JPH0472672A - Thin-film transistor memory and manufacture thereof - Google Patents

Thin-film transistor memory and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH0472672A
JPH0472672A JP2184018A JP18401890A JPH0472672A JP H0472672 A JPH0472672 A JP H0472672A JP 2184018 A JP2184018 A JP 2184018A JP 18401890 A JP18401890 A JP 18401890A JP H0472672 A JPH0472672 A JP H0472672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
memory
semiconductor layer
gate electrode
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2184018A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2887506B2 (en
Inventor
Hiroshi Matsumoto
広 松本
Hideo Naito
内藤 英雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2184018A priority Critical patent/JP2887506B2/en
Publication of JPH0472672A publication Critical patent/JPH0472672A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2887506B2 publication Critical patent/JP2887506B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To increase an integration density by a method wherein the channel region of a memory transistor and the channel region of a selective transistor are connected at a part corresponding to the side edge of a lower-part gate electrode. CONSTITUTION:A lower-part gate electrode G, whose shape is the same as that of a gate insulating film 4 for memory transistor is formed on it; and its line part is wired on a substrate 1. The insulating film 4 is formed also under the line part of the lower-part gate electrode G1 over its whole length. Selective transistors T2 are constituted of the following: a semiconductor layer 2; a source electrode and a drain electrode S, D; a gate insulating film 5 for selective transistor use; and an upper-part gate electrode G2. Since a transistor T1 and two transistors T2 situated on both sides of the transistor T1 are formed it is possible to reduce the area of a transistor memory constituted of the transistor T1 and the transistors T2 and to increase an integration density.

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およびその製造方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film transistor memory and a method for manufacturing the same.

〔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E2FR
OM等のメモリとして、メモリトランジスタとこのメモ
リトランジスタを選択するための選択トランジスタとを
薄膜トランジスタとした薄膜トランジスタメモリが考え
られている。
Recently, E2FR that can be electrically written, erased, and read
As a memory such as an OM, a thin film transistor memory is considered in which a memory transistor and a selection transistor for selecting the memory transistor are thin film transistors.

この薄膜トランジスタメモリとしては、従来、ガラス等
からなる絶縁性基板の上に、メモリ用の薄膜トランジス
タ(以下メモリトランジスタという)と選択用の薄膜ト
ランジスタ(以下選択トランジスタという)とを隣接さ
せて形成し、このメモリトランジスタと選択トランジス
タとを、その一方のソース電極と他方のドレイン電極と
を接続する接続配線を介して直列に接続してトランジス
タメモリを構成したものが知られている。なお、メモリ
トランジスタと選択トランジスタとは、例えば、半導体
層と、ソース、ドレイン電極と、ゲート絶縁膜と、ゲー
ト電極とを積層したコブラナー型の薄膜トランジスタと
されており、メモリトランジスタのゲート絶縁膜は電荷
蓄積機能をもつメモリ性絶縁膜で形成され、選択トラン
ジスタのゲート絶縁膜は電荷蓄積機能のない絶縁膜で形
成されている。
Conventionally, this thin film transistor memory is formed by forming a thin film transistor for memory (hereinafter referred to as a memory transistor) and a thin film transistor for selection (hereinafter referred to as a selection transistor) adjacent to each other on an insulating substrate made of glass or the like. A transistor memory is known in which a transistor and a selection transistor are connected in series through a connection wiring that connects the source electrode of one transistor and the drain electrode of the other transistor. Note that the memory transistor and the selection transistor are, for example, Cobraner thin film transistors in which a semiconductor layer, source and drain electrodes, a gate insulating film, and a gate electrode are laminated, and the gate insulating film of the memory transistor is The gate insulating film of the selection transistor is formed of an insulating film having a memory function and has no charge storage function.

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

しかしながら、前記従来の薄膜トランジスタメモリは、
基板上にメモリトランジスタと選択トランジスタとを隣
接させて形成して、このメモリトランジスタと選択トラ
ンジスタとを接続配線により直列に接続したものである
ため、メモリトランジスタと選択トランジスタとで構成
されるトランジスタメモリの面積が大きく、したがって
このトランジスタメモリを縦横に配列して構成されるメ
モリマトリックスの集積度を上げることが難しいという
問題をもっていた。
However, the conventional thin film transistor memory
A memory transistor and a selection transistor are formed adjacent to each other on a substrate, and the memory transistor and selection transistor are connected in series by connection wiring, so a transistor memory composed of a memory transistor and a selection transistor is The problem is that the area is large, and therefore it is difficult to increase the degree of integration of a memory matrix formed by arranging transistor memories vertically and horizontally.

本発明はこ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、メモリトランジスタと
選択トランジスタとで構成されるトランジスタメモリの
面積を小さくして集積度を上げることができる薄膜トラ
ンジスタメモリを提供するとともに、あわせてその製造
方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a thin film transistor that can reduce the area of a transistor memory composed of a memory transistor and a selection transistor and increase the degree of integration. An object of the present invention is to provide a memory and also a manufacturing method thereof.

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

本発明の薄膜トランジスタメモリは、 絶縁性基板上に形成された半導体層と、この半導体層の
両側部の上に形成されたソース、ドレイン電極と、前記
半導体層の一部分の上に形成された少なくとも前記半導
体層との界面部分に電荷蓄積機能をもつメモリトランジ
スタ用ゲート絶縁膜と、このメモリトランジスタ用ゲー
ト絶縁膜の上にこれと同一形状に形成された下部ゲート
電極と、この下部ゲート電極および前記半導体層を覆う
電荷蓄積機能のない選択トランジスタ用ゲート絶縁膜と
、この選択トランジスタ用ゲート絶縁膜の上に前記半導
体層の少なくともソース、ドレイン電極間の領域全体に
対向させて形成された上部ゲート電極とを備え、 前記半導体層と前記ソース、ドレイン電極と前記メモリ
トランジスタ用ゲート絶縁膜と下部ゲート電極とでメモ
リトランジスタを構成し、前記半導体層と前記ソース、
ドレイン電極と前記選択トランジスタ用ゲート絶縁膜と
前記上部ゲート電極とで選択トランジスタを構成したこ
とを特徴とするものである。
The thin film transistor memory of the present invention includes a semiconductor layer formed on an insulating substrate, source and drain electrodes formed on both sides of the semiconductor layer, and at least the semiconductor layer formed on a portion of the semiconductor layer. A gate insulating film for a memory transistor having a charge storage function at the interface with the semiconductor layer, a lower gate electrode formed in the same shape as the gate insulating film for the memory transistor, and the lower gate electrode and the semiconductor. a gate insulating film for a selection transistor without a charge storage function covering the layer; and an upper gate electrode formed on the gate insulating film for the selection transistor so as to face at least the entire region between the source and drain electrodes of the semiconductor layer. A memory transistor is configured by the semiconductor layer, the source and drain electrodes, the memory transistor gate insulating film, and the lower gate electrode, the semiconductor layer and the source,
The present invention is characterized in that a selection transistor is constituted by a drain electrode, the selection transistor gate insulating film, and the upper gate electrode.

