【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非易失 性随机存取存储器，特别涉及能够在标准的CMOS工艺工序内 安装于基板上的非易失性随机存取存储器，该非易失性随机存取存储器能够以电的方式改 写数据，并且既能够易失性地存储改写后的数据，且能够非易失性地存储改写后的数据。
技术介绍
能够以电的方式改写数据并能够非易失性地存储改写后的数据的非易失性半导 体存储装置，具有即使切断电源保存数据也不消失而被存储的特性，但是，因为一般在改写 次数、改写速度( IOm秒左右)方面存在限制，所以不适合于经常频繁地改写数据的用 途。作为该非易失性半导体存储装置，有EEPR0M(可电擦除程序的只读存储器)、闪速存储 器等。另一方面，能够以电的方式改写数据并能够易失性地存储改写后的数据的非易失性 半导体存储装置为，如果切断电源则存储数据消失，但是，改写次数没有限制，并且与非易 失性半导体存储装置相比数据改写非常快速(100η秒以下)。作为代表性的易失性半导体 存储装置，具有DRAM (动态随机存取存储器)、SRAM (静态随机存取存储器)等。于是，为了同时实现如下的两个方面，S卩，作为易失性半导体存储装置的优点的能 够高速地改写数据这一方面，以及在切断非易失性半导体存储装置的电源时也能够保持数 据这一方面，提案有一种非易失性随机存取存储器(NVRAM)(例如参照下述专利文献1、专 利文献2)，其在存储器单元级别统合了易失性半导体存储装置的存储器单元结构和非易失 性半导体存储装置的存储器单元结构。在专利文献1中，公开有一种非易失性动态随机存取存储器(NVDRAM)，其设置有 组合了 DRAM单元和EEPROM...
【技术保护点】
一种非易失性随机存取存储器，其具备能够存储１位数据的非易失性存储器单元，该非易失性随机存取存储器的特征在于：所述存储器单元单元具备第一ＭＩＳ晶体管和第二ＭＩＳ晶体管，其中，第一ＭＩＳ晶体管具有：电浮置状态的第一导电型的第一半导体层；在所述第一半导体层表面形成的由与所述第一导电型相反导电型的第二导电型的杂质扩散区域构成的第一漏极区域和第一源极区域；和在被所述第一漏极区域和所述第一源极区域夹着的所述第一半导体层表面的上方隔着第一栅极绝缘膜形成的第一栅极电极，第二ＭＩＳ晶体管具有：与所述第一半导体层绝缘的所述第一导电型的第二半导体层；在所述第二半导体层表面形成的由所述第二导电型的杂质区域构成的第二漏极区域和第二源极区域；和在被所述第二漏极区域和所述第二源极区域夹着的所述第二半导体层表面的上方隔着第二栅极绝缘膜形成的第二栅极电极，所述第一栅极电极与所述第二栅极电极相互电连接而构成电浮置状态的浮置栅极，在第一存储模式中，根据所述第一半导体层的电荷的多少来控制所述第一ＭＩＳ晶体管的阈值电压，能够易失性地存储１位数据，在第二存储模式中，根据所述浮置栅极的电荷的多少来控制所述第二ＭＩＳ晶体管的阈值电压...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-1-18 2008-009746一种非易失性随机存取存储器，其具备能够存储1位数据的非易失性存储器单元，该非易失性随机存取存储器的特征在于所述存储器单元单元具备第一MIS晶体管和第二MIS晶体管，其中，第一MIS晶体管具有电浮置状态的第一导电型的第一半导体层；在所述第一半导体层表面形成的由与所述第一导电型相反导电型的第二导电型的杂质扩散区域构成的第一漏极区域和第一源极区域；和在被所述第一漏极区域和所述第一源极区域夹着的所述第一半导体层表面的上方隔着第一栅极绝缘膜形成的第一栅极电极，第二MIS晶体管具有与所述第一半导体层绝缘的所述第一导电型的第二半导体层；在所述第二半导体层表面形成的由所述第二导电型的杂质区域构成的第二漏极区域和第二源极区域；和在被所述第二漏极区域和所述第二源极区域夹着的所述第二半导体层表面的上方隔着第二栅极绝缘膜形成的第二栅极电极，所述第一栅极电极与所述第二栅极电极相互电连接而构成电浮置状态的浮置栅极，在第一存储模式中，根据所述第一半导体层的电荷的多少来控制所述第一MIS晶体管的阈值电压，能够易失性地存储1位数据，在第二存储模式中，根据所述浮置栅极的电荷的多少来控制所述第二MIS晶体管的阈值电压，能够非易失性地存储1位数据。