JPH05159585A - 固体記憶素子 - Google Patents
固体記憶素子Info
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- JPH05159585A JPH05159585A JP3325543A JP32554391A JPH05159585A JP H05159585 A JPH05159585 A JP H05159585A JP 3325543 A JP3325543 A JP 3325543A JP 32554391 A JP32554391 A JP 32554391A JP H05159585 A JPH05159585 A JP H05159585A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B53/00—Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】大容量，軽量薄型のメモリカードを安価に提供
する。 【構成】カード状の絶縁性基板１上に、薄膜トランジス
タと強誘電体キャパシタを用いたメモリ回路１８，制御
回路１９，入出力端子２０を形成して不揮発性メモリを
構成する。
する。 【構成】カード状の絶縁性基板１上に、薄膜トランジス
タと強誘電体キャパシタを用いたメモリ回路１８，制御
回路１９，入出力端子２０を形成して不揮発性メモリを
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は情報機器の外部記憶装置
に係り、特に、小型で取扱の容易な固体記憶素子に関す
る。
に係り、特に、小型で取扱の容易な固体記憶素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、情報機器の記憶装置として固体記
憶素子が使われている。特に、メモリカードは日経エレ
クトロニクス１９９０年１０月１日号(Ｎｏ．５１０)１
５１ページに記載されているように、カードサイズのプ
ラスチックパッケージにＬＳＩチップを内蔵したもので
あり取扱いが容易で、アクセス時間が速いため小型情報
機器の外部記憶装置として利用されている。
憶素子が使われている。特に、メモリカードは日経エレ
クトロニクス１９９０年１０月１日号(Ｎｏ．５１０)１
５１ページに記載されているように、カードサイズのプ
ラスチックパッケージにＬＳＩチップを内蔵したもので
あり取扱いが容易で、アクセス時間が速いため小型情報
機器の外部記憶装置として利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】メモリカードは磁気デ
ィスク装置に比べアクセス速度は高速であるが、記憶容
量が小さい。多数のＬＳＩチップを高密度に実装するた
め、ビット当りのコストが高い。また、電池の消耗によ
り、記憶寿命が一，二年と短いという問題があった。
ィスク装置に比べアクセス速度は高速であるが、記憶容
量が小さい。多数のＬＳＩチップを高密度に実装するた
め、ビット当りのコストが高い。また、電池の消耗によ
り、記憶寿命が一，二年と短いという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ガラス，プ
ラスチックなど安価な基板上に、薄膜トランジスタを用
いた回路を直接形成すること、及び強誘電体薄膜を用た
不揮発性メモリを採用することにより達成される。
ラスチックなど安価な基板上に、薄膜トランジスタを用
いた回路を直接形成すること、及び強誘電体薄膜を用た
不揮発性メモリを採用することにより達成される。
【０００５】
【作用】ガラスあるいはプラスチック等の絶縁性基板上
に形成した薄膜トランジスタを用いてメモリ、及び周辺
回路を構成することで、ＬＳＩチップの高密度実装が不
要になる。このため、容易に大容量のメモリカードを作
製できる。また、メモリセルの容量として強誘電体を用
いることで、電源を切っても記憶の消えない不揮発性の
メモリを構成できる。この不揮発性により電池が不要に
なりメモリカードの軽量薄型化ができる。
に形成した薄膜トランジスタを用いてメモリ、及び周辺
回路を構成することで、ＬＳＩチップの高密度実装が不
要になる。このため、容易に大容量のメモリカードを作
製できる。また、メモリセルの容量として強誘電体を用
いることで、電源を切っても記憶の消えない不揮発性の
メモリを構成できる。この不揮発性により電池が不要に
なりメモリカードの軽量薄型化ができる。
【０００６】
【実施例】発明の詳細を以下図面を用いて説明する。
【０００７】〈実施例１〉図１は本発明中の固体記憶素
子の断面図である。
子の断面図である。
【０００８】固体記憶素子は、絶縁性基板１上に形成し
た薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１３，強誘電体キャパシ
タ１４などから構成された電子回路とこれを外部環境か
ら保護するための保護膜１１，封止樹脂１２，オーバシ
ート２からなる。
た薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１３，強誘電体キャパシ
タ１４などから構成された電子回路とこれを外部環境か
ら保護するための保護膜１１，封止樹脂１２，オーバシ
ート２からなる。
【０００９】絶縁性基板１には、ガラス基板を用いた。
この上にゲート電極３及び下部キャパシタ電極８として
膜厚２００ｎｍの白金薄膜，強誘電体膜９として膜厚４
００ｎｍの鉛ジルコンチタン酸化物（ＰＺＴ）薄膜、上
部キャパシタ電極１０として膜厚２００ｎｍの白金薄膜
をスパッタリング法により形成した後、フォトプロセス
によりパターニングする。次に、ゲート絶縁膜４として
膜厚３００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）薄膜、半導体
層５として膜厚３００ｎｍのアモルファスシリコン（ａ
−Ｓｉ）薄膜をプラズマＣＶＤ法により形成した後、フ
ォトプロセスによりパターニングする。さらに、この上
にソース電極６及ドレイン電極７として膜厚５００ｎｍ
のアルミニュウム（Ａｌ）薄膜をスパッタリング法によ
り形成する。ＴＦＴ及び強誘電体キャパシタの上には保
護膜１１としてプラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ薄膜、封
止樹脂１２として塗布法によりポリイミド膜を形成す
る。最後に機械的損傷から回路を保護するため塩化ビニ
ルのオーバシート２ではさんでいる。
この上にゲート電極３及び下部キャパシタ電極８として
膜厚２００ｎｍの白金薄膜，強誘電体膜９として膜厚４
００ｎｍの鉛ジルコンチタン酸化物（ＰＺＴ）薄膜、上
部キャパシタ電極１０として膜厚２００ｎｍの白金薄膜