また、本発明の薄膜トランジスタメモリの製造方法は、 絶縁性基板上に半導体層を形成する工程と、前記半導体
層の両側部の上にソース、ドレイン電極ソース、ドレイ
ン電極を形成する工程と、前記基板上に、少なくとも前
記半導体層との界面部分に電荷蓄積機能をもつメモリト
ランジスタ用ゲート絶縁膜と下部ゲート電極用金属膜と
を順次堆積させ、前記金属膜とメモリトランジスタ用ゲ
ート絶縁膜とを前記半導体層の一部分に対応する形状に
パターニングする工程と、 前記下部ゲート電極および前記半導体層の上に電荷蓄積
機能のない選択トランジスタ用ゲート絶縁膜を堆積させ
る工程と、 前記選択トランジスタ用ゲート絶縁膜の上に前記半導体
層の少なくともソース、ドレイン電極間の領域全体に対
向する上部ゲート電極を形成する工程と、 からなることを特徴とするものである。
Further, the method for manufacturing a thin film transistor memory of the present invention includes the steps of: forming a semiconductor layer on an insulating substrate; forming a source, a drain electrode, a source, and a drain electrode on both sides of the semiconductor layer; A gate insulating film for a memory transistor having a charge storage function and a metal film for a lower gate electrode are sequentially deposited on at least the interface with the semiconductor layer, and the metal film and the gate insulating film for a memory transistor are bonded to the semiconductor layer. a step of patterning into a shape corresponding to a part of the layer; a step of depositing a gate insulating film for a selection transistor without a charge storage function on the lower gate electrode and the semiconductor layer; and forming an upper gate electrode facing at least the entire region between the source and drain electrodes of the semiconductor layer.

〔作用〕[Effect]

すなわち、本発明の薄膜トランジスタメモリは、1つの
薄膜トランジスタに、半導体層の少なくともソース、ド
レイン電極間の領域全体に対向する上部ゲート電極と、
この上部ゲート電極と前記半導体層との間に設けられて
前記半導体層の一部分に対向する下部ゲート電極との2
つのゲート電極を設けるとともに、前記下部ゲート電極
は、前記半導体層の一部分の上に設けた少なくとも半導
体層との界面部分に電荷蓄積機能をもつメモリトランジ
スタ用ゲート絶縁膜の上にこれと同一形状に形成し、前
記上部ゲート電極は、前記下部ゲート電極を覆って半導
体層の上に積層した電荷蓄積機能のない選択トランジス
タ用ゲート絶縁膜の上に形成することにより、1つの薄
膜トランジスタの中に、前記半導体層とソース、ドレイ
ン電極とを共用するメモリトランジスタと選択トランジ
スタとを前記半導体層において直列に接続した状態で形
成したものである。
That is, in the thin film transistor memory of the present invention, one thin film transistor has an upper gate electrode facing at least the entire region between the source and drain electrodes of the semiconductor layer;
A lower gate electrode provided between the upper gate electrode and the semiconductor layer and facing a part of the semiconductor layer.
The lower gate electrode is formed on a gate insulating film for a memory transistor having a charge storage function, which is provided on a portion of the semiconductor layer at least at the interface with the semiconductor layer. The upper gate electrode is formed on a gate insulating film for a selection transistor having no charge storage function, which is laminated on a semiconductor layer and covering the lower gate electrode. A memory transistor and a selection transistor, which share a semiconductor layer and source and drain electrodes, are connected in series in the semiconductor layer.

そして、この薄膜トランジスタメモリにおいては、前記
半導体層のうち、下部ゲート電極が対向している部分が
メモリトランジスタのチャンネル領域となり、前記下部
ゲート電極は対向せず上部ゲート電極のみが対向してい
る部分が選択トランジスタのチャンネル領域となるから
、上部ゲート電極へのゲート電圧の印加により選択トラ
ンジスタが動作し、下部ゲート電極へのゲート電圧の印
加によりメモリトランジスタが動作する。また、前記メ
モリトランジスタのチャンネル領域と選択トランジスタ
のチャンネル領域とは、前記下部ゲート電極の側縁に対
応する部分において互いにっなかった状態で形成される
In this thin film transistor memory, the portion of the semiconductor layer where the lower gate electrodes are opposed becomes the channel region of the memory transistor, and the portion where the lower gate electrodes are not opposed and only the upper gate electrodes are opposed is the channel region of the memory transistor. Since this becomes the channel region of the selection transistor, the selection transistor operates by applying a gate voltage to the upper gate electrode, and the memory transistor operates by applying a gate voltage to the lower gate electrode. Further, the channel region of the memory transistor and the channel region of the selection transistor are formed so as not to be mutually separated at a portion corresponding to a side edge of the lower gate electrode.

しかも、この薄膜トランジスタメモリでは、メモリトラ
ンジスタのゲート電極である下部ゲート電極か、選択ト
ランジスタのゲート電極である上部ゲート電極から半導
体層に印加されるゲート電圧を遮蔽する電極としても作
用するため、前記上部ゲート電極に印加されるゲート電
圧の影響でメモリトランジスタが誤動作することはない
Furthermore, in this thin film transistor memory, the upper gate electrode also acts as an electrode that shields the gate voltage applied to the semiconductor layer from the lower gate electrode, which is the gate electrode of the memory transistor, or the upper gate electrode, which is the gate electrode of the selection transistor. The memory transistor does not malfunction due to the influence of the gate voltage applied to the gate electrode.

また、本発明の薄膜トランジスタメモリの製造方法は、
絶縁性基板上に半導体層を形成し、この半導体層の両側
部の上にソース、ドレイン電極を形成した後、その上に
電荷蓄積機能をもつメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜
と下部ゲート電極用金属膜とを順次堆積させてこの金属
膜およびメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜を半導体層
の一部分に対応する形状にパターニングすることにより
、メモリトランジスタを構成するメモリトランジスタ用
ゲート絶縁膜と下部ゲート電極とを同時に形成し、この
後、前記下部ゲート電極および半導体層の上に電荷蓄積
機能のない選択トランジスタ用ゲート絶縁膜を堆積させ
てその上に上部ゲート電極を形成することで、前記本発
明の薄膜トランジスタを製造するものである。
Further, the method for manufacturing a thin film transistor memory of the present invention includes:
After forming a semiconductor layer on an insulating substrate and forming source and drain electrodes on both sides of this semiconductor layer, a gate insulating film for a memory transistor with a charge storage function and a metal film for a lower gate electrode are formed thereon. By sequentially depositing the metal film and the gate insulating film for the memory transistor in a shape corresponding to a part of the semiconductor layer, the gate insulating film for the memory transistor and the lower gate electrode constituting the memory transistor are simultaneously formed. After this, a gate insulating film for a selection transistor having no charge storage function is deposited on the lower gate electrode and the semiconductor layer, and an upper gate electrode is formed thereon, thereby manufacturing the thin film transistor of the present invention. It is something.

〔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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図〜第3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断面図である。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a sectional view of a thin film transistor memory.

