JPH0846208A - Thin-film transistor, semiconductor storage device using the same and manufacture thereof - Google Patents

Thin-film transistor, semiconductor storage device using the same and manufacture thereof

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JPH0846208A
JPH0846208A JP19628094A JP19628094A JPH0846208A JP H0846208 A JPH0846208 A JP H0846208A JP 19628094 A JP19628094 A JP 19628094A JP 19628094 A JP19628094 A JP 19628094A JP H0846208 A JPH0846208 A JP H0846208A
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JP
Japan
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transistor
nmos transistor
film
polycrystalline silicon
depositing
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JP19628094A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideya Kumomi
日出也 雲見
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the effect of grain boundary, reduce off leakage current and stabilize the on-resistance at a low value and diminish the dispersion of the on-resistance by placing an active element in a single solid-grown crystal grain having continuous crystal structure. CONSTITUTION:At least the channel regions of a PMOS transistors 103, 104 for load resistance are stored in a single crystal grain having continuous crystal structure, and no grain boundary is contained. Accordingly, a TFT, in which off leakage currents are reduced and which are stabilized at a low resistance value at an on time and in which dispersion is diminished extending over all memory cells, can be used as the PMOS transistors 103, 104. A crystal grain required in a space occupied by the channel region must be arranged for forming the channel region of the TFT in the single crystal grain. It becomes possible, for example, by generating artificial crystal nuclei at desired spatial positions of an a-Si film, and let them grow selectively in solid phase.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置および
その製造方法に係り、特に不揮発性のランダムアクセス
メモリ(SRAM)としての半導体記憶装置およびその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor memory device as a nonvolatile random access memory (SRAM) and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】SRAMの高集積化を目指して、多結晶
シリコン(poly−Si)によるPMOS型の薄膜ト
ランジスタ(TFT)を負荷抵抗素子とするフリップフ
ロップ回路を用いてメモリセルを構成する技術が開発さ
れている。負荷MOS−TFTとしての好ましい特性の
代表的な項目はTFTのオフ時のリーク電流が小さく、
オン時には低抵抗値が安定且つ少ないバラツキで得られ
ることである。しかし、poly−Si薄膜を用いるが
故に、その実現が困難になっている点は否めない。これ
らの特性改善は、半導体固体記憶装置の高密度化・大容
量化・高速化にとって重要な技術的課題の一つである。
2. Description of the Related Art A technique for forming a memory cell using a flip-flop circuit using a PMOS type thin film transistor (TFT) made of polycrystalline silicon (poly-Si) as a load resistance element has been developed for the purpose of highly integrating SRAM. Has been done. A typical item of preferable characteristics as the load MOS-TFT is that the leak current when the TFT is off is small,
A low resistance value can be obtained in a stable and small variation at the time of ON. However, it cannot be denied that the realization thereof is difficult due to the use of the poly-Si thin film. Improvement of these characteristics is one of the important technical issues for increasing the density, increasing the capacity, and increasing the speed of the semiconductor solid-state memory device.

【0003】poly−SiによるTFTの第一の問題
点は、オフリーク電流にある。poly−Si薄膜に
は、高い欠陥準位密度の存在する結晶粒間の界面(粒
界)が含まれるために、オフ時のリーク電流を低く抑え
ることは容易ではない。一般的には絶対値の抑制を目指
して、チャネル部の薄層化を進める傾向にあるが、その
ままでは、今度は、素子全体の抵抗が上昇してしまい、
十分なオン電流が得られなくなる。そこで、ソース・ド
レイン部のみを厚膜化或いは多層化することによって、
抵抗上昇をいくらかでも軽減する手法が提案されている
(例えば特開平6−37283参照)。しかしこの手法
は、TFT構造を複雑化すると同時にメモリセルサイズ
の膨張を招く。したがって、望ましくは、チャネル部に
おけるリーク電流密度そのものを低減する抜本的な解決
策が求められているのである。
The first problem of the poly-Si TFT is the off-leakage current. Since the poly-Si thin film includes an interface (grain boundary) between crystal grains having a high defect level density, it is not easy to keep the leak current at the time of OFF low. Generally, there is a tendency to advance the thinning of the channel part with the aim of suppressing the absolute value, but if it is left as it is, the resistance of the entire element will increase,
A sufficient on-current cannot be obtained. Therefore, by thickening or multilayering only the source / drain parts,
There has been proposed a method for reducing the increase in resistance to some extent (see, for example, JP-A-6-37283). However, this method complicates the TFT structure and, at the same time, causes the expansion of the memory cell size. Therefore, it is desirable to have a drastic solution to reduce the leakage current density itself in the channel portion.

【0004】第二の問題点は、抵抗値の温度安定性にあ
る。poly−Siでは、粒界による電荷のトラップが
災いして活性化エネルギーが大きいために、抵抗値の温
度依存性が決して小さくない。この問題は、メモリセル
がより高集積化されるにつれ深刻化する。解決策とし
て、薄膜に炭素などのイオン注入を施す手法が提案され
ている(例えば特開平2−58260参照)が、このよ
うな不純物の導入は前述のリーク電流の観点からは好ま
しくない。
The second problem is the temperature stability of the resistance value. In poly-Si, the trapping of charges by grain boundaries causes damage and the activation energy is large, so that the temperature dependence of the resistance value is not small. This problem is exacerbated as the memory cells become more highly integrated. As a solution, a method of implanting carbon or the like into a thin film has been proposed (see, for example, JP-A-2-58260), but such introduction of impurities is not preferable from the viewpoint of the above-mentioned leak current.