をスパッタリング法により形成した後、フォトプロセス
によりパターニングする。次に、ゲート絶縁膜４として
膜厚３００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）薄膜、半導体
層５として膜厚３００ｎｍのアモルファスシリコン（ａ
−Ｓｉ）薄膜をプラズマＣＶＤ法により形成した後、フ
ォトプロセスによりパターニングする。さらに、この上
にソース電極６及ドレイン電極７として膜厚５００ｎｍ
のアルミニュウム（Ａｌ）薄膜をスパッタリング法によ
り形成する。ＴＦＴ及び強誘電体キャパシタの上には保
護膜１１としてプラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ薄膜、封
止樹脂１２として塗布法によりポリイミド膜を形成す
る。最後に機械的損傷から回路を保護するため塩化ビニ
ルのオーバシート２ではさんでいる。
【００１０】強誘電体膜はＰＺＴのほかチタン酸バリウ
ム，チタン酸鉛などの他の強誘電体材料を使用すること
ができる。また、ＴＦＴの半導体層６は、多結晶シリコ
ン（ｐ−Ｓｉ）、単結晶シリコンの他、ゲルマニュウ
ム，硫化カドミウムなどの半導体薄膜、ゲート絶縁膜４
としては二酸化シリコン(ＳｉＯ2），五酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）なども用いることができる。
ム，チタン酸鉛などの他の強誘電体材料を使用すること
ができる。また、ＴＦＴの半導体層６は、多結晶シリコ
ン（ｐ−Ｓｉ）、単結晶シリコンの他、ゲルマニュウ
ム，硫化カドミウムなどの半導体薄膜、ゲート絶縁膜４
としては二酸化シリコン(ＳｉＯ2），五酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）なども用いることができる。
【００１１】メモリセルの回路構成は図２に示すように
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１３と強誘電体キャパシタ
１４から構成されている。強誘電体は電圧が印加されな
くても分極が残るので、電源がなくても記憶内容を保存
することができる。固体記憶素子全体は図３に示すよう
にメモリ部，制御部入出力部から構成されコンピュー
タ，ＯＡ機器の記憶装置として使用することができる。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１３と強誘電体キャパシタ
１４から構成されている。強誘電体は電圧が印加されな
くても分極が残るので、電源がなくても記憶内容を保存
することができる。固体記憶素子全体は図３に示すよう
にメモリ部，制御部入出力部から構成されコンピュー
タ，ＯＡ機器の記憶装置として使用することができる。
【００１２】本実施例の固体記憶素子は軽量薄型で停止
時には電源を必要としないので、カードサイズの絶縁性
基板上に形成することで、メモリカードとして用いるこ
とができる。外部記憶装置として本メモリカードを用い
たワープロ，パソコン，FAXなどの情報機器は大幅な小
型軽量化ができる。
時には電源を必要としないので、カードサイズの絶縁性
基板上に形成することで、メモリカードとして用いるこ
とができる。外部記憶装置として本メモリカードを用い
たワープロ，パソコン，FAXなどの情報機器は大幅な小
型軽量化ができる。
【００１３】〈実施例２〉絶縁性基板１として厚さ１０
０μ程度のフィルムを用い、この上にメモリ回路１８，
制御回路１９，入出力端子２０などを形成することで非
常に薄いメモリシートができる。図４に示すように、こ
のメモリシートを多数枚（ｎ枚）積層し一枚のカードと
することで、記憶容量を大幅に向上することができる。
０μ程度のフィルムを用い、この上にメモリ回路１８，
制御回路１９，入出力端子２０などを形成することで非
常に薄いメモリシートができる。図４に示すように、こ
のメモリシートを多数枚（ｎ枚）積層し一枚のカードと
することで、記憶容量を大幅に向上することができる。
【００１４】メモリ回路１８、及び制御回路１９は１０
ｍｍ角程度のブロックに分けることで、サブミクロンの
ホトプロセスが容易になる、各ブロック間の配線及び入
出力端子２０は最小線幅１０μｍ程度の比較的粗いプロ
セスを使用できる。
ｍｍ角程度のブロックに分けることで、サブミクロンの
ホトプロセスが容易になる、各ブロック間の配線及び入
出力端子２０は最小線幅１０μｍ程度の比較的粗いプロ
セスを使用できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明により、容易に大容量のメモリカ
ードを作製できる。また、不揮発性のメモリであるた
め、電池が不要になりカードの軽量薄型化ができる。
ードを作製できる。また、不揮発性のメモリであるた
め、電池が不要になりカードの軽量薄型化ができる。
【図１】本発明の実施例１のメモリカードの断面図。
【図２】本発明の実施例１の固体記憶素子に用いるメモ
リセルの回路図。
リセルの回路図。
【図３】本発明の実施例１の固体記憶素子のブロック
図。
図。
【図４】本発明の実施例２の固体記憶素子の説明図。
１…絶縁性基板、２…オーバシート、３…ゲート電極、
４…ゲート絶縁膜、１８…メモリ回路、１９…制御回
路、２０…入出力端子。
４…ゲート絶縁膜、１８…メモリ回路、１９…制御回
路、２０…入出力端子。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/115 29/784 29/788 29/792 9056−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 29/78 ３１１ Ｃ ３７１ (72)発明者 峯村 哲郎 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】絶縁性基板上に形成した薄膜トランジスタ
をメモリ回路に用いたことを特徴とする固体記憶素子。 - 【請求項２】請求項１において、前記メモリ回路に前記
薄膜トランジスタと強誘電体薄膜を用いた不揮発性メモ
リを設けた固体記憶素子。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記固体記憶
素子を用いたメモリカード及びこれを外部記憶装置とし
