JPS62128557A - 半導体記憶装置とその書込み方法 - Google Patents

半導体記憶装置とその書込み方法

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JPS62128557A
JPS62128557A JP60268547A JP26854785A JPS62128557A JP S62128557 A JPS62128557 A JP S62128557A JP 60268547 A JP60268547 A JP 60268547A JP 26854785 A JP26854785 A JP 26854785A JP S62128557 A JPS62128557 A JP S62128557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bic
cell
insulating film
voltage
writing
Prior art date
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Pending
Application number
JP60268547A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Wada
邦彦 和田
Noriaki Sato
佐藤 典章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP60268547A priority Critical patent/JPS62128557A/ja
Priority to KR1019860007336A priority patent/KR900006155B1/ko
Priority to US06/902,675 priority patent/US4782466A/en
Priority to EP86112185A priority patent/EP0213638B1/en
Priority to DE8686112185T priority patent/DE3680050D1/de
Publication of JPS62128557A publication Critical patent/JPS62128557A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
    • G11C17/04Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using capacitive elements

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)

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】 〔概要〕 絶縁膜を破壊することにより書込みを行う半導体記憶装
置において、セルが非選択状態にあるときは絶縁膜に直
列に別の容量が形成されて書込みが行われない。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体記憶装置とその書込み方法に関するもの
で、さらに詳しく言えば、MOS FETと本出願人の
開発した旧Cセル(Breakdown of In5
u−Iator for ConducHon)とを組
み合せたもののマトリックス状配列からなるプログラム
可能な読出し専用メモIJ  (PI?OM)において
、選択的な害込みを可能にし、さらに破壊電圧が大なる
BIC絶縁+1Aに対しても書込みが行いうるような記
憶装置とその書込み方法に関するものである。
〔従来の技術〕
本出願人は第6図の断面図に示されるBICセルを開発
したものであり、同図において、11はP型シリコン基
板、12はシリコン基板表面に形成されたN+型拡散領
域、13はシリコン基板11上に設けられた例えば燐・
シリケート・ガラスの絶縁膜(PSG IIA) 、1
4はPSG膜13に形成されたコンタクトホール上に形
成された絶縁膜、15は例えばアルミニウム(i)の電
極配線である。
i配線15に電圧を印加したときの第6図の素子の等価
回路は第7図に示され、絶縁膜14が非破壊状態のとき
図示の回路は非導通である。絶縁膜14の絶縁破壊があ
ると第6図の等価回路は第8図に示す如く絶縁膜の抵抗
Rをもった導通状態になる。(図中の選択セルに相当す
る)そこで、非導通を0.導通を1とすると、1を書き
込みたいときにはパルスを加えて絶縁膜14を破壊し導
通状態にすればよい。このようなセルをXY方向にマト
リックス状に配置すると、書き込んだセルはl、書き込
まないセルはOとなるので、前記したマトリックス状の
セルはプログラム可能な読出し専用メモリ (FROM
)となり、FROMを読み取るときは絶縁膜に電圧を印
加すると、電流が流れるセルは1、電流が流れないセル
は0であるので、検出回路にかけ電位を増幅して読み取
ることができる。
または、冗長回路において、Aの回路に欠陥がありそれ
をBの回路に切り換えたいとき、第3図の素子を用いそ
の絶縁膜を破壊し導通状態にしてA回路から8回路への
切換えを行うことができるので、第3図の素子は単独で
切換え素子(スイッチングデバイス)として働く。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記した絶縁膜の電気的破壊を利用して書込みを行うB