【0005】本発明者等の考察によれば、上述の二つの
問題は、何れも粒界の存在に起因すると同時に、その空
間的な密度に依存する。すなわち、結晶粒径を拡大し粒
界密度を低減すれば問題の影響は緩和される。しかし、
多結晶膜は、ランダムな位置における自発的核形成とそ
の成長という過程で形成されるために、結晶粒径を拡大
すべく成長速度に対して核形成頻度を抑制すると、結晶
粒径に大きな分布が生じ、結果として、粒界密度の空間
的な分布を顕著にする。したがって、単に平均的な結晶
粒径を拡大するだけでは、TFT特性のバラツキがかえ
って増大することになってしまうのである。そして、以
上の考察からの論理的帰結として、最も理想的には、粒
界が存在しない薄膜を用いることが出来れば望ましいこ
とになる。
According to the consideration of the present inventors, both of the above two problems are caused by the existence of grain boundaries and, at the same time, depend on their spatial density. That is, if the crystal grain size is enlarged and the grain boundary density is reduced, the influence of the problem is alleviated. But,
Since the polycrystalline film is formed in the process of spontaneous nucleation and its growth at random positions, if the frequency of nucleation is suppressed with respect to the growth rate in order to increase the grain size, a large distribution of grain sizes is obtained. Occurs, and as a result, the spatial distribution of the grain boundary density becomes remarkable. Therefore, if the average crystal grain size is simply increased, the variation in the TFT characteristics is rather increased. Then, as a logical conclusion from the above consideration, it is ideally desirable to use a thin film having no grain boundary.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、オフリーク
電流が小さく、オン時には低抵抗値で安定且つバラツキ
の少ない薄膜トランジスタ、それを用いた高密度・大容
量・高速な半導体記憶装置およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a thin film transistor having a small off-leakage current, a low resistance value when turned on, and a small variation, a high-density, large-capacity, high-speed semiconductor memory device using the same and a method of manufacturing the same. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の薄膜トランジスタは、多結晶シリコンによ
って形成されるが、少なくともその活性要素が、固相成
長した連続する結晶構造を有する単一の結晶粒の内部に
存在することを特徴とする。活性要素とは例えばMOS
トランジスタにおけるチャンネルである。また、本発明
の半導体記憶装置は、メモリセルを構成する薄膜トラン
ジスタのうち少なくとも一部の薄膜トランジスタの活性
要素が、固相成長した連続する結晶構造を有する単一の
結晶粒の内部に存在することを特徴とする。このような
単一の結晶粒は、例えば非晶質膜中に発生した単一の結
晶核を種とする固相成長によって形成することができ
る。本発明の好ましい実施例において、前記メモリセル
は負荷PMOSトランジスタ、駆動用NMOSトランジ
スタおよび転送用NMOSトランジスタを有するフリッ
プフロップ回路を具備し、前記連続した結晶構造を有す
る単一の結晶粒の内部に活性要素が存在する必要のある
薄膜トランジスタは前記のトランジスタのうち負荷PM
OSトランジスタである。そして、前記活性要素は前記
負荷PMOSトランジスタのチャネルである。前記負荷
PMOSトランジスタは、前記駆動用NMOSトランジ
スタまたは転送用NMOSトランジスタの上層に積層さ
れており、前記負荷PMOSトランジスタの下層に設け
られたNMOSトランジスタは、単結晶シリコン基板中
に形成されたバルクトランジスタである。前記駆動用N
MOSトランジスタが前記負荷PMOSトランジスタの
下層に設けられた場合、前記駆動用NMOSトランジス
タのドレインは前記転送用NMOSトランジスタのソー
スを兼ねる。
In order to achieve the above object, the thin film transistor of the present invention is formed of polycrystalline silicon, but at least its active element has a single solid phase grown continuous crystal structure. It is characterized by being present inside the crystal grains. The active element is, for example, a MOS
It is a channel in a transistor. Further, in the semiconductor memory device of the present invention, the active elements of at least a part of the thin film transistors forming the memory cell are present inside a single crystal grain having a continuous solid phase grown crystal structure. Characterize. Such a single crystal grain can be formed, for example, by solid phase growth using a single crystal nucleus generated in an amorphous film as a seed. In a preferred embodiment of the present invention, the memory cell includes a flip-flop circuit having a load PMOS transistor, a driving NMOS transistor and a transfer NMOS transistor, and is activated inside a single crystal grain having the continuous crystal structure. The thin film transistor that must have the element is the load PM among the above transistors.
It is an OS transistor. The active element is then the channel of the load PMOS transistor. The load PMOS transistor is stacked in an upper layer of the driving NMOS transistor or the transfer NMOS transistor, and the NMOS transistor provided in a lower layer of the load PMOS transistor is a bulk transistor formed in a single crystal silicon substrate. is there. N for driving
When a MOS transistor is provided below the load PMOS transistor, the drain of the driving NMOS transistor also serves as the source of the transfer NMOS transistor.

【0008】本発明の半導体記憶装置の製造方法のう
ち、固相結晶化において、非晶質シリコン(a−Si)
膜の所望の位置に選択的に結晶核を発生させこれを固相
成長させる方法としては、a−Si膜の固相結晶化にお
いて、a−Si膜の一部に局所的なイオン注入を施した
後に熱処理する工程により、a−Si膜の所望の位置に
選択的に結晶核を発生させこれを固相成長させる手法、
或いは、a−Si膜の固相結晶化において、a−Si膜
の一部に局所的にエネルギー線を与えることにより、a
−Si膜の所望の位置に選択的に結晶膜を発生させこれ
を固相成長させる手法等を適用することができる。
In the method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, amorphous silicon (a-Si) is used in solid phase crystallization.
As a method for selectively generating crystal nuclei at a desired position of the film and solid-phase growing the crystal nuclei, a part of the a-Si film is locally ion-implanted in the solid-phase crystallization of the a-Si film. And then heat treatment to selectively generate crystal nuclei at a desired position of the a-Si film and perform solid phase growth of the crystal nuclei.
Alternatively, in solid phase crystallization of the a-Si film, by locally applying an energy ray to a part of the a-Si film, a
A method of selectively generating a crystal film at a desired position of the Si film and solid-phase growing the crystal film can be applied.

【0009】[0009]

【作用および効果】本発明では、薄膜トランジスタの少
なくとも活性要素を、固相成長した連続する結晶構造を
有する単一の結晶粒の内部に存在させている。これによ
り、本発明の薄膜トランジスタは、活性要素が前述した
理想状態に形成され、結晶粒界の影響が排除されて、オ
フリーク電流が小さく、オン抵抗が低抵抗値で安定且つ
バラツキの少ないものとなる。そして、これを負荷抵抗
素子に用いることによって、SRAM等の半導体記憶装
置を高密度・大容量・高速化することができる。
In the present invention, at least the active element of the thin film transistor is present inside a single crystal grain having a continuous solid phase grown crystal structure. As a result, in the thin film transistor of the present invention, the active element is formed in the ideal state described above, the influence of the crystal grain boundary is eliminated, the off leak current is small, the on resistance is a low resistance value, and it is stable and has a small variation. . Then, by using this as a load resistance element, a semiconductor memory device such as SRAM can be increased in density, capacity and speed.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明による半導体記憶装置について
図を用いて説明する。実施例1 図1は、本発明の一実施例に係るSRAMにおける一つ
のメモリセル素子の構成を示す等価回路図である。図
中、フリップフロップ回路は、駆動用のNMOSトラン
ジスタ101,102と負荷抵抗用のPMOSトランジ
スタ103,104で構成されており、データ転送用の
NMOSトランジスタ105,106と併せて一つのメ
モリセルをなしている。NMOSトランジスタ101,
102のソース部は共に接地線107に接続され、PM
OSトランジスタ103,104のソース部は共に電源
線108に接続される。そして、NMOSトランジスタ
105,106のゲート電極は共にワード線109に接
続され、何れか一方のソースもしくはドレイン部がビッ
ト線110,111に接続されている。6個あるトラン
ジスタのうち、NMOSトランジスタ101,102,
105,106は、例えばその活性領域がシリコン単結
晶ウェハ中に形成されるバルクMOSであってもよい
し、poly−Si薄膜によるTFTでもよい。一方、
PMOSトランジスタ103,104は、NMOSトラ
ンジスタ101,102の上層に、層間絶縁膜を介して
積層されたTFTである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor memory device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of one memory cell element in an SRAM according to an embodiment of the present invention. In the figure, the flip-flop circuit is composed of driving NMOS transistors 101 and 102 and load resistance PMOS transistors 103 and 104, and forms one memory cell together with the data transfer NMOS transistors 105 and 106. ing. NMOS transistor 101,
The source portions of 102 are both connected to the ground line 107, and PM
The source portions of the OS transistors 103 and 104 are both connected to the power supply line 108. The gate electrodes of the NMOS transistors 105 and 106 are both connected to the word line 109, and the source or drain of either one of them is connected to the bit lines 110 and 111. Of the six transistors, the NMOS transistors 101, 102,
105 and 106 may be, for example, bulk MOSs whose active regions are formed in a silicon single crystal wafer, or TFTs made of a poly-Si thin film. on the other hand,
The PMOS transistors 103 and 104 are TFTs stacked on the upper layers of the NMOS transistors 101 and 102 with an interlayer insulating film interposed therebetween.