この薄膜トランジスタメモリの構造を説明すると、図中
1はガラス等からなる絶縁性基板であり、この基板1上
には、i型アモルファスアスクコン(i−a−Si)か
らなる半導体層2が所定の形状に形成されている。なお
、この半導体層2の層厚は1000人である。そして、
この半導体層2の両側部の上には、n型アモルファス・
シリコン(n”−a−Sl)からなるオーミックコンタ
クト層3を介して、ソース、ドレイン電極S、Dが形成
されている。なお、このソース、ドレイン電極S、Dの
ライン部(図示せず)は前記基板1上に形成されており
、前記オーミックコンタクト層3は、このライン部の下
にもその全長にわたって形成されている。また、前記半
導体層2の中央部の上には、メモリトランジスタ用ゲー
ト絶縁膜4が設けられている。このメモリトランジスタ
用ゲート絶縁膜4は、電荷蓄積機能をもつメモリ性絶縁
膜4が設けられており、このメモリ性絶縁膜4は、半導
体層2の上に形成された膜厚100人のメモリ膜4aと
、その上に積層された膜厚900人の耐圧膜4bとから
なる二層膜とされており、このメモリ膜4aと耐圧膜4
bとは同一形状に形成されている。このメモリ膜4aと
耐圧膜4bは、いずれも窒化シリコン(SIN)膜とさ
れており、耐圧膜4bは、シリコン原子Siと窒素原子
Nとの組成比(Si /N)を化学量論比と同程度にし
た電荷蓄積機能のない窒化シリコンで形成され、メモリ
膜4は、シリコン原子量を化学量論比より多くして電荷
蓄積機能をもたせた窒化シリコンで形成されている。な
お、このメモリ膜4aと耐圧膜4bとからなる下部ゲー
ト電極4は、図上左右方向の幅がソース、ドレイン電極
S、D間の間隔のほぼ1/3で、図上紙面表裏方向の幅
が半導体層2の幅とほぼ等しい面積に形成されている。
To explain the structure of this thin film transistor memory, numeral 1 in the figure is an insulating substrate made of glass or the like, and on this substrate 1, a semiconductor layer 2 made of i-type amorphous ASKON (ia-a-Si) is formed in a predetermined manner. formed into a shape. Note that the thickness of this semiconductor layer 2 is 1000 layers. and,
On both sides of this semiconductor layer 2, n-type amorphous
Source and drain electrodes S and D are formed via an ohmic contact layer 3 made of silicon (n"-a-Sl). Note that line portions (not shown) of the source and drain electrodes S and D are formed. is formed on the substrate 1, and the ohmic contact layer 3 is formed over the entire length under this line portion.Furthermore, on the central portion of the semiconductor layer 2, a layer for a memory transistor is formed. A gate insulating film 4 is provided.The gate insulating film 4 for the memory transistor is provided with a memory insulating film 4 having a charge storage function. It is a two-layer film consisting of a memory film 4a with a thickness of 100 and a pressure-resistant film 4b with a thickness of 900 and laminated thereon.
b is formed in the same shape. The memory film 4a and the voltage-resistant film 4b are both silicon nitride (SIN) films, and the voltage-resistant film 4b has a composition ratio of silicon atoms Si to nitrogen atoms N (Si/N) that is a stoichiometric ratio. The memory film 4 is made of silicon nitride, which does not have a charge storage function to the same extent, and the memory film 4 is made of silicon nitride, which has a charge storage function by increasing the silicon atomic weight compared to the stoichiometric ratio. Note that the width of the lower gate electrode 4 made of the memory film 4a and the breakdown voltage film 4b in the left-right direction in the drawing is approximately 1/3 of the distance between the source and drain electrodes S and D, and the width in the front and back directions of the paper in the drawing. is formed in an area approximately equal to the width of the semiconductor layer 2.

また、メモリトランジスタ用ゲート絶縁膜4の上には、
これと同一形状の下部ゲート電極G1が形成されており
、そのライン部(図示せず)は、基板1上に配線されて
いる。なお、前記メモリトランジスタ用ゲート絶縁膜4
は、下部ゲ、−ト電極G1のライン部の下にもその全長
にわたって形成されている。5は前記下部ゲート電極G
、とそのライン部および半導体層2を覆って基板1上に
形成された選択トランジスタ用ゲート絶縁膜であり、こ
の選択トランジスタ用ゲート絶縁膜5は、電荷蓄積機能
のない窒化シリコンで形成されている。この選択トラン
ジスタ用ゲート絶縁膜5の膜厚は2000人である。そ
して、この選択トランジスタ用ゲート絶縁膜5の上には
、前記半導体層2の少なくともソース、ドレイン電極S
、D間の領域全体に対向させて上部ゲート電極G2とそ
のライン部(図示せず)が形成されている。なお、この
実施例では、上部ゲート電極G2を、前記半導体層2よ
り若干小さく、かつ両側縁がソース電極Sおよびドレイ
ン電極りの中央部に対向する面積に形成している。また
、この上部ゲート電極G2のライン部は、前記下部ゲー
ト電極G1とは上下に重ならない位置に形成されている
Moreover, on the gate insulating film 4 for memory transistor,
A lower gate electrode G1 having the same shape as this is formed, and its line portion (not shown) is wired on the substrate 1. Note that the memory transistor gate insulating film 4
is formed also under the line portion of the lower gate electrode G1 over its entire length. 5 is the lower gate electrode G
, a gate insulating film for a selection transistor formed on the substrate 1 to cover the line portion thereof and the semiconductor layer 2, and the gate insulating film 5 for the selection transistor is formed of silicon nitride without a charge storage function. . The film thickness of this selection transistor gate insulating film 5 is 2000 mm. On this selection transistor gate insulating film 5, at least the source and drain electrodes S of the semiconductor layer 2 are provided.
, D. An upper gate electrode G2 and its line portion (not shown) are formed to face the entire region between G2 and D. In this embodiment, the upper gate electrode G2 is formed to be slightly smaller than the semiconductor layer 2, and to have both side edges facing the central portions of the source electrode S and the drain electrode. Further, the line portion of the upper gate electrode G2 is formed at a position that does not vertically overlap with the lower gate electrode G1.

そして、この実施例の薄膜トランジスタメモリの中央部
はメモリトランジスタT1とされ、その両側部はそれぞ
れ選択トランジスタT2とされており、メモリトランジ
スタT、は、半導体層2と、ソース、ドレイン電極S、
Dと、前記半導体層2との界面部分を電荷蓄積機能をも
つメモリ膜4aとしたメモリトランジスタ用ゲート絶縁
膜5と、下部ゲート電極G、とで構成されている。また
、このメモリトランジスタT、の両側はそれぞれ選択ト
ランジスタG2とされており、この選択トランジスタG
2は、前記半導体層2およびソース。
The central part of the thin film transistor memory of this embodiment is a memory transistor T1, and both sides thereof are selection transistors T2, and the memory transistor T has a semiconductor layer 2, a source electrode, a drain electrode S,
D, a gate insulating film 5 for a memory transistor whose interface with the semiconductor layer 2 is a memory film 4a having a charge storage function, and a lower gate electrode G. Further, both sides of this memory transistor T are respectively used as selection transistors G2, and this selection transistor G
2 is the semiconductor layer 2 and the source.

