JP2817234B2 - Thin film transistor memory - Google Patents

Thin film transistor memory

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JP2817234B2
JP2817234B2 JP1194032A JP19403289A JP2817234B2 JP 2817234 B2 JP2817234 B2 JP 2817234B2 JP 1194032 A JP1194032 A JP 1194032A JP 19403289 A JP19403289 A JP 19403289A JP 2817234 B2 JP2817234 B2 JP 2817234B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜トランジスタメモリに関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin film transistor memory.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最近、電気的に書込み/消去/読出しが可能なE2PROM
等のメモリとして、メモリ素子を薄膜トランジスタで構
成した薄膜トランジスタメモリが考えられている。
Recently, E 2 PROM that can be electrically written / erased / read
For example, a thin film transistor memory in which a memory element is formed of a thin film transistor has been considered as a memory.

第9図は従来の薄膜トランジスタメモリの回路図であ
り、図中T1はメモリ用薄膜トランジスタ(以下メモリト
ランジスタという)、T2は各メモリトランジスタT1にそ
れぞれ対応させて直列に設けられた選択用薄膜トランジ
スタ(以下選択トランジスタという)である。この選択
トランジスタT2のソース電極Sはこれと対をなすメモリ
トランジスタT1のドレイン電極Dに接続されており、互
いに接続された一対のメモリトランジスタT1と選択トラ
ンジスタT2とによってそれぞれ1つのメモリ素子Mが構
成されている。また、GL1,GL2は2本一対のゲートライ
ン(アドレスライン)、SLおよびDLはソースおよびドレ
インライン(データライン)であり、ゲートラインGL1,
GL2とソース,ドレインラインSL,DLとは互いに直交させ
てマトリックス状に配列されている。そして、上記メモ
リ素子Mは、ゲートラインGL1,GL2とソース,ドレイン
ラインSL,DLとの交差部にそれぞれ配置されており、メ
モリトランジスタT1のゲート電極Gは一対のゲートライ
ンGL1,GL2のうちの第1のゲートラインGL1に接続され、
選択トランジスタT2のゲート電極Gは第2のゲートライ
ンGL2に接続されている。またメモリトランジスタT1の
ソース電極SはソースラインSLに接続され、選択トラン
ジスタT2のドレイン電極DはドレインラインDLに接続さ
れている。
FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional thin film transistor memory, in which T1 is a thin film transistor for memory (hereinafter referred to as a memory transistor), and T2 is a thin film transistor for selection (hereinafter referred to as a selective transistor) provided in series with each memory transistor T1. Transistor). The source electrode S of the select transistor T2 is connected to the drain electrode D of the memory transistor T1 forming a pair with the source electrode S. One memory element M is formed by each of the pair of memory transistors T1 and select transistor T2 connected to each other. Have been. GL1 and GL2 denote two pairs of gate lines (address lines), SL and DL denote source and drain lines (data lines), and gate lines GL1 and GL2.
The GL2 and the source and drain lines SL and DL are arranged in a matrix at right angles to each other. The memory element M is disposed at each intersection of the gate lines GL1 and GL2 and the source and drain lines SL and DL. The gate electrode G of the memory transistor T1 is connected to the gate electrode GL1 of the pair of gate lines GL1 and GL2. Connected to the first gate line GL1,
The gate electrode G of the selection transistor T2 is connected to the second gate line GL2. The source electrode S of the memory transistor T1 is connected to the source line SL, and the drain electrode D of the select transistor T2 is connected to the drain line DL.

この薄膜トランジスタメモリの書込み、消去、および
読出しは次のようにして行なわれている。
Writing, erasing, and reading of this thin film transistor memory are performed as follows.

第9図において、(a)は書込み時、(b)は消去
時、(c)は読出し時の電圧印加状態を示している。な
お、(a),(b),(c)はいずれも図上左上の1つ
のメモリ素子Mを選択するときの状態を示している。
In FIG. 9, (a) shows a voltage applied state at the time of writing, (b) shows an erased state, and (c) shows a voltage applied state at the time of reading. Note that (a), (b), and (c) all show the state when one memory element M at the upper left in the figure is selected.

まず書込みについて説明すると、書込み時は、第9図
(a)に示すように、選択する第1と第2のゲートライ
ンGL1,GL2にそれぞれメモリトランジスタT1の書込み消
去電圧VPの1/2に相当する正電圧+1/2VPと、選択トラン
ジスタT2のオン電圧VON(例えば+10V)を印加するとと
もに、選択するソース,ドレインラインSL,DLにそれぞ
れ上記書込み消去電圧VPの1/2に相当する負電圧−1/2VP
を印加し、また非選択の第1ゲートラインGL1およびソ
ース,ドレインラインSL,DLの電位は0(接地)、非選
択の第2ゲートラインGL2の電位はVOFF(例えば0V)と
する。なお、メモリトランジスタT1の書込み消去電圧VP
を例えば40Vとした場合、+1/2VPは+20V、−1/2VPは−
20Vである。このような電圧信号を印加すると、選択さ
れたゲートラインGL1,GL2とソース,ドレインラインSL,
DLとの交差部にあるメモリ素子(以下選択メモリ素子と
いう)Mの選択トランジスタT2がオンし、メモリトラン
ジスタT1のゲートとソース,ドレインとの間に書込み消
去電圧VPに相当する電位差(+1/2VPと−1/2VPとの電位
差)が生じて、このメモリトランジスタT1が書込み状態
となる。なお、選択されたゲートラインGL1,GL2上の他
のメモリ素子(以下非選択メモリ素子という)Mでは、
そのメモリトランジスタT1のゲートとソース,ドレイン
との間に生ずる電位差が1/2VPだけであり、したがって
このメモリトランジスタT1は書込み阻止状態にある。ま
た、選択されないゲートラインGL1,GL2上のメモリ素子
について、図上左下のメモリ素子は、上記非選択メモリ
素子Mと同様に、そのメモリトランジスタT1のゲートと
ソース,ドレインとの間に生ずる電位差が1/2VPだけで
あり、したがってこのメモリトランジスタT1は書込み阻
止状態にある。さらに、図上右下のメモリ素子について
は、上記非選択メモリ素子Mと同様に、そのメモリトラ
ンジスタT1のゲートとソース,ドレインとの間に生ずる
電位が0(電圧無印加)である。すなわち、ゲートとソ
ース,ドレインとの間は等電位であり、したがってこの
メモリトランジスタT1も書込み阻止状態にある。
First, the writing will be described, upon writing, as shown in FIG. 9 (a), 1/2 of the write and erase voltage V P of the first and second gate lines GL1, respectively GL2 memory transistor T1 for selecting The corresponding positive voltage + 1 / 2V P and the ON voltage V ON (for example, + 10V) of the selection transistor T2 are applied, and the selected source and drain lines SL and DL respectively correspond to 1/2 of the above-mentioned write / erase voltage V P Negative voltage −1 / 2V P
Is applied, the potential of the unselected first gate line GL1 and the source and drain lines SL and DL is 0 (ground), and the potential of the unselected second gate line GL2 is V OFF (for example, 0 V). Note that the write / erase voltage V P of the memory transistor T1 is
Is 40V, for example, + 1 / 2V P is + 20V and -1 / 2V P is-
20V. When such a voltage signal is applied, the selected gate lines GL1 and GL2 and the source and drain lines SL and
Selection transistors T2 of the memory device (hereinafter referred to as the selected memory element) M is turned on at the intersection of the DL, the gate and source of the memory transistor T1, a potential difference corresponding to the write erase voltage V P between the drain (+ 1 / 2V P and -1 / potential difference between 2V P) is generated, the memory transistor T1 is written state. In addition, in other memory elements (hereinafter, referred to as unselected memory elements) M on the selected gate lines GL1 and GL2,
The gate and source of the memory transistor T1, and the potential difference generated between the drain only 1 / 2V P, thus the memory transistor T1 is in the write inhibiting state. Regarding the memory elements on the gate lines GL1 and GL2 that are not selected, the memory element at the lower left in the figure has a potential difference between the gate and the source and drain of the memory transistor T1 similar to the unselected memory element M. is only 1 / 2V P, thus the memory transistor T1 is in the write inhibiting state. Further, as for the memory element at the lower right in the figure, the potential generated between the gate and the source and drain of the memory transistor T1 is 0 (no voltage is applied), as in the case of the non-selected memory element M. That is, the potential is equal between the gate and the source and drain, and therefore, the memory transistor T1 is also in the write-protected state.

