JPH03101272A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は集積回路技術の分野に関するものである。更に
詳細には、本発明は、特に不揮発性メモリへの応用に適
した、絶縁体を通って電流を流すことのできる装置に関
するものである。

［従来の技術］ 現在の不揮発性メモリ装置は、記憶されるデータビット
を表わすために浮遊ゲート上へ蓄積電荷を供給するため
に、チャネルホット電子法あるいはトンネリング法を用
いている。浮遊ゲートを取り囲む絶縁体として最も普通
に用いられるものは二酸化シリコンである。ストレスが
加わると、フ７つ７−・／Ａ／トハイム（Ｆｏｗｌｅｒ
−Ｎｏｒｄｈｅｉｓ　）トンネリングを用いて一二酸・
化シリコン絶縁体障壁を通って電子がトンネルする。こ
れに関して次の文献を引用する。米国雑誌Ｊｏｕｒｎａ
ｌ　ｏｆ　ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓの１９６９年
１月発行の第４０巻第１号誌の第２７８頁から第２８３
頁に掲載のレンツリンガ−（Ｌｃｎｚｌｉｎｇｅｒ）と
スノウ（ｓｎｏｗ＞による［熱酸化Ｓ　ｉ　Ｏ２中への
ファウラー・ノルトハイムトンネリング（Ｆｏｗｌｅｒ
−Ｎｏｒｄｈｅｉｍ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇＩｎｔｏ　ｔ
ｈｅｒｍａｌｌｙ　ｇｒｏｗｎ　　Ｓ　ｉ　０２　）　
Ｊ　、別の方法として用いられているものはチャネルホ
ット電子注入である。チャネルホット電子注入では、ソ
ースとドレイン闇に高速度の電流を流す。この高速度の
ｉｔｉ？ｍによって、インパクトイオン化が起こり、高
エネルギーを有する自由電子が生成される。これら自由
電子の成る割合のものは、浮遊ゲート上のバイアスによ
って引かれて二酸化シリコン障壁を横切る。ファウラー
・ノルトハイムトンネリングの制限は、絶縁体両端間に
必要とされる高電界である。この高電界はトンネリング
と結びついて場合によっては絶縁体層の完全性を破壊し
、浮遊ゲートと基数との間の短絡を引き起こす。従って
、基板と浮遊ゲートとの１ｍの絶縁体両端間により低い
電界を印加した状態で動作する電子注入機構を利用でき
ることが望ましい。

他方、チャネルホット電子注入の注入効率は典型的には
１０−６以）である。この低い効率のために、プログラ
ムされるべき装置には大きいドレイン電流が供給されね
ばならない。通常この大きい主流はチップ上の電流容量
能力を越えており、このためこのＴｌｉ流供給のための
外部電源が必要とされる。これは重大な欠吃（と考えら
れている。従って、高い注入効率を有する注入機構を得
ることが望まれている。

［発明の要約１ ここに述べる本発明の実施例は、バンドからバンドへの
トンネリングで誘起される基板のホット電子注入を利用
するための方法と構造である。ここに述べる実施例にお
いて、浮遊ゲートトランジスタのチャネル領域は、基板
と同じドーピンク型であるＰ型に８濃度ドープされた領
域である。ゲートには高濃度にドープされたチャネルを
反転させるのに十分な電圧が与えられる。トランジスタ
のソースとドレインへは正の電圧が供給され、ゲート絶
縁体と基板との間の界面の反転電子を排除する。これに
より、バンドからバンドへのトンネリングを引起こす強
い空乏領域が形成される。反転電子の排除によってバン
ドからバンドへ誘起された正孔は、ゲート上の正の電荷
によって排斥される。これらの正孔はインパクトイオン
化によって更に電子正孔対を生成する。これらの電子の
成る部分のものはゲートと基板との闇の絶縁体によって
設けられたエネルギー障壁を乗り越えるのに十分なエネ
ルギーを持つ。このエネルギーとゲート上の電界とが結
びついて、基板からゲート中への電子の流れが生ずる。