ドレイン電極S、Dと、選択トランジスタ用ゲート絶縁
膜5と、上部ゲート電極G2とで構成されている。この
メモリトランジスタT、とその両側の2つの選択トラン
ジスタT2とは、その両方に兼用されている半導体層2
を介して直列につながっている。すなわち、前記半導体
層2のソース電極Sとドレイン電極りとの間の領域のう
ち、下部ゲート電極G1が対向している部分はその全域
がメモリトランジスタT1のチャンネル領域C1となり
、下部ゲート電極G1は対向せず上部ゲート電極G2の
みが対向している部分はその全域が選択トランジスタT
2のチャンネル領域C2となっており、このメモリトラ
ンジスタT1のチャンネル領域C1と、選択トランジス
タT2のチャンネル領域G2とは、下部ゲート電極G1
の側縁に対応する部分において互いにつながった状態で
形成されるため、メモリトランジスタT1とその両側の
2つの選択トランジスタT2とは、前記半導体層2のチ
ャンネル領域G、、G2を介して、良好な導通性をもっ
て直列につながっている。またメモリトランジスタT1
の両側の2つの選択トランジスタT2は、そのゲート電
極(上部ゲート電極)G2が共通の電極であるため、同
時にオン、オフ動作するようになっている。
It is composed of drain electrodes S and D, a gate insulating film 5 for a selection transistor, and an upper gate electrode G2. This memory transistor T and the two selection transistors T2 on both sides thereof are formed by a semiconductor layer 2 which is also used for both of them.
are connected in series through. That is, the entire region of the region between the source electrode S and the drain electrode of the semiconductor layer 2, where the lower gate electrode G1 faces, becomes the channel region C1 of the memory transistor T1, and the lower gate electrode G1 becomes the channel region C1 of the memory transistor T1. In the part where only the upper gate electrode G2 is not opposed, the entire area is the selection transistor T.
The channel region C1 of the memory transistor T1 and the channel region G2 of the selection transistor T2 are connected to the lower gate electrode G1.
Since the memory transistor T1 and the two selection transistors T2 on both sides are connected to each other at the portions corresponding to the side edges of the semiconductor layer 2, the memory transistor T1 and the two selection transistors T2 on both sides of the semiconductor layer They are connected in series with conductivity. Also, memory transistor T1
Since the two selection transistors T2 on both sides have a common gate electrode (upper gate electrode) G2, they are turned on and off at the same time.

第2図は前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. 2 shows a method for manufacturing the thin film transistor memory, and this thin film transistor memory is manufactured through the following steps.

まず、第2図(a)に示すように、基板1上に半導体層
2を所定の形状に形成する。この半導体層2は、基板1
上に1型アモルファス・シリコンを1000人の厚さに
堆積させ、このi型アモルファス・シリコン層をパター
ニングする方法で形成する。
First, as shown in FIG. 2(a), a semiconductor layer 2 is formed on a substrate 1 in a predetermined shape. This semiconductor layer 2 is a substrate 1
Type 1 amorphous silicon is deposited thereon to a thickness of 1000 nm, and this i type amorphous silicon layer is formed by patterning.

次に、第2図(b)に示すように、前記半導体層2の両
側部の上に、オーミックコンタクト層3とソース、ドレ
イン電極S、Dとを形成するとともに、同時に前記基板
1上にソース、ドレイン電極S、Dのライン部を形成す
る。このソース、ドレイン電極S、Dとそのライン部お
よびオーミックコンタクト層3は、基板1上にn型アモ
ルファス・シリコンとクロム等の金属とを250人、5
00人の厚さに順次堆積させ、このこの金属膜とn型ア
モルファス・シリコン層とをソース、ドレイン電極S、
Dおよびそのライン部の形状にパターニングする方法で
形成する。
Next, as shown in FIG. 2(b), an ohmic contact layer 3 and source and drain electrodes S and D are formed on both sides of the semiconductor layer 2, and at the same time, the source and drain electrodes S and D are formed on the substrate 1. , forming line portions of drain electrodes S and D. The source and drain electrodes S and D, their line parts, and the ohmic contact layer 3 are made of n-type amorphous silicon and metal such as chromium on the substrate 1 by 250 people and 500 people.
The metal film and the n-type amorphous silicon layer are sequentially deposited to a thickness of 0.00 mm, and the source and drain electrodes S,
It is formed by patterning in the shape of D and its line portion.

次に、第2図(c)に示すように、基板1上に、メモリ
トランジスタ用ゲート絶縁膜4となるメモリ膜(電荷蓄
積機能をもつ窒化シリコン膜)4aと耐圧膜(電荷蓄積
機能のない窒化シリコン膜)4bとを100人、900
人の厚さに堆積させ、さらにその上にクロム等の下部ゲ
ート電極用金属膜Mを500人の厚さに堆積させる。
Next, as shown in FIG. 2(c), a memory film (a silicon nitride film with a charge storage function) 4a, which will become the gate insulating film 4 for the memory transistor, and a breakdown voltage film (a silicon nitride film without a charge storage function) are placed on the substrate 1. silicon nitride film) 4b and 100 people, 900
The metal film M for the lower gate electrode, such as chromium, is deposited on top of this to a thickness of 500 mm.

次に、第2図(d)に示すように、前記金属膜Mと、メ
モリ膜4aと耐圧膜4bとからなるメモリトランジスタ
用ゲート絶縁膜4とを、半導体層2の中央部に対応する
形状にパターニングして、前記金属膜Mからなる下部ゲ
ート電極G1およびそのライン部と、これと同一形状の
メモリトランジスタ用ゲート絶縁膜4を完成する。
Next, as shown in FIG. 2(d), the metal film M, the gate insulating film 4 for a memory transistor consisting of a memory film 4a and a breakdown voltage film 4b are formed into a shape corresponding to the central part of the semiconductor layer 2. The lower gate electrode G1 made of the metal film M and its line portion, and the gate insulating film 4 for a memory transistor having the same shape as the lower gate electrode G1 are completed.

次に、第2図(e)に示すように、前記下部ゲート電極
G1および半導体層2の上に、基板1の全面にわたって
、選択トランジスタ用ゲート絶縁膜(電荷蓄積機能のな
い窒化シリコン膜)5を2000人の厚さに堆積させ、
次いでこの選択トランジスタ用ゲート絶縁膜5の上に、
クロム等の金属を1000人の厚さに堆積させてこの金
属膜をパターニングする方法で上部ゲート電極G2とそ
のライン部を形成して、前述した薄膜トランジスタメモ
リを完成する。
Next, as shown in FIG. 2(e), a selection transistor gate insulating film (silicon nitride film without charge storage function) 5 is formed over the entire surface of the substrate 1 on the lower gate electrode G1 and the semiconductor layer 2. deposited to a thickness of 2,000 people,
Next, on this selection transistor gate insulating film 5,
The above-mentioned thin film transistor memory is completed by depositing a metal such as chromium to a thickness of 1000 nm and patterning this metal film to form the upper gate electrode G2 and its line portion.