また消去時は、第9図(b)に示すように、選択する
第1と第2のゲートラインGL1,GL2にそれぞれ−1/2VP,V
ONを印加するとともに、選択するソース,ドレインライ
ンSL,DLにそれぞれ+1/2VPを印加する。なお、非選択の
ゲートラインGL1,GL2およびソース,ドレインラインSL,
DLへの印加信号は上記書込み時と同じである。このよう
な電圧信号を印加すると、選択メモリ素子Mのメモリト
ランジスタT1のゲートとソース,ドレインとの間に書込
み消去電圧VPに相当する逆電位の電位差が生じて、この
メモリトランジスタT1に保持されているデータが消去さ
れる。この場合も、非選択メモリ素子Mのメモリトラン
ジスタT1のゲートとソース,ドレインとの間に生ずる電
位差は1/2VPだけであり、このメモリトランジスタT1は
消去阻止状態にある。
At the time of erasing, as shown in FIG. 9 (b), the selected first and second gate lines GL1 and GL2 are supplied with -1 / 2V P and V, respectively.
Applies a ON, the applied source, drain line SL, the respective DL + 1 / 2V P to select. Note that unselected gate lines GL1, GL2 and source / drain lines SL,
The signal applied to the DL is the same as that at the time of writing. The application of such a voltage signal, and a potential difference occurs in the reverse potential corresponding to the write erase voltage V P between the gate and the source, the drain of the memory transistor T1 of the selected memory device M, is held in the memory transistor T1 Data is erased. Again, the potential difference generated between the gate and the source, the drain of the memory transistor T1 of the non-selected memory device M is only 1 / 2V P, the memory transistor T1 is in the erasing blocking state.

一方、読出し時は、第9図(c)に示すように、選択
する第1と第2のゲートラインGL1,GL2にそれぞれVSEL,
VONを印加するとともに、選択するソース,ドレインラ
インSL,DLのうちドレインラインDLにVDを印加し、ソー
スラインSLの電位は0とする。なお、上記VSELとVDは、
メモリトランジスタT1の書込み消去電圧VP(40V)より
十分小さな電圧であり、例えばVSEL=0V、VD=10Vであ
る。また、この読出し時も、非選択のゲートラインGL1,
GL2およびソース,ドレインラインSL,DLへの印加信号は
上記書込み時および消去時と同じである。このような電
圧信号を印加すると、選択メモリ素子Mのメモリトラン
ジスタT1に保持されているデータに応じてドレインライ
ンSLからソースラインSLに電流が流れ、これが読出しデ
ータとして出力される。
On the other hand, at the time of reading, as shown in FIG. 9 (c), the first and second gate lines GL1 and GL2 to be selected have V SEL ,
While applying V ON , V D is applied to the drain line DL of the selected source and drain lines SL and DL, and the potential of the source line SL is set to 0. Note that V SEL and V D are
The voltage is sufficiently lower than the write / erase voltage V P (40 V) of the memory transistor T1, for example, V SEL = 0V and V D = 10V. Also, during this read operation, the unselected gate lines GL1,
The signals applied to GL2 and the source and drain lines SL and DL are the same as those at the time of writing and erasing. When such a voltage signal is applied, a current flows from the drain line SL to the source line SL according to the data held in the memory transistor T1 of the selected memory element M, and this is output as read data.

また、上記書込み、消去、および読出し時のいずれの
場合も、選択されたソース,ドレインラインSL,DLへの
印加電圧がこのソース,ドレインラインSL,DL上の非選
択のメモリ素子Mにも印加されるが、この非選択メモリ
素子Mの選択トランジスタT2は、そのゲート電位がVOFF
であるためにオフ状態にあるから、非選択メモリ素子M
のメモリトランジスタT1は印加される電圧の影響を受け
ない。すなわち、上記選択トランジスタT2は、メモリト
ランジスタT1の選択だけでなく、非選択時に印加される
電圧からメモリトランジスタT1をガードするガードトラ
ンジスタとしての作用ももっている。
In addition, in any of the above-described writing, erasing, and reading, the voltage applied to the selected source and drain lines SL and DL is also applied to the unselected memory elements M on the source and drain lines SL and DL. However, the gate potential of the selection transistor T2 of the unselected memory element M is V OFF.
Is in the off state because of the
Are not affected by the applied voltage. That is, the selection transistor T2 functions not only to select the memory transistor T1, but also to function as a guard transistor that guards the memory transistor T1 from a voltage applied when the memory transistor T1 is not selected.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来の薄膜トランジスタメモリ
は、メモリトランジスタT1に対して1つの選択トランジ
スタT2を設けただけのものであるため、上記選択トラン
ジスタT20に特性不良があると、この選択トランジスタT
20によって選択されるメモリトランジスタT10の選択お
よびガードを行なうことができなくなってしまうから、
信頼性が低いという問題をもっていた。
However, the above-described conventional thin film transistor memory has only one selection transistor T2 provided for the memory transistor T1, and therefore, if the selection transistor T20 has a characteristic defect, the selection transistor T2 is not provided.
Since it becomes impossible to select and guard the memory transistor T10 selected by 20,
It had the problem of low reliability.