2.如权利要求1所述的非易失性随机存取存储器，其特征在于在所述第二半导体层的表面，具有用于向由所述第一导电型的杂质扩散区域构成的所 述第二半导体层供给电压的接触区域，所述接触区域与所述第二源极区域以成为相同电位的方式电连接。3.如权利要求1所述的非易失性随机存取存储器，其特征在于 具有用于改写所述第一存储模式下的存储状态的第一数据改写电路，所述第一数据改写电路，以所述第一源极区域为基准，在所述第一导电型为P型的情 况下向所述第一漏极区域施加正电压的第一写入电压，在所述第一导电型为N型的情况下 向所述第一漏极区域施加负电压的第一写入电压，并且，向所述第二漏极区域、所述第二源 极区域和所述第二半导体层中的至少1个施加与所述第一写入电压同极性的第二写入电 压，由此，通过所述第二漏极区域、所述第二源极区域和所述第二半导体层中的至少1个与 所述第二栅极间的静电电容耦合而控制所述第一栅极电极的电压，使得在所述第一漏极区 域附近产生碰撞离子，在所述第一导电型为P型的情况下在所述第一半导体层内存储正电 荷，在所述第一导电型为N型的情况下在所述第一半导体层内存储负电荷，成为第一存储 状态，并且，所述第一数据改写电路，以所述第一源极区域为基准，向所述第一漏极区域施加 与所述第一写入电压相反极性的第三写入电压，使所述第一漏极区域与所述第一半导体层 间的结为顺方向偏压状态，使存储在所述第一半导体层的电荷向所述第一漏极区域释放， 成为第二存储状态。4.如权利要求3所述的非易失性随机存取存储器，其特征在于 具有用于读出所述第一存储模式下的存储状态的第一数据读出电路，所述第一数据读出电路，以所述第一源极区域为基准，在所述第一导电型为P型的情 况下向所述第一漏极区域施加正电压的第一读出电压，在所述第一导电型为N型的情况下向所述第一漏极区域施加负电压的第一读出电压，并且，向所述第二漏极区域、所述第二源 极区域和所述第二半导体层中的至少1方施加与所述第一读出电压同极性的第二读出电 压，由此，通过所述第二漏极区域、所述第二源极区域和所述第二半导体层中的至少1方与 所述第二栅极间的静电电容耦合而控制所述第一栅极电极的电压，将根据所述第一半导体 层的电荷的多少来决定的所述第一 MIS晶体管的阈值电压的差作为所述第一漏极区域的 所述第一源极区域间的电流差检测出，由此判断所述第一存储模式下的存储状态为所述第 一存储状态和所述第二存储状态的哪一方。5.如权利要求3所述的非易失性随机存取存储器，其特征在于具有调用电路，该调用电路用于进行将所述第二存储模式的存储状态向所述第一存储 模式的存储状态转移的调用处理，所述调用电路，以所述第一漏极区域的所述第一源极区域为基准，在所述第一导电型 为P型的情况下施加正电压的第一调用电压，在所述第一导电型为N型的情况下施加负电 压的第一调用电压，并且，向所述第二漏极区域、所述第二源极区域和所述第二半导体层中 的至少1方施加与所述第一调用电压同极性的第二调用电压，由此，通过所述第二漏极区 域、所述第二源极区域和所述第二半导体层中的至少1方与所述第二栅极间的静电电容耦 合，控制所述第一栅极电极的电压，所述第一栅极电极的电压根据所述第二存储模式的存 储状态而变化，通过与此相应地控制所述第一漏极区域附近的碰撞离子的产生，将所述第 二存储模式的存储状态向由所述第一半导体层的电荷的多少决定的所述第一存储模式的 存储状态转移。6.如权利要求4所述的非易失性随机存取存储器，其特征在于具有调用电路，该调用电路用于进行将所述第二存储模式的存储状态向所述第一存储 模式的存储状态转移的调用处理，所述调用电路，以所述第一漏极区域的所述第一源极区域为基准，在所述第一导电型 为P型的情况下施加正电压的第一调用电压，在所述第一导电型为N型的情况下施加负电 压的第一调用电压，并且，向所述第二漏极区域、所述第二源极区域和所述第二半导体层中 的至少1方施加与所述第一调用电压同极性的第二调用电压，由此，通过所述第二漏极区 域、所述第二源极区域和所述第二半导体层中的至少1方与所述第二栅极间的静电电容耦 合而控制所述第一栅极电极的电压，所述第一栅极电极的电压根据所述第二...
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