JPH04313274A - Thin-film memory cell and its manufacture - Google Patents

Thin-film memory cell and its manufacture

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JPH04313274A
JPH04313274A JP3078965A JP7896591A JPH04313274A JP H04313274 A JPH04313274 A JP H04313274A JP 3078965 A JP3078965 A JP 3078965A JP 7896591 A JP7896591 A JP 7896591A JP H04313274 A JPH04313274 A JP H04313274A
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transistor
region
gate electrode
memory
selection transistor
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Hiroyasu Yamada
裕康 山田
Hiroshi Matsumoto
広 松本
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

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  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce leak current of a transistor for selection and at the same improve time a drain withstand voltage and then reduce a write/erasure time of a transistor for memory by forming a gate electrode constituting the transistor for memory and a source/drain region at a mutually overlapping position. CONSTITUTION:A semiconductor layer 22 such as polysilicon is formed on an insulation substrate 21 and n<+> high-concentration regions 231, 232, 233, 234 and n<-> low-concentration regions 241, 242, 243, 244 are formed on this semiconductor layer 22. A gate electrode 26 of a transistor for memory MTR is formed on an area between the n<+> high-concentration regions 232 and 233 through an insulation layer 25 and the gate electrode 26 and the n<-> high-concentration regions 232, 233 are overlapped greatly. Gate electrodes 281 and 282 of transistors for selection STR1, 2 are formed on areas between the n<-> low- concentration regions 241 and 242 and between regions 243 and 244 through an insulation layer 27 and then the n<-> low-concentration regions 241, 242, 243, 244 are formed in self-aligned manner with the gate electrodes 281 and 282.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はメモリ用トランジスタと
選択用トランジスタとから構成された薄膜メモリセル及
び薄膜メモリセルの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film memory cell comprising a memory transistor and a selection transistor, and a method for manufacturing the thin film memory cell.

【0002】0002

【従来の技術】EEPROMは、電気的な方法によりゲ
ート絶縁膜に電荷を蓄えることができる構造にしたMO
SトランジスタをメモリセルとするPROMであり、電
荷の消去も電気的な方法により行うことができる。
[Prior Art] EEPROM is a MO with a structure in which electric charge can be stored in a gate insulating film using an electrical method.
This is a PROM that uses S transistors as memory cells, and charges can be erased electrically.

【0003】従来のEEPROMには単結晶のシリコン
ウエハを用いたEEPROMがある。すなわち、EEP
ROMに用いられるメモリ素子はシリコンウエハにPウ
ェルが形成され、このPウェルにはn+ 高濃度領域の
ソース拡散層およびn+ 高濃度領域のドレイン拡散層
が形成される。前記ソース拡散層とドレイン拡散層との
間にはSiO2 層およびSi3 N4 層を介してゲ
ート電極が形成される。尚、絶縁基板にシリコンアモル
ファスの半導体層を形成するTFTを用いたメモリが検
討されている。
[0003] Conventional EEPROMs include EEPROMs using single-crystal silicon wafers. That is, EEP
In a memory element used in a ROM, a P well is formed in a silicon wafer, and a source diffusion layer in an n+ high concentration region and a drain diffusion layer in an n+ high concentration region are formed in this P well. A gate electrode is formed between the source diffusion layer and the drain diffusion layer via a SiO2 layer and a Si3 N4 layer. Note that a memory using a TFT in which a silicon amorphous semiconductor layer is formed on an insulating substrate is being considered.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ンウエハを用いたEEPROMでは、シリコンウエハに
制限され、格子欠陥の影響を受ける欠点がある。また、
TFTでは各トランジスタをアイソレーションすること
により、素子分離構造を形成するに必要な工程を省略し
てコスト上のメリットをもたせているものであるから、
共通電極であるPウェルを形成して素子分離を行なうよ
うにしたのでは何のメリットもなくなる。また、TFT
を用いたメモリでは、シリコンアモルファスのイントリ
ンシックによるドレイン電流Idが少なく、大容量、高
集積化に不向きであった。
However, EEPROMs using silicon wafers have the disadvantage that they are limited to silicon wafers and are affected by lattice defects. Also,
By isolating each transistor in a TFT, the steps required to form an element isolation structure can be omitted, resulting in a cost advantage.
There is no advantage in forming a P-well, which is a common electrode, for element isolation. Also, TFT
In the memory using the silicon amorphous, the drain current Id due to the intrinsic nature of the silicon amorphous is small, making it unsuitable for large capacity and high integration.

