紫外线擦除型半导体存储装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可以通过紫外线擦除保存的数据的紫外线擦除型半导体存储装置。使构成存储单元的２个ＭＯＳＦＥＴ中一个的沟道宽度Ｗ↓［Ａ］比另一个的沟道宽度Ｗ↓［Ｂ］窄地形成。由此，在照射紫外线后的初始化状态中，具有沟道宽度Ｗ↓［Ａ］的ＭＯＳＦＥＴ的数据信号电流Ｉ↓［ＨＡ］变得比流过沟道宽度Ｗ↓［Ｂ］的ＭＯＳＦＥＴ的数据信号电流Ｉ↓［ＨＢ］小。由此，差动放大器的输出可根据成为Ｉ↓［ＨＡ］＜Ｉ↓［ＨＢ］的电流大小关系来确定，被定义为数值“０”。另一方面，在写入数据“１”时，将电荷注入沟道宽度Ｗ↓［Ａ］的ＭＯＳＦＥＴ的浮栅电极３６，提高阈值电压Ｖ↓［ｔ］，将ＭＯＳＦＥＴ置于截止状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够利用紫外线擦除所保存的数据的紫外线擦除型半导体存储装置。
技术介绍
在半导体存储装置中，有不仅可以电写入数据，还可通过将紫外线照射在保存数据的晶体管上，来擦除该数据的EPROM(ErasableProgrammable Read Only Memory)。通常，半导体存储器行列配置存储1位数据的存储单元，例如，分别通过由地址译码器指定行及列，从而相对于指定位置的存储单元，可以进行数据的写入动作及读出动作。例如，各存储单元的字线连接于Y地址译码器上，Y地址译码器将行选择信号施加在对应于输入的Y地址的字线上。另一方面，各存储单元的位线连接于X地址译码器上，X地址译码器将来自外部的数据输入到对应于输入的Y地址的字线中，或将来自该位线的数据传送到输出电路。在EPROM中，通过将电荷注入到介由栅极氧化膜配置在MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)的沟道上的浮栅电极等，来改变FET的阀值电压Vt。由于一旦注入的电荷被长期保持，则可以按照该Vt的不同来存储数据。另一方面，该电荷可以通过将紫外线照射在浮栅电极栅而放电，由此可以擦除数据。现有的EPROM是在每个存储单元中具备1个这种MOSFET，写入该存储单元的数据通过介由字线将选择信号施加到该MOSFET的栅电极(控制栅电极)上，从而作为对应于Vt的电流由位线读出。输出电路将读出的电流与规定的基准值进行比较，判定数据是“0”或“1”的哪一个。在此，向浮栅电极注入电荷是通过在连接于字线的控制栅电极和连接于位线的漏电极扩散层之间施加高电压，并将从漏电极流出的电荷作为高能量而进行的，由此，向浮栅电极注入与漏极的多个载流子相同的电荷。其结果，注入的电荷具有屏蔽控制栅电极波及沟道的电位变动的效果，被注入了电荷的状态下的MOSFET与没有注入的状态相比，Vt升高，由输出电路读出的数据信号电流相对减少。如上所述，将介由位线从存储党员读出的数据信号电流在输出电路中与规定的基准值进行比较的数据检测方式，需要将相对于数据信号电流的离散、变动等的界限值(margin)取得比较大。与此相对，考虑在各存储单元中具备2个能写入数据的上述MOSFET，通过注入电荷而使对应于写入该存储单元的数据所选择的任何一个MOSFET的Vt发生变化的构成。在该构成中，例如作为2个MOSFET具备Tr1、Tr2，针对数据值“1”仅对Tr1进行电荷注入，另一方面，针对数据值“0”仅对Tr2进行电荷注入。由此，任何一方的MOSFET将Vt设定得高，将另一方的Vt设定得低，流过各MOSFET的数据信号电流间的大小关系根据数据值进行切换。具有如果由差动放大器检测该大小关系的差异，则可以降低相对于上述各数据信号电流的离散、变动等的界限值的优点。但是，在照射紫外线、以擦除数据的状态、即初始状态下，因为2个MOSFET的Vt相同，故在差动放大器的输出中不能得到恒定的值。因此，出现难以判断数据是否已被擦除(或是否未使用)的不便。在此，如果构成存储单元的MOSFET是被应用于闪烁存储器、能电擦除·重写数据，则厂家能以使差动放大器的输出不会不确定的方式预先将初始化的数据写入后再出厂。然而，为了擦除EPROM数据，需要用紫外线照射，如果写入初始化数据，则用户难以将其重写并存储所希望的数据。因此，上述不便在紫外线擦除型半导体存储装置中成为本质问题。
技术实现思路