本発明の２つの重要な特徴は、与えられた基数からゲー
トへの電流に対してゲート絶縁体両端間に供給１べき電
界が減少することと、ｎい注入効率とである。この電界
が最小化されるために、ファウラー・ノルトハイムトン
ネリングとチャネルホット電子注入とに関して、ゲート
絶縁体の寿命が最大化される。

［実施例］ 本発明は、図面を参照した好適実施例についての以下の
詳細な説明から最も良く理解されよう。

本発明のここに述べる実施例では、集積回路の壜板から
浮遊ゲート中への電子注入の新しい機構を採用している
。この過程は電子注入に関するバンドからバンドへ誘起
される基板と呼ばれる（以下では［バンドからバンドへ
の注入」と呼ぶ）。

従来のファウラー・ノルトハイムトンネリング注入にお
いては、ゲートへ印加される正の電圧Ｖ（Ｉ＋が第１図
に示されたようなバンドの曲がりを引き起こす。基板の
伝導帯とゲート酸化物の伝導帯との闇の厚さが距１濃度
ＤＦＮの時、ファウラー・ノルトハイムトンネリングが
発生する。これについては前記参考文献を参照されたい
。

本発明において、ゲート酸化物と基板との界面に蓄積す
る反転電子は浮遊ゲートセルの゛ソースとドレインへ印
加される正の電圧によって排除される。これによって反
転電位が消し去られ、ゲート酸化物と基板との界面にお
ける反転領域から電子が除去される。これにより基板は
強い空乏層となる。強い空乏層において、価電子帯から
伝導帯へ電子Ａがバンドからバンドへトンネルするとこ
ろでバンドからバンドへのトンネリングが発生する。

この電子Ａは正の電圧を印加されたソースまたはドレイ
ンを通って排除される。残った正孔Ａ′はゲートへ印加
された正の電位によってゲートから排斥される。この高
電圧によってインパクトイオン化が起こり、それにより
更に電子正孔対ＢとＢ′が生成される。電子Ｂは、ゲー
トへ与えられる電位と強いバンドの曲がりとによって、
ゲート酸化物の伝導帯へ達するに必要なエネルギーより
も大きいエネルギーを得る。このエネルギーを有する電
子はおよそ１００オングストロームの平均拡ｔｍｔ離を
持つ。従って、これらの電子のうちの成る数のものはゲ
ート酸化物を横切って、獲得したエネルギーレベルを失
なって半導体基板の通常の価電子帯と伝導帯へ落ら込む
前に、浮遊ゲート中へ到達する。

第３図は、バンドからバンドへのトンネリング現象を実
証するために用いられた実験構造の模式的側面断面図で
ある。基板１０はＰ型にドープされ、アースへつながれ
ている。基板１０中にＰ＋領域１２が形成され、単位平
方センチメートル当り約８Ｘ１０１７１ｎ子のドーピン
グレベルにドープされる。Ｐ＋領域１２のドーピングレ
ベルは基板１０のそれよりもすくなくとも１桁以上大き
い。

約１５０キロ電子ボルトのエネルギーと単位平方センチ
メートル当り約５Ｘ１０１５イオンのドーズで重い砒素
イオンをイオン注入することによって、Ｎ＋ソース及び
ドレイン領域１４が形成される。

よく知られた方法を用いて、約１５６オンダストしニー
ムの厚さのゲート酸化層１６が基板１０の熱酸化によっ
て形成される。ゲート１８は、ゲート酸化物１６の表面
上への多結晶シリコンの堆積と、このゲート酸化層１６
と多結晶シリコン［１８のＶ４層のパターン加工とによ
って形成される。ゲートは電圧Ｖ、へつながれ、ンー・
ス及びドレインは電圧■、へつながれる。