【0011】図1に示すとおり、等価回路としては通常
のSRAMメモリセルと変わるところはない。本実施例
によるSRAMの特徴は、負荷抵抗用のPMOSトラン
ジスタ103,104の少なくともチャネル領域が、結
晶構造の連続した単一結晶粒中に収まっており、結晶粒
界を含まない点にある。この特徴により、PMOSトラ
ンジスタ103,104に、オフリーク電流が小さく、
オン時には低抵抗値で安定であり、且つ全てのメモリセ
ルに亙ってバラツキの少ないTFTを用いることが可能
となる。
As shown in FIG. 1, the equivalent circuit is the same as a normal SRAM memory cell. The SRAM according to the present embodiment is characterized in that at least the channel regions of the load resistance PMOS transistors 103 and 104 are contained in a single crystal grain having a continuous crystal structure and do not include a crystal grain boundary. Due to this feature, the off-leakage current is small in the PMOS transistors 103 and 104,
It is possible to use a TFT that has a low resistance value when it is turned on, is stable, and has little variation in all memory cells.

【0012】TFTのチャネル領域を単一の結晶粒の内
部に形成するには、TFTのチャネル領域が占めること
になる空間に、必要なサイズの結晶粒を配さねばならな
い。これは、例えばa−Si膜の空間的な所望の位置に
人工的に結晶核を発生させ、選択的に固相成長させるこ
とにより、可能である。結晶核の発生位置の制御方法と
しては、例えば、固相成長に先立ってシリコンイオン注
入を施す手法(例えばH.Kumomi et a
l., Mat. Res. Soc. Symp.
Proc. Vol. 202, 645(1991)
参照)等が挙げられるが、必ずしもこれに限ったもので
はない。
In order to form a TFT channel region inside a single crystal grain, a crystal grain of a required size must be arranged in the space occupied by the TFT channel region. This is possible, for example, by artificially generating crystal nuclei at a desired spatial position of the a-Si film and selectively performing solid phase growth. As a method of controlling the generation position of crystal nuclei, for example, a method of performing silicon ion implantation prior to solid phase growth (for example, H. Kumomi et a.
l. , Mat. Res. Soc. Symp.
Proc. Vol. 202, 645 (1991)
(Refer to) and the like, but the invention is not limited thereto.

【0013】図2は、形成されたメモリセルの平面図で
ある。ここで、各部位に付けられた番号の下二桁が図1
の等価回路図に付されている番号の下二桁に一致する要
素は、図1の等価回路図に表わされた部品に対応する
か、もしくはその部品を構成している。また、番号の末
尾に付与されているアルファベットは、その部位がMO
Sトランジスタの構成要素であること示し、s,c,
d,gはそれぞれソース、チャネル、ドレインおよびゲ
ートを表わしている。更に、二点鎖線で表わされた部位
は、それが単結晶シリコン中に形成されている素子の要
素であることを示し、順次、一点鎖線、鎖線、実線の順
で上方に積層される部位であることを表わしている。
FIG. 2 is a plan view of the formed memory cell. Here, the last two digits of the number assigned to each part are shown in Fig. 1.
The element corresponding to the last two digits of the number assigned to the equivalent circuit diagram of FIG. 2 corresponds to or constitutes the component shown in the equivalent circuit diagram of FIG. In addition, the part of the alphabet added to the end of the number is MO
It shows that it is a component of the S-transistor, and s, c,
d and g represent a source, a channel, a drain and a gate, respectively. Further, the part indicated by the chain double-dashed line indicates that it is an element of the element formed in the single crystal silicon, and the part is sequentially laminated in the order of the one-dot chain line, the chain line, and the solid line. It means that.

【0014】図2において、図1の駆動用NMOSトラ
ンジスタ101は、単結晶シリコン中に形成されたソー
ス201sおよびドレイン201dと、単結晶シリコン
上層にpoly−Siで形成されたゲート電極201g
から構成されている。同様に、駆動用NMOSトランジ
スタ102は、メモリセルの中心に対して駆動用NMO
Sトランジスタ101と点対称位置に、ソース202s
以下の部位から構成されている。駆動用NMOSトラン
ジスタ101のドレイン201dは転送用NMOSトラ
ンジスタ105のソース205sを兼ねている。その転
送用NMOSトランジスタ105は、単結晶シリコン中
に形成されたソース205sおよびドレイン205d
と、単結晶シリコン層上にpoly−Siで形成された
ゲート電極205gから構成されている。同様に、転送
用NMOSトランジスタ106は、メモリセルの中心に
対して転送用NMOSトランジスタ105と点対称位置
に、ドレイン206dおよびゲート電極206g以下の
部位から構成されている。以上は、全てバルクMOSト
ランジスタの構成要素であり、積層素子群の第一層をな
している。
In FIG. 2, the driving NMOS transistor 101 of FIG. 1 has a source 201s and a drain 201d formed in single crystal silicon, and a gate electrode 201g formed of poly-Si on the upper layer of single crystal silicon.
It consists of Similarly, the driving NMOS transistor 102 is a driving NMO with respect to the center of the memory cell.
The source 202s is located at a position symmetrical with respect to the S transistor 101.
It is composed of the following parts. The drain 201d of the driving NMOS transistor 101 also serves as the source 205s of the transfer NMOS transistor 105. The transfer NMOS transistor 105 includes a source 205s and a drain 205d formed in single crystal silicon.
And a gate electrode 205g formed of poly-Si on the single crystal silicon layer. Similarly, the transfer NMOS transistor 106 is composed of a portion below the drain 206d and the gate electrode 206g at a position symmetrical to the transfer NMOS transistor 105 with respect to the center of the memory cell. All of the above are the constituent elements of the bulk MOS transistor and form the first layer of the laminated element group.