【0005】本発明は上記の実情に鑑みてなされたもの
で、選択用トランジスタのリーク電流を低減できると共
にドレイン耐圧を向上でき、且つメモリ用トランジスタ
の書込/消去時間を短縮して大容量、高集積化に好適す
る薄膜メモリセル及び薄膜メモリセルの製造方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to reduce the leakage current of the selection transistor, improve the drain breakdown voltage, and shorten the write/erase time of the memory transistor, thereby increasing the capacity. It is an object of the present invention to provide a thin film memory cell and a method for manufacturing the thin film memory cell that are suitable for high integration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、メモリ用トランジスタを構成するゲート電
極とソース・ドレイン領域を相互に重なり合う位置に形
成し、選択用トランジスタのドレイン領域は高濃度不純
物領域と低濃度不純物領域よりなるLDD(Light
ly  Doped  Drain)構造に形成すると
共に、前記高濃度不純物領域は選択用トランジスタのゲ
ート電極と重なり合わない位置にセルフアラインにより
形成するものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention forms a gate electrode and a source/drain region constituting a memory transistor at positions that overlap each other, and a drain region of a selection transistor is formed at a high height. LDD (Light) consisting of a concentrated impurity region and a low concentration impurity region
ly Doped Drain) structure, and the high concentration impurity region is formed by self-alignment at a position that does not overlap with the gate electrode of the selection transistor.

【0007】[0007]

【作用】メモリ用トランジスタを構成するゲート電極と
ソース・ドレイン領域を相互に重なり合う位置に形成す
ることにより、電子−正孔対を効率よく発生させ、ゲー
ト絶縁膜中に注入させることで、電気的な書込/消去時
間を短縮できる。かつ選択用トランジスタのドレイン領
域を高濃度不純物領域と低濃度不純物領域よりなるLD
D構造に形成することにより、ドレイン耐圧を向上でき
る。更に、選択用トランジスタのゲート電極とドレイン
領域の高濃度不純物領域とが重なり合わない位置に形成
することにより、リーク電流を低減できる。
[Operation] By forming the gate electrode and the source/drain regions that make up the memory transistor in positions that overlap with each other, electron-hole pairs are efficiently generated and injected into the gate insulating film, resulting in electrical Write/erase time can be reduced. And the drain region of the selection transistor is an LD consisting of a high concentration impurity region and a low concentration impurity region.
By forming the D structure, drain breakdown voltage can be improved. Furthermore, leakage current can be reduced by forming the selection transistor at a position where the gate electrode and the high concentration impurity region of the drain region do not overlap.