本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、信頼性を大幅に向
上させた薄膜トランジスタメモリを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a thin film transistor memory having significantly improved reliability.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の薄膜トランジスタメモリは、上記目的を達成
するために、選択用薄膜トランジスタをメモリ用薄膜ト
ランジスタの両側に直列に設けたものである。
In order to achieve the above object, the thin film transistor memory of the present invention has a thin film transistor for selection provided in series on both sides of the thin film transistor for memory.

〔作用〕[Action]

本発明の薄膜トランジスタメモリは、選択用薄膜トラ
ンジスタをメモリ用薄膜トランジスタの両側に直列に設
けたものであるから、一方の選択用薄膜トランジスタ特
性が不良であっても、もう1つの選択用薄膜トランジス
タによって用薄膜メモリトランジスタの選択およびガー
ドを行なうことができ、したがって信頼性を大幅に向上
させることができる。
In the thin film transistor memory of the present invention, the thin film transistor for selection is provided in series on both sides of the thin film transistor for memory. Therefore, even if the characteristics of one thin film transistor for selection are defective, the thin film transistor for another memory is selected by another thin film transistor for selection. Can be selected and guarded, so that the reliability can be greatly improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図〜第6図は本発明の第1の実施例を示してい
る。
1 to 6 show a first embodiment of the present invention.

まず、本実施例の薄膜トランジスタメモリの基本構成
を説明すると、第1図は薄膜トランジスタメモリの回路
図であり、図中T10はメモリ用薄膜トランジスタ(以下
メモリトランジスタという)、T20a,T20bは各メモリト
ランジスタT10にそれぞれ対応させて設けられた2個一
対の選択用薄膜トランジスタ(以下選択トランジスタと
いう)である。この一対の選択トランジスタT20a,20b
は、メモリトランジスタT10をはさんでその両側に設け
られている。そして、この一対の選択トランジスタT20
a,T20bのうち一方の選択トランジスタT20aは、そのソー
ス電極SをメモリトランジスタT10のドレイン電極Dと
一体の電極とすることによってメモリトランジスタT10
に直列に接続され、他方の選択トランジスタT20bは、そ
のドレイン電極DをメモリトランジスタT10のソース電
極Sと一体の電極とすることによってメモリトランジス
タT10に直列に接続されており、この一対の選択トラン
ジスタT20a,T20bとその間のメモリトランジスタT10とに
よって1つのメモリ素子Mが構成されている。また、GL
はゲートライン(アドレスライン)、SLおよびDLはソー
スおよびドレインライン(データライン)であり、上記
ゲートラインGLとソース,ドレインラインSL,DLとは互
いに直交させてマトリックス状に配列されている。そし
て、上記メモリ素子Mは、ゲートラインGLとソース,ド
レインラインSL,DLとの交差部にそれぞれ配置されてお
り、メモリトランジスタT10と両選択トランジスタT20a,
T20bのゲート電極Gは共通のゲートラインGLに接続され
ている。また、上記メモリ素子Mの一方の選択トランジ
スタT20aのドレイン電極DはドレインラインDLに接続さ
れ、他方の選択トランジスタT20bのソース電極Sはソー
スラインSLに接続されている。
First, the basic configuration of the thin-film transistor memory of this embodiment will be described. FIG. 1 is a circuit diagram of the thin-film transistor memory, where T10 is a memory thin-film transistor (hereinafter referred to as a memory transistor), and T20a and T20b are each a memory transistor T10. A pair of two thin film transistors for selection (hereinafter, referred to as selection transistors) provided in correspondence with each other. This pair of select transistors T20a, 20b
Are provided on both sides of the memory transistor T10. Then, the pair of selection transistors T20
a and T20b, one of the selection transistors T20a has its source electrode S integrated with the drain electrode D of the memory transistor T10 to form a memory transistor T10a.
The other select transistor T20b is connected in series to the memory transistor T10 by making its drain electrode D an electrode integral with the source electrode S of the memory transistor T10. , T20b and the memory transistor T10 therebetween constitute one memory element M. Also, GL
Is a gate line (address line), SL and DL are source and drain lines (data lines), and the gate line GL and the source and drain lines SL and DL are arranged in a matrix at right angles to each other. The memory element M is disposed at the intersection of the gate line GL and the source and drain lines SL and DL, respectively, and includes the memory transistor T10 and both select transistors T20a,
The gate electrode G of T20b is connected to a common gate line GL. The drain electrode D of one select transistor T20a of the memory element M is connected to the drain line DL, and the source electrode S of the other select transistor T20b is connected to the source line SL.

この薄膜トランジスタメモリの書込み、消去および読
出しは次のようにして行なわれる。
Writing, erasing and reading of the thin film transistor memory are performed as follows.

第1図において、(a)は書込み時、(b)は消去
時、(c)は読出し時の電圧印加状態を示している。な
お、(a),(b),(c)はいずれも図上左上の1つ
のメモリ素子Mを選択するときの状態を示している。
In FIG. 1, (a) shows a voltage application state at the time of writing, (b) shows an erasing time, and (c) shows a voltage applying state at the time of reading. Note that (a), (b), and (c) all show the state when one memory element M at the upper left in the figure is selected.