本专利技术解决该问题，其目的在于，在存储单元中具备2个MOSFET，由差动放大器检测这些数据信号电流差的紫外线擦除型半导体存储装置中，避免在初始状态下差动放大器的输出变为不定，使用户确认初始状态变得容易。本专利技术的紫外线擦除型半导体存储装置，其中具有具备以共同的选择信号选择的一对场效应型晶体管的存储单元；和根据从该一对晶体管各自取出的数据信号电流的相互大小关系，读取记录于上述存储单元中的1比特数据的差动放大器，其特征在于，上述一对晶体管在擦除了上述存储单元的上述数据的状态下，在相互的上述数据信号电流间具有规定的信号电流差。在本专利技术的存储装置中，具有如下构成存储单元所具备的一对晶体管根据是否将电荷注入到浮栅电极等，来设定该沟道电流(数据信号电流)不同的状态，另一方面，通过照射紫外线来进行注入电荷的放电等，数据信号电流被设为初始化状态。根据存储于存储单元的1位数据，在该成对的2个晶体管的数据信号电流中设定差异，通过由差动放大器检测该差异而读出数据。在本专利技术中，采用如下构成包含于各存储单元的一对晶体管，在任何一个晶体管都没有注入电荷的初始化状态下，使流过各晶体管的数据信号电流相互不同。其他本专利技术的紫外线擦除型半导体存储装置，其中具有具备由以共同的选择信号选择的第1晶体管和第2晶体管构成的一对晶体管的存储单元；和根据分别由上述第1晶体管和上述第2晶体管取出的数据信号电流相互的大小关系，读取记录于上述存储单元中的1比特的数据的差动放大器，其特征在于，上述第1晶体管在擦除了上述存储单元的上述数据的状态下，生成仅比上述第2晶体管大规定信号电流差的上述数据信号电流；根据写入上述存储单元的上述数据，将电荷注入浮栅电极，在注入该电荷的状态下，生成比上述第2晶体管小的上述数据信号电流。将成对的晶体管中、初始化状态的数据信号电流小的一方设为第2晶体管，将大的一方设为第1晶体管，将各自的数据信号设为IH2、IH1(IH1＞IH2)。而且，将第1晶体管电荷注入后的状态下的数据信号电流设为IL1。根据本专利技术，构成为IH1＞IH2＞IL1，即IH2成为IH1和＞IL1的中间水平。本专利技术的优选形态是一种紫外线擦除型半导体存储装置，其中上述一对晶体管具有互相不同的沟道宽度，根据该沟道宽度的不同产生上述信号电流差。本专利技术的其他优选形态是一种紫外线擦除型半导体存储装置，其中上述一对晶体管具有互相不同的沟道长度，根据该沟道长度的不同产生上述信号电流差。本专利技术的又一优选形态是一种紫外线擦除型半导体存储装置，其中上述一对晶体管在沟道和浮栅电极间具有厚度相互不同的绝缘膜，根据该绝缘膜的厚度不同而产生上述信号电流差。本专利技术的再一优选形态是一种紫外线擦除型半导体存储装置，其中上述一对晶体管使浮栅电极和施加上述选择信号的控制栅电极间的静电电容相互不同，根据该静电电容的差异而产生上述信号电流差。根据本专利技术，在初始化状态中，由于流过包含于各存储单元的2个晶体管的数据信号电流不同，故可避免差动放大器的输出不定。附图说明图1是作为本专利技术的实施方式的EPROM的概略电路构成图。图2是实施方式的EPROM的存储单元的概略平面图。图中2-存储单元，4-字线，6、8-位线，10-Y地址译码器，12-X地址译码器，14-差动放大器，20、22-MOSFET，24、26-电容器，30、32-活性区域，34、36-浮栅电极，38、40-控制栅电极，42-源极区域，44、46-漏极区域。具体实施例方式以下根据附图对本专利技术的实施方式(以下称实施方式)进行说明。图1是作为本专利技术的实施方式的EPROM的概略电路构成图。在此，例示出可存储256位数据的构成。对数据的每一位设置存储单元2，二维配置为16行16列。将8位地址的高位4位设为Y地址，将低位4位设为X地址，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外线擦除型半导体存储装置，其中具有：具备以共同的选择信号选择的一对场效应型晶体管的存储单元；和根据从该一对晶体管各自取出的数据信号电流的相互大小关系，读取记录于所述存储单元中的１比特数据的差动放大器，其特征在于，　 　所述一对晶体管在擦除了所述存储单元的所述数据的状态下，在相互的所述数据信号电流间具有规定的信号电流差。

【技术特征摘要】
JP 2004-2-25 2004-0503621.一种紫外线擦除型半导体存储装置，其中具有具备以共同的选择信号选择的一对场效应型晶体管的存储单元；和根据从该一对晶体管各自取出的数据信号电流的相互大小关系，读取记录于所述存储单元中的1比特数据的差动放大器，其特征在于，所述一对晶体管在擦除了所述存储单元的所述数据的状态下，在相互的所述数据信号电流间具有规定的信号电流差。2.一种紫外线擦除型半导体存储装置，其中具有具备由以共同的选择信号选择的第1晶体管和第2晶体管构成的一对晶体管的存储单元；和根据分别由所述第1晶体管和所述第2晶体管取出的数据信号电流相互的大小关系，读取记录于所述存储单元中的1比特的数据的差动放大器，其特征在于，所述第1晶体管，在擦除了所述存储单元的所述数据的状态下，生成仅比所述第2晶体管大规定信号电流差的所述数据信号电...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊谷幸久，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]