【0015】図中には記していないが、それら積層素子
群第一層上には絶縁膜を介して接地線となるpoly−
Si膜が設けられている。ただし、このpoly−Si
膜は、たとえばプラグ213,214のように上層と第
一層を結線する位置では省かれている。そして接地線p
oly−Si膜は、駆動用NMOSトランジスタ101
および102のソース201sおよび202sと結線プ
ラグ207およびこれと点対称で対応する位置にあるプ
ラグで導通している。
Although not shown in the figure, a poly-layer which serves as a ground line is formed on the first layer of the laminated element group via an insulating film.
A Si film is provided. However, this poly-Si
The film is omitted at the position where the upper layer and the first layer are connected, such as the plugs 213 and 214. And the ground wire p
The olly-Si film is used for the driving NMOS transistor 101.
And the sources 201s and 202s of the wirings 102 and 102, the connection plug 207, and the plugs at positions corresponding to the connection plugs 207 in point symmetry.

【0016】接地線poly−Si膜上には、再び絶縁
層が設けられている。そして、この絶縁層は駆動用NM
OSトランジスタ101,102のゲート電極201
g,202g表面と、ドレイン201d,202dの表
面の一部が露出する開口を有している。これら開口を埋
めながら、多結晶シリコン(poly−Si)島203
g,204gが設けられている。したがって、poly
−Si島203gは、駆動用NMOSトランジスタ10
1のゲート電極201gならびに転送用NMOSトラン
ジスタ106のソース206sと導通し、一方、pol
y−Si島204gは、駆動用NMOSトランジスタ1
02のゲート電極202gならびに転送用NMOSトラ
ンジスタ105のソース205sと導通する。
An insulating layer is provided again on the ground line poly-Si film. This insulating layer is the driving NM
Gate electrodes 201 of the OS transistors 101 and 102
g, 202g and openings for exposing part of the surfaces of the drains 201d, 202d. While filling these openings, polycrystalline silicon (poly-Si) islands 203
g, 204g are provided. Therefore, poly
-Si island 203g is a driving NMOS transistor 10
1 is connected to the gate electrode 201g and the source 206s of the transfer NMOS transistor 106, while pol
The y-Si island 204g is a driving NMOS transistor 1
The gate electrode 202g of No. 02 and the source 205s of the transfer NMOS transistor 105 are electrically connected.

【0017】poly−Si島203g,204g上に
は、絶縁層が設けられている。この絶縁層は領域212
ならびにこれと点対称位置に対応する領域で開口されて
いる。この上層に、P型のpoly−Si線208が配
されている。ただし、領域204cとこれと双対する領
域は、真性か或いは低濃度のn型の、連続した結晶構造
を有する単一の結晶粒であり、その内部に結晶粒界を含
まない。poly−Si線208に連続する領域204
cをチャネル、その両側をソースとドレイン、下層にあ
るpoly−Si島204gをゲート電極として、負荷
抵抗用PMOSトランジスタ104が構成されている。
双対するPMOSトランジスタ103も同様に構成され
ている。負荷抵抗用PMOSトランジスタ104のソー
スは、そのまま電源線208に結線されており、ドレイ
ンは、領域212において、下層のpoly−Si島す
なわち負荷抵抗用PMOSトランジスタ103のゲート
電極203gに結線されている。双対する負荷抵抗用P
MOSトランジスタ103のソースとドレインも同様で
ある。
An insulating layer is provided on the poly-Si islands 203g and 204g. This insulating layer is a region 212
Also, an opening is made in a region corresponding to the point-symmetrical position. A P-type poly-Si wire 208 is arranged on the upper layer. However, the region 204c and the region which is dual thereto are a single crystal grain having an intrinsic or low concentration n-type and a continuous crystal structure, and do not include a crystal grain boundary therein. Region 204 continuous with poly-Si line 208
The load resistance PMOS transistor 104 is formed by using c as a channel, both sides of the channel as sources and drains, and the underlying poly-Si island 204g as a gate electrode.
The dual PMOS transistor 103 is similarly configured. The source of the load resistance PMOS transistor 104 is directly connected to the power supply line 208, and the drain thereof is connected to the lower poly-Si island in the region 212, that is, the gate electrode 203g of the load resistance PMOS transistor 103. P for dual load resistance
The same applies to the source and drain of the MOS transistor 103.

【0018】これら電源線208および負荷抵抗用PM
OSトランジスタ103,104上には、再び絶縁膜が
設けられており、その上に、金属材料によって、ワード
線209およびビット線210,211が配線されてい
る。ワード線209は、プラグ214によって転送用N
MOSトランジスタ105,106のゲート電極205
g,206gと結線されている。ビット線210,21
1は、プラグ213とその双対要素によって、それぞれ
転送用NMOSトランジスタ105,106のドレイン
205d,206dと結線されている。以上の空間的配
置で、図1に示したメモリセルが構成されている。
These power supply line 208 and PM for load resistance
An insulating film is provided again on the OS transistors 103 and 104, and the word line 209 and the bit lines 210 and 211 are wired thereon with a metal material. The word line 209 is transferred N by the plug 214.
Gate electrodes 205 of the MOS transistors 105 and 106
It is connected to g and 206g. Bit lines 210 and 21
1 is connected to the drains 205d and 206d of the transfer NMOS transistors 105 and 106 by the plug 213 and its dual element, respectively. The memory cell shown in FIG. 1 is configured with the above spatial arrangement.

【0019】以下に、図3を用いて、図2に示したメモ
リセルの製造工程を説明する。ここで、図3の断面図群
は、図2における横断線200におけるものである。ま
た、各部位に付けられた番号の下二桁が、図1,2に付
されている番号の下二桁に一致する要素は、そこに表わ
された部品に対応するか、もしくは、その部品を構成し
ている。
The manufacturing process of the memory cell shown in FIG. 2 will be described below with reference to FIG. Here, the group of sectional views in FIG. 3 is taken along the transverse line 200 in FIG. Further, an element in which the last two digits of the number given to each part correspond to the last two digits of the numbers given in FIGS. 1 and 2 corresponds to the component shown therein, or It composes parts.

