JPH11134867A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11134867A
JPH11134867A JP9296989A JP29698997A JPH11134867A JP H11134867 A JPH11134867 A JP H11134867A JP 9296989 A JP9296989 A JP 9296989A JP 29698997 A JP29698997 A JP 29698997A JP H11134867 A JPH11134867 A JP H11134867A
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JP
Japan
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light emitting
light
film
semiconductor memory
semiconductor
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Application number
JP9296989A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Okuyama
浩之 奥山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which can realize memory elements capable of reading information at a high speed, without using elements having complicated structures. SOLUTION: A basic constituent element of a semiconductor memory is composed of a memory cell 1 and light emitting diode D. The cell 1 is composed of a flip flop circuit consisting of n-MOS transistors Q1 , Q3 and source-grounded p-channel MOS transistors Q2 , Q4 , and pair of access transistors Q5 , Q6 . A negative power voltage is fed to the sources of the n-channel transistors Q1 , Q3 . The access transistors Q5 , Q6 are connected to memory nodes N1 , N2 . A switching transistor Q7 is connected to the anode of the diode D with a switching line SL connected to the gate electrode to control the continuity noncontinuity state of the transistor Q7 , thereby controlling the emission nonemission state of the diode D disposed above the memory cell 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置に関
し、特に、半導体記憶装置に適用して好適なものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device suitable for application to a semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、スタティックRAM(SRAM)
などの半導体メモリにおいては、半導体メモリに書き込
まれた情報を読み出すために、アドレスを与えて半導体
メモリのそれぞれのメモリセルの情報を個々に読み出し
ていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, static RAM (SRAM)
In such a semiconductor memory, an address is given and information of each memory cell of the semiconductor memory is individually read in order to read information written in the semiconductor memory.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そのため、半導体メモ
リに書き込まれた情報を読み出すためには、膨大な時間
がかかるといった問題があった。
Therefore, there is a problem that it takes an enormous amount of time to read the information written in the semiconductor memory.

【0004】また、通常の光・電子集積回路(OEI
C)では、半導体レーザなどの複雑な構造の素子が必要
であった。
In addition, a conventional optical / electronic integrated circuit (OEI)
In C), an element having a complicated structure such as a semiconductor laser was required.

【0005】したがって、この発明の目的は、複雑な構
造の素子を用いることなく、情報の読み出しの高速化を
図ることができるメモリ素子を実現することができる半
導体装置を提供することにある。
It is therefore an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of realizing a memory element capable of increasing the speed of reading information without using an element having a complicated structure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、キャリア走行素子と、キャリア走行素
子の上方に設けられた発光素子とを有し、キャリア走行
素子により発光素子を発光させることができるように構
成されていること特徴とする半導体装置である。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a carrier traveling element and a light emitting element provided above the carrier traveling element, and the light emitting element emits light by the carrier traveling element. The semiconductor device is characterized in that it is configured to be able to perform the operation.

【0007】この発明において、典型的には、キャリア
走行素子は、例えばGaAsなどのIII−V族化合物
半導体またはSiなどのIV族半導体からなる、MIS
FETやMESFETなどから構成されている。
In the present invention, typically, the carrier transit element is made of a MIS or III-V compound semiconductor such as GaAs or a IV semiconductor such as Si.
It is composed of an FET, a MESFET, and the like.