第４図は、ゲートへ印加される電圧ｖｇに対して、ドレ
イン電流とゲート電流を示すグラフである。この測定は
Ｖｄ−０とＶｄ−２ボルトについて得られた。これらの
曲線は、上に述べたドーピングレベル以上に、１５６す
ングストロームのゲート酸化物に対し約１０ボルトとい
う適切なしきい１ａｉｔｔ圧が加わった場合に、古典的
な）７ウラー・ノルドハイム関係をポしている。ドレイ
ン電圧がＯボルトで、雑Ｂ的リークを示すドレイン電流
が約１０ボルトのゲート電圧まで流れている。この後、
ファウラー・ノルトハイムトンネリングが発生し始め、
ドレインからゲートへのドレイン電流が立上り始める。

ドレイン電圧が２ボルトの場合も同様の傾向がみられる
が、フ戸ウラ−・ノルトハイムトンネリングが始まる前
のドレインリーク電流はより大きくなっており、またフ
ァウラー・ノルトハイムトンネリングを引き起こすため
の約１０ボルトのゲート酸化物電圧レベルを加えるため
に２ボルトのシフトが必要となっている。

第５図は、第３図のゲート電圧をドレイン電流とゲート
電流に対して模式的に示すグラフである。

これらの曲線は４ボルトと８ボルトの間のドレイン電圧
に対して得られた。これらの曲線はバンドからバンドへ
の基板ホット電子注入の特性を示す６例えば、Ｖｄ−４
ボルトで、約８ボルトｒＸ′Ｆでゲート電圧が約８ボル
トに達するまではリーク％ｉ流が流れ、そしてゲート電
流が流れ始める。

ゲート電圧が約８ボルトでドレイン電圧が４ボルトの場
合、ゲート酸化物両端の電圧効果は約４ボルトでこれは
ファウラー・ノルトハイムトンネリングに必要なしきい
値よりかなり小さい。ドレイン電流のゲート電圧に対す
る依存性とゲート電圧のか１限効果が与えられれば、バ
ンドからバンドへのトンネリングはドレインから基板へ
のリークの原因であり、またゲート電圧を引き起こす電
子の源であることが示される。この装置について実施さ
れた実験が示すことは、ドレイン電圧流より約２桁小さ
いゲート電流が得られるという゛ことである。

同様の特性は６ボルトと８ボ・ルトのドレイン電圧に対
しても見られる。このように、ゲート電圧とドレイン電
圧との電圧差、すなわちゲート酸化物両端間の電圧降下
がファウラー・ノルトハイムトンネリングに必要な電圧
よりずっと小さいことに注目されたい。

第６図は、第６図に示されるように、空乏龍障壁ライン
２０を含む第３図の構造の模式的側面図である。図示の
ように、十分大きい電圧がドレイン１４とゲート１８に
印加されると、空乏領域２０が発生する。ドレインへ印
加された正の電圧が、Ｐ＋領域１３とゲート酸化物１６
の間の表面境界から電子を引出すため、この境界に、強
いが反転にまで至らない空乏領域が生成される。

第７図は、１０ボルトという一定のゲート電圧に対する
、ドレイン電流及びゲート電流対ドレイン電圧の関係を
示すグラフである。第７図はバンドからバンドへのトン
ネリングがドレイン電圧によって容易に制御されること
、また約５ボルトのしきい値電圧に達した後は１０−９
アンペア台のよくわかったゲートｔｍのふるまいを与え
ること、を示している。

第８図は、バンドからバンドへ誘起される基板ホット電
子注入効果を示す第２の実験構造を示ず模式的側面図で
ある。６ボルトのドレイン電圧と０ボルトのトレイン電
圧の場合について実験が行われた。結果は第９図に示し
てあり、ゲート電圧に対してドレイン電圧とゲートｉ！
１％Ｅを描いである。

６ボルトでは、バンドからバンドへの注入は生じていな
い。０ボルトでは、ドレイン電流とゲート１１が同一で
あることから、ファウラー・ノルトハイムトンネリング
が発生していることがわかる。

ドレイン電圧が６ボルトの時は、約１１ボルトでゲート
へ電流が流れ始めることがわかる。この値は、Ｖ、−Ｏ
の曲線が示すように、ファウラー・ノルトハイムトンネ
リングのためにゲート酸化物両端間に必要な１８ボルト
よりもずりと低い電圧であることに注目されたい。