【0008】[0008]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0009】図1は本発明に係るメモリセルの断面図を
示す。例えばガラス等の絶縁基板21上にはポリシリコ
ン等の半導体層22が形成され、この半導体層22には
n+高濃度領域231,232,233,234及びn
− 低濃度領域241,242,243,244が形成
される。前記n+ 高濃度領域232と233間の上に
は例えば窒化硅素等の第2の絶縁層25を介して例えば
Al等のメモリ用トランジスタMTRのゲート電極26
が形成される。絶縁層25は、例えばSi/N比が化学
量論比0.75よりも大きい窒化硅素SiNよりなるも
ので、ホットエレクトロンやファウラーノルドハイム効
果によって電子や正孔を捕獲し、かつ、放出することが
できるものである。この絶縁層25はSiO2 薄膜お
よびSi3 N4の2層構造としてもよい。この場合、
メモリ用トランジスタMTRはゲート電極26とn+ 
高濃度領域232,233の重なりを大きくとって容量
をもたせるように形成される。前記n− 低濃度領域2
41と242間の上には例えばSiO2等の第1の絶縁
層27を介して選択用トランジスタSTR1の例えばポ
リシリコン等よりなるゲート電極281が形成され、前
記n− 低濃度領域243と244間の上には例えばS
iO2 等の第1の絶縁層27を介して選択用トランジ
スタSTRの例えばポリシリコン等よりなるゲート電極
282が形成される。この場合、n− 低濃度領域24
1,242は選択用トランジスタSTR1のゲート電極
281とセルフアラインで形成され、かつ容量を十分小
さくして無視できるように形成される。また、n− 低
濃度領域243,244も選択用トランジスタSTR2
のゲート電極282とセルフアラインで形成され、容量
を十分小さくして無視できるように形成される。前記第
1の絶縁層27は全体を覆うように形成される。前記n
+ 高濃度領域231には例えばAl等よりなるソース
電極30が接続して形成され、前記n+ 高濃度領域2
34には例えばAl等よりなるドレイン電極31が接続
して形成される。図1に示す薄膜メモリセルの製造方法
について説明する。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a memory cell according to the invention. For example, a semiconductor layer 22 such as polysilicon is formed on an insulating substrate 21 such as glass, and this semiconductor layer 22 includes n+ high concentration regions 231, 232, 233, 234 and
- Low concentration regions 241, 242, 243, 244 are formed. A gate electrode 26 of a memory transistor MTR made of Al or the like is interposed between the n+ high concentration regions 232 and 233 via a second insulating layer 25 of silicon nitride or the like.
is formed. The insulating layer 25 is made of silicon nitride SiN with a Si/N ratio higher than the stoichiometric ratio of 0.75, for example, and can capture and release electrons and holes by hot electrons and the Fowler-Nordheim effect. It is something that can be done. This insulating layer 25 may have a two-layer structure of a SiO2 thin film and Si3 N4. in this case,
Memory transistor MTR has gate electrode 26 and n+
The high concentration regions 232 and 233 are formed to have a large overlap to provide a large capacity. Said n- low concentration region 2
A gate electrode 281 made of polysilicon or the like of the selection transistor STR1 is formed between the n- low concentration regions 243 and 242 via a first insulating layer 27 made of SiO2 or the like. For example, S
A gate electrode 282 made of polysilicon or the like of the selection transistor STR is formed via the first insulating layer 27 made of iO2 or the like. In this case, n- low concentration region 24
1, 242 is formed in self-alignment with the gate electrode 281 of the selection transistor STR1, and is formed to have a sufficiently small capacitance so that it can be ignored. In addition, the n- low concentration regions 243 and 244 are also connected to the selection transistor STR2.
The capacitance is formed in self-alignment with the gate electrode 282, and the capacitance is made sufficiently small to be negligible. The first insulating layer 27 is formed to cover the entire structure. Said n
A source electrode 30 made of, for example, Al is connected to and formed in the + high concentration region 231, and the n+ high concentration region 2
A drain electrode 31 made of, for example, Al is connected to and formed at 34 . A method for manufacturing the thin film memory cell shown in FIG. 1 will be described.

【0010】絶縁基板21の全面に、例えばプラズマC
VD等によりポリシリコンを析出し、これをエッチング
により素子分離することによって、図1に示す如き島状
の半導体層22を形成する。次に、図示はしないが、半
導体層22上面全体をフォトレジストで覆い、フォトリ
ソグラフィ技術を用いて半導体層22のn+ 高濃度領
域231,232,233,234に対向する部分に開
口を設けてこの開口からPイオン等のドナー不純物をド
ープする。
For example, plasma C is applied to the entire surface of the insulating substrate 21.
By depositing polysilicon by VD or the like and separating the elements by etching, an island-shaped semiconductor layer 22 as shown in FIG. 1 is formed. Next, although not shown, the entire upper surface of the semiconductor layer 22 is covered with a photoresist, and openings are formed in the portions of the semiconductor layer 22 facing the n+ high concentration regions 231, 232, 233, and 234 using photolithography. Donor impurities such as P ions are doped through the opening.