【0020】はじめに、(100)方位p型シリコン単
結晶ウェハ上に、CVDエピタキシャル法でNウェル層
およびPウェル層300を順次積層した。次に、シリコ
ン表面を100nm程酸化してゲート絶縁膜を形成して
から、poly−Siによるゲート電極302g,30
6gを形成した。次に、燐のイオン注入と活性化によっ
て、n+ 領域302s,302d(306s),306
dを形成した。ここで、n+ 領域302sおよび302
dからなるソースおよびドレイン部とゲート電極302
gによって、駆動用NMOSトランジスタ102(30
2)が形成された。また、n+ 領域306sおよび30
6dからなるソースおよびドレイン部とゲート電極30
6gによって、転送用NMOSトランジスタ106(3
06)が形成された。(図3(a))。次に、CVD法
によってSiO2 膜による絶縁膜315を堆積し、更
に、n型のpoly−Si膜307を堆積し、このpo
ly−Si膜307にゲート電極302gならびにドレ
イン302dの表面が露出する開口を設けた。次に、再
び絶縁膜を堆積し、これにもゲート電極302gならび
にドレイン302dの表面が露出する開口を設けた(図
3(a))。
First, an N well layer and a P well layer 300 were sequentially laminated on a (100) oriented p-type silicon single crystal wafer by a CVD epitaxial method. Next, the silicon surface is oxidized by about 100 nm to form a gate insulating film, and then the gate electrodes 302g, 30 made of poly-Si are formed.
6 g was formed. Next, by ion implantation and activation of phosphorus, n + regions 302s, 302d (306s), 306 are formed.
d was formed. Here, n + regions 302s and 302
source and drain part composed of d and gate electrode 302
The driving NMOS transistor 102 (30
2) was formed. Also, n + regions 306s and 30
Source and drain portions composed of 6d and gate electrode 30
The transfer NMOS transistor 106 (3
06) was formed. (FIG. 3 (a)). Next, an insulating film 315 made of a SiO 2 film is deposited by the CVD method, and an n-type poly-Si film 307 is further deposited.
The ly-Si film 307 was provided with openings for exposing the surfaces of the gate electrode 302g and the drain 302d. Next, an insulating film was deposited again, and openings for exposing the surfaces of the gate electrode 302g and the drain 302d were also provided (FIG. 3A).

【0021】次に、燐を導入しながらn型のpoly−
Si膜を堆積し、これをパターニングしてpoly−S
i領域304g,303gを設けた。これらはそれぞ
れ、負荷抵抗用PMOSトランジスタ104,103の
ゲート電極204g,203gに対応するものである。
ゲート電極304gは駆動用バルクNMOSトランジス
タ302のゲート電極302gと導通し、また、ゲート
電極303gはドレイン部302dに導通している。こ
の後、CVD法で、ゲート酸化膜316を堆積し、ゲー
ト電極303g上には開口を設けた(図3(b))。
Next, while introducing phosphorus, n-type poly-
A Si film is deposited and patterned to form a poly-S.
The i regions 304g and 303g are provided. These correspond to the gate electrodes 204g and 203g of the load resistance PMOS transistors 104 and 103, respectively.
The gate electrode 304g is electrically connected to the gate electrode 302g of the driving bulk NMOS transistor 302, and the gate electrode 303g is electrically connected to the drain portion 302d. After that, a gate oxide film 316 was deposited by the CVD method, and an opening was provided on the gate electrode 303g (FIG. 3B).

【0022】次に、ジシランガスを用いたLPCVD法
で、25nm厚のa−Si膜317を堆積し、マスク材
318を設けた後に、20keVに加速されたボロンイ
オン319を5×1014cm-2のドーズで注入した(図
3(c))。
Next, an a-Si film 317 having a thickness of 25 nm is deposited by an LPCVD method using disilane gas, a mask material 318 is provided, and then boron ions 319 accelerated to 20 keV are added at 5 × 10 14 cm −2. (FIG. 3 (c)).

【0023】そして、これを窒素雰囲気中600℃で熱
処理すると、マスク材318によってマスクされていた
領域に優先的に単一の結晶核320が発生し固相成長し
た(図3(d))。
Then, when this was heat-treated at 600 ° C. in a nitrogen atmosphere, a single crystal nucleus 320 was preferentially generated in the region masked by the mask material 318 and solid phase growth was performed (FIG. 3 (d)).

【0024】その結果、少なくともマスクされていた領
域は、結晶構造の連続する単一の結晶核304cとな
り、それ以外の領域では粒界位置のランダムな多結晶膜
321となった。そこで、この結晶化膜を、図2の20
8で示す形状にパターンニングした後に、絶縁層322
を堆積した。これにより、poly−Siからなるゲー
ト電極304gと、SiO2 膜からなるゲート酸化膜3
16、単一の結晶粒からなるチャネル304c、そして
+ poly−Si領域321および326をソースお
よびドレイン部とする、負荷抵抗用PMOSトランジス
タ104が形成された(図3(e))。
As a result, at least the masked area became a single crystal nucleus 304c having a continuous crystal structure, and the other areas became a polycrystalline film 321 having random grain boundary positions. Therefore, this crystallized film is used as
After patterning into the shape shown in FIG.
Was deposited. As a result, the gate electrode 304g made of poly-Si and the gate oxide film 3 made of a SiO 2 film are formed.
16, the load resistance PMOS transistor 104 having the channel 304c formed of a single crystal grain and the p + poly-Si regions 321 and 326 as the source and drain portions was formed (FIG. 3E).

【0025】最後に、図3の断面には表われないが、プ
ラグ207,213,214の領域に開口を設けアルミ
とシリコンからなるプラグ金属を埋め込み、更に、ワー
ド線309およびビット線210,211の配線を行な
った後に、パッシベーション層323を堆積した。
Finally, although not shown in the cross section of FIG. 3, openings are provided in the regions of the plugs 207, 213 and 214, and a plug metal made of aluminum and silicon is embedded, and further the word line 309 and the bit lines 210 and 211 are filled. After performing the wiring of, the passivation layer 323 was deposited.

【0026】以上の工程によって、負荷抵抗用PMOS
トランジスタのチャネル部が結晶構造の連続する単一の
結晶粒の内部に存在する、図2に示したSRAM型の半
導体記憶装置を形成した。
Through the above steps, the load resistance PMOS
The SRAM type semiconductor memory device shown in FIG. 2 in which the channel portion of the transistor exists inside a single crystal grain having a continuous crystal structure was formed.

