Элемент памяти

Союз Советскик Ссщиайистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 881860(22) Заявлено 2 1,0380 (21) 2898370/18-24с присоединением заявки Но(51)М, Кл,С 11 С 11/40 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявит 54) ЭЛЕМЕНТ ПАМЯ 25 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в перепрограммируемых постоянных запоминающих устройствах.5Известен элемент памяти с двойным поликремниевым затвором, содержащий полупроводниковую подложку р"типа с концентрацией примеси 2-5 10 см-16 с высоколегированными областями второго типа проводимости, являющимися сток-нстоковыми областями. Между этими областями на поверхности подложки последовательно расположены, образуя многослойную структуру, первый ди" электрический слой, первый проводя щий слой, второй диэлектрический слой, второй проводящий слой, Первый проводящий слой полностью электрически изолирован и служит для накопления и хранения электрического заряда. Второй проводящий слоЯ играет роль управляющего затвора. Толщина подзатворного и межзатворного диэлектрических слоев 0,1 и 0,15 мкм соответственно 11 .Недостатком этого элемента памяти является низкая надежность, обусловленная необходимостью использования ультрафиолетового облучения для стирания информации. 30 Наиболее близким по технической сущности к изобретению является элемент памяти с тройной поликремниевой разводкой, содержащий кремниевую подложку первого типа проводимости, включающую легированные сток-истоковые области второго типа проводимости и четыре изолированных поликремниевых затвора. Первый управляющий затвор выполнен из первого слоя поликремния и изолирован от подложки слоем диэлектрика, Плавающий затвор выполнен из второго слоя поликремния, изолирован слоем диэлектрика от подложки и первого затвора и перекрывает по крайней мере часть первого управляющего затвора, Второй управляющий затвор изолирован слоем диэлектрика от подложки, первого управляющего и плавающего затворов и перекрывает по крайней мере часть плавающего затвора. Третий управляющий зат" вор изолирован слоем диэлектрика от подложки первого, второго управляющих и плавающего затворов и перекрывает по крайней мере часть плавающего затвора, причем второй и третий управляющие затворы выполнены из третьего слоя поликремния, Все затворы изолированы друг от друга и отподложки термическим окислом толщиной не менее О, 1 мкм 21,Недостатком этого элемента памятиявляется низкая надежность, обусловленная большим временем заряда плавающего затвора и высокими управляющими напряжениями,Цель изобретения - повышение надежности элемента памяти.Поставленная цель достигаетсятем,что в элементе памяти, содержащем подложку, выполненную из полупроводникового материала первого типа проводимости с двумя легированными областями второго типа проводимости, первый изолирующий слой, нанесенный частично на поверхность подложки с перекрытием первой легированной области, первый управляющий слойполикристаллического полупроводникового материала, нанесенный на первыйизолирующий слой, второй изолирующий слой, нанесенный частично на поверхность первого управляющего слояс перекрытием поверхности подложки,включая частично вторую легированнуюобласть, второй управляющий слой поликристаллического полупроводникового материала, нанесенный на второйизолирующий слой, третий изолирующийслой и нанесенный на него третий управляющий слой поликристаллическогополупроводникового материала, третийизолирующий слой нанесен частично навторую легированную область подложки, второй управляющий слой и частично на поверхность первого управляющего слоя.На чертеже представлено предлагаемое устройство.Элемент памяти содержит полупроводниковую подложку 1 р-типа с поверхностной концентрацией примеси5 10 -5 10 Ь см- с расположеннымив ней высоколегированными областямии-типа 2, являющимися областями истока и стока, На полупроводниковойподложке расположен первый слой поликрмния 3, изолированный от подложкн слоем диэлектрика 4. Диэлектрический слой 5 изолирует второй слойполикремния б от подложки 1 и первого слоя поликремния 3. Над вторымслоем поликремния б последовательнорасположены диэлектрический слой 7и третий слой поликремния 8, Диэлектрические слои 4, 5 и 7 имеют толщину 0,05 - 0,2 мкм. К первому 9 итретьему 14 слоям поликремния присое-динены электрические контакты 9 и 10.Эти слои являются соответственно первым и вторым управляющими затворами,Второй слой поликремния б полностьюэлектрически изолирован и являетсяплавающим затвором.При записи на управляющие затворы элемента памяти подают напряжение +20 В. На сток ячейки подают напряжение +15 В. Разогретые в канале45 50 55 60 65 ячейки до собтветствующей энергии электроны захватываются на плавающем затворе, повышая тем самым пороговое напряжение ячейки. В элементе памяти потенциал, подаваемый на второй управляющий затвор, полностью передается на плавающий, чем уменьшается напряжение записи ячейки памяти,При стирании информации напряжение +20 В подают на первый управляющий затвор, при этом на второй управляющий затвор, сток и исток эле" мента памяти подают нулевой потенциал. Все это напряжение прикладывается между плавающим и первым управляю. щим затворами. Электроны туннелируют с плавающего затвора и разряжают его, уменьшая пороговое напряжение ячейки. При этом возможна разрядка плавающего затвора дырками, т.е. образование встроенного канала в ячейке со стороны плавающего затвора. При считывании информации на сток первый и второй управляющие затворы ,подают потенциал +5 В. Если плавающий затвор заряжен электронами, то ток между стоком и истоком отсутствует, а если плавающий затвор не заряжен электронами или заряжен дырками, то в канале протекает ток,Закрытое состояние элемента памяти определяется либо отсутствием потенциала на стоке, либо нулевым потенциалом на первом управляющем затворе,Изобретение повышает надежность элемента памяти вследствие уменьшения времени зарядки плавающего затвора и снижения управляющих напряжений,формула изобретения Элемент памяти, содержащий подложку, выполненную из полупроводникового материала первого типа проводимости с двумя легированными областями второго типа проводимости, первый изолирующий слой, нанесенный частично на поверхность подложки с перекрытием первой легированной области, первый управляющий слой поликристаллического полупроводникового материала, нанесенный на первый изолирующий слой, второй изолирующий слой, нанесенный частично на поверхность первого управляющего слоя с перекрытием поверхности подложки, включая частично вторую легированную область, второй управляющий слой поликристаллического полупроводникового материала, нанесенный на второй изолирующий слои, третий изолирующий слой и нанесенный на него третий управляющий слой поликристаллического полупроводникового материала, о т л и ч а ю щ и й с я881860 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 93996657, кл. 29571, опублик. 1976,52. Патент США Р 4099196,кл. 357 -23, опублик. 1977 (прототип). В,Г Составител Техред З,Ф а едактор Л.Тюрин Заказ 9985/79 Тираж 648ВНИИПИ Государственного по делам изобретений035, Москва, Ж, Рауш ика 5 тентюф жгород, ул, Проектная,илиал П тем, что, с целью повышения надежности устройства, третий изолирующий слой нанесен частично на вторуюлегированную область подложки, второй управляющий слой и частично наповерхность первого управляющегослоя. нова Корректор М.Кос дписноетета СССРкрытийнаб д,