第１０図は、１９８７年のＩｎｔｅｒｎａ口ｏｎａｌｔ
ｔｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　Ｈｅｅｔｉｎｇの論
文集第７１８頁〜第７２１頁に発表されたチャン（Ｃｈ
ａｎ）等の論文ｒＭＯ８ＦＥＴスケーリングに及ぼすゲ
ート誘起ドレインリーク電流のＷｅ＠　（ＴＨｅ　ＩＩ
ＤａＣｔ　ｏｒＧａｔｅ−Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｄｒａｉｎ
　Ｌｅａｋａｇｅ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　ｏｎ　ＨＯ８ＦＥ
ＴＳｃａｌｉｎｏ　）　Ｊの第９図からとったグラフで
ある。

チャン等は小型ＭＯＳＦＥＴ内でのゲート誘起リーク機
構はドレインから基板へのバンドからバンドへのトンネ
リングによって引き起こされると結論した。第１０図は
ドレインの濃度に対して、１ミクロン当り０．１ピコア
ンペアのドレインリーク電流を引き起こすのに必要な電
圧をプロットしである。チャン等の研究が示すことは、
バンドからバンドへのトンネリング誘起のピークは単位
立法センナメートル当り約１０１８原子の濃度で現われ
、最適ドーピング濃度の範囲は単位立法センナ７ メートル当り８×１０　から２Ｘ１０１８原子であると
いうことである。このことは第１１図と第１２図に示す
データによって確認された。

第１１図では、第３図の構造が作成されており、Ｐ＋領
域１２は単位立方センチメートル当り８×７ １０　のドーピング濃度と、４×１０１８のドーピング
濃度とを有している。ゲート電圧を変化させ、またドレ
イン電圧は８ボルド一定に保たれている。

単位立方センナメートル当り８Ｘ１０１７原子のドーピ
ング濃度を持つ装置にくらべて、４Ｘ１０１８のドーピ
ング濃度を持つ装置については、わずかにより小さいゲ
ートＩｔＦＩｔを得るためにはより太きいドレイン電流
が必要であることが見出された。

このデータは第１２図へ１直されて、ゲふト電圧対ゲー
ト＊ｉとドレイン電流の比として示されている。ＰＩ域
のドーピングａ１１！が単位立方センチメートル当り４
×１０１８原子の場合にくらべて、８×１０１７原子の
ドーピング濃度の場合の方が、ドレイン電流当りより大
きいゲート電流が得られることに注目されたい。この現
象の説明づけは、この２つのドーピングレベルに対して
計情された表ＬＩｋｉ電位値によって行われる。４Ｘ１
０１８のＰ領域１２の高いドーピングレベルの場合は、
Ｐ領域１２はより高い伝導率レベルを持ち、従２てより
低い表面電位を持つことになる。このより低い表面電位
のために、バンドからバンドへのトンネリングで誘起さ
れるゲート酸化物障壁を横切る電子数が減少し、従って
ゲート電流が減少する。

第１３図は、バンドからバンドへの注入を用いた付記発
性メモリセルを示す模式的側面図である。

中間レベルの酸化物層４０を横切って浮遊ゲート３８へ
容土結合で高電圧を与える制御ライン４２上へ高電圧を
供給することによってホット電子注入が行われる。また
ドレイン領域３４上へ高電圧が与えられて、ゲート酸化
物３６を横切って基板３０から浮遊ゲート３８中へバン
ドからバンドへのトンネリング誘起の基板ホット電子注
入が発生する。次にドレイン３４上及び１１１　ＩＩゲ
ート４２上の電圧を下げて、制御ゲート４２上に与えた
約５ボルトの読出し電圧に応答してチャネル４４の伝導
率を検出することによってデータの読出しが行われる。

