 раза (с 12,4до 17 В), что характеризует болееэффективную запись информации иобеспечивает большее время хранения,Изобретение позволяет повыситьнадежность вычислительных устройствза счет повышения надежности хранения информации в РПЗУ,