まず書込みについて説明すると、書込み時は、第1図
(a)に示すように、選択するゲートラインGLにメモリ
トランジスタT10の書込み消去電圧VP(例えば40V)の1/
2に相当する正電圧+1/2VP(+20V)を印加するととも
に、選択するソース,ドレインラインSL,DLにそれぞれ
上記書込み消去電圧VPの1/2に相当する負電圧−1/2V
P(−20V)を印加し、また非選択のゲートラインGLおよ
びソース,ドレインラインSL,DLの電位は0とする。こ
のような電圧信号を印加すると、選択されたゲートライ
ンGLとソース,ドレインラインSL,DLとの交差部にある
選択メモリ素子Mの選択トランジスタT20a,T20bがゲー
ト電極Gへの電圧印加によりオンし、メモリトランジス
タT10のゲート電極Gとソース,ドレイン電極S,Dとの間
に書込み消去電圧VPに相当する電位差が生じて、このメ
モリトランジスタT10が書込み状態となる。また、選択
されたゲートラインGL上の他の非選択メモリ素子Mで
は、そのメモリトランジスタT10および選択トランジス
タT20a,T20bのゲート電極Gとソース,ドレイン電極S,D
との間の電位差が1/2VPだけであり、したがってこのメ
モリトランジスタT10は書込み阻止状態にある。また、
選択されないゲートラインGL上のメモリ素子について、
図上左下のメモリ素子は、上記非選択メモリ素子Mと同
様に、そのメモリトランジスタT10のゲートとソース,
ドレインとの間に生ずる電位差が1/2VPだけであり、し
たがってこのメモリトランジスタT10は書込み阻止状態
にある。さらに、図上右下のメモリ素子については、上
記非選択メモリ素子Mと同様に、そのメモリトランジス
タT10のゲートとソース,ドレインとの間に生ずる電位
が0(電圧無印加)である。すなわち、ゲートとソー
ス,ドレインとの間は等電位であり、したがってこのメ
モリトランジスタT10も書込み阻止状態にある。
First, writing will be described. At the time of writing, as shown in FIG. 1 (a), the selected gate line GL is applied with 1/1/40 of the write / erase voltage V P (for example, 40 V) of the memory transistor T10.
Applies a positive voltage corresponding to 2 + 1 / 2V P (+ 20V), the negative voltage -1 / 2V which corresponds to 1/2 of the source to be selected, the drain line SL, respectively the write erase voltage V P to the DL
P (−20 V) is applied, and the potentials of the unselected gate line GL and the source / drain lines SL and DL are set to 0. When such a voltage signal is applied, the selection transistors T20a and T20b of the selected memory element M at the intersection of the selected gate line GL and the source and drain lines SL and DL are turned on by applying a voltage to the gate electrode G. , the gate electrode G and the source of the memory transistor T10, the drain electrode S, and a potential difference occurs corresponding to the write erase voltage V P between as D, the memory transistor T10 becomes written state. In the other unselected memory elements M on the selected gate line GL, the gate electrode G and the source / drain electrodes S, D of the memory transistor T10 and the select transistors T20a, T20b are provided.
Is only 1/2 V P , and therefore, the memory transistor T10 is in a write-protected state. Also,
For the memory element on the gate line GL that is not selected,
The memory element at the lower left in the figure is the gate and source of the memory transistor T10, like the unselected memory element M.
The potential difference generated between the drain and the drain is only 1/2 V P , and therefore, the memory transistor T10 is in a write-protected state. Further, as for the memory element at the lower right in the figure, similarly to the non-selected memory element M, the potential generated between the gate and the source and drain of the memory transistor T10 is 0 (no voltage is applied). That is, the potential is equal between the gate and the source / drain, so that the memory transistor T10 is also in the write-protected state.

また消去時は、第1図(b)に示すように、選択する
ゲートラインGLに−1/2VPを印加するとともに、選択す
るソース,ドレインラインSL,DLにそれぞれ+1/2VPを印
加する。なお、非選択のゲートラインGLおよびソース,
ドレインラインSL,DLへの印加信号は上記書込み時と同
じである。このような電圧信号を印加すると、選択メモ
リ素子MのメモリトランジスタT10のゲート電極Gとソ
ース,ドレイン電極S,Dとの間に書込み消去電圧VPに相
当する逆電位の電位差が生じる。この時、メモリトラン
ジスタT10の両側の選択トランジスタT20a,T20bのゲート
電極Gaとソース,ドレイン電極S,Dとの間には、メモリ
トランジスタT10と同様に−VPの電圧が加わる。通常ア
モルファスシリコンやポリシリコン等を半導体層とした
薄膜トランジスタは、ゲート電極に高い負電圧を印加し
た場合もソース,ドレイン間は導通状態となり、薄膜ト
ランジスタはONする。したがって、選択トランジスタT2
0a,T20bは高い負電圧−VPによりONとなり、メモリトラ
ンジスタT10に保持されているデータが消去される。こ
の場合も、非選択メモリ素子MのメモリトランジスタT1
0のゲート電極Gとソース,ドレイン電極S,Dとの間に生
ずる電位差は1/2VPだけであり、このメモリトランジス
タT1は消去阻止状態にある。
The erasing, as shown in Fig. 1 (b), is applied to apply a -1 / 2V P to the gate lines GL for selecting the source for selecting, drain line SL, respectively + 1 / 2V P to DL . Note that unselected gate lines GL and sources,
The signals applied to the drain lines SL and DL are the same as those at the time of writing. The application of such a voltage signal, the gate electrode G and the source of the memory transistor T10 of the selected memory device M, the drain electrode S, a potential difference of opposite potential corresponding to the write erase voltage V P between the D occurs. At this time, both sides of the select transistors T20a of the memory transistor T10, the gate electrode Ga and the source of T20b, the drain electrode S, between D are likewise the voltage of -V P is applied to the memory transistor T10. Normally, a thin film transistor using amorphous silicon, polysilicon or the like as a semiconductor layer is electrically connected between the source and the drain even when a high negative voltage is applied to the gate electrode, and the thin film transistor is turned on. Therefore, the selection transistor T2
0a, T20b is turned ON by the high negative voltage -V P, data held in the memory transistor T10 are erased. Also in this case, the memory transistor T1 of the unselected memory element M
0 gate electrode G and the source of potential difference generated between the drain electrode S, D is only 1 / 2V P, the memory transistor T1 is in the erasing blocking state.

一方、読出し時は、第1図(c)に示すように、選択
するゲートラインGLにVONを印加するとともに、選択す
るソース,ドレインラインSL,DLのうちドレインラインD
LにVDを印加し、ソースラインSLの電位は0とする。な
お、上記VONとVDは、メモリトランジスタT10の書込み消
去電圧VP(40V)より十分小さな電圧であり、例えばVON
=10V、VD=10Vである。また、非選択のゲートラインGL
にはVOFF(0V)を印加し、非選択のソース,ドレインラ
インSL,DLの電位は0とする。このような電圧信号を印
加すると、選択メモリ素子MのメモリトランジスタT10
に保持されているデータに応じてドレインラインDLから
ソースラインSLに電流が流れ、これが読出しデータとし
て出力される。
On the other hand, at the time of reading, as shown in FIG. 1 (c), V ON is applied to the selected gate line GL, and the drain line D of the selected source and drain lines SL and DL is selected.
The V D is applied to the L, and the potential of the source line SL is set to 0. Note that the V ON and V D is sufficiently smaller voltage than the write erase voltage V P of the memory transistor T10 (40V), for example, V ON
= 10V, V D = 10V. In addition, unselected gate line GL
VOFF (0 V) is applied to the source, and the potentials of the unselected source and drain lines SL and DL are set to 0. When such a voltage signal is applied, the memory transistor T10 of the selected memory element M
Current flows from the drain line DL to the source line SL in accordance with the data held in the memory cell, and is output as read data.