て用いる情報機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325543A JPH05159585A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 固体記憶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325543A JPH05159585A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 固体記憶素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159585A true JPH05159585A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18178061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3325543A Pending JPH05159585A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 固体記憶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05159585A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005064681A2 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Non-volatile ferroelectric memory device and manufacturing method |
| US7436032B2 (en) | 2003-12-19 | 2008-10-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit comprising read only memory, semiconductor device comprising the semiconductor integrated circuit, and manufacturing method of the semiconductor integrated circuit |
| US7566010B2 (en) * | 2003-12-26 | 2009-07-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Securities, chip mounting product, and manufacturing method thereof |
| EP3688804A4 (en) * | 2017-09-29 | 2021-04-14 | Intel Corporation | FERROELECTRIC CAPACITORS WITH RETURN TRANSISTORS |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP3325543A patent/JPH05159585A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7436032B2 (en) | 2003-12-19 | 2008-10-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit comprising read only memory, semiconductor device comprising the semiconductor integrated circuit, and manufacturing method of the semiconductor integrated circuit |
| US7842561B2 (en) | 2003-12-19 | 2010-11-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit, semiconductor device, and manufacturing method of the semiconductor integrated circuit |
| WO2005064681A2 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Non-volatile ferroelectric memory device and manufacturing method |
| WO2005064681A3 (en) * | 2003-12-22 | 2007-05-18 | Koninkl Philips Electronics Nv | Non-volatile ferroelectric memory device and manufacturing method |
| US7566010B2 (en) * | 2003-12-26 | 2009-07-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Securities, chip mounting product, and manufacturing method thereof |
| US7857229B2 (en) | 2003-12-26 | 2010-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Securities, chip mounting product, and manufacturing method thereof |
| US8083153B2 (en) | 2003-12-26 | 2011-12-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Securities, chip mounting product, and manufacturing method thereof |
| US8662402B2 (en) | 2003-12-26 | 2014-03-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Securities, chip mounting product, and manufacturing method thereof |
| EP3688804A4 (en) * | 2017-09-29 | 2021-04-14 | Intel Corporation | FERROELECTRIC CAPACITORS WITH RETURN TRANSISTORS |
| US11751402B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-09-05 | Intel Corporation | Ferroelectric capacitors with backend transistors |
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