【0011】次に、減圧CVD等により絶縁膜25を形
成し、この後、メモリ用トランジスタMTRのゲート電
極26および選択用トランジスタSTR1,2のゲート
電極281,282を形成する。この方法は、当該専門
技術知識を有する者には自明であるので説明は省略する
。但、図1では一層に示されている絶縁層27は、実際
の製造工程では二工程で形成されるもので、ゲート電極
281,282を形成する前に、形成しておく。
Next, an insulating film 25 is formed by low pressure CVD or the like, and then the gate electrode 26 of the memory transistor MTR and the gate electrodes 281 and 282 of the selection transistors STR1 and STR2 are formed. This method is self-evident to those with specialized technical knowledge, so a description thereof will be omitted. However, the insulating layer 27, which is shown as one layer in FIG. 1, is formed in two steps in the actual manufacturing process, and is formed before forming the gate electrodes 281 and 282.

【0012】この後、n− 低濃度領域241,242
,243,244にドナー不純物をドープする。この場
合、もし、ゲート電極26,281,282へのドーピ
ングも同時に行なうことが能率的である。また、n− 
低濃度領域241,242,243,244へのイオン
プランテーションは、ゲート電極281,282をマス
クとするセルフアライメントとすることにより、精度の
確保と作業の効率化を図ることができ、さらに好ましい
After this, n- low concentration regions 241, 242
, 243, 244 are doped with donor impurities. In this case, it is efficient if the gate electrodes 26, 281, and 282 are doped at the same time. Also, n-
Ion plantation to the low concentration regions 241, 242, 243, and 244 is more preferably carried out by self-alignment using the gate electrodes 281, 282 as masks, since accuracy can be ensured and work efficiency can be improved.

【0013】この後、アニーリングによりn+ 高濃度
領域231,232,233,234およびn− 低濃
度領域241,242,243,244にドープされた
ドナー不純物を拡散した上、絶縁層27の未形成部分を
形成して、n+ 高濃度領域231,234との対向部
に開口を設け、該開口内に導出されるソース電極30お
よびドレイン電極31を、スパッタ等により形成すれば
、図1の薄膜メモリセルが完成する。従って、この薄膜
トランジスタでは、メモリ用トランジスタMTRのソー
ス領域232は選択用トランジスタSTR1のドレイン
電極232と、またメモリ用トランジスタMTRのドレ
イン電極33は選択用トランジスタSTR2のソース領
域と兼用された構造となっている。
Thereafter, the donor impurities doped into the n+ high concentration regions 231, 232, 233, 234 and the n− low concentration regions 241, 242, 243, 244 are diffused by annealing, and the portions where the insulating layer 27 is not formed are The thin film memory cell shown in FIG. is completed. Therefore, in this thin film transistor, the source region 232 of the memory transistor MTR is also used as the drain electrode 232 of the selection transistor STR1, and the drain electrode 33 of the memory transistor MTR is also used as the source region of the selection transistor STR2. There is.

【0014】前記メモリ用トランジスタMTRは図4に
示すようなヒステリシス特性を有するMOSトランジス
タより構成される。すなわち、書込状態においてゲート
電極26とチャネル領域間の絶縁層25に電子を捕獲し
てメモリゲート電圧VMG−ドレイン電流Id 特性が
エンハンスメント型を示し、消去状態において前記絶縁
層25に正孔が注入されることによりデプレッション型
特性を示す。すなわち、メモリゲート電圧VMGを一旦
Vpにすると書込状態を維持し、メモリゲート電圧VM
Gを一旦−Vp にすると消去状態を維持する不揮発性
特性を有する。
The memory transistor MTR is composed of a MOS transistor having hysteresis characteristics as shown in FIG. That is, in the write state, electrons are captured in the insulating layer 25 between the gate electrode 26 and the channel region, and the memory gate voltage VMG-drain current Id characteristic exhibits an enhancement type, and in the erase state, holes are injected into the insulating layer 25. This shows depression-type characteristics. That is, once the memory gate voltage VMG is set to Vp, the write state is maintained, and the memory gate voltage VM
Once G is set to -Vp, it has a non-volatile characteristic that maintains the erased state.