【0008】この発明において、典型的には、発光素子
は、GaN、InN、AlN、BN、AlGaInAs
P系化合物半導体などのIII−V族化合物半導体の単
結晶もしくは多結晶からなる層、またはZnSeやBe
ZnMgCdHgSSeTe系化合物半導体などのII
−VI族化合物半導体の単結晶もしくは多結晶からなる
層を用いたものであり、発光素子から発する光を所定の
波長に設定するために、好適には、発光素子を構成する
III−V族化合物半導体またはII−VI族化合物半
導体にLa、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、G
d、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luなどの
希土類元素をドープする。また、この発明において、発
光素子を、例えば、量子サイズ効果や酸化物などを用い
て、ポーラスSiなどのIV族半導体から構成すること
も可能である。また、この発明において、発光素子とし
て、高分子化合物からなる有機エレクトロルミネセンス
(EL)素子を用いることも可能である。
[0008] In the present invention, typically, the light emitting element is made of GaN, InN, AlN, BN, AlGaInAs.
A layer made of a single crystal or polycrystal of a III-V compound semiconductor such as a P-based compound semiconductor, or ZnSe or Be
II such as ZnMgCdHgSSeTe-based compound semiconductor
A single crystal or polycrystalline layer of a group VI compound semiconductor, and preferably a group III-V compound constituting the light emitting element in order to set light emitted from the light emitting element to a predetermined wavelength. La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, G
A rare earth element such as d, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu is doped. Further, in the present invention, the light emitting element can be made of a group IV semiconductor such as porous Si using, for example, a quantum size effect or an oxide. In the present invention, an organic electroluminescence (EL) element made of a polymer compound can be used as the light emitting element.

【0009】また、この発明において、好適には、発光
素子は、その発光素子から発する光の出力が外部から観
測することができる限りの最小の出力であるように、か
つ、キャリア走行素子の消費電力を超えないように構成
されている。
In the present invention, preferably, the light emitting element has a light output from the light emitting element which is the minimum output that can be observed from the outside, and which consumes less carrier traveling element. It is configured not to exceed the power.

【0010】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、キャリア走行素子でメモリセルを構成することによ
り、このメモリセルに記憶された情報に応じて発光素子
を発光させることができ、この発光を利用することによ
り、読み出しを短時間で行うことができる。
According to the present invention having the above-described structure, by forming a memory cell with a carrier traveling element, a light-emitting element can emit light in accordance with information stored in the memory cell. , Reading can be performed in a short time.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals.

【0012】まず、この発明の第1の実施形態について
説明する。図1は、この第1の実施形態による半導体メ
モリの基本構成素子の回路構成を示す。
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a circuit configuration of a basic component of the semiconductor memory according to the first embodiment.

【0013】図1に示すように、この第1の実施形態に
よる半導体メモリの基本構成素子は、メモリセル1と発
光ダイオードDとから構成されている。メモリセル1
は、nチャネルMOSトランジスタQ1 とpチャネルM
OSトランジスタQ2 とからなるCMOSインバータ、
およびnチャネルMOSトランジスタQ3 とpチャネル
MOSトランジスタQ4 とからなるCMOSインバータ
の一方の入力を他方の出力に接続した構成のフリップフ
ロップ回路と、セル外とのデータのやり取りのための一
対のアクセストランジスタQ5 、Q6 とにより構成され
ている。pチャネルMOSトランジスタQ2 、Q4 のソ
ースは接地されており、nチャネルMOSトランジスタ
1 、Q3 のソースには所定の負の電源電圧が供給され
ている。また、メモリセル1の記憶ノードN1 、N2
は、それぞれアクセストランジスタQ5 、Q6 が接続さ
れている。また、発光ダイオードDのアノードには、例
えばnチャネルMOSトランジスタからなるスイッチン
グトランジスタQ7 が接続されており、そのゲート電極
に接続されたスイッチ線SLに供給する電圧に応じてス
イッチングトランジスタQ7 の導通/非導通を制御する
ことにより、発光ダイオードDの発光/非発光を制御す
るようになっている。また、WLはワード線、BL、B
L´はビット線を示す。
As shown in FIG. 1, the basic components of the semiconductor memory according to the first embodiment include a memory cell 1 and a light emitting diode D. Memory cell 1
Are an n-channel MOS transistor Q 1 and a p-channel M
A CMOS inverter comprising an OS transistor Q 2 ,
A pair of access for and n-channel MOS transistors Q 3 and p channel MOS transistor Q 4 Metropolitan flip-flop circuit of the configuration in which one input of the CMOS inverter is connected to the other output consisting of data with the outside cells interact It comprises transistors Q 5 and Q 6 . The sources of the p-channel MOS transistors Q 2 and Q 4 are grounded, and the sources of the n-channel MOS transistors Q 1 and Q 3 are supplied with a predetermined negative power supply voltage. Access transistors Q 5 and Q 6 are connected to the storage nodes N 1 and N 2 of the memory cell 1, respectively. In addition, the anode of the light emitting diode D, for example a switching transistor Q 7 consisting of n-channel MOS transistor and is connected, the conduction of switching transistor Q 7 in response to the voltage supplied to its gate electrode connected to a switch line SL By controlling / non-conduction, light emission / non-light emission of the light emitting diode D is controlled. WL is a word line, BL, B
L 'indicates a bit line.

