книги / Элементы свербольших интегральных схем

Рис. 3.24. Зависимость пороговых напряжений для стертого (/) и запрограммированного (2) состояний

что на 5 В ниже, чем для МНОП-структур. С ростом числа циклов программирования пороговые напряжения транзистора изменяются (рис. 3.24) так, что при большом числе циклов разность менаду ни­ ми уменьшается. Допустимое число циклов так же, как и для МНОП-структур, порядка 105.

При считывании необходимо подавать небольшое положитель­ ное напряжение (2... 3 В) на шину ХПр и импульс выборки на ши­ ну Хсч, отпирающий транзистор VT1; процесс считывания протека­ ет так же, как и в элементе с МНОП-транзистором. Для того что­ бы при многократном считывании не происходило потери инфор­ мации, туннельный ток при считывании должен быть на 10... 12 порядков меньше, чем при программировании [71]. Это достига­ ется, если напряжение между затвором и стоком транзистора VT1 меньше по крайней мере на 10 В, чем при программировании. Для обеспечения возможности неограниченного числа циклов счи­ тывания это напряжение надо делать минимально возможным. Высокие напряжения, необходимые в режимах программирова­ ния — стирания, могут быть снижены на несколько вольт (до 17 В [62]), если окисел между затвором заменить на нитрид крем­ ния. Это увеличивает емкость между затворами и напряжение между плавающим затвором и стоком. Снижение напряжений (на 25%) достигается также при замене тонкого туннельного окисла на окиснонитридный диэлектрик [63], так как уменьшается высо­ та потенциального барьера, под которым туннелируют электроны. Окиснонитридный диэлектрик имеет больше напряжение пробоя; достигается также меньшая скорость захвата электронов на ло­ вушки, что дает повышение времени хранения.

.Площадь элемента составляет около 50 ...70 литографических квадратов; довольно большая площадь обусловлена большой про­ тяженностью затворов транзистора VT1, в частности, участка L" над областью стока, а также большим числом шин. Глубина зале­ гания р-п переходов транзистора для исключения лавинного про­ боя при программировании должна быть не менее 1 мкм. Для предотвращения прокола и снижения предпорогового тока при программировании длина канала транзистора VT1 должна быть достаточно большой. .При напряжении 20 В прокол канала про­ исходит, если его длина составляет 2 мкм (при концентрации примесей в подложке 1016 см-3 и нулевом напряжении на подлож­ ке). Однако даже для большей длины при таких напряжениях достигает значительной величины предпороговый ток, который мо­ жет оказаться больше туннельного тока программирования. По­

38