また、上記書込み、消去、および読出し時のいずれの
場合も、選択されたソース,ドレインラインSL,DLへの
印加電圧がこのソース,ドレインラインSL,DL上の非選
択のメモリ素子Mにも印加されるが、この非選択メモリ
素子Mの選択トランジスタT20a,T20bは、そのゲート電
位が負電圧−1/2VPまたはVOFF(0V)であるためにオフ
状態にあるから、非選択メモリ素子Mのメモリトランジ
スタT10は印加される電圧の影響を受けない。すなわ
ち、この薄膜トランジスタメモリにおいても、上記選択
トランジスタT20a,T20bは、メモリトランジスタT10の選
択だけでなく、非選択時に印加される電圧からメモリト
ランジスタT10をガードするガードトランジスタとして
の作用ももっている。
In addition, in any of the above-described writing, erasing, and reading, the voltage applied to the selected source and drain lines SL and DL is also applied to the unselected memory elements M on the source and drain lines SL and DL. but is the selection transistor T20a of the non-selected memory device M, T20b, since in the off state because its gate potential is a negative voltage -1 / 2V P or V oFF (0V), the unselected memory device M Of the memory transistor T10 is not affected by the applied voltage. That is, also in this thin film transistor memory, the selection transistors T20a and T20b not only select the memory transistor T10 but also function as a guard transistor that guards the memory transistor T10 from a voltage applied when the memory transistor T10 is not selected.

次に、上記薄膜トランジスタメモリの具体的な構造を
説明する。
Next, a specific structure of the thin film transistor memory will be described.

第2図および第3図は薄膜トランジスタメモリの1つ
のメモリ素子Mの断面図および平面図である。このメモ
リ素子Mの構造を説明すると、図中11はガラス等からな
る絶縁基板であり、この基板11上には、メモリ用と選択
用の各薄膜トランジスタT10,T20a,T20bに共用されるゲ
ート電極Gと、このゲート電極Gにつながるゲートライ
ンGLが形成されている。また、上記基板11上には、前記
ゲート電極Gの中央部を除く両側部、つまり選択トラン
ジスタT20a,T20bのゲート電極部分を覆う第1のゲート
絶縁膜12が形成されており、さらにその上には、ゲート
電極Gの全体を覆う第2のゲート絶縁膜13が形成されて
いる。このゲート絶縁膜12,13はそれぞれ、シリコン原
子Siと窒素原子Nとの組成比Si/Nを化学量論比(Si/N=
0.75)とほぼ同じにした窒化シリコン(SiN)で形成さ
れており、第1のゲート絶縁膜12は、膜厚が約2500Å〜
3500Åの厚膜とされ、第2のゲート絶縁膜13は、膜厚が
500Å〜1500Å程度の薄膜とされている。すなわち、ゲ
ート電極G上のゲート絶縁膜は、ゲート電極Gの両側の
選択トランジスタT20a,T20b部分では、上記第1と第2
のゲート絶縁膜12,13からなる二層膜とされ、中央部の
メモリトランジスタT10部分では第2のゲート絶縁膜13
だけからなる薄膜とされている。このメモリトランジス
タT10部分の第2のゲート絶縁膜13は、その膜厚が薄い
ために、その組成比Si/Nが化学量論比とほぼ同じであっ
ても、電荷蓄積機能をもっている。なお、選択トランジ
スタT20a,T20b部分のゲート絶縁膜12,13はその全体の膜
厚が厚いために電荷蓄積機能はもっていない。また、上
記第2のゲート絶縁膜13の上には、前記ゲート電極Gの
全域に対向させて、メモリトランジスタT10と選択トラ
ンジスタT20a,T20bとに共用されるi型半導体層14が形
成されている。このi型半導体層14は、i−a−Si(i
型アモルファス・シリコン)からなっている。そして、
このi型半導体層14の上の両側部には、n+−a−Si(n
型不純物をドープしたアモルファス・シリコン)からな
るn型半導体層15を介して、ソース電極Sとドレイン電
極Dとが形成されており、ソース電極S10はこれと一体
のソースラインSLに接続され、ドレイン電極Dはこれと
一体のドレインラインDLに接続されている。なお、16は
メモリ素子Mを覆う保護絶縁膜である。
2 and 3 are a sectional view and a plan view of one memory element M of the thin film transistor memory. To explain the structure of the memory element M, reference numeral 11 denotes an insulating substrate made of glass or the like, and a gate electrode G shared by the thin film transistors T10, T20a, T20b for memory and selection is provided on the substrate 11. Then, a gate line GL connected to the gate electrode G is formed. On the substrate 11, a first gate insulating film 12 is formed to cover both sides of the gate electrode G except for the center, that is, the gate electrodes of the select transistors T20a and T20b. Is formed with a second gate insulating film 13 covering the entire gate electrode G. The gate insulating films 12 and 13 respectively have a stoichiometric ratio (Si / N =
0.75), and is formed of silicon nitride (SiN) substantially the same as that of the first gate insulating film 12.
The thickness of the second gate insulating film 13 is 3500 mm.
It is a thin film of about 500Å1500Å. In other words, the gate insulating film on the gate electrode G is the first and second select transistors T20a and T20b on both sides of the gate electrode G.
And a second gate insulating film 13 in the central portion of the memory transistor T10.
It is a thin film consisting of only Since the second gate insulating film 13 in the memory transistor T10 has a small thickness, the second gate insulating film 13 has a charge storage function even when the composition ratio Si / N is almost the same as the stoichiometric ratio. Note that the gate insulating films 12 and 13 of the select transistors T20a and T20b do not have a charge storage function because the entire film thickness is large. An i-type semiconductor layer 14 shared by the memory transistor T10 and the select transistors T20a and T20b is formed on the second gate insulating film 13 so as to face the entire area of the gate electrode G. . This i-type semiconductor layer 14 is made of ia-Si (i
Type amorphous silicon). And
On both sides of the i-type semiconductor layer 14, n + -a-Si (n
A source electrode S and a drain electrode D are formed via an n-type semiconductor layer 15 made of amorphous silicon doped with a type impurity, and the source electrode S10 is connected to a source line SL integrated therewith, The electrode D is connected to a drain line DL integral with the electrode D. Reference numeral 16 denotes a protective insulating film that covers the memory element M.