【0014】以上のように構成されたこの第1の実施形
態による半導体メモリの基本構成素子においては、メモ
リセル1に「1」または「0」の情報が書き込まれてい
て、記憶ノードN1 の電位がローレベルとなっている場
合には、スイッチ線SLにハイレベルの信号を供給して
スイッチングトランジスタQ7 を導通状態にすると、発
光ダイオードDは順方向に電圧が印加され、発光する。
逆に、メモリセル1の記憶ノードN1 の電位がハイレベ
ルである場合には、スイッチ線SLにハイレベルの信号
を供給してスイッチングトランジスタQ7 を導通状態に
しても、発光ダイオードDには電圧は印加されず、非発
光状態を維持して、発光しない。
In the basic constituent element of the semiconductor memory according to the first embodiment configured as described above, information “1” or “0” is written in the memory cell 1 and the information of the storage node N 1 If the potential is in the low level, when the switching transistor Q 7 to the conductive state by supplying a high level signal to the switch line SL, and the light emitting diode D voltage is applied in the forward direction to emit light.
Conversely, when the potential of the storage node N 1 of the memory cell 1 is at a high level, even if the switching transistor Q 7 to the conductive state by supplying a high level signal to the switch line SL, and the light-emitting diode D No voltage is applied, no light is emitted, and no light is emitted.

【0015】図2は、上述のように構成された基本構成
素子を2次元アレイ状に集積させた半導体メモリの平面
図を示す。この場合、個々の基本構成素子から発する光
の波長は互いに同一の波長である。
FIG. 2 is a plan view of a semiconductor memory in which the basic constituent elements configured as described above are integrated in a two-dimensional array. In this case, the wavelengths of the light emitted from the individual basic constituent elements are the same wavelength.

【0016】図3は、この半導体メモリの要部を示し、
主に、メモリセル1のnチャネルMOSトランジスタQ
1 、pチャネルMOSトランジスタQ2 および発光ダイ
オードDの部分を示す。
FIG. 3 shows a main part of the semiconductor memory.
Mainly, n-channel MOS transistor Q of memory cell 1
1, p indicates a portion of the channel MOS transistors Q 2 and light-emitting diodes D.

【0017】図2および図3に示すように、この第1の
実施形態による半導体メモリにおいては、例えばn型S
i基板のような半導体基板2の表面に例えばSiO2
のようなフィールド絶縁膜3が選択的に設けられ、これ
によって素子間分離が行われている。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the semiconductor memory according to the first embodiment, for example, an n-type S
A field insulating film 3 such as a SiO 2 film is selectively provided on a surface of a semiconductor substrate 2 such as an i-substrate, thereby separating elements.