もし浮遊ゲート３８上に電荷が存在すると、５ボルトの
レベルはチャネル４４をターンオンせず、ドレイン３４
とソース３５との門が問いていることが検出される。も
し浮遊ゲート３８に電荷が存在していないと、チャネル
４４は導通し、ドレイン３４とソース３５との間の連続
性が検出される。この装置は、第１３図の構造の表面へ
紫外光を照射して、光子励起によって浮遊ゲート３８の
放電を起こすことで消去できる。

本発明のここに述べた実施例では、特定のドーピング型
のものが用いられたが、バンドからバンドへの誘起によ
る基板ホット電子注入は他のドーピングレベルであって
ちり能である。例えば、第１３図の構造のドーピング型
を逆にして、浮遊ゲート３８とドレイン３４上へ負の電
圧を供給することでもゲート３８中へ正孔の注入を得る
ことができるであろう。しかし、二酸化シリコンの価電
子帯とシリコンの１ｌｂｌＥ子帯との間のｇＩ壁がより
高くなるために、この正孔の注入は抵抗率のものとなり
、ゲート酸化物３６を破壊するおそれのある電圧を必要
とする。当業者にとって、他のドーピングレベル及び他
の構成が可能であることは、本明細書を読んだ後では容
易に理解されるであろう。

しかし、ここに述べた実施例は望ましい構造を与えるも
のである。更に、本発明のここに述べた実施例は本発明
の範囲を規定するものではない。本発明の範囲内にあっ
て他の実施例が可能であることは当業者には明らかであ
ろう。本発明は、特許請求の範囲によってのみ制限され
るものである。

以上の説明に関して更に以下の墳を開示する。

（１）　　絶縁体を通って荷電粒子を転送する方法であ
って、次の工程、 半導体払扱を基準電位に保つこと、ここに前記絶縁体は
前記半導体基板上に形成されている、前記絶縁体上に形
成された導体上へフィールド電位を供給すること、ここ
に前記絶縁体は前記基板と前記導体とを分離しており、
それによって前記絶縁体の両端間及び前記基板内に電界
を生じており、前記電界は前記基数中でバンドからバン
ドへのトンネリングを引き起こすに十分大きいものとな
っている、 前記基板内の拡散領域上ヘシンク電位を供給すること、
ここに＃Ｊ記拡散領域は前記基板の伝導型と逆の伝導型
を有し、前記シンクは前記バンドからバンドへのトンネ
リングによって前記絶縁体と前記基板との界面に生成さ
れた少数キャリアを除去するのに十分なだけ前記電界に
接近しており、それによって前記バンドからバンドへの
トンネリングによって発生した多数キャリアをインパク
トイオン化によって高エネルギーキャリア化し、すくな
くとも前記高エネルギーキャリアの−・部のものが前記
絶縁体を通って前記導体中へ達するのに十分なエネルギ
ーを得るようになっている、を含む方法。

（２）　　第１項の方法であって、前記基板が前記界面
において、単位立方センチメートル当り約８×７ １０　ないし２×１０１８原子のドーパント濃度にドー
プされているような、方法。

（３）第１項の方法であって、前記基板が結晶シリコン
を含むような、方法。

（４）　　第１項の方法であって、前記絶縁体が二酸化
シリコンであるような、方法。

（５）　　第１項の方法であって、前記電界が容量、性
結合を通して前記導体へ供給され、前記導体が絶縁性物
質によって取り囲まれているような、方法。

（６）　　装置であって、次のもの、 基板であって、前記基板が半導体物質を含み、また前記
基板が第１の伝導型を有している、基板、前記基板と逆
の伝導型を有し、前記基板中に形成されたドレイン領域
、 前記基板の表面上に、前記ドレイン領域の横に隣接して
形成された第１の絶縁層、 前記第１の絶縁層上に形成された導体、前記基板と同じ
伝導型を有し、前記基板のドーピング濃度よりもすくな
くとも１桁大きいドーピング濃度を有する、ドープされ
た領域、を含む装置。