【0027】実施例2 本発明の第2実施例を図4を用いて説明する。第2実施
例によるSRAMメモリセルの構成は、第1実施例のそ
れと変わらない。a−Si膜317の所定の位置に単一
の結晶粒304cを配する手法のみが異なる。
[0027] The second embodiment of the second embodiment the present invention will be described with reference to FIG. The structure of the SRAM memory cell according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment. Only the method of disposing a single crystal grain 304c at a predetermined position of the a-Si film 317 is different.

【0028】第1実施例において、図3(b)に示され
るゲート酸化膜316を堆積しゲート電極303g上に
は開口を設ける工程までは、同様に工程を進めた。
In the first embodiment, the same steps were performed until the step of depositing the gate oxide film 316 shown in FIG. 3B and forming the opening on the gate electrode 303g.

【0029】次に、シランガスを用いたLPCVD法
で、40nm厚のa−Si膜317を堆積し、シリコン
イオン324を加速エネルギー35keV、1×1014
cm-2のドーズで注入した(図4)。この後は第1実施
例と同じ工程に戻り、ドーズマスク材318を設けた後
に、30keVに加速されたボロンイオン319を5×
1014cm-2のドーズで注入した(図3(c))。以
下、第1実施例の工程をなぞることにより、同様のSR
AM型の半導体記憶装置を形成した。
Then, an a-Si film 317 having a thickness of 40 nm is deposited by the LPCVD method using silane gas, and silicon ions 324 are accelerated with an energy of 35 keV and 1 × 10 14.
Implanted at a dose of cm -2 (Fig. 4). After that, the process returns to the same step as in the first embodiment, and after the dose mask material 318 is provided, the boron ions 319 accelerated to 30 keV are subjected to 5 ×.
Implantation was performed at a dose of 10 14 cm -2 (FIG. 3C). Hereinafter, the same SR can be obtained by tracing the steps of the first embodiment.
An AM type semiconductor memory device is formed.

【0030】実施例3 本発明の第3実施例を図5を用いて説明する。第3実施
例によるSRAMメモリセルの構成も、第1実施例のそ
れと変わらない。a−Si膜317の所定の位置に単一
の結晶粒304cを配する手法のみが異なる。
[0030] The third embodiment of the third embodiment the present invention will be described with reference to FIG. The structure of the SRAM memory cell according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment. Only the method of disposing a single crystal grain 304c at a predetermined position of the a-Si film 317 is different.

【0031】第1実施例において、図3(b)に示され
るゲート酸化膜316を堆積しゲート電極303g上に
は開口を設ける工程までは、同様に工程を進めた。
In the first embodiment, the same steps were performed until the step of depositing the gate oxide film 316 shown in FIG. 3B and forming the opening on the gate electrode 303g.

【0032】次にジシランガスを用いたLPCVD法
で、30nm厚のa−Si膜317を堆積し、続いて、
CVD法で500nm厚のSiO2 膜318を堆積し、
一部に開口を設けた。そして、基板全体を500℃に保
ちつつ、基板上方から10Wcm-2のパワー密度のキセ
ノンランプを照射したところ、SiO2 膜318の開口
部に単一の結晶核320が優先的に発生し固相成長した
(図5)。結果的に、開口部は連続した結晶構造を有す
る単一の結晶粒によって占められ、それ以外の部分では
ランダムな多結晶となった。そこで、この後は図3
(e)を用いて説明した第1実施例のパターニング以降
の工程をなぞることにより、同様のSRAM型の半導体
記憶装置を形成した。
Next, an a-Si film 317 having a thickness of 30 nm is deposited by the LPCVD method using disilane gas, and then,
A SiO 2 film 318 having a thickness of 500 nm is deposited by the CVD method,
An opening was provided in part. When a xenon lamp having a power density of 10 Wcm −2 was irradiated from above the substrate while keeping the entire substrate at 500 ° C., a single crystal nucleus 320 was preferentially generated in the opening of the SiO 2 film 318, and a solid phase was formed. It has grown (Fig. 5). As a result, the opening was occupied by a single crystal grain having a continuous crystal structure and became a random polycrystal in the other portion. So, after this,
A similar SRAM type semiconductor memory device was formed by tracing the steps after the patterning of the first embodiment described using (e).

【0033】上述のように、固相結晶化において、非晶
質シリコン(a−Si)膜の所望の位置に選択的に結晶
核を発生させこれを固相成長させる手法を用いて、少な
くともチャネル部を結晶構造の連続した単一の結晶流の
内部に配することによって結晶粒界の影響を排除し、オ
フリーク電流が小さく、オン時には低抵抗値で安定且つ
バラツキの少ないPMOS−TFTを提供することがで
きる。そして、これを負荷抵抗素子に用いることによっ
て、高密度・大容量・高速なSRAMを提供することが
できる。
As described above, in the solid phase crystallization, at least the channel is formed by the technique of selectively generating crystal nuclei at a desired position of the amorphous silicon (a-Si) film and solid phase growing the crystal nuclei. By disposing the portion inside a single crystal flow having a continuous crystal structure, the influence of the crystal grain boundary is eliminated, and a small off-leakage current, a low resistance value at the time of ON, and a stable and small variation are provided. be able to. Then, by using this as a load resistance element, a high-density, large-capacity, high-speed SRAM can be provided.

【0034】また、a−Si膜の固相結晶化において、
a−Si膜の一部に局所的なイオン注入を施した後に熱
処理する工程により、a−Si膜の所望の位置に選択的
に結晶核を発生させこれを固相成長させる具体的な手法
を提供し、ひいてはオフリーク電流が小さく、オン時に
は低抵抗値で安定且つバラツキの少ないPMOS−TF
Tを負荷抵抗素子に用いることによって、高密度・大容
量・高速なSRAMを提供することができる。
In the solid phase crystallization of the a-Si film,
A specific method of selectively generating crystal nuclei at a desired position of the a-Si film and performing solid phase growth by a step of performing heat treatment after locally performing ion implantation on a part of the a-Si film is described. PMOS-TF, which provides a low off-leakage current, has a low resistance value when on, and is stable and has little variation.
By using T as a load resistance element, a high-density, large-capacity, high-speed SRAM can be provided.

【0035】或いは、a−Si膜の固相結晶化におい
て、a−Si膜の一部に局所的にエネルギー線を与える
ことにより、a−Si膜の所望の位置に選択的に結晶核
を発生させ、これを固相成長させる具体的な手法を提供
し、ひいてはオフリーク電流が小さく、オン時には低抵
抗値で安定且つバラツキの少ないPMOS−TFTを負
荷抵抗素子に用いることによって、高密度・大容量・高
速なSRAMを提供することができる。
Alternatively, in the solid-phase crystallization of the a-Si film, energy nuclei are locally applied to a part of the a-Si film to selectively generate crystal nuclei at a desired position of the a-Si film. By providing a specific method for solid-phase growth of this, and by using a PMOS-TFT with a small off-leakage current, a low resistance value when ON, and a stable variation with a load resistance element, high density and large capacity can be achieved. -A high-speed SRAM can be provided.