【0015】更に、前記メモリ用トランジスタMTRを
構成するゲート電極26とソース・ドレイン領域(n+
 高濃度領域232,233)を相互に重なり合う位置
に形成することにより、電子−正孔対を効率よく発生さ
せ、ゲート電極26に+Vp を印加する書込み時には
ホットエレクトロンのゲート絶縁膜25への注入を、ま
た、ゲート電極26に−Vp を印加する消去時には正
孔のゲート絶縁膜25への注入を効率的に行なうことが
できるように工夫されている。
Furthermore, the gate electrode 26 and source/drain regions (n+
By forming the high-concentration regions 232, 233) at mutually overlapping positions, electron-hole pairs are efficiently generated, and hot electrons are injected into the gate insulating film 25 during writing when +Vp is applied to the gate electrode 26. Also, during erasing by applying -Vp to the gate electrode 26, holes are efficiently injected into the gate insulating film 25.

【0016】又、半導体層をポリシリコンで形成した選
択用トランジスタはnチャネルの場合、選択ゲート電極
とドレイン領域の重なりがある場合には、この重なりに
よって容易に発生する電子−正孔対の中の正孔の作用で
図3のAに示すように、選択ゲート電圧VCG<0の時
のリーク電流が増大する。またドレイン領域(n+ 高
濃度領域232,234)を選択用トランジスタSTR
1,STR2のゲート電極281,282とセルフアラ
インにより形成した場合は、図3のBに示すような特性
となり、ポリシリコントランジスタ特有の逆側チャネル
動作に起因するリーク電流の増大をある程度防ぐことが
できる。しかしながら、EEP  ROMでは高電界が
ドレイン領域(n+高濃度領域232,234)にかか
るため、特にこのリーク電流の低減は重要で、セルフア
ラインにするだけでなく、本実施例の如く選択用トラン
ジスタSTR1,STR2をLDD構造にすると、図3
のCに示すように、さらにリーク電流の低減効果が確認
された。
In addition, in the case of an n-channel selection transistor whose semiconductor layer is made of polysilicon, if there is an overlap between the selection gate electrode and the drain region, electron-hole pairs that are easily generated due to this overlap are As shown in FIG. 3A, the leakage current increases when the selection gate voltage VCG<0 due to the action of the holes. In addition, the drain region (n+ high concentration region 232, 234) is connected to the selection transistor STR.
1. When formed by self-alignment with the gate electrodes 281 and 282 of STR2, the characteristics shown in FIG. can. However, in an EEP ROM, a high electric field is applied to the drain region (n+ high concentration regions 232, 234), so reducing this leakage current is especially important. , STR2 has an LDD structure as shown in Figure 3.
As shown in C, the effect of further reducing leakage current was confirmed.

【0017】図2の(a)は図1のメモリセルの回路図
である。ソース電極30は選択用トランジスタSTR1
のソース(n+ 高濃度領域231)に接続され、この
選択用トランジスタSTR1のドレイン(n+高濃度領
域232)はメモリ用トランジスタMTRのソース(n
+ 高濃度領域232)に接続される。このメモリ用ト
ランジスタMTRのドレイン(n+ 高濃度領域233
)は選択用トランジスタSTR2のソース(n+ 高濃
度領域233)に接続され、この選択用トランジスタS
TR2のドレイン(n+ 高濃度領域234)はドレイ
ン電極31に接続される。前記メモリ用トランジスタM
TRにはゲート電極26が設けられ、前記選択用トラン
ジスタSTR1にはゲート電極281が設けられ、前記
選択用トランジスタSTR2にはゲート電極282が設
けられる。
FIG. 2(a) is a circuit diagram of the memory cell shown in FIG. The source electrode 30 is the selection transistor STR1
The drain (n+ high concentration region 232) of this selection transistor STR1 is connected to the source (n+ high concentration region 231) of the memory transistor MTR
+ connected to the high concentration region 232). The drain of this memory transistor MTR (n+ high concentration region 233
) is connected to the source (n+ high concentration region 233) of the selection transistor STR2, and this selection transistor S
The drain of TR2 (n+ high concentration region 234) is connected to the drain electrode 31. The memory transistor M
A gate electrode 26 is provided in TR, a gate electrode 281 is provided in the selection transistor STR1, and a gate electrode 282 is provided in the selection transistor STR2.