ICセルから構成されるセルアレイ (配列)に書込み
を行うには、選択したセルのみに書込みを行う必要があ
る。従来は、セルの電極に加わる電圧をON、 OFF
 L、W込みを行っていた。すなわち、選択されたセル
のみに破壊電圧以上の電圧を加え、非選択セルには電圧
を印加しないようにしていた。
従来の書込みを第7図を参照して説明すると、前記した
セルアレイにおいて、MOS FET Ql、 02.
110.をBIC−t=ルBIc1. BIC2,、、
、、ニ直列に接続する。このときBICセルは絶縁膜で
構成されているものであるから、等価回路にはCとして
表すことができる。この組合せにおいては、MOS F
ETの一方をBICセルの電極にまた他方はビットライ
ン(Blt Line)に、さらにMOS PETのゲ
ートはワードライン(Word Line )につなぐ
。ここで1つのワードラインと1つのビットライン(第
7図にW。
LとB、Lを付して示す)を選択しワードラインにゲー
ト電圧を印加するとMOS FET Q2はONになる
ここでビットラインにパルスで書込み電圧を印加すると
、BICセルセルC2に書込み電圧が加わり、BICセ
ルの絶縁膜を絶縁破壊し、BICセルの絶縁状態が導通
状態になり、これで書込みがなされる。
同じビットライン上にある選択されないMOS FET
01とBICセルセルC1には書込みがなされてはいけ
ないから、これらにつながるワードラインには電圧を印
加しないで、MOS FET QlはOFF状態にある
すなわち、ピントラインに電圧が加えられてもBIGセ
ル旧CIには電圧が加わらない。この状態は第8図に示
される。
邦び第7図を参照すると、BICセルの絶縁破壊電圧は
MOS FETを介在して加えられるので、ビットライ
ンにあまりに大なる電圧を加えることはできない。BI
Cセルの破壊電圧がMOS FETが耐えうる電圧より
も大なる電圧であれば、BICセルの絶縁破壊を発生さ
せようとするとMOS FETが破壊される。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、BI
Cセルを用いたセルアレイに対し選択的な書込みが行な
えると同時に、破壊電圧が大なるBIC絶縁膜に対して
も書込みが行なえる方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明実施例の断面図、第2図は本発明のFR
OMセルの等価回路図である。
本発明においては、8ICセルが非選択の場合、BIG
絶縁膜と直列にBIC絶縁膜容量よりも十分小さな別の
容量を形成する。
〔作用〕
上記した方法は第3図に示され、この方式によりBIC
セルの電極に破壊電圧以上の電圧が加わっても、この電
圧はBIC絶縁膜と外部容量との間で分割される。従っ
て、実効的にBIC絶縁膜に加わる電圧は破壊電圧以下
となり破壊は発生しない。
一方、BICセルが選択された場合には、破壊電圧がそ
のままBIC絶縁膜に印加され破壊が生じる。
このように本発明においては、BICセル電極に破壊電
圧以上の電圧が印加されても、非選択のセルの絶縁膜は
破壊されず、選択セルの絶縁膜のみが破壊される。かく
して、この方式はBIC絶縁膜の破壊電圧が大きくても
選択書込みを可能にする。
(実施例〕 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
本発明の方法においては、BICセルの接続方法を従来
例と異なったものとする。第1図と第2図を参照すると
、BICセルをMOS FETのドレインのコンタクト
部に付加する。なお、第1図において、16はソース、
17はポリシリコンゲート (ワードラインにつながる
)、18はA2電極、I9はフィールド酸化膜でB電極
18はアースされるものであり、電極配線15はビット
ラインにつながる。
書込みにおいては、第2図にW、  Lで示すワードラ
インを選択し、MOS FET Q2をONにする。そ
こに、B、Lで示すビットラインの電圧の印加すると導
通状態になり、BICセルセルC2には直接に電圧が加
わるのでBICセルが破壊されて書込みがなされる。
非選択BICセルBICIにおいては、ビ・ノドライン
に電圧が印加されても、ワードラインが選択されていな
いのでMOS PET QlのゲートはO1’Fになっ
ているので、ソース、ドレイン間に電流は流れない。
ドレインにはビットラインの電圧が印加され、逆バイア
スがかかった状態になり、ドレイン拡散領域に空乏層が
拡がり、空乏層は1つのキャパシタンスと考えてよいか
ら、BICセルの絶縁膜の容量と空乏層の容量とが直列
につながった状態になる。
第4図は、BIC絶縁膜の容量Goと空乏層の容量C1
を示す図で、BIC絶縁膜にはVo、ドレイン領域には
■1の電圧が印加されている。このとき、 Vo /V1=C1/Co =0.0IXS1/So 
、、(1)ただし、Slはドレイン空乏層面積、Soは
BIC絶縁膜面積で、0.01は絶縁膜の比誘電率その
他の特性定数から計算して得られた数値である。
上記(1)式から理解されることは、SlとSoとはほ
ぼ等しいのでVoはvlのほぼ1/ 100であり、B
IC絶縁膜にはほんの僅かしか電圧がかからない(はと
んどかからないと言ってもよい)ので、BIC絶縁膜は
破壊しない。すなわち、選択されたBICセルのみ確実
に書込みがなされ、選択されないBICセルには確実に