すなわち、この実施例の薄膜トランジスタメモリは、
そのメモリ素子Mを、1つの薄膜トランジスタの中にメ
モリトランジスタT10とこれと対をなす2つの選択トラ
ンジスタT20a,T20bとを形成した構成としたもので、メ
モリトランジスタT10は、ゲート電極Gと、第2のゲー
ト絶縁膜13と、i型半導体層14およびn型半導体層15
と、ソース,ドレイン電極S,Dとで構成され、選択トラ
ンジスタT20a,T20bはそれぞれ、上記ゲート電極Gと、
第1および第2の下部ゲート絶縁膜12,13と、上記i型
半導体層14およびn型半導体層15と、上記ソース,ドレ
イン電極S,Dとで構成されている。
That is, the thin film transistor memory of this embodiment is:
The memory element M has a configuration in which a memory transistor T10 and two paired select transistors T20a and T20b are formed in one thin film transistor. The memory transistor T10 includes a gate electrode G and a second Gate insulating film 13, i-type semiconductor layer 14 and n-type semiconductor layer 15
And the source and drain electrodes S and D. The selection transistors T20a and T20b are respectively provided with the gate electrode G and
The semiconductor device includes first and second lower gate insulating films 12 and 13, the i-type semiconductor layer 14 and the n-type semiconductor layer 15, and the source and drain electrodes S and D.

第4図は上記薄膜トランジスタメモリの製造方法を示
したもので、この薄膜トランジスタメモリは次のような
工程で製造される。
FIG. 4 shows a method of manufacturing the above thin film transistor memory. This thin film transistor memory is manufactured by the following steps.

まず、基板11上にクロム等の金属膜を膜付けし、この
金属膜をパターニングして、第4図(a)に示すよう
に、ゲート電極Gとこのゲート電極Gにつながるゲート
ラインGLを同時に形成し、その上に基板11全面にわたっ
て、第1のゲート絶縁膜12を堆積させる。
First, a metal film such as chromium is formed on the substrate 11, and the metal film is patterned. As shown in FIG. 4A, the gate electrode G and the gate line GL connected to the gate electrode G are simultaneously formed. Then, a first gate insulating film 12 is deposited on the entire surface of the substrate 11.

次に、第4図(b)に示すように、上記第1のゲート
絶縁膜12のうち、ゲート電極Gのほぼ中央部分をエッチ
ングにより除去し、メモリトランジスタT10部分のゲー
ト電極Gを露出させる。
Next, as shown in FIG. 4 (b), the substantially central portion of the gate electrode G in the first gate insulating film 12 is removed by etching to expose the gate electrode G in the memory transistor T10.

この後、第4図(c)に示すように、上記基板11上に
その全面にわたって、第2のゲート絶縁膜13を堆積さ
せ、その上に、i−a−Siからなるi型半導体層14と、
n+−a−Siからなるn型半導体層15と、ソース,ドレイ
ン電極S,Dとなるクロム等の金属膜19とを順次堆積させ
る。
Thereafter, as shown in FIG. 4 (c), a second gate insulating film 13 is deposited over the entire surface of the substrate 11, and an i-type semiconductor layer 14 made of ia-Si is deposited thereon. When,
An n-type semiconductor layer 15 of n + -a-Si and a metal film 19 of chromium or the like serving as source and drain electrodes S and D are sequentially deposited.

次に、第4図(d)に示すように、上記金属膜19とn
型半導体層15とをパターニングしてソース電極Sとソー
スラインSLおよびドレイン電極DとドレインラインDLと
を形成し、次いでi型半導体層14をメモリ素子領域の形
状にパターニングした後は、その上に保護絶縁膜16を形
成して、第2図および第3図に示した薄膜トランジスタ
メモリを完成する。
Next, as shown in FIG.
After patterning the type semiconductor layer 15 to form the source electrode S and the source line SL and the drain electrode D and the drain line DL, and then patterning the i-type semiconductor layer 14 into the shape of the memory element region, After forming the protective insulating film 16, the thin film transistor memory shown in FIGS. 2 and 3 is completed.

第5図は上記メモリ素子Mの回路を示し、第6図はそ
の等価回路を示しており、第1図に示した各メモリ素子
Mの回路は第6図の等価回路に相当する。
FIG. 5 shows a circuit of the memory element M, and FIG. 6 shows an equivalent circuit thereof. The circuit of each memory element M shown in FIG. 1 corresponds to the equivalent circuit of FIG.

しかして、この薄膜トランジスタメモリにおいては、
その各メモリ素子Mを、メモリトランジスタT10の両側
に選択トランジスタT20a,T20bを直列に設けた構成とし
ているから、上記一対の選択トランジスタT20a,T20bの
いずれか一方の特性が不良であっても、もう1つの選択
トランジスタによってメモリトランジスタT10の選択お
よびガードを行なうことができ、したがって信頼性を向
上させることができる。
Thus, in this thin film transistor memory,
Since each memory element M has a configuration in which the selection transistors T20a and T20b are provided in series on both sides of the memory transistor T10, even if one of the pair of selection transistors T20a and T20b has a defective characteristic, The selection and guard of the memory transistor T10 can be performed by one selection transistor, so that the reliability can be improved.

また、上記実施例の薄膜トランジスタメモリでは、メ
モリトランジスタT10と選択トランジスタT20a,T20bのゲ
ート電極Gを共通のゲートラインGLに接続して、メモリ
トランジスタT10と選択トランジスタT20a,T20bのゲート
電極Gへの信号の印加を共通のゲートラインGLから行な
うようにしているから、ゲートライン数が従来の薄膜ト
ランジスタメモリの半分ですみ、したがってその分だけ
ゲートラインの配線に要する面積を少なくすることがで
きるから、メモリ全体の面積を大きくすることなく集積
度を上げることができる。しかも、上記実施例の薄膜ト
ランジスタメモリでは、そのメモリ素子Mを、1つの薄
膜トランジスタの中にメモリトランジスタT10と選択ト
ランジスタT20a,T20bとを形成した構成としているた
め、各メモリ素子Mの素子面積を非常に小さくすること
ができるから、さらに集積度を上げることができる。
Further, in the thin film transistor memory of the above embodiment, the gate electrodes G of the memory transistor T10 and the select transistors T20a and T20b are connected to a common gate line GL, and the signal to the gate electrode G of the memory transistor T10 and the select transistors T20a and T20b is connected. Is applied from the common gate line GL, the number of gate lines is half that of the conventional thin film transistor memory, and therefore the area required for the gate line wiring can be reduced by that much. Can be increased without increasing the area. Moreover, in the thin-film transistor memory of the above embodiment, the memory element M has a configuration in which the memory transistor T10 and the select transistors T20a and T20b are formed in one thin-film transistor. Since the size can be reduced, the degree of integration can be further increased.

次に、本発明の他の実施例を説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described.

