[发明专利]驱动非易失性半导体装置的方法

说明书

技术领域

本公开涉及驱动非易失性半导体装置的方法。

背景技术

图8A以及图8B分别表示专利文献1公开的非易失性半导体装置的俯视图以及剖视图。

如图8A以及图8B所示，该非易失性半导体装置920具备基板911、控制电极膜912、铁电膜913以及半导体膜914。在半导体膜914上，形成有源电极915、漏电极916以及第1～第4输入电极917a～917d。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/111305号

发明内容

-发明要解决的课题-

本公开提供一种驱动非易失性半导体装置的新的方法。

根据本公开，提供了一种具备以下工序的用来驱动非易失性半导体装置的方法：

准备非易失性半导体装置的工序(a)，这里，

非易失性半导体装置具备下部栅电极膜12、铁电膜13、半导体膜14、源电极15、漏电极16、第1上部栅电极17a以及第2上部栅电极17b，

下部栅电极膜12、铁电膜13以及半导体膜14按照下部栅电极膜12、铁电膜13以及半导体膜14的顺序被层叠，

源电极15、漏电极16、第1上部栅电极17a以及第2上部栅电极17b被形成在半导体膜14上，

Z方向表示下部栅电极膜12、铁电膜13以及半导体膜14的层叠方向，

在俯视的情况下，源电极15以及漏电极16沿着X方向相互对置，

在俯视的情况下，第1上部栅电极17a以及第2上部栅电极17b沿着Y方向相互对置，

X方向以及Y方向相互正交，

X方向以及Y方向都与Z方向正交，

低电阻区域32、第1高电阻区域31a以及第2高电阻区域31b被形成在半导体膜14内，

在俯视的情况下，低电阻区域32沿着Y方向具有宽度WRL，

在俯视的情况下，第1高电阻区域31a沿着Y方向具有宽度WRH1，

在俯视的情况下，第2高电阻区域31b沿着Y方向具有宽度WRH2，

宽度WRL的值为0以上，

宽度WRH1的值为0以上，

宽度WRH2的值为0以上，

在俯视的情况下，低电阻区域32、第1高电阻区域31a以及第2高电阻区域31b被夹在第1上部栅电极17a以及第2上部栅电极17b之间，

在俯视的情况下，第1高电阻区域31a被夹在第1上部栅电极17a以及低电阻区域32之间，

在俯视的情况下，第2高电阻区域31b被夹在第2上部栅电极17b以及低电阻区域32之间，

在俯视的情况下，低电阻区域32被夹在第1高电阻区域31a以及第2高电阻区域31b之间；

按照宽度WRH1以及宽度WRH2的值变大、宽度WRL的值变小的方式，将电压Vs、电压Vd以及电压V3分别施加给源电极15、漏电极16以及下部栅电极膜12，同时在比为了使铁电膜13所包含的全部极化反转所需的期间还短的期间T1这一期间内，将脉冲电压V1以及V2分别施加给第1上部栅电极17a以及第2上部栅电极17b的工序(b)，这里，

脉冲电压V1是比为了使铁电膜13所包含的全部极化反转所需的电压还小的电压，

脉冲电压V2是比为了使铁电膜13所包含的全部极化反转所需的电压还小的电压，

电压Vs、电压Vd、电压V3、脉冲电压V1以及脉冲电压V2满足以下的关系(I)

Vs、Vd、V3＜V1、V2  (I)；以及

将工序(b)反复n次(n表示2以上的整数)，直到源电极15以及漏电极16之间的电阻值达到预先决定的电阻值以上为止的工序(c)。

铁电膜也可以与13半导体膜14相接。

也可以满足以下的关系(II)以及(III)。

Vs＝Vd＝V3  (II)

V1＝V2＞V3  (III)

n也可以为3以上。

n也可以为5以上。

n也可以为10以上。

也可以是在进行工序(b)前，宽度WRH1以及宽度WRH2的值都为0。

也可以是在进行了工序(c)后，宽度WRL的值为0。

根据本公开，提供一种具备以下工序的用来驱动非易失性半导体装置的方法：

准备非易失性半导体装置的工序(a)，这里，