【0018】nチャネルMOSトランジスタQ1 の部分
の半導体基板2の上部には、p型ウェル領域4が設けら
れている。また、フィールド絶縁膜3で囲まれた活性領
域の表面には、例えばSiO2 膜のようなゲート絶縁膜
5が設けられている。G1 はnチャネルMOSトランジ
スタQ1 のゲート電極を示す。このゲート電極G1 は例
えば不純物が高濃度にドープされ低抵抗化された多結晶
Si膜により形成されている。また、nチャネルMOS
トランジスタQ1 におけるフィールド絶縁膜3で囲まれ
た活性領域中には、ソース/ドレイン領域を構成する例
えばn+ 型の拡散領域6、7が設けられている。そし
て、ゲート電極G1 と拡散領域6、7とにより、nチャ
ネルMOSトランジスタQ1 が構成されている。
[0018] The upper portion of the semiconductor substrate 2 parts of n-channel MOS transistors Q 1, p-type well region 4 is provided. On the surface of the active region surrounded by the field insulating film 3, a gate insulating film 5 such as a SiO 2 film is provided. G 1 denotes a gate electrode of the n-channel MOS transistor Q 1. The gate electrode G 1 is formed by a polycrystalline Si film whose resistance is reduced heavily doped, for example, impurities. Also, n-channel MOS
During active region surrounded by the field insulating film 3 in the transistor Q 1 is, for example, n + -type diffusion region 6 and 7 constituting the source / drain region is provided. By the gate electrode G 1 and the diffusion region 6, 7, n-channel MOS transistor Q 1 is being configured.

【0019】一方、pチャネルMOSトランジスタQ2
の部分のフィールド絶縁膜3で囲まれた活性領域の表面
には、例えばSiO2 膜のようなゲート絶縁膜8が設け
られている。G2 はpチャネルMOSトランジスタQ2
のゲート電極を示す。ゲート電極G2 はnチャネルMO
SトランジスタQ1 のゲート電極G1 と同様の多結晶S
i膜により形成されている。また、pチャネルMOSト
ランジスタQ2 におけるフィールド絶縁膜3で囲まれた
活性領域中には、ソース/ドレイン領域を構成する例え
ばp+ 型の拡散領域9、10が設けられている。そし
て、ゲート電極G2 と拡散領域9、10とにより、pチ
ャネルMOSトランジスタQ2 が構成されている。
On the other hand, p-channel MOS transistor Q 2
A gate insulating film 8 such as a SiO 2 film is provided on the surface of the active region surrounded by the field insulating film 3 in the portion. G 2 is a p-channel MOS transistor Q 2
Is shown. The gate electrode G 2 is an n-channel MO
S transistor similar polycrystalline S and gate electrode G 1 for Q 1
It is formed by an i film. Further, in the active region surrounded by the field insulating film 3 in the p-channel MOS transistors Q 2, for example p + -type diffusion region 9 and 10 constituting the source / drain region is provided. The gate electrode G 2 and the diffusion regions 9 and 10 form a p-channel MOS transistor Q 2 .

【0020】また、符号11は、ゲート電極G1 、G2
と同様の多結晶Si膜により形成された所定形状の配線
11を示す。
Reference numeral 11 denotes gate electrodes G 1 , G 2
5 shows a wiring 11 having a predetermined shape formed of the same polycrystalline Si film as that of FIG.

【0021】また、nチャネルMOSトランジスタ
1 、pチャネルMOSトランジスタQ2 などが設けら
れた半導体基板2上には、例えばSiO2 膜のような層
間絶縁膜12が設けられており、この層間絶縁膜12の
+ 型の拡散領域6、7の上の部分およびp+ 型の拡散
領域9、10の上の部分に、それぞれコンタクトホール
1 、C2 、C3 、C4 が形成されている。そして、こ
れらのコンタクトホールC1 〜C4 の内部を埋めるよう
にして、不純物がドープされた所定の配線形状の多結晶
Si膜13が設けられている。また、これらの層間絶縁
膜12および多結晶Si膜13を覆うようにして、例え
ばSiO2 膜のような層間絶縁膜14が設けられてい
る。
On the semiconductor substrate 2 on which the n-channel MOS transistor Q 1 , the p-channel MOS transistor Q 2 and the like are provided, an interlayer insulating film 12 such as a SiO 2 film is provided. Contact holes C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 are formed in portions of the film 12 above the n + -type diffusion regions 6 and 7 and above the p + -type diffusion regions 9 and 10, respectively. I have. An impurity-doped polycrystalline Si film 13 having a predetermined wiring shape is provided so as to fill the insides of these contact holes C 1 to C 4 . Further, an interlayer insulating film 14 such as a SiO 2 film is provided so as to cover the interlayer insulating film 12 and the polycrystalline Si film 13.