第7図および第8図は本発明の第2の実施例を示した
もので、第7図は薄膜トランジスタメモリの1つのメモ
リ素子Mの断面を有している。なお、図において第3図
および第4図に示した第1の実施例に対応するものにつ
いては、図に同符号を付してその説明を省略する。
7 and 8 show a second embodiment of the present invention. FIG. 7 has a cross section of one memory element M of the thin film transistor memory. In the drawings, those corresponding to the first embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 4 are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

この実施例の薄膜トランジスタメモリは、第7図に示
すように、そのメモリ素子MのメモリトランジスタT10
のゲート絶縁膜を、組成比Si/Nを化学量論比(Si/N=0.
75)とほぼ同じにした電荷蓄積機能をもたない窒化シリ
コン(SiN)からなる非メモリ性絶縁膜17と、組成比Si/
Nを化学量論比より大きく(Si/N=0.85〜1.15)にして
電荷蓄積機能をもたせた窒化シリコンからなるメモリ用
絶縁膜18との二層膜とし、選択トランジスタT20a,T20b
のゲート絶縁膜を、上記非メモリ性絶縁膜17だけとした
もので、上記非メモリ性絶縁膜17は、メモリ用と選択用
の各薄膜トランジスタT10,T20a,T20bに共用されるゲー
ト電極Gの上にその全域を覆って形成されている。ま
た、上記メモリ用絶縁膜18は、非メモリ性絶縁膜17の上
に、前記ゲート電極GのメモリトランジスタT10のゲー
ト電極となる部分(ゲート電極Gの中央部)に対抗させ
て形成されている。なお、上記非メモリ性絶縁膜17の膜
厚は約2000Åであり、メモリ用絶縁膜18は膜厚約100Å
の極薄膜とされている。
As shown in FIG. 7, the thin film transistor memory of this embodiment has a memory transistor T10 of the memory element M.
Of the gate insulating film, the composition ratio of Si / N to the stoichiometric ratio (Si / N = 0.
75), a non-memory insulating film 17 made of silicon nitride (SiN) having no charge storage function and a composition ratio of Si /
N is set to be larger than the stoichiometric ratio (Si / N = 0.85 to 1.15) to form a two-layer film with the memory insulating film 18 made of silicon nitride having a charge storage function, and select transistors T20a and T20b.
Is a non-memory insulating film 17 alone, and the non-memory insulating film 17 is provided on a gate electrode G shared by the thin film transistors T10, T20a, and T20b for memory and selection. Is formed so as to cover the entire area. Further, the memory insulating film 18 is formed on the non-memory insulating film 17 so as to oppose a portion of the gate electrode G to be a gate electrode of the memory transistor T10 (a central portion of the gate electrode G). . The thickness of the non-memory insulating film 17 is about 2000 、, and the thickness of the memory insulating film 18 is about 100 Å.
It is a very thin film.

この第2の実施例の薄膜トランジスタメモリも、その
メモリ素子Mを、1つの薄膜トランジスタの中にメモリ
トランジスタT10と2つの選択トランジスタT20a,T20bと
を形成した構成としたもので、メモリトランジスタT10
は、ゲート電極Gと、非メモリ性絶縁膜17とメモリ用絶
縁膜18とからなるゲート絶縁膜と、i型半導体層14およ
びn型半導体層15と、ソース,ドレイン電極S,Dとで構
成され、選択トランジスタT20a,T20bはそれぞれ、上記
ゲート電極Gaと、上記非メモリ性絶縁膜17からなるゲー
ト絶縁膜と、上記i型半導体層14およびn型半導体層15
と、上記ソース,ドレイン電極S,Dとで構成されてい
る。
The thin-film transistor memory of the second embodiment also has a configuration in which the memory element M has a configuration in which a memory transistor T10 and two select transistors T20a and T20b are formed in one thin-film transistor.
Comprises a gate electrode G, a gate insulating film including a non-memory insulating film 17 and a memory insulating film 18, an i-type semiconductor layer 14 and an n-type semiconductor layer 15, and source and drain electrodes S and D. Then, the select transistors T20a and T20b respectively include the gate electrode Ga, the gate insulating film including the non-memory insulating film 17, the i-type semiconductor layer 14 and the n-type semiconductor layer 15,
And the source and drain electrodes S and D.

第8図は上記薄膜トランジスタメモリの製造方法を示
したもので、この薄膜トランジスタメモリは次のような
工程で製造される。
FIG. 8 shows a method for manufacturing the above-mentioned thin film transistor memory. This thin film transistor memory is manufactured by the following steps.

まず、基板11上にクロム等の金属膜を膜付けし、この
金属膜をパターニングして、第8図(a)に示すよう
に、ゲート電極Gとこのゲート電極Gにつながるゲート
ラインGLを同時に形成し、その上に基板11全面にわたっ
て、非メモリ性絶縁膜17とメモリ用絶縁膜18とを順次堆
積させる。
First, a metal film such as chromium is formed on the substrate 11, and the metal film is patterned. As shown in FIG. 8A, the gate electrode G and the gate line GL connected to the gate electrode G are simultaneously formed. A non-memory insulating film 17 and a memory insulating film 18 are sequentially deposited over the entire surface of the substrate 11.

次に、第8図(b)に示すように、上記メモリ用絶縁
膜18のメモリトランジスタT10部分以外の部分をエッチ
ングにより除去し、次いで第8図(c)に示すように、
基板11全面にわたって、i−a−Siからなるi型半導体
層14と、n+−a−Siからなるn型半導体層15と、ソー
ス,ドレイン電極S,Dとなるクロム等の金属膜19を順次
堆積させる。
Next, as shown in FIG. 8B, portions other than the memory transistor T10 portion of the memory insulating film 18 are removed by etching, and then, as shown in FIG.
An i-type semiconductor layer 14 of ia-Si, an n-type semiconductor layer 15 of n + -a-Si, and a metal film 19 of chromium or the like serving as source and drain electrodes S and D are formed on the entire surface of the substrate 11. Deposit sequentially.

次に、第8図(d)に示すように、上記金属膜19とn
型半導体層15とをパターニングしてソース電極Sとソー
スラインおよびドレイン電極Dとドレインラインとを形
成し、次いでi型半導体層14をメモリ素子領域の形状に
パターニングした後、その上に保護絶縁膜16を形成し
て、第7図に示した薄膜トランジスタメモリを完成す
る。
Next, as shown in FIG. 8D, the metal film 19 and n
After patterning the type semiconductor layer 15 to form a source electrode S and a source line and a drain electrode D and a drain line, the i-type semiconductor layer 14 is patterned into the shape of a memory element region, and then a protective insulating film is formed thereon. 16 are formed to complete the thin film transistor memory shown in FIG.

この第2の実施例のメモリ素子Mの回路は第5図と同
じであり、その等価回路は第6図に示すようになる。
The circuit of the memory element M of the second embodiment is the same as that of FIG. 5, and its equivalent circuit is as shown in FIG.

しかして、上記第2の実施例の薄膜トランジスタメモ
リにおいても、その各メモリ素子Mを、選択トランジス
タT20a,T20bをメモリトランジスタT10の両側に直列に設
けた構成としているから、上記一対の選択トランジスタ
T20a,T20bのいずれか一方の特性が不良であっても、も
う1つの選択トランジスタによってメモリトランジスタ
T10の選択およびガードを行なうことができ、したがっ
て信頼性を向上させることができる。
Thus, in the thin film transistor memory of the second embodiment, each memory element M has a configuration in which the selection transistors T20a and T20b are provided in series on both sides of the memory transistor T10.
Even if one of the characteristics of T20a or T20b is bad, the memory transistor is selected by another selection transistor.
T10 can be selected and guarded, thus improving reliability.

また、この第2の実施例においても、メモリトランジ
スタT10と選択トランジスタT20a,T20bのゲート電極Gを
共通のゲートラインGLに接続しているから、ゲートライ
ン数を従来の薄膜トランジスタメモリの半分としてメモ
リ全体の面積を大きくすることなく集積度を上げること
ができるし、またメモリ素子Mを1つの薄膜トランジス
タの中にメモリトランジスタT10と2つの選択トランジ
スタT20a,T20bとを形成した構成としているために、メ
モリ素子Mの素子面積を小さくしてさらに集積度を上げ
ることができる。
Also in the second embodiment, since the gate electrodes G of the memory transistor T10 and the select transistors T20a and T20b are connected to a common gate line GL, the number of gate lines is reduced to half that of the conventional thin film transistor memory, and Since the integration degree can be increased without increasing the area of the memory element, and the memory element M has a configuration in which the memory transistor T10 and the two select transistors T20a and T20b are formed in one thin film transistor, It is possible to further increase the degree of integration by reducing the element area of M.

なお、上記第1および第2の実施例では、薄膜トラン
ジスタメモリの各メモリ素子Mを、1つの薄膜トランジ
スタの中にメモリトランジスタT10と2つの選択トラン
ジスタT20a,T20bとを形成した構成としているが、上記
メモリ素子Mを構成するメモリトランジスタT10と2つ
の選択トランジスタT20a,T20bとは、それぞれ別々の薄
膜トランジスタとしてもよく、その場合も、メモリトラ
ンジスタT10と選択トランジスタT20a,T20bのゲート電極
Gを上記実施例と同様に共通のゲートラインGLに接続す
れば、ゲートライン数を従来の薄膜トランジスタメモリ
の半分としてメモリ全体の面積を大きくすることなく集
積度を上げることができる。ただし、このようにメモリ
トランジスタT10と2つの選択トランジスタT20a,T20bと
を別々の薄膜トランジスタとする場合は、メモリトラン
ジスタT10のゲート電極と選択トランジスタT20a,T20bの
ゲート電極をそれぞれ別のゲートラインに接続してもよ
く、その場合は、各ラインに第9図に示した信号を印加
して書込み、消去、読出しを行なうようにしてもよい。
In the first and second embodiments, each memory element M of the thin film transistor memory has a configuration in which the memory transistor T10 and the two select transistors T20a and T20b are formed in one thin film transistor. The memory transistor T10 and the two select transistors T20a and T20b constituting the element M may be separate thin-film transistors. In this case, the gate electrodes G of the memory transistor T10 and the select transistors T20a and T20b are the same as those in the above embodiment. If the common gate line GL is connected, the number of gate lines can be reduced to half that of the conventional thin film transistor memory, and the degree of integration can be increased without increasing the area of the entire memory. However, when the memory transistor T10 and the two select transistors T20a and T20b are formed as separate thin film transistors, the gate electrode of the memory transistor T10 and the gate electrodes of the select transistors T20a and T20b are connected to different gate lines. In such a case, the signal shown in FIG. 9 may be applied to each line to perform writing, erasing, and reading.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の薄膜トランジスタメモリは、選択用薄膜トラ
ンジスタをメモリ用薄膜トランジスタの両側に直列に設
けたものであるから、一方の選択用薄膜トランジスタ特
性が不良であっても、もう1つの選択用薄膜トランジス
タによって用薄膜メモリトランジスタの選択およびガー
ドを行なうことができ、したがって信頼性を大幅に向上
させることができる。
In the thin film transistor memory of the present invention, the thin film transistor for selection is provided in series on both sides of the thin film transistor for memory. Therefore, even if the characteristics of one thin film transistor for selection are defective, the thin film transistor for another memory is selected by another thin film transistor for selection. Can be selected and guarded, so that the reliability can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第6図は本発明の第1の実施例を示したもの
で、第1図は薄膜トランジスタメモリの回路図、第2図
および第3図は薄膜トランジスタメモリの1つのメモリ
素子の断面図および平面図、第4図は薄膜トランジスタ
メモリの製造工程図、第5図および第6図はメモリ素子
の回路図およびその等価回路図である。第7図および第
8図は本発明の第2の実施例を示す薄膜トランジスタメ
モリの1つのメモリ素子の断面図およびその製造工程図
である。第9図は従来の薄膜トランジスタメモリの回路
図である。 M……メモリ素子、T10……メモリ用薄膜トランジス
タ、T20a,T20b……選択用薄膜トランジスタ、G……ゲ
ート電極、12,13……ゲート絶縁膜、17,18……ゲート絶
縁膜(17……非メモリ性絶縁膜、18……メモリ用絶縁
膜)、14……i型半導体層、15……n型半導体層、S…
…ソース電極、D……ドレイン電極、GL……ゲートライ
ン、SL……ソースライン、DL……ドレインライン。
1 to 6 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram of a thin film transistor memory, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of one memory element of the thin film transistor memory. FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the thin film transistor memory, and FIGS. 5 and 6 are a circuit diagram of the memory element and an equivalent circuit diagram thereof. 7 and 8 are a sectional view of one memory element of a thin film transistor memory and a manufacturing process thereof according to a second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional thin film transistor memory. M: memory element, T10: thin film transistor for memory, T20a, T20b ... thin film transistor for selection, G: gate electrode, 12, 13, ... gate insulating film, 17, 18 ... gate insulating film (17 ... non- Memory insulating film, 18 ... Memory insulating film), 14 ... i-type semiconductor layer, 15 ... N-type semiconductor layer, S ...
... source electrode, D ... drain electrode, GL ... gate line, SL ... source line, DL ... drain line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/792 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 29/792

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】メモリ用薄膜トランジスタとこのメモリ用
薄膜トランジスタを選択する選択用薄膜トランジスタと
を備えた薄膜トランジスタメモリにおいて、前記選択用
薄膜トランジスタを前記メモリ用薄膜トランジスタの両
側に直列に設けたことを特徴とする薄膜トランジスタメ
モリ。
1. A thin film transistor memory comprising a memory thin film transistor and a selection thin film transistor for selecting the memory thin film transistor, wherein the selection thin film transistor is provided in series on both sides of the memory thin film transistor. .
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