すなわち、この実施例の薄膜トランジスタメモリは、1
つの薄膜トランジスタに、半導体層2の少なくともソー
ス、ドレイン電極S、D間の領域全体に対向する上部ゲ
ート電極G2と、この上部ゲート電極G2と半導体層2
との間に設けられて前記半導体層2の中央部に対向する
下部ゲート電極G1との2つのゲート電極を設けるとと
もに、前記下部ゲート電極G1は、半導体層2の中央部
の上に設けた、この半導体層2との界面部分に電荷蓄積
機能をもつメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜4の上に
これと同一形状に形成し、上部ゲート電極G2は、前記
下部ゲート電極G1を覆って半導体層2の上に積層した
電荷蓄積機能のない選択トランジスタ用ゲート絶縁膜5
の上に形成することにより、1つの薄膜トランジスタの
中に、前記半導体層2とソース、ドレイン電極S、Dと
を共用するメモリトランジスタT1と選択トランジスタ
T2とを半導体層2において直列に接続した状態で形成
したものである。
That is, the thin film transistor memory of this embodiment has 1
In one thin film transistor, an upper gate electrode G2 facing at least the entire region between the source and drain electrodes S and D of the semiconductor layer 2, and this upper gate electrode G2 and the semiconductor layer 2 are provided.
and a lower gate electrode G1 provided between and facing the central portion of the semiconductor layer 2, and the lower gate electrode G1 is provided above the central portion of the semiconductor layer 2, The upper gate electrode G2 is formed in the same shape as the memory transistor gate insulating film 4 having a charge storage function at the interface with the semiconductor layer 2, and the upper gate electrode G2 covers the lower gate electrode G1. A gate insulating film 5 for a selection transistor having no charge storage function and laminated thereon.
By forming the memory transistor T1 and the selection transistor T2, which share the semiconductor layer 2 and the source and drain electrodes S and D, in one thin film transistor, the memory transistor T1 and the selection transistor T2 are connected in series in the semiconductor layer 2. It was formed.

この薄膜トランジスタメモリによれば、1つの薄膜トラ
ンジスタの中に、メモリトランジスタT1と、このメモ
リトランジスタT1の両側に位置する2つの選択トラン
ジスタT2とを形成しているから、メモリトランジスタ
T1と選択トランジスタT2とで構成されるトランジス
タメモリの面積を小さくして集積度を上げることができ
る。
According to this thin film transistor memory, a memory transistor T1 and two selection transistors T2 located on both sides of the memory transistor T1 are formed in one thin film transistor. The area of the constructed transistor memory can be reduced and the degree of integration can be increased.

そして、この薄膜トランジスタメモリにおいては、前記
半導体層2のうち、下部ゲート電極G1が対向している
部分がメモリトランジスタT1のチャンネル領域C1と
なり、前記下部ゲート電極G、は対向せず上部ゲート電
極G2のみが対向している部分が選択トランジスタT2
のチャンネル領域C2となるから、上部ゲート電極G2
へのゲート電圧の印加により選択トランジスタT2を動
作させ、下部ゲート電極GIへのゲート電圧の印加によ
りメモリトランジスタT1を動作させることができる。
In this thin film transistor memory, the part of the semiconductor layer 2 that is opposed to the lower gate electrode G1 becomes the channel region C1 of the memory transistor T1, and the lower gate electrode G is not opposed to it, but only the upper gate electrode G2. The part facing the selection transistor T2
Since the channel region C2 becomes the upper gate electrode G2
The selection transistor T2 can be operated by applying a gate voltage to the lower gate electrode GI, and the memory transistor T1 can be operated by applying a gate voltage to the lower gate electrode GI.

また、選択トランジスタT2のゲート電極である上部ゲ
ート電極G2をメモリトランジスタT1のゲート電極で
ある下部ゲート電極G1にラップさせて形成しているた
め、前記メモリトランジスタT1のチャンネル領域C1
と選択トランジスタT2のチャンネル領域C2とは、前
記下部ゲート電極G、の側縁に対応する部分において互
いにつながった状態で形成されるから、メモリトランジ
スタT1と選択トランジスタT2との間の導通性も良好
である。
Further, since the upper gate electrode G2, which is the gate electrode of the selection transistor T2, is formed by wrapping the lower gate electrode G1, which is the gate electrode of the memory transistor T1, the channel region C1 of the memory transistor T1
and the channel region C2 of the selection transistor T2 are formed in a state where they are connected to each other at the portion corresponding to the side edge of the lower gate electrode G, so that the conductivity between the memory transistor T1 and the selection transistor T2 is also good. It is.

しかも、この薄膜トランジスタメモリでは、メモリトラ
ンジスタT1のゲート電極である下部ゲート電極G1が
、選択トランジスタT2のゲート電極である下部ゲート
電極G2から半導体層2に印加されるゲート電圧を遮蔽
する電極としても作用するため、前記上部ゲート電極G
2に印加されるゲート電圧の影響でメモリトランジスタ
T1力(誤動作することはないから、1つの薄膜トラン
ジスタの中にメモリトランジスタT1と選択トランジス
タT2とを形成したものでありながら、前記メモリトラ
ンジスタT1を正常に動作させて安定した書込み、消去
、読出しを行なうことができる。
Moreover, in this thin film transistor memory, the lower gate electrode G1, which is the gate electrode of the memory transistor T1, also acts as an electrode that shields the gate voltage applied to the semiconductor layer 2 from the lower gate electrode G2, which is the gate electrode of the selection transistor T2. Therefore, the upper gate electrode G
The memory transistor T1 will not malfunction due to the influence of the gate voltage applied to the gate voltage applied to the memory transistor T1. It is possible to perform stable writing, erasing, and reading by operating the memory.

この薄膜トランジスタメモリの書込み、消去。Writing and erasing of this thin film transistor memory.

読出しは次のようにして行なわれる。Reading is performed as follows.

すなわち、第3図は前記薄膜トランジスタメモリの等価
回路図であり、(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。
That is, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the thin film transistor memory, in which (a) is when writing, (b) is when erasing, (
c) shows the voltage application state during reading.

まず書込みについて説明すると、書込み時は、第3図(
a)に示すように、ソース電極Sおよびドレイン電極り
を接地(GND)するとともに、選択トランジスタT2
のゲート電極(上部ゲート電極)G2にオン電圧VON
を印加し、メモリトランジスタT1のゲート電極(下部
ゲート電極)G1に書込み電圧+VPを印加する。この
ような電圧を印加すると、2つの選択トランジスタT2
が同時にオンし、メモリトランジスタT1のゲート電極
G1と半導体層2との間にかかる書込み電圧+vPによ
り半導体層2からメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜4
に電荷が注入されて、この電荷がメモリトランジスタ用
ゲート絶縁膜4のの半導体層2との界面(メモリ膜4a
)にトラップされ、メモリトランジスタT1が書込み状
態(オフ状態)になる。
First, to explain about writing, when writing, Figure 3 (
As shown in a), the source electrode S and the drain electrode are grounded (GND), and the selection transistor T2
On-voltage VON is applied to the gate electrode (upper gate electrode) G2 of
is applied, and a write voltage +VP is applied to the gate electrode (lower gate electrode) G1 of the memory transistor T1. When such a voltage is applied, the two selection transistors T2
are turned on at the same time, and the write voltage +vP applied between the gate electrode G1 of the memory transistor T1 and the semiconductor layer 2 causes the memory transistor gate insulating film 4 to be removed from the semiconductor layer 2.
A charge is injected into the memory transistor gate insulating film 4 at the interface with the semiconductor layer 2 (memory film 4a).
), and the memory transistor T1 enters the write state (off state).