（７）　　第６項の装置であって、前記ドープされた領
域が単位立方センナメートル当り約８Ｘ１０１７原子の
ドーパント濃度を有するような、装置。

（８）　　第６項の装置であって、前記基板が結晶シリ
コンを含むような、装置。

（９）　　第６項の１ｉｌｆｔであって更に、前記基板
中に形成されて、前記基板と逆の伝導型を有するドレイ
ン領域であって、前記絶縁層に横方向で隣接し、前記ソ
ース領域から間隔をおいて形成されたドレイン領域を含
むような、装置。

（１０）　　第６墳の装置であって、前記基板がＰ型伝
導型であるような、装置。

（１１）　　第６項の装置であって更に、前記導体の表
面上に形成された第２の絶縁層、前記第２の絶縁層上に
形成された制御ゲート、を含む、装置。

（１２）第６項の′ｌＡ置であって更に、前記基板中に
形成された第２のソース領域、前記第２のソース領域か
ら離されて、それとの間にチャネル領域を定義する第２
のドレイン領域、前記基板の表面上、前記チャネル領域
上に形成されたゲート絶縁層であって、前記第１の導電
層が前記ゲート絶縁層上に拡がっているような、ゲート
絶縁層、 前記第１の導電層の表面上に形成された中間レベルの絶
縁層、 前記中筒レベル絶縁層上に形成されたチャネル６１１１
ｍゲート、 を含む装置。

（１３）第１１項の装置であって更に、前記基板中に形
成された第２のソース領域、前記第２のソース領域から
離されて、それとの闇にチャネル領域を定ａする第２の
ドレイン領域、前記基板の表面上、前記チャネル領域、
前記第１の１！電層、および前記第２の絶縁層の上に形
成されたゲート絶縁層、を含み、 前記制御ゲートが前記ゲート絶縁層上に拡がって形成さ
れているような、 装置。

（１４）本発明の実施例は、バンドからバンドへのトン
ネリングによって誘起されるホット電子注入を利用する
ための方法と構造とである。以下に例示する実施例にお
いて、浮遊ゲートトランジスタのチャネル領域３２は、
基板３０と同じドーピング型であるＰ型の高濃度ドープ
領域３２である。

ゲート３８には、高濃度ドープされたチャネル３２を反
転させるに十分な電圧が与えられる。トランジスタのソ
ース３４とドレイン３４には正の電圧が供給されて、ゲ
ート絶縁体３６と基板３０との間の界面の反転電子を排
除する。これによって、バンドからバンドへのトンネリ
ングを起こす強い空乏領域が形成される。反転電子の除
去によって、バンドからバンドへ誘起された正孔は、ゲ
ート３８上の正のｉ！筒によって排斥される。これらの
正４゜ 孔はインパクトイオン化によって更に電子と正孔の対を
生ずる。この電子のうちの成る部分のものは、ゲート３
８と基板３ｏとの聞の絶縁体３６によってもたらされる
エネルギー障壁をのりこえるのに」分なエネルギーをも
つ。このエネルギーと、ゲート３８上の電界とが結びつ
いて、基板３ｏからゲート３８中への電子の流れが生ず
る。

本発明の重要な特徴は、与えられた基板からゲートへの
電流に対してゲート絶縁体３６両端間に与える電界の大
きさが減じることである。この電界が最小化されるため
、ファウラー・ノルドハイム（Ｆｏｗｌｅｒ−Ｎｏｒｄ
ｈｅｉｍ　）　トンネリングに則してゲート絶縁体の寿
命が最大化される。本発明の別の重要な特徴はチャネル
ホット電子注入にくらべてのより高い注入効率である。

この高い効率のために、大きい′４流を供給するために
必要とされた外８１ｓ電源が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はファウラー・ノルトハイムトンネリングが誘起
された時の、ゲートと基板との界面のバンド図である。 第２図は、バンドからバンドへのトンネリングで誘起さ
れたホット電子注入を説明する、ゲートと基板との界面
のバンド図である。 第３図は、バンドからバンドへ誘起された基板ホット電
子の注入の特性を決定するための実験装置の模式的側面
図である。 第４図は、第３図の構造中に誘起されたファウラー・ノ
ルトハイムトンネリングを示すグラフ図である。 第５図は、第３図の構造中における、バンドからバンド
へ誘起された基板ホット電子の注入を示すグラフ図であ
る。 第６図は、第３図の構造の模式的側面図であって、ソー
ス／ドレイン領域１４上へ印加された電圧によって誘起
される空冷領域を示す図。 第７図は、ドレイン電圧に対して、バンドからバンドへ
誘起されるＩｔ流をプロットしたグラフ図である。 第８図は、バンドからバンドへ誘起される基板ホット電
子の注入の電気的特性をしらべるために用いられた別の
実験用装置の模式的側面図である。 第９図は、バンドからバンドへ誘起される基板ホット電
子の注入とファウラー・ノルトハイムトンネリングの両
方を用いた、第８図の構造のトンネリングを示すグラフ
図である。 第１０図は、チャン等（本文中で引用）の文献の第９図
から引用したグラフで、バンドからバンドへのトンネリ
ングのための最適ドーピング濃度を示している図。 第１１図は、異なるドーピングレベルに対する、バンド
からバンドへ誘起される基板ホット電子注入の差を示す
グラフ図であって、ゲート電圧に対してドレイン及びゲ
ート’４ｍをプロットしである。 第１２図は、第３図の構造のＰ＋領域のドーピングレベ
ルを変えた場合について、ゲート電圧対ゲート電流とド
レイン？［ｉの比と計算によって求めた基数表面電位と
を示すグラフ図であって、単位立方センナメートル当り
８×１０１７原子の濃度について、より高い表面電位及
びより大きいゲートＮ流とドレイン電流の比が得られる
ことを示している図。 第１３図は、バンドからバンドへのトンネリング誘起基
板ホット電子注入を採用して、ＥＰＲＯＭとして機能す
る装置の模式的側面図である。 （参照番号） １０・・・基板、１２・・・ｐ　＋領域、１４・・・ソ
ース／ドレイン領域、１６・・・ゲート酸化層、１８・
・・ゲート、２０・・・空乏障壁ライン、３０・・・基
板、３２・・・チャネル、３４・・・ドレイン領域、３
５−・・ソース領域、３６・・・ゲート酸化物、３８・
・・浮遊ゲート、４０・・・酸化物層、４２・・・制御
ゲート、４４・・・チャネル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁体を通って荷電粒子を転送する方法であって
   、次の工程、 半導体基板を基準電位に保つこと、ここに前記絶縁体は
   前記半導体基板上に形成されている、前記絶縁体上に形
   成された導体上へフィールド電位を供給すること、ここ
   に前記絶縁体は前記基板と前記導体とを分離しており、
   それによって前記絶縁体の両端間及び前記基板内に電界
   を生じており、前記電界は前記基板中でバンドからバン
   ドへのトンネリングを引き起こすに十分大きいものとな
   っている、 前記基板内の拡散領域上へシンク電位を供給すること、
   ここに前記拡散領域は前記基板の伝導型と逆の伝導型を
   有し、前記シンクは前記バンドからバンドへのトンネリ
   ングによって前記絶縁体と前記基板との界面に生成され
   た少数キャリアを除去するのに十分なだけ前記電界に接
   近しており、それによって前記バンドからバンドへのト
   ンネリングによつて発生した多数キャリアをインパクト
   イオン化によつて高エネルギーキャリア化し、すくなく
   とも前記高エネルギーキャリアの一部のものが前記絶縁
   体を通って前記導体中へ達するのに十分なエネルギーを
   得るようになってる、 を含む、方法。
2. （２）装置であって、次のもの、 基板であって、前記基板が半導体物質を含み、また前記
   基板が第１の伝導型を有している、基板、前記基板と逆
   の伝導型を有し、前記基板中に形成されたドレイン領域
   、 前記基板の表面上に、前記ドレイン領域の横に隣接して
   形成された第１の絶縁層、 前記第１の絶縁層上に形成された導体、 前記基板と同じ伝導型を有し、前記基板のドーピング濃
   度よりもすくなくとも１桁大きいドーピング濃度を有す
   る、ドープされた領域、 を含む装置。