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

【図1】 本発明の一実施例に係る半導体記憶装置の素
子構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an element configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の装置における一つのメモリセルの構造
を示す平面図である。
2 is a plan view showing the structure of one memory cell in the device of FIG. 1. FIG.

【図3(a)〜(e)】 図1の装置を製造するための
各工程ごとの、図2中横断線200に沿った断面のうち
Pウェルより上方の断面図である。
3 (a) to 3 (e) are cross-sectional views of a cross section taken along a transverse line 200 in FIG. 2 above the P well in each step for manufacturing the device of FIG.

【図4】 本発明の第2実施例の製造工程の一部を示
す、図2中横断線200に沿った断面のうちPウェルよ
り上方の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the second embodiment of the present invention, which is above the P well in the cross section along the transverse line 200 in FIG.

【図5】 本発明の第3実施例の製造工程の一部を示
す、図2中横断線200に沿った断面のうちPウェルよ
り上方の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the third embodiment of the present invention, which is above the P well in the cross section taken along the transverse line 200 in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,102:駆動用NMOSトランジスタ、10
3,104:負荷抵抗用PMOSトランジスタ、10
5,106:転送用NMOSトランジスタ、107:接
地線、108:電源線、109:ワード線、110,1
11:ビット線、204c,304c:チャネル。
101, 102: driving NMOS transistors, 10
3, 104: PMOS transistor for load resistance, 10
5, 106: transfer NMOS transistor, 107: ground line, 108: power line, 109: word line, 110, 1
11: bit line, 204c, 304c: channel.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年11月14日[Submission date] November 14, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 FIG.

【図2】 [Fig. 2]

【図3】 [Figure 3]

【図4】 [Figure 4]

【図5】 [Figure 5]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/8244 27/11 9056−4M H01L 29/78 613 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H01L 21/8244 27/11 9056-4M H01L 29/78 613 B