また消去時は、第3図(b)に示すように、ソース電極
Sおよびドレイン電極りを接地(GND)するとともに
、選択トランジスタT2のゲート電極G2にオン電圧v
oNを印加し、メモリトランジスタT1のゲート電極G
、に、書込み電圧+VPとは逆電位の消去電圧−vPを
印加する。このような電圧を印加すると、2つの選択ト
ランジスタT2が同時にオンし、メモリトランジスタT
1のゲート電極G1と半導体層2との間にかかる消去電
圧−■、によりメモリ性絶縁膜4にトラップされている
電荷が半導体層2に放出されて、メモリトランジスタT
、が消去状態(オン状態)となる。
Further, during erasing, as shown in FIG. 3(b), the source electrode S and the drain electrode are grounded (GND), and the on-voltage V is applied to the gate electrode G2 of the selection transistor T2.
oN is applied to the gate electrode G of the memory transistor T1.
, an erase voltage -vP having a potential opposite to the write voltage +VP is applied. When such a voltage is applied, the two selection transistors T2 are turned on simultaneously, and the memory transistor T2 is turned on simultaneously.
Due to the erase voltage -■ applied between the gate electrode G1 of the memory transistor T1 and the semiconductor layer 2, the charges trapped in the memory insulating film 4 are released to the semiconductor layer 2, and the memory transistor T
, becomes an erased state (on state).

一方、読出し時は、第3図(c)に示すように、メモリ
トランジスタT1のゲート電極G、とソース電極Sを接
地(GND)するとともに、選択トランジスタT2のゲ
ート電極G2にオン電圧VONを印加し、ドレイン電極
りに読出し電圧V、を印加する。このような電圧を印加
すると、メモリトランジスタT1が消去状態(オン状態
)であれば、2つの選択トランジスタT2のオンよって
ドレイン電極りからソース電極Sに電流が流れ、またメ
モリトランジスタT1が書込み状態(オフ状態)であれ
ば、選択トランジスタT2がオンしても前記電流は流れ
ないため、ソース電極Sからそのライン部に流れる電流
の存無に応じた読出しデータが出力される。
On the other hand, during reading, as shown in FIG. 3(c), the gate electrode G and source electrode S of the memory transistor T1 are grounded (GND), and the on-voltage VON is applied to the gate electrode G2 of the selection transistor T2. Then, a read voltage V is applied to the drain electrode. When such a voltage is applied, if the memory transistor T1 is in the erase state (on state), current flows from the drain electrode to the source electrode S due to the two selection transistors T2 being turned on, and the memory transistor T1 is in the write state (on state). In the off state), the current does not flow even if the selection transistor T2 is turned on, so read data is output depending on the presence or absence of a current flowing from the source electrode S to the line portion.

なお、前記実施例の薄膜トランジスタメモリは、1つの
メモリトランジスタT1と2つの選択トランジスタT2
を備えたものであるが、本発明は、1つのメモリトラン
ジスタT、と1つの選択トランジスタT2を備えた薄膜
トランジスタメモリにも適用できる。
Note that the thin film transistor memory of the above embodiment includes one memory transistor T1 and two selection transistors T2.
However, the present invention can also be applied to a thin film transistor memory that includes one memory transistor T and one selection transistor T2.

第4図および第5図は本発明の第2の実施例を示してお
り、第4図は薄膜トランジスタメモリの断面図、第5図
はその等価回路図である。
4 and 5 show a second embodiment of the present invention, in which FIG. 4 is a sectional view of a thin film transistor memory, and FIG. 5 is an equivalent circuit diagram thereof.

この実施例の薄膜トランジスタメモリは、メモリ膜4a
と耐圧膜4bとからなるメモリトランジスタ用ゲート絶
縁膜4を半導体層2のほぼ半分の面積として、このメモ
リトランジスタ用ゲート絶縁膜4を半導体層2の中央か
ら一半分の領域に対向させて形成するとともに、メモリ
トランジスタT、のゲート電極である下部ゲート電極G
1を前記メモリトランジスタ用ゲート絶縁膜4の上にこ
れと同一形状に形成したものである。すなわち、この実
施例の薄膜トランジスタメモリは、その−半分をメモリ
トランジスタT1とし、他半分を選択トランジスタT2
としたものである。なお、この実施例の薄膜トランジス
タメモリは、選択トランジスタT2を1つとしただけで
、基本的な構成は前記第1の実施例と変わらないから、
詳細な構造の説明は図に同符号を付して省略する。また
、この実施例の薄膜トランジスタメモリは、前述した製
造方法と同様な方法で製造できるし、またその書込み、
消去、読出しも、前記第1の実施例の薄膜トランジスタ
メモリと同様にして行なうことができる。
The thin film transistor memory of this embodiment has a memory film 4a.
A gate insulating film 4 for a memory transistor consisting of a withstand voltage film 4b is formed so as to have an area approximately half that of the semiconductor layer 2, and this gate insulating film 4 for a memory transistor is formed to face a half area from the center of the semiconductor layer 2. In addition, a lower gate electrode G, which is the gate electrode of the memory transistor T,
1 is formed on the gate insulating film 4 for the memory transistor in the same shape as this. That is, in the thin film transistor memory of this embodiment, the negative half is the memory transistor T1, and the other half is the selection transistor T2.
That is. Note that the thin film transistor memory of this embodiment has only one selection transistor T2, and the basic configuration is the same as that of the first embodiment.
A detailed description of the structure will be omitted by attaching the same reference numerals to the figures. Further, the thin film transistor memory of this embodiment can be manufactured by a method similar to the manufacturing method described above, and the writing and
Erasing and reading can also be performed in the same manner as in the thin film transistor memory of the first embodiment.

なお、この実施例では、上部ゲート電極G2を前記第1
の実施例と同じ面積に形成しているが、この上部ゲート
電極G2の有効部分は下部ゲート電極G1とラップして
いない部分であるから、この上部ゲート電極G2の下部
ゲート電極G1とラップする部分は、下部ゲート電極G
1より小さい面積としてもよく、その場合も、上部ゲー
ト電極G2の下部ゲート電極G1側の側縁を僅かでも下
部ゲート電極G、とラップさせておけば、メモリトラン
ジスタT1のチャンネル領域C1と選択トランジスタT
2のチャンネル領域C2とが互いにつながった状態で形
成されるから、メモリトランジスタT1と選択トランジ
スタT2との間の導通性を確保することができる。
Note that in this embodiment, the upper gate electrode G2 is
However, since the effective part of this upper gate electrode G2 is a part that does not overlap with the lower gate electrode G1, the part of this upper gate electrode G2 that overlaps with the lower gate electrode G1 is the lower gate electrode G
The area may be smaller than 1, and even in that case, if the side edge of the upper gate electrode G2 on the lower gate electrode G1 side overlaps the lower gate electrode G even slightly, the channel region C1 of the memory transistor T1 and the selection transistor T
Since the two channel regions C2 are connected to each other, conductivity between the memory transistor T1 and the selection transistor T2 can be ensured.

