[发明专利]非易失性随机存取存储器

权利要求书

1.一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。