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項01】 多結晶シリコンによって形成される薄
膜トランジスタであって、少なくともその活性要素が、
固相成長した連続する結晶構造を有する単一の結晶粒の
内部に存在することを特徴とする薄膜トランジスタ。
A thin film transistor formed of polycrystalline silicon, wherein at least its active element comprises:
A thin film transistor characterized by being present inside a single crystal grain having a continuous crystal structure grown by solid phase growth.
【請求項02】 前記薄膜トランジスタがMOSトラン
ジスタであり、前記活性要素が該MOSトランジスタの
チャネルであることを特徴とする請求項1記載の半導体
記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the thin film transistor is a MOS transistor, and the active element is a channel of the MOS transistor.
【請求項03】 メモリセル中に薄膜トランジスタを有
する半導体記憶装置であって、少なくとも一部の薄膜ト
ランジスタの活性要素が、固相成長した連続する結晶構
造を有する単一の結晶粒の内部に存在することを特徴と
する半導体記憶装置。
A semiconductor memory device having a thin film transistor in a memory cell, wherein at least some of the active elements of the thin film transistor are present inside a single crystal grain having a continuous solid phase grown crystal structure. A semiconductor memory device characterized by:
【請求項04】 前記単一の結晶粒が、非晶質膜中に発
生した単一の結晶核を種とする固相成長によって形成さ
れていることを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装
置。
4. The semiconductor memory according to claim 3, wherein the single crystal grain is formed by solid phase growth using a single crystal nucleus generated in an amorphous film as a seed. apparatus.
【請求項05】 前記メモリセルが負荷PMOSトラン
ジスタ、駆動用NMOSトランジスタおよび転送用NM
OSトランジスタを有するフリップフロップ回路を具備
するものであり、前記連続した結晶構造を有する単一の
結晶粒の内部に活性要素が存在する薄膜トランジスタが
前記負荷PMOSトランジスタであることを特徴とする
請求項3または4記載の半導体記憶装置。
05. The memory cell comprises a load PMOS transistor, a driving NMOS transistor and a transfer NM.
4. A flip-flop circuit having an OS transistor, wherein the thin film transistor having an active element inside a single crystal grain having a continuous crystal structure is the load PMOS transistor. Alternatively, the semiconductor memory device according to item 4.
【請求項06】 前記活性要素が前記負荷PMOSトラ
ンジスタのチャネルであることを特徴とする請求項5記
載の半導体記憶装置。
6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the active element is a channel of the load PMOS transistor.
【請求項07】 前記負荷PMOSトランジスタが、前
記駆動用NMOSトランジスタまたは転送用NMOSト
ランジスタの上層に積層されていることを特徴とする請
求項5または6記載の半導体記憶装置。
7. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the load PMOS transistor is stacked on an upper layer of the driving NMOS transistor or the transfer NMOS transistor.
【請求項08】 前記負荷PMOSトランジスタを上層
に設けられた前記駆動用NMOSトランジスタまたは転
送用NMOSトランジスタが、単結晶シリコン基板中に
形成されたバルクトランジスタであることを特徴とする
請求項7に記載の半導体記憶装置。
8. The driving NMOS transistor or the transfer NMOS transistor provided on the upper layer of the load PMOS transistor is a bulk transistor formed in a single crystal silicon substrate. Semiconductor memory device.
【請求項09】 前記負荷PMOSトランジスタが前記
駆動用NMOSトランジスタの上層に設けられており、
該駆動用NMOSトランジスタのドレインが前記転送用
NMOSトランジスタのソースを兼ねていることを特徴
とする請求項7または8記載の半導体記憶装置。
9. The load PMOS transistor is provided on an upper layer of the driving NMOS transistor,
9. The semiconductor memory device according to claim 7, wherein the drain of the driving NMOS transistor also serves as the source of the transfer NMOS transistor.
【請求項10】 単結晶シリコン表面にPウェル層を形
成する工程と、 一方のトランジスタのソースと他方のトランジスタのド
レインを共用するNMOSトランジスタ対を形成する工
程と、 第1の絶縁層を堆積する工程と、 接地電極たる多結晶シリコン層を堆積する工程と、 第2の絶縁層を堆積する工程と、 該NMOSトランジスタ対の一方のゲート電極と該NM
OSトランジスタ対に共用されるn+領域表面が露出す
る開口を設ける工程と、 該開口を埋める多結晶シリコン膜を堆積する工程と、 該多結晶シリコン膜を島状に分離する工程と、 第3の絶縁膜を堆積する工程と、 該絶縁膜に前記NMOSトランジスタ対に共用されるn
+領域と導通する多結晶シリコン島の表面が露出する開
口を設ける工程と、 非晶質シリコン膜を堆積する工程と、 前記NMOSトランジスタのゲート電極に導通する多結
晶シリコン島の直上にマスク材を設ける工程と、 イオン注入を施す工程と、 該マスク材を除去する工程と、 該非晶質シリコン膜を融点以下の温度で熱処理し結晶化
させる工程と、 該結晶化膜を線状に分離する工程と、 下層に埋め込まれた前記NMOSトランジスタ対の共用
されない一つのソース領域と接地電極たる多結晶シリコ
ン層を導通させる配線プラグを設ける工程と、 前記NMOSトランジスタ対の結晶化膜と導通しないゲ
ート電極に導通する配線プラグと金属配線を施す工程
と、 前記NMOSトランジスタ対の接地電極たる多結晶シリ
コン層を導通しないドレインに導通する配線プラグと金
属配線を施す工程と、 第4の絶縁層を堆積する工程を含み、且つこれらの工程
を順次行なうことを特徴とする、請求項3〜9のいずれ
かに記載の半導体記憶装置の製造方法。
10. A step of forming a P well layer on a surface of single crystal silicon, a step of forming an NMOS transistor pair sharing a source of one transistor and a drain of another transistor, and depositing a first insulating layer. A step of depositing a polycrystalline silicon layer as a ground electrode, a step of depositing a second insulating layer, a gate electrode of the NMOS transistor pair and the NM
A step of providing an opening exposing the surface of the n + region shared by the OS transistor pair, a step of depositing a polycrystalline silicon film filling the opening, a step of separating the polycrystalline silicon film into islands, A step of depositing an insulating film, and an n shared by the NMOS transistor pair is formed on the insulating film.
A step of forming an opening exposing the surface of the polycrystalline silicon island which is electrically connected to the + region; a step of depositing an amorphous silicon film; and a mask material directly above the polycrystalline silicon island electrically connected to the gate electrode of the NMOS transistor. A step of providing, a step of implanting ions, a step of removing the mask material, a step of heat-treating the amorphous silicon film at a temperature equal to or lower than a melting point to crystallize, and a step of linearly separating the crystallized film And a step of providing a wiring plug for electrically connecting one unshared source region of the NMOS transistor pair buried in a lower layer and a polycrystalline silicon layer as a ground electrode, to a gate electrode not electrically connected to the crystallization film of the NMOS transistor pair. A step of providing a conductive wiring plug and a metal wiring; and a step of electrically connecting the polycrystalline silicon layer serving as the ground electrode of the NMOS transistor pair. 10. The method according to claim 3, further comprising: a step of providing a wiring plug and a metal wiring that are electrically connected to the in, and a step of depositing a fourth insulating layer, and these steps are sequentially performed. Manufacturing method of semiconductor memory device.
【請求項11】 前記NMOSトランジスタのゲート電
極に導通する多結晶シリコン島の直上にマスク材を設け
る工程の前に、前記イオン注入とは別のイオン注入を施
す工程を行なうことを特徴とする請求項11記載の製造
方法。
11. A step of performing ion implantation different from the above-mentioned ion implantation is performed before the step of providing the mask material directly on the polycrystalline silicon island which is electrically connected to the gate electrode of the NMOS transistor. Item 11. The manufacturing method according to Item 11.
【請求項12】 単結晶シリコン表面にPウェル層を形
成する工程と、 一方のトランジスタのソースと他方のトランジスタのド
レインを共用するNMOSトランジスタ対を形成する工
程と、 第1の絶縁層を堆積する工程と、 接地電極たる多結晶シリコン層を堆積する工程と、 第2の絶縁層を堆積する工程と、 該NMOSトランジスタ対の一方のゲート電極と該NM
OSトランジスタ対に共用されるn+領域表面が露出す
る開口を設ける工程と、 該開口を埋める多結晶シリコン膜を堆積する工程と、 該多結晶シリコン膜を島状に分離する工程と、 第3の絶縁膜を堆積する工程と、 該絶縁膜に前記NMOSトランジスタ対に共用されるn
+領域と導通する多結晶シリコン島の表面が露出する開
口を設ける工程と、 非晶質シリコン膜を堆積する工程と、 前記NMOSトランジスタのゲート電極に導通する多結
晶シリコン島の直上にマスク材を設ける工程と、 エネルギー線を照射し該非晶質シリコン膜を結晶化させ
る工程と、 該マスク材を除去する工程と、 該結晶化膜を線状に分離する工程と、 下層に埋め込まれた前記NMOSトランジスタ対の共用
されない一つのソース領域と接地電極たる多結晶シリコ
ン層を導通させる配線プラグを設ける工程と、 前記NMOSトランジスタ対の結晶化膜と導通しないゲ
ート電極に導通する配線プラグと金属配線を施す工程
と、 前記NMOSトランジスタ対の接地電極たる多結晶シリ
コン層を導通しないドレインに導通する配線プラグと金
属配線を施す工程と、 第4の絶縁層を堆積する工程を含み、且つこれらの工程
を順次行なうことを特徴とする、請求項3〜9のいずれ
かに記載の半導体記憶装置の製造方法。
12. A step of forming a P well layer on a surface of single crystal silicon, a step of forming an NMOS transistor pair sharing a source of one transistor and a drain of the other transistor, and depositing a first insulating layer. A step of depositing a polycrystalline silicon layer as a ground electrode, a step of depositing a second insulating layer, a gate electrode of the NMOS transistor pair and the NM
A step of providing an opening exposing the surface of the n + region shared by the OS transistor pair, a step of depositing a polycrystalline silicon film filling the opening, a step of separating the polycrystalline silicon film into islands, A step of depositing an insulating film, and an n shared by the NMOS transistor pair is formed on the insulating film.
A step of forming an opening exposing the surface of the polycrystalline silicon island which is electrically connected to the + region; a step of depositing an amorphous silicon film; and a mask material directly above the polycrystalline silicon island electrically connected to the gate electrode of the NMOS transistor. A step of providing, a step of irradiating an energy ray to crystallize the amorphous silicon film, a step of removing the mask material, a step of linearly separating the crystallized film, and the NMOS embedded in a lower layer. Providing a wiring plug for conducting one unshared source region of the transistor pair and a polycrystalline silicon layer as a ground electrode, and providing a wiring plug and a metal wiring for conducting to the gate electrode not conducting to the crystallization film of the NMOS transistor pair. A process, and a wiring plug for electrically connecting the polycrystalline silicon layer, which is the ground electrode of the NMOS transistor pair, to the drain that does not electrically connect A step of performing genus wire, comprising the step of depositing a fourth insulating layer, and wherein the successively performing these steps, the method of manufacturing the semiconductor memory device according to any one of claims 3-9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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