また、前記実施例では、メモリトランジスタ用ゲート絶
縁膜4を、メモリ膜4aと耐圧膜4bとの二層膜として
いるが、このメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜4は、
少なくとも半導体層2との界面部分に電荷蓄積機能をも
ち、かつ十分な耐圧性をもっていればよいから、このメ
モリトランジスタ用ゲート絶縁膜4は、その全体が電荷
蓄積機能をもつ窒化シリコン等からなる単層膜としても
よい。
Further, in the above embodiment, the gate insulating film 4 for the memory transistor is a two-layer film consisting of the memory film 4a and the breakdown voltage film 4b, but the gate insulating film 4 for the memory transistor is
Since it is sufficient that at least the interface with the semiconductor layer 2 has a charge storage function and sufficient voltage resistance, the gate insulating film 4 for the memory transistor is made entirely of a single film such as silicon nitride that has a charge storage function. It may also be a layered film.

さらに、前記実施例では、半導体層2およびオーミック
コンタクト層3をアモルファス・シリコンで形成してい
るが、この半導体層2とオーミックコンタクト層3はポ
リ・シリコン(poly−3i)で形成してもよく、こ
のように半導体層2とオーミックコンタクト層3をポリ
・シリコンで形成すれば、メモリトランジスタT1およ
び選択トランジスタT2の動作速度を速くすることがで
きる。
Further, in the above embodiment, the semiconductor layer 2 and the ohmic contact layer 3 are made of amorphous silicon, but the semiconductor layer 2 and the ohmic contact layer 3 may be made of polysilicon (poly-3i). By forming the semiconductor layer 2 and the ohmic contact layer 3 from polysilicon in this manner, the operating speed of the memory transistor T1 and the selection transistor T2 can be increased.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の薄膜トランジスタメモリによれば、1つの薄膜
トランジスタの中にメモリトランジスタと選択トランジ
スタとを形成しているから、メモリトランジスタと選択
トランジスタとで構成されるトランジスタメモリの面積
を小さくして集積度を上げることができる。また、この
薄膜トランジスタメモリにおいては、前記半導体層のう
ち、下部ゲート電極が対向している部分がメモリトラン
ジスタのチャンネル領域となり、前記下部ゲート電極は
対向せず上部ゲート電極のみが対向している部分が選択
トランジスタのチャンネル領域となるため、上部ゲート
電極へのゲート電圧の印加により選択トランジスタを動
作させ、下部ゲート電極へのゲート電圧の印加によりメ
モリトランジスタを動作させることができるし、また、
前記メモリトランジスタのチャンネル領域と選択トラン
ジスタのチャンネル領域とは、前記上部ゲート電極の側
縁に対応する部分において互いにつながった状態で形成
されるから、メモリトランジスタと選択トランジスタと
の間の導通性も良好である。しかも、この薄膜トランジ
スタメモリでは、メモリトランジスタのゲート電極であ
る下部ゲート電極が、選択トランジスタのゲート電極で
ある上部ゲート電極から半導体層に印加されるゲート電
圧を遮蔽する電極としても作用するため、上部ゲート電
極に印加されるゲート電圧の影響でメモリトランジスタ
が誤動作することはないから、1つの薄膜トランジスタ
の中にメモリトランジスタと選択トランジスタとを形成
したものでありながら、前記メモリトランジスタを正常
に動作させて安定した書込み、消去、読出しを行なうこ
とができる。
According to the thin film transistor memory of the present invention, since the memory transistor and the selection transistor are formed in one thin film transistor, the area of the transistor memory composed of the memory transistor and the selection transistor is reduced and the degree of integration is increased. be able to. Furthermore, in this thin film transistor memory, the portion of the semiconductor layer where the lower gate electrodes are opposed becomes the channel region of the memory transistor, and the portion where the lower gate electrodes are not opposed and only the upper gate electrodes are opposed is the channel region of the memory transistor. Since it becomes the channel region of the selection transistor, the selection transistor can be operated by applying a gate voltage to the upper gate electrode, and the memory transistor can be operated by applying a gate voltage to the lower gate electrode.
Since the channel region of the memory transistor and the channel region of the selection transistor are connected to each other at the portion corresponding to the side edge of the upper gate electrode, the conductivity between the memory transistor and the selection transistor is also good. It is. Moreover, in this thin film transistor memory, the lower gate electrode, which is the gate electrode of the memory transistor, also acts as an electrode that shields the gate voltage applied to the semiconductor layer from the upper gate electrode, which is the gate electrode of the selection transistor. Since the memory transistor does not malfunction due to the influence of the gate voltage applied to the electrode, even though the memory transistor and the selection transistor are formed in one thin film transistor, the memory transistor can operate normally and be stable. Writing, erasing, and reading can be performed.

また、本発明の薄膜トランジスタメモリの製造方法は、
絶縁性基板上に半導体層を形成し、この半導体層の両側
部の上にソース、ドレイン電極を形成した後、その上に
電荷蓄積機能をもつメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜
と下部ゲート電極用金属膜とを順次堆積させてこの金属
膜およびメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜を半導体層
の一部分に対応する形状にバターニングすることにより
、メモリトランジスタを構成するメモリトランジスタ用
ゲート絶縁膜と下部ゲート電極とを同時に形成し、この
後、前記下部ゲート電極および半導体層の上に電荷蓄積
機能のない選択トランジスタ用ゲート絶縁膜を堆積させ
てその上に上部ゲート電極を形成するものであるから、
前記本発明の薄膜トランジスタを容易に製造することが
できる。
Further, the method for manufacturing a thin film transistor memory of the present invention includes:
After forming a semiconductor layer on an insulating substrate and forming source and drain electrodes on both sides of this semiconductor layer, a gate insulating film for a memory transistor with a charge storage function and a metal film for a lower gate electrode are formed thereon. By sequentially depositing the metal film and the gate insulating film for the memory transistor in a shape corresponding to a part of the semiconductor layer, the gate insulating film for the memory transistor and the lower gate electrode constituting the memory transistor are simultaneously formed. After that, a gate insulating film for a selection transistor without a charge storage function is deposited on the lower gate electrode and the semiconductor layer, and an upper gate electrode is formed thereon.
The thin film transistor of the present invention can be easily manufactured.

