Накопитель для запоминающего устройства с зарядовой связью

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ц 649О4 1

Сеюз Советскла

СОцф1эллстнчбслФФ й

Реслубпни (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 26.09.77 (21) 2530353/18-24 с присоединением заявки K— (23) Приоритет—

Опубликовано 25.02.79, Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 2502,79 (; 11 С 19/28, G 11 С 17/00

Государстаениый комитет

СССР оо деМам изобретеннй н открытий (53) УДК 681.327. . 67 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.В.Ракитий (73) Заявитель (54) НАКОПИТЕЛЬ ДЛЯ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОИСТВА

С ЗАРЯДОВОЯ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в запоминающих устройствах (ЗУ), ЭВМ, в системах обработки и хранения информации.

Известны накопители ЗУ, содержащие регистры сдвига на приборах с зарядовой связью и запоминающие элементы в виде МНОП-конденсаторов (1} .

Недостатком таких устройств является ниэк-я плотность хранения информации, в связи с. чем они плохо пригодны для построения накопителей большого объема.

Известен накопитель ЗУ, содержащий(5 полупроводниковую подложку, покрытую изолирующим слоем, в отверстиях которого выполнены области диэлектрика с захватом заряда, поверх которых расположены электроды переноса заряда (2) .

В известном накопйтеле запоминание информации (зарядов) происходит в конденсаторе, образованном электродом переноса, нижерасположенным диэлектриком с.захватом заряда и подложкой.Для ввода и вывода зарядов иэ них служит четырехтактный регистр. сдвига, который занимает площадь, во много раз превьнаающую площадь связанных с зим запоминающих элементов: на каждую ячейку регистра сдвига приходится один запоминающий конденсатор, связанный с одним из четырех ее элементов. Остальные элементы ячейки регистра отделены от запоминающего конденсатора с помощью изолирующей области сложной конфигурации, которая занимает относительно большую площадь.

В результате на каждый запоминающий конденсатор приходится площадь, во много раз превышающая его собственную, в связи с чем плотность ячеек памяти в известном накопителе низкая.

Цель изобретения — увеличение информационной емкости накопителя, Это достигается тем, что он содержит второй изолирующий слой и шины хранения, расположенные на поверхности первого изолирующего слоя над областями диэлектрика с захватом заряда перпендикулярно тактовым шинам, расположенным на. втором изолирующем слое, нанесенном на поверх-. ности шин хранения и первого изолирующего слоя.

Такое выполнение накопителя позволяет совместить области запоминания с изолирующими областями, а также в четыре раза увеличить чх

649041. колЫФество, приходящееся на каждый элемент-регистра сдвига.

На чертеже изображена конструк ция предлагаемого накопителя.

Накопитель выполнен на полупроводниковой подложке 1, например, р-типа проводимости, покрытой первым изолирующим слоем 2, в отверстиях которого расположены области 3 диэлектрика с захватом заряда; в качестве которого может использоваться

:слой нитрида кремния над тонким, 10 о слоем окисла 1(например, S10 — 25 А, Si N — 600 А). Над областями 3 расположены шины 4 хранения информации так, что получается набор запоминающих конденсаторов, образо- 15 ванных шинами 4 хранения информации, областями 3 диэлектрика с захватом заряда и полупроводниковой подложкой 1. Вьпае и перпендикулярно шинам 4 сформированы тактовые элект- р роды 5, отделенные от шин 4 вторым изолирующим слоем 6. Электроды 5 переноса *âìåñòå со слоями 2, 6 и подложкой 1 образуют систему связанных

МДП-конденсаторов — регистроз ПЗС, отделенных друг от друга шинами 4.

В целом накопитель представляет собой совокупность ПЗС вЂ” регистров, к каждому электроду 5 переноса которого примыкает запоминающий конденсатор, образующий вместе с шиной 4 изолирующую область между ПЗС-регистрами.

Накопитель работает следующим образом.

Предварительно стирается ранее записанная информация. Для этого íà 35 шины 4 подается отрицательный импульс напряжения (25/30 В), под действием которого в диэлектрике всех запоминающих конденсаторов захватывается положительный заряд. 40

При записи в ПЗС-регистры вводятся информационные зарядовые пакеты (электронов), которые с помощью тактового питания передвигаются вдоль регистров. В это время на шинах 4 поддерживается небольшое отрицательное напряже ие (-1 — -5В), достаточное для обогащения нижерМсположенной приповерхностной области подножки, что обеспечивает изоляцию регистров. друг от друга. Когда накопитель запол- 0 нится информационными зарядовыми паке.тами,на шину 4 подается положительный импульс записи (25-30 В). В тех разрядах регистра, где присутствовали пакеты отрицательных зарядов, 55 произойдет их захват в диэлектрике запоминающих конденсаторов и таким образом будет записана информация, Там, где зарядовые пакеты отсутствовали, сохраняется снятое состояние.

При считывании в ПЗС-регистры вводятся опрашивающие зарядовые пакеты. Ими заполняется весь накопитель. Затем на шину 4 подается напряжение считывания (3-19 В), а тактовое питание снимается. Опрашивающие заряды перетекают под те запоминающие конденсаторы, где сохранилось стертое состояние (захвачен положительный заряд), и удерживаются там. В результате в накопителе под запоминающими конденсаторами будет образован зарядовый рельеф, проинвертированный по отношению к г записанному. Затем напряжение считывания снимается, а рельеф с помощью

ПЗС-регистров выводится из накопителя.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить плотность хранения информации и создать микросхемы полупостоянных запоминающих устройств с максимальной информацион-. ной емкостью. При существующей технологии может быть достигнута плотность выше 10 бит/см, а при ис6 2 пользовании электронной литографии плотность хранения информации может быть увеличена до 10 бит/см .

Формула изобретения

Накопитель для запоминающего устройства с зарядовой связью, содержащий,полупроводниковую подложку, на поверхности которой расположен первый изолирующий слой с областями диэлектрика с захватом заряда и тактовые шины, отличающийся .тем, что, с целью увеличения информационной емкости накопителя, он содержит второй изолирующий слой и шины хранения, расположеннь на поверхности первого изолирующего слоя над областями диэлектрика с захватом заряда перпендикулярно тактовым шинам, расположенным на втором изолирующем слое, нанесенном на поверхности шин хранения и первого изолирующего слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции 9 2245053, кл, G 11 С 19/18, 1975.

2. Заявка ChQ, 9 В 545945, кл. 340-173, 1975.

649041

Составитель Ю.ушаков

Техред М. Петко Корректор Л.Веселовская

Редактор М.Рогова

Филиал ППП Патент, г,Ужгород, ул. Проектная, 4

Эакаэ 568/49 Тираж 680 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5