【0018】すなわち、図2の(b)に示すように、一
括消去の場合は、メモリゲート電極26をアースし、選
択ゲート電極281,282に電圧VONを印加し、ソ
ース電極30及びドレイン電極31に電圧Vp を印加
すればよい。この場合、メモリゲート電圧VMGは−V
p となって絶縁層25に正孔がトラップされ消去状態
となる。
That is, as shown in FIG. 2B, in the case of batch erasing, the memory gate electrode 26 is grounded, the voltage VON is applied to the selection gate electrodes 281 and 282, and the source electrode 30 and drain electrode 31 It is sufficient to apply a voltage Vp to . In this case, the memory gate voltage VMG is -V
p, and holes are trapped in the insulating layer 25, resulting in an erased state.

【0019】選択書込の場合は、メモリゲート電極26
,選択ゲート電極281およびソース電極30にそれぞ
れ電圧Vp を印加し、ドレイン電極31をアースし、
選択するメモリセルの選択ゲート電極282をVONと
し選択しないメモリセルの選択ゲート電極282をVO
FF とすればよい。この場合、選択ゲート電極282
をVONにすれば、メモリゲート電圧VMGはVp と
なって絶縁層25に電子がトラップされ書込状態となる
In the case of selective writing, the memory gate electrode 26
, applying a voltage Vp to the selection gate electrode 281 and the source electrode 30, respectively, and grounding the drain electrode 31,
The selection gate electrode 282 of the memory cell to be selected is set to VON, and the selection gate electrode 282 of the memory cell not selected is set to VO.
It should be FF. In this case, the selection gate electrode 282
When VON is set, the memory gate voltage VMG becomes Vp, electrons are trapped in the insulating layer 25, and a write state is established.

【0020】読出しの場合は、メモリゲート電極26及
びソース電極30をアースし、選択ゲート電極281に
電圧VONを印加し、ドレイン電極31に電圧Vd を
印加し、読出しをするメモリセルの選択ゲート電極28
2をVONとすればよい。この場合、選択ゲート電極2
82をVONにして選択されたメモリセルが、消去状態
ならメモリ用トランジスタMTRがオン状態になってい
るからドレイン電流が流れ「0」の状態が読み出される
。一方、書込状態ならメモリ用トランジスタMTRがオ
フ状態になっているからドレイン電流が流れず「1」の
状態が読み出される。読出しをしないメモリセルの選択
ゲート電極282は、当然VOFF としておく。
In the case of reading, the memory gate electrode 26 and the source electrode 30 are grounded, the voltage VON is applied to the selection gate electrode 281, the voltage Vd is applied to the drain electrode 31, and the selection gate electrode of the memory cell to be read is applied. 28
2 may be taken as VON. In this case, the selection gate electrode 2
If the selected memory cell is in the erased state by turning on VON 82, the memory transistor MTR is in the on state, so a drain current flows and the state of "0" is read out. On the other hand, in the write state, since the memory transistor MTR is in the off state, no drain current flows and a state of "1" is read. Naturally, the selection gate electrode 282 of a memory cell that is not read is set to VOFF.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、メモ
リ用トランジスタを構成するゲート電極とソース・ドレ
イン領域を相互に重なり合う位置に形成することにより
、電子−正孔対を効率よく発生させ、ゲート絶縁膜中に
注入させることで、電気的な書込/消去時間を短縮でき
る。かつ選択用トランジスタのドレイン領域を高濃度不
純物領域と低濃度不純物領域よりなるLDD構造に形成
することにより、ドレイン耐圧を向上できる。更に、選
択用トランジスタのゲート電極とドレイン領域の高濃度
不純物領域とが重なり合わない位置に形成することによ
り、リーク電流を低減できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, electron-hole pairs can be efficiently generated by forming the gate electrode and the source/drain regions of a memory transistor at mutually overlapping positions. By injecting it into the gate insulating film, the electrical write/erase time can be shortened. In addition, by forming the drain region of the selection transistor into an LDD structure consisting of a high concentration impurity region and a low concentration impurity region, the drain breakdown voltage can be improved. Furthermore, leakage current can be reduced by forming the selection transistor at a position where the gate electrode and the high concentration impurity region of the drain region do not overlap.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の結線状態を示す回路図および動作説明図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram and an operation explanatory diagram showing the connection state of FIG. 1;

【図3】本発明に係る選択用トランジスタの選択ゲート
電圧−ドレイン電流特性を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing selection gate voltage-drain current characteristics of the selection transistor according to the present invention.