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

第1図〜第3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断面図、第2図は
薄膜トランジスタメモリの製造工程図、第3図は薄膜ト
ランジスタメモリの等価回路図である。第4図および第
5図は本発明の第2の実施例を示す薄膜トランジスタメ
モリの断面図および等価回路図である。 1・・・基板、2・・・半導体層、3・・・オーミック
コンタクト層、S・・・ソース電極、D・・・ドレイン
電極、4・・・メモリトランジスタ用ゲート絶縁膜、4
a・・・メモリ膜、4b・・・耐圧膜、G1・・・下部
ゲート電極、5・・・選択トランジスタ用ゲート絶縁膜
、G2・・・上部ゲート電極、T1・・・メモリトラン
ジスタ、C1・・・チャンネル領域、T2・・・選択ト
ランジスタ、C2・・・チャンネル領域。 出願人  カシオ計算機株式会社 1+l雰 −I ′A1 図 第5 図
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of a thin film transistor memory, FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a thin film transistor memory, and FIG. 3 is a diagram of a thin film transistor memory. It is an equivalent circuit diagram. 4 and 5 are a sectional view and an equivalent circuit diagram of a thin film transistor memory showing a second embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Substrate, 2... Semiconductor layer, 3... Ohmic contact layer, S... Source electrode, D... Drain electrode, 4... Gate insulating film for memory transistor, 4
a... Memory film, 4b... Withstand voltage film, G1... Lower gate electrode, 5... Gate insulating film for selection transistor, G2... Upper gate electrode, T1... Memory transistor, C1... ...Channel region, T2...Selection transistor, C2...Channel region. Applicant: Casio Computer Co., Ltd. 1+l atmosphere-I'A1 Figure 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)絶縁性基板上に形成された半導体層と、この半導
体層の両側部の上に形成されたソース、ドレイン電極と
、前記半導体層の一部分の上に形成された少なくとも前
記半導体層との界面部分に電荷蓄積機能をもつメモリト
ランジスタ用ゲート絶縁膜と、このメモリトランジスタ
用ゲート絶縁膜の上にこれと同一形状に形成された下部
ゲート電極と、この下部ゲート電極および前記半導体層
を覆う電荷蓄積機能のない選択トランジスタ用ゲート絶
縁膜と、この選択トランジスタ用ゲート絶縁膜の上に前
記半導体層の少なくともソース、ドレイン電極間の領域
全体に対向させて形成された上部ゲート電極とを備え、 前記半導体層と前記ソース、ドレイン電極と前記メモリ
トランジスタ用ゲート絶縁膜と下部ゲート電極とでメモ
リトランジスタを構成し、 前記半導体層と前記ソース、ドレイン電極と前記選択ト
ランジスタ用ゲート絶縁膜と前記上部ゲート電極とで選
択トランジスタを構成したことを特徴とする薄膜トラン
ジスタメモリ。
(1) A semiconductor layer formed on an insulating substrate, source and drain electrodes formed on both sides of the semiconductor layer, and at least the semiconductor layer formed on a portion of the semiconductor layer. A gate insulating film for a memory transistor having a charge storage function at the interface, a lower gate electrode formed in the same shape as the gate insulating film for the memory transistor, and a charge covering the lower gate electrode and the semiconductor layer. comprising a gate insulating film for a selection transistor having no storage function; and an upper gate electrode formed on the gate insulating film for the selection transistor so as to face at least the entire region between the source and drain electrodes of the semiconductor layer; A memory transistor is constituted by the semiconductor layer, the source and drain electrodes, the memory transistor gate insulating film, and the lower gate electrode, the semiconductor layer, the source and drain electrodes, the selection transistor gate insulating film, and the upper gate electrode. A thin film transistor memory characterized in that a selection transistor is configured with and.
(2)絶縁性基板上に半導体層を形成する工程と、 前記半導体層の両側部の上にソース、ドレイン電極を形
成する工程と、 前記基板上に、少なくとも前記半導体層との界面部分に
電荷蓄積機能をもつメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜
と下部ゲート電極用金属膜とを順次堆積させ、前記金属
膜とメモリトランジスタ用ゲート絶縁膜とを前記半導体
層の一部分に対応する形状にパターニングする工程と、 前記下部ゲート電極および前記半導体層の上に電荷蓄積
機能のない選択トランジスタ用ゲート絶縁膜を堆積させ
る工程と、 前記選択トランジスタ用ゲート絶縁膜の上に前記半導体
層の少なくともソース、ドレイン電極間の領域全体に対
向する上部ゲート電極を形成する工程と、 からなることを特徴とする薄膜トランジスタメモリの製
造方法。
(2) forming a semiconductor layer on an insulating substrate; forming source and drain electrodes on both sides of the semiconductor layer; and forming a charge on the substrate at least at the interface with the semiconductor layer. a step of sequentially depositing a gate insulating film for a memory transistor having a storage function and a metal film for a lower gate electrode, and patterning the metal film and the gate insulating film for the memory transistor into a shape corresponding to a portion of the semiconductor layer; depositing a gate insulating film for a selection transistor without a charge storage function on the lower gate electrode and the semiconductor layer; depositing a region between at least the source and drain electrodes of the semiconductor layer on the gate insulating film for the selection transistor; 1. A method for manufacturing a thin film transistor memory, comprising the steps of: forming upper gate electrodes that face each other throughout;
JP2184018A 1990-07-13 1990-07-13 Thin film transistor memory Expired - Fee Related JP2887506B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2184018A JP2887506B2 (en) 1990-07-13 1990-07-13 Thin film transistor memory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2184018A JP2887506B2 (en) 1990-07-13 1990-07-13 Thin film transistor memory

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0472672A true JPH0472672A (en) 1992-03-06
JP2887506B2 JP2887506B2 (en) 1999-04-26

Family

ID=16145902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2184018A Expired - Fee Related JP2887506B2 (en) 1990-07-13 1990-07-13 Thin film transistor memory

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2887506B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001298100A (en) * 2000-02-01 2001-10-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Nonvolatile memory, semiconductor device and its manufacturing method
JP2005223102A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Nec Corp Non-volatile storage device and manufacturing method therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001298100A (en) * 2000-02-01 2001-10-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Nonvolatile memory, semiconductor device and its manufacturing method
JP2005223102A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Nec Corp Non-volatile storage device and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2887506B2 (en) 1999-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09116119A (en) Nonvolatile semiconductor storage device
JP2969184B2 (en) Thin film transistor memory
JPS6123663B2 (en)
JP3429941B2 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JPH0582787A (en) Thin film transistor type nonvolatile semiconductor memory device
JPH0472673A (en) Thin-film transistor memory and manufacture thereof
JPH0472672A (en) Thin-film transistor memory and manufacture thereof
JPH0472676A (en) Thin-film transistor memory
JPH0472674A (en) Thin-film transistor memory
JPH0472675A (en) Thin-film transistor memory
JPH0472677A (en) Thin-film transistor memory
JP2893594B2 (en) Semiconductor memory
JPH03293773A (en) Thin-film transistor memory
JPS6220709B2 (en)
JPH0382166A (en) Thin film transistor and manufacture thereof
JPH03214675A (en) Thin-film transistor memory
JPH03278580A (en) Thin film transistor memory
JPH02263386A (en) Ferroelectric memory
JPH0382168A (en) Thin film transistor memory and manufacture thereof
JP2817235B2 (en) Thin film transistor memory
KR960026900A (en) Nonvolatile semiconductor memory device having virtual ground EPROM cell structure and manufacturing method thereof
JPH0382167A (en) Thin film transistor and manufacture thereof
JP2817234B2 (en) Thin film transistor memory
JPS6220708B2 (en)
JPH03290973A (en) Thin film transistor memory

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees