JPH0472673A - Thin-film transistor memory and manufacture thereof - Google Patents

Thin-film transistor memory and manufacture thereof

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JPH0472673A
JPH0472673A JP2184019A JP18401990A JPH0472673A JP H0472673 A JPH0472673 A JP H0472673A JP 2184019 A JP2184019 A JP 2184019A JP 18401990 A JP18401990 A JP 18401990A JP H0472673 A JPH0472673 A JP H0472673A
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JP
Japan
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transistor
memory
semiconductor layer
gate electrode
insulating film
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Application number
JP2184019A
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Japanese (ja)
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
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Publication date
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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 G1 whose shape is the same as that of a gate insulating film 4 for memory transistor use 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. Selective transistors T2 are constituted of the following: a source electrode and a drain electrode S, D; a semiconductor layer 3; a gate insulating film 5 for selective transistor use; and an upper-part gate G2. Then, a transistor T1 and two transistors T2 situated on both sides are formed. As a result, it is possible to reduce the rear 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、ソース
、ドレイン電極と、半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲー
ト電極とを積層したスタガ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, stagger-type thin film transistors in which a source, a drain electrode, a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode are stacked, 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かできる薄膜トラ
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 increase the degree of integration by reducing the area of a transistor memory composed of a memory transistor and a selection transistor. 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ソース、ドレイン電極と、両
側部を前記ソース、ドレイン電極の上に重ねて前記基板
上に形成された半導体層と、この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、 前記ソース、ドレイン電極と前記半導体層−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、前記ソース、ドレイン電極
と前記半導体層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 source and drain electrodes formed on an insulating substrate, a semiconductor layer formed on the substrate with both sides overlapping the source and drain electrodes, and a portion of this semiconductor layer. a gate insulating film for a memory transistor having a charge storage function at least at an interface with the semiconductor layer formed on the gate insulating film; and a lower gate electrode formed in the same shape as the gate insulating film for a memory transistor on the gate insulating film for a memory transistor. , a gate insulating film for a selection transistor without a charge storage function that covers the lower gate electrode and the semiconductor layer, and a gate insulating film for a selection transistor that covers at least the entire region between the source and drain electrodes of the semiconductor layer and faces the gate insulating film for the selection transistor. a memory transistor is configured by the source and drain electrodes, the semiconductor layer, the memory transistor gate insulating film, and the lower gate electrode, and the source and drain electrodes and the semiconductor layer A selection transistor is configured by 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、 絶縁性基板上にソース、ドレイン電極を形成する工程と
、 前記基板上に両側部が前記ソース、ドレイン電極の上に
重なる半導体層を形成する工程と、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 following steps: forming source and drain electrodes on an insulating substrate; and forming a semiconductor layer on the substrate so that both sides overlap with the source and drain electrodes. , 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 the substrate at least at an interface with the semiconductor layer; patterning into a shape corresponding to a part 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; The method is characterized by comprising the steps of: forming an upper gate electrode on the film so as to face 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つなが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 to be connected to each other 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、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。
Moreover, in this thin film transistor memory, the lower gate electrode that 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 that 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、
絶縁性基板上にソース、ドレイン電極および半導体層を
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 source and drain electrodes and a semiconductor layer on an insulating substrate, 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 thereon. The gate insulating film for the memory transistor and the lower gate electrode constituting the memory transistor are simultaneously formed by patterning the gate insulating film for the memory transistor into a shape corresponding to a part of the semiconductor layer, and then the lower gate electrode and the semiconductor layer are patterned. The thin film transistor of the present invention is manufactured by depositing a gate insulating film for a selection transistor without a charge storage function thereon and forming an upper gate electrode thereon.

〔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.

この基板1上には、ソース、ドレイン電極S、  Dと
そのライン部(図示せず)が形成されており、このソー
ス、ドレイン電極S、Dの上にはn型ア・モルファス・
シリコン(n” −a−8i )からなるオーミックコ
ンタクト層2が積層されている。
On this substrate 1, source and drain electrodes S and D and their line parts (not shown) are formed, and on these source and drain electrodes S and D, n-type amorphous
An ohmic contact layer 2 made of silicon (n''-a-8i) is laminated.

なお、前記オーミックコンタクト層2は、ソース。Note that the ohmic contact layer 2 is a source.

ドレイン電極S、Dのライン部の上にも積層されている
。3は両側部を前記ソース、ドレイン電極S、Dの上に
積層して基板1上に形成されたi型アモルファス・シリ
コン(i−a−St)からなる半導体層である。この半
導体層3は、ソース。
It is also laminated on the line portions of the drain electrodes S and D. Reference numeral 3 denotes a semiconductor layer made of i-type amorphous silicon (ia-St), which is formed on the substrate 1 by laminating both side portions on the source and drain electrodes S and D. This semiconductor layer 3 is a source.

ドレイン電極S、D間の全域にわたって、両側縁がソー
ス電極Sおよびドレイン電極りの外側縁にほぼ一致する
面積に形成されており、この半導体層3の両側部は前記
オーミックコンタクト層2を介してソース、ドレイン電
極S、Dと電気的に接続されている。なお、この半導体
層3の層厚は500人である。この半導体層3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3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4bとは同一形状に
形成されている。
Over the entire area between the drain electrodes S and D, both side edges are formed in an area that almost corresponds to the outer edges of the source electrode S and the drain electrode, and both side parts of the semiconductor layer 3 are connected to each other through the ohmic contact layer 2. It is electrically connected to source and drain electrodes S and D. Note that the thickness of this semiconductor layer 3 is 500 layers. A memory transistor gate insulating film 4 is provided on the central portion of this semiconductor layer 3. This gate insulating film 4 for memory transistor
A memory insulating film 4 having a charge storage function is provided, and this memory insulating film 4 includes a memory film 4a with a thickness of 100 mm formed on the semiconductor layer 3, and a memory film 4a laminated thereon. The memory film 4a and the voltage-resistant film 4b are formed in the same shape.

このメモリ膜4aと耐圧膜4bは、いずれも窒化シリコ
ン(St N)膜とされており、耐圧膜4bは、シリコ
ン原子Stと窒素原子Nとの組成比(St /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4
b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3の幅とほぼ等しい面
積に形成されている。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、下部ゲート電極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。
The memory film 4a and the voltage-resistant film 4b are both silicon nitride (StN) films, and the voltage-resistant film 4b has a composition ratio of silicon atoms St and nitrogen atoms N (St/N) set to a stoichiometric ratio. The memory film 4 is formed of silicon nitride which has a charge storage function and has a silicon atomic weight larger than the stoichiometric ratio. Note that this memory film 4a and the voltage-resistant film 4
The width of the lower gate electrode 4 in the left-right direction in the figure is approximately 1/3 of the distance between the source and drain electrodes S and D, and
In the figure, the width in the front and back directions of the paper is approximately equal to the width of the semiconductor layer 3. Further, a lower gate electrode G1 having the same shape as the lower gate electrode G1 is formed on the memory transistor gate insulating film 4, and its line portion (not shown) is as follows.
Wired on the board 1. Note that the memory transistor gate insulating film 4 is also formed over the entire length under the line portion of the lower gate electrode G1.

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3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M5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3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3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。
5 is a gate insulating film for a selection transistor formed on the substrate 1 to cover the lower gate electrode G, its line portion, and the semiconductor layer 3; this gate insulating film 5 for a selection transistor has no charge storage function; Made of silicon nitride. The film thickness of this selection transistor gate insulator M5 is 2000 mm. Then, on this gate insulating film 5 for the selection transistor, an upper gate electrode G2 and its line portion (not shown) are arranged so as to face at least the entire region between the source and drain electrodes S and D of the semiconductor layer 3. It is formed. In this embodiment, the upper gate electrode G2 is formed to be slightly smaller than the semiconductor layer 3, 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T1は、ソース、ドレイン電極S、Dと、半導体層
3と、この半導体層3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G1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、前記ソース、ドレイン電極S、Dおよび半導体層
3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T1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3を介して直列に
つながっている。すなわち、前記半導体層3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T2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3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T、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。
The central portion 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 T1 has source and drain electrodes S and D, a semiconductor layer 3, The memory transistor gate insulating film 5 is composed of a memory transistor gate insulating film 5 whose interface with the semiconductor layer 3 is a memory film 4a having a charge storage function, and a lower gate electrode G1. Further, both sides of this memory transistor T are respectively used as selection transistors G2, and this selection transistor G
2 is composed of the source and drain electrodes S and D, the semiconductor layer 3, a gate insulating film 5 for a selection transistor, and an upper gate electrode G2. This memory transistor T1 and the two selection transistors T2- on both sides thereof are connected in series via a semiconductor layer 3 which is also used for both. That is, the entire region of the region between the source electrode S and the drain electrode of the semiconductor layer 3, where the lower gate electrode G1 faces, becomes the channel region C1 of the memory transistor T1, and the lower gate electrode G1 is The entire area of the part where only the upper gate electrode G2 faces without facing each other is the channel region C2 of the selection transistor T2, and the channel region C1 of the memory transistor T1 and the channel region G2 of the selection transistor T2 are as follows. Since the memory transistor T1 and the two selection transistors T2 on both sides thereof 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 G1, the memory transistor T1 and the two selection transistors T2 on both sides thereof are connected to each other in the channel region G of the semiconductor layer 3.
, , G2 are connected in series with good conductivity. Furthermore, the two selection transistors T2 on both sides of the memory transistor T are turned on at the same time because their gate electrodes (upper gate electrodes) G2 are common electrodes.

オフ動作するようになっている。It is supposed to work off.

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、ソース
、ドレイン電極S、Dおよびそのライン部と、その上の
オーミックコンタクト層2とを形成する。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2は、基板1上にクロム等の金属とn型アモ
ルファス・シリコンとをそれぞれ250人ずつの厚さに
順次堆積させ、このn型アモルファス・シリコン層とこ
の金属膜とをソース、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。
First, as shown in FIG. 2(a), source and drain electrodes S, D and their line portions, and an ohmic contact layer 2 thereon are formed on a substrate 1. This sauce,
The drain electrodes S and D, their line parts, and the ohmic contact layer 2 are formed by sequentially depositing metal such as chromium and n-type amorphous silicon on the substrate 1 to a thickness of 250 nm each. The layer and this metal film are formed by patterning in the shape of the source and drain electrodes S, D and their line portions.

次に、第2図(b)に示すように、基板1上に、両側部
がソース、ドレイン電極S、Dの上に重なる半導体層3
を形成する。この半導体層3は、基板1上にi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φシリコン層をパターニングする方法
で形成する。
Next, as shown in FIG. 2(b), a semiconductor layer 3 is placed on the substrate 1, with both sides overlapping the source and drain electrodes S and D.
form. This semiconductor layer 3 is formed by depositing i-type amorphous silicon to a thickness of 1000 nm on the substrate 1 and patterning this i-type amorphous φ silicon layer.

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3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 memory transistor gate insulating film 4 made of the memory film 4a and the breakdown voltage film 4b are shaped to correspond to the central part of the semiconductor layer 3. 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3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 3. 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3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3
との間に設けられて前記半導体層3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3の中央部
の上に設けた、この半導体層3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G、を覆って半導体層3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3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3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 3, and the upper gate electrode G2 and the semiconductor layer 3 are provided.
and a lower gate electrode G1 provided between and facing the central part of the semiconductor layer 3, and the lower gate electrode G1 is provided above the central part of the semiconductor layer 3, 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 3, and the upper gate electrode G2 covers the semiconductor layer 3. A gate insulating film 5 for a selection transistor without a charge storage function laminated on top of the gate insulating film 5
By forming the memory transistor T1 and the selection transistor T2, which share the semiconductor layer 3 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 3. 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T、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 T are formed in one thin film transistor. It is possible to increase the degree of integration by reducing the area of the transistor memory configured with .

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3のうち、下部ゲート電極G。
In this thin film transistor memory, the lower gate electrode G of the semiconductor layer 3.

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Gl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G1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。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G、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。
The part where these are opposed becomes the channel region C1 of the memory transistor T1, and the part where the lower gate electrode Gl is not opposed and only the upper gate electrode G2 is opposed is the channel region C2 of the selection transistor T2. The selection transistor T2 can be operated by applying a gate voltage to the electrode G2, and the memory transistor T1 can be operated by applying a gate voltage to the lower gate electrode G1. Further, the upper gate electrode G2, which is the gate electrode of the selection transistor T2, is connected to the memory transistor T1.
The channel region C1 of the memory transistor T1 and the channel region C2 of the selection transistor T2 correspond to the side edges of the lower gate electrode G1. Because the parts are connected to each other,
The conductivity between the memory transistor T1 and the selection transistor T2 is also good.

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T、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3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 T, also serves as an electrode that shields the gate voltage applied to the semiconductor layer 3 from the lower gate electrode G2, which is the gate electrode of the selection transistor T2. In order to function, the upper gate electrode G
Since the memory transistor T1 does not malfunction due to the influence of the gate voltage applied to the gate voltage applied to the gate voltage applied to the gate voltage, the memory transistor T1 does not malfunction even though the memory transistor T1 and the selection transistor T2 are formed in one thin film transistor. Operation for stable writing, erasing,
Reading can be performed.

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V。N
を印加し、メモリトランジスタT、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
G、と半導体層3との間にかかる書込み電圧+vPによ
り半導体層3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3との界面(メモリ膜4m
)にトラップされ、メモリトランジスタT、が書込み状
態(オフ状!りになる。
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 V is applied to the gate electrode (upper gate electrode) G2. N
is applied, and a write voltage +vP is applied to the gate electrode (lower gate electrode) G1 of the memory transistor T. 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 G of the memory transistor T1 and the semiconductor layer 3 causes the memory transistor gate insulating film 4 to be removed from the semiconductor layer 3.
A charge is injected into the memory transistor gate insulating film 4 at the interface with the semiconductor layer 3 (memory film 4m).
), and the memory transistor T becomes a 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
1に、書込み電圧+■。
Furthermore, at the time of 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, and the gate electrode G of the memory transistor T1 is
1, write voltage +■.

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T1のゲート電極G1と半
導体層3との間にかかる消去電圧−vP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3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。
An erase voltage -vP having an opposite potential is applied. When such a voltage is applied, the two selection transistors T2 are turned on simultaneously, and the charges trapped in the memory insulating film 4 are removed by the erase voltage -vP applied between the gate electrode G1 of the memory transistor T1 and the semiconductor layer 3. is emitted into the semiconductor layer 3, and the memory transistor T becomes in 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G1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VD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!!(オフ状!りであ
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
流の有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 G1 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. , a read voltage VD 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! ! (If it is in the OFF state, the current will not flow even if the selection transistor T2 is turned on, so read data is output depending on the presence or absence of 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T1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 T1 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3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3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 3, and this gate insulating film 4 for a memory transistor is formed so as to face a half area from the center of the semiconductor layer 3. 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G、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G1とラップさせておけば、メモリトラン
ジスタT、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 upper gate electrode G2 overlaps with the lower gate electrode G. The part 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 G1 even slightly, the channel region C1 of the memory transistor T 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
%>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3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. The memory transistor gate insulating film 4 may be a single-layer film made entirely of silicon nitride or the like having a charge storage function, since it is sufficient that the interface portion has a charge storage function and sufficient voltage resistance.

さらに、前記実施例では、半導体層3およびオーミック
コンタクト層2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3とオーミックコンタクト層2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3とオーミックコンタクト層2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 3 and the ohmic contact layer 2 are made of amorphous silicon, but the semiconductor layer 3 and the ohmic contact layer 2 may be made of polysilicon (poly-3i). By forming the semiconductor layer 3 and the ohmic contact layer 2 from polysilicon in this way, 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
ジスタのチャンネール領域となり、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. Further, 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. 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 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. . 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、
絶縁性基板上にソース、ドレイン電極および半導体層を
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
するものであるから、前記本発明の薄膜トランジスタメ
モリ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 source and drain electrodes and a semiconductor layer on an insulating substrate, 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 thereon. The gate insulating film for the memory transistor and the lower gate electrode constituting the memory transistor are simultaneously formed by patterning the gate insulating film for the memory transistor into a shape corresponding to a part of the semiconductor layer, and then the lower gate electrode and the semiconductor layer are patterned. Since a gate insulating film for a selection transistor having no charge storage function is deposited on top of the gate insulating film and an upper gate electrode is formed thereon, the thin film transistor memory of the present invention can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of 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、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、S・・・ソース電極、D・・・ドレイン
電極、2・・・オーミックコンタクト層、3・・・半導
体層、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、T、・・・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。
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, S... Source electrode, D... Drain electrode, 2... Ohmic contact layer, 3... Semiconductor layer, 4... Gate insulating film for memory transistor, 4
a... Memory film, 4b... Voltage proof film, G1... Lower gate electrode, 5... Gate insulating film for selection transistor, G2... Upper gate electrode, T... Memory transistor, C1 . . . channel region, T2 . . . selection transistor, C2 . . . channel region.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)絶縁性基板上に形成されたソース、ドレイン電極
と、両側部を前記ソース、ドレイン電極の上に重ねて前
記基板上に形成された半導体層と、この半導体層の一部
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、 前記ソース、ドレイン電極と前記半導体層と前記メモリ
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、 前記ソース、ドレイン電極と前記半導体層と前記選択ト
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) Source and drain electrodes formed on an insulating substrate, a semiconductor layer formed on the substrate with both sides overlapping the source and drain electrodes, and a semiconductor layer formed on a portion of this semiconductor layer. a gate insulating film for a memory transistor having a charge storage function at least at the interface with the semiconductor layer; a lower gate electrode formed on the gate insulating film for the memory transistor in the same shape as the gate insulating film; a gate insulating film for a selection transistor without a charge storage function that covers an electrode and the semiconductor layer; and a gate insulating film for a selection transistor having no charge storage function, which is formed on the gate insulating film for a selection transistor so as to face at least the entire region between the source and drain electrodes of the semiconductor layer. an upper gate electrode, a memory transistor is configured by the source and drain electrodes, the semiconductor layer, the memory transistor gate insulating film, and a lower gate electrode, the source and drain electrodes, the semiconductor layer, and the selection transistor A thin film transistor memory characterized in that a selection transistor is formed by a gate insulating film and the upper gate electrode.
(2)絶縁性基板上にソース、ドレイン電極を形成する
工程と、 前記基板上に両側部が前記ソース、ドレイン電極の上に
重なる半導体層を形成する工程と、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 source and drain electrodes on an insulating substrate; forming a semiconductor layer on the substrate with both sides overlapping the source and drain electrodes; and forming at least the semiconductor layer on the substrate. 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 at an interface with the layer, and the metal film and the gate insulating film for a memory transistor correspond to a portion of the semiconductor layer. a step of patterning into a shape; 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 a step of depositing at least one of the semiconductor layers on the gate insulating film for the selection transistor. A method for manufacturing a thin film transistor memory, comprising the steps of: forming an upper gate electrode facing the entire region between the source and drain electrodes.
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JP (1) JPH0472673A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005223102A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Nec Corp Non-volatile storage device and manufacturing method therefor
KR20130097096A (en) 2012-02-23 2013-09-02 후지필름 가부시키가이샤 Method of cutting web and apparatus of cutting web
KR20160094271A (en) 2015-01-30 2016-08-09 후지필름 가부시키가이샤 Method for winding web and apparatus for winding web
JP2018142748A (en) * 2011-02-23 2018-09-13 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005223102A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Nec Corp Non-volatile storage device and manufacturing method therefor
JP2018142748A (en) * 2011-02-23 2018-09-13 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
KR20130097096A (en) 2012-02-23 2013-09-02 후지필름 가부시키가이샤 Method of cutting web and apparatus of cutting web
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