【図4】本発明に係るメモリ用トランジスタのヒステリ
シス特性を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing hysteresis characteristics of a memory transistor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…絶縁基板、22…半導体層、231〜234…n
+ 高濃度領域、241〜244…n− 低濃度領域、
25…第2の絶縁層、26…メモリ用トランジスタMT
Rのゲート電極、27…第1の絶縁層、281,282
…選択用トランジスタSTRのゲート電極、30…ソー
ス電極、31…ドレイン電極。
21...Insulating substrate, 22...Semiconductor layer, 231-234...n
+ High concentration area, 241 to 244...n- Low concentration area,
25... Second insulating layer, 26... Memory transistor MT
R gate electrode, 27...first insulating layer, 281, 282
...Gate electrode of selection transistor STR, 30...Source electrode, 31...Drain electrode.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  メモリ用トランジスタに、選択用トラ
ンジスタを、該選択用トランジスタのソース領域又はド
レイン領域がメモリ用トランジスタのドレイン領域又は
ソース領域に兼用されるように配し、前記メモリ用トラ
ンジスタを構成するゲート電極とソース・ドレイン領域
を相互に重なり合う位置に形成し、前記各選択用トラン
ジスタのドレイン領域は高濃度不純物領域と低濃度不純
物領域によって形成すると共に、前記高濃度不純物領域
は選択用トランジスタのゲート電極と重なり合わない位
置に形成したことを特徴とする薄膜メモリセル。
1. A selection transistor is arranged in a memory transistor such that a source region or a drain region of the selection transistor is also used as a drain region or a source region of the memory transistor, and the memory transistor is configured. gate electrodes and source/drain regions are formed at mutually overlapping positions, the drain region of each selection transistor is formed by a high concentration impurity region and a low concentration impurity region, and the high concentration impurity region is formed by a high concentration impurity region of the selection transistor. A thin film memory cell characterized by being formed in a position that does not overlap the gate electrode.
【請求項2】  メモリ用トランジスタのソース領域及
びドレイン領域にそれぞれ選択用トランジスタが直列に
接続されることを特徴とする請求項1記載の薄膜メモリ
セル。
2. The thin film memory cell according to claim 1, wherein a selection transistor is connected in series to each of the source region and drain region of the memory transistor.
【請求項3】  メモリ用トランジスタのゲート電極と
重なり合う半導体層部分に不純物イオンを注入してメモ
リ用トランジスタのソース・ドレイン領域を形成し、選
択用トランジスタのゲート電極と重なり合わない半導体
層部分に不純物イオンを注入して高濃度不純物領域より
なる選択用トランジスタのソース・ドレイン領域を形成
し、選択用トランジスタのソース領域またはドレイン領
域に隣接した選択用トランジスタのゲート電極側の半導
体層部分に不純物イオンを注入して低濃度不純物領域を
形成し、選択用トランジスタのソース領域又はドレイン
領域がメモリ用トランジスタのドレイン領域又はソース
領域に兼用されるように形成することを特徴とする薄膜
メモリセルの製造方法。
3. Impurity ions are implanted into a portion of the semiconductor layer that overlaps with the gate electrode of the memory transistor to form a source/drain region of the memory transistor, and impurity ions are implanted into a portion of the semiconductor layer that does not overlap with the gate electrode of the selection transistor. Ions are implanted to form a source/drain region of a selection transistor made of a high concentration impurity region, and impurity ions are implanted into a semiconductor layer portion on the gate electrode side of the selection transistor adjacent to the source region or drain region of the selection transistor. 1. A method of manufacturing a thin film memory cell, comprising forming a low concentration impurity region by implanting the impurity region so that the source region or drain region of a selection transistor is also used as the drain region or source region of a memory transistor.
【請求項4】  半導体層がポリシリコンである請求項
3記載の薄膜メモリセルの製造方法。
4. The method of manufacturing a thin film memory cell according to claim 3, wherein the semiconductor layer is polysilicon.
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