書込みがなされないものである。
上記した構造のFROMセルに書込みを行った後のセル
抵抗分布を実測した結果は第5図に示され、同図(a)
はプレプログラムされたセル、(blは選択されたセル
、tc+は選択されないセルを示し、横軸は実際のセル
抵抗を1/Gm(Ω)でとり、縦軸は抵抗分布の%を示
す。同図(b)は、選択された旧Cセル絶縁膜が破壊さ
れ、低抵抗になったことを、また(C)は選択されない
BICセル絶縁膜は破壊されず同図(a)と同様に高抵
抗をもつことを示す。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように本発明によれば、BICセルを用
いたセルアレイにおいて選択的な書込みが行なえると同
時に、破壊電圧が大なるBIC絶縁ipに対しても書込
みが行われ、選択された旧Cセルには確実に書込みがな
される一方で、選択されないセルには書込みがなされな
いことが保障される効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の断面図、 第2図は本発明のPI?OMセルの回路図、第3図は本
発明による書込み方法を示す図、第4図はBIC絶縁膜
と空乏層の容量を示す図、第5図(ill 、 (bl
 、 (C)はPROMセ/I/の抵抗分布を示す線図
、 第6図は旧Cセル断面図、 第7図は従来例回路図、 第8図は従来例の書込み方法を示す図である。 第1図と第7図において、 11はP型シリコン基板、 12はN+型領領域ドレイン)、 13はPSG膜、 14はBIC絶縁膜、 15は電極配線、 16はソース、 17はポリシリコンゲート、 18はへl@極配線、 19はフィールド酸化膜である。 木捲F@のPROMヒル回路図 第2図 本発明1;よ3省込みろ耘^図 第3図 E3IC会tt1に順上安乏A /l 5?4乞〒T図
第4図 BICt−IL1mi6m 第6図 連条イダツ回$12\ 第7図 4芝采イクjfI書Q、み5選の図 第8図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁膜の絶縁破壊により電気的導通をとるセルと
    MOSFETとの組合せにかかるプログラム可能な読出
    し専用メモリアレイにおいて、 前記セルはMOSFETのドレイン(12)のビットラ
    インにつながる電極配線(15)とコンタクトし、MO
    SFETのゲート(17)はワードラインに接続されそ
    のソース(16)は接地されてなり、ワードラインとビ
    ットラインの選択により書込みをなす構成としたことを
    特徴とする半導体記憶装置。
  2. (2)絶縁膜の絶縁破壊により電気的導通をとるセルの
    絶縁膜(14)と直列に、当該絶縁膜(14)の容量(
    C_0)より小なる別のドレイン空乏層容量(C_1)
    を、ドレイン領域(12)に逆バイアスを印加して形成
    することを特徴とする半導体装置の書込み方法。
JP60268547A 1985-09-04 1985-11-29 半導体記憶装置とその書込み方法 Pending JPS62128557A (ja)

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JP60268547A JPS62128557A (ja) 1985-11-29 1985-11-29 半導体記憶装置とその書込み方法
KR1019860007336A KR900006155B1 (ko) 1985-09-04 1986-09-02 프로그래머블 반도체 리드 온리 메모리 장치
US06/902,675 US4782466A (en) 1985-09-04 1986-09-02 Programmable semiconductor read only memory device
EP86112185A EP0213638B1 (en) 1985-09-04 1986-09-03 Programmable semiconductor read only memory device
DE8686112185T DE3680050D1 (de) 1985-09-04 1986-09-03 Programmierbare halbleiterfestwertspeicheranordnung.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02153566A (ja) * 1988-04-04 1990-06-13 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
JPH06120440A (ja) * 1992-09-09 1994-04-28 Micron Technol Inc それぞれアンチ・ヒューズ素子を通じて基準電圧線に接続されたメモリー・セルigfetを有するワン・タイム電圧プログラマブル・リード・オンリー・メモリー・アレイ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5691466A (en) * 1979-12-25 1981-07-24 Fujitsu Ltd Selective writing possible semiconductor element

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