【0022】また、層間絶縁膜14上には、不純物がド
ープされた所定形状の多結晶Si膜15が設けられてい
る。また、配線11の上の層間絶縁膜12、14の部分
にはコンタクトホールC5 が形成されている。このコン
タクトホールC5 の内部には、多結晶Si膜15が埋め
込まれており、これによって、多結晶Si膜15と配線
11とが電気的に接続されている。
On the interlayer insulating film 14, a polycrystalline Si film 15 of a predetermined shape doped with impurities is provided. Further, the contact hole C 5 is formed in the portion of the interlayer insulating film 12, 14 on the wire 11. Inside the contact holes C 5, are embedded polycrystalline Si film 15, thereby, the polycrystalline Si film 15 and the wiring 11 are electrically connected.

【0023】また、多結晶Si膜15上には、例えばn
型AlGaN層、InGaN層およびp型AlGaN層
が順次積層された発光層16が設けられている。この発
光層16上には、この発光層16と同一形状の、不純物
がドープされた多結晶Si膜17が設けられている。こ
の多結晶Si膜17は、発光ダイオードDから発せられ
る光に対して透明となるように十分に薄く形成されてお
り、具体的には、膜厚は例えば10〜30nmである。
また、これらの発光層16および多結晶Si膜17は、
図2に示すように、例えば長方形の形状を有している。
多結晶Si膜15、17および発光層16により発光ダ
イオードDが構成されており、多結晶Si膜15、17
はそれぞれ下部電極(アノード電極)、上部電極(カソ
ード電極)となる。そして、これらの多結晶Si膜17
と多結晶Si膜15との間に電圧を印加することによ
り、発光層16から例えば約300〜800nmの範囲
から選ばれた所定の波長の光を発することができるよう
になっている。なお、一般に、N系化合物半導体から構
成される発光素子においては、光を発するN系化合物半
導体層に希土類元素をドープすることによって、その希
土類元素の種類やドープする量に応じて約300〜10
00nmの範囲で発光波長を変えることができる。した
がって、必要に応じて、発光層16中のInGaN層に
希土類元素をドープすることにより、発光層16から約
300〜800nmの範囲から選ばれた所定の波長の発
光を得ることができる。また、InGaN層に希土類元
素をドープすることによって、半値幅が狭く、鋭いスペ
クトルの発光を得ることもできる。また、InGaN層
のIn組成を変えることにより、発光波長を変えること
もできる。
On the polycrystalline Si film 15, for example, n
A light-emitting layer 16 in which a p-type AlGaN layer, an InGaN layer, and a p-type AlGaN layer are sequentially stacked is provided. On the light emitting layer 16, a polycrystalline Si film 17 doped with impurities and having the same shape as the light emitting layer 16 is provided. The polycrystalline Si film 17 is formed sufficiently thin so as to be transparent to light emitted from the light emitting diode D, and specifically has a thickness of, for example, 10 to 30 nm.
Further, the light emitting layer 16 and the polycrystalline Si film 17
As shown in FIG. 2, it has a rectangular shape, for example.
The light emitting diode D is constituted by the polycrystalline Si films 15 and 17 and the light emitting layer 16.
Are a lower electrode (anode electrode) and an upper electrode (cathode electrode), respectively. Then, these polycrystalline Si films 17
By applying a voltage between the light emitting layer 16 and the polycrystalline Si film 15, light having a predetermined wavelength selected from a range of, for example, about 300 to 800 nm can be emitted from the light emitting layer 16. In general, in a light-emitting element composed of an N-based compound semiconductor, by doping a light-emitting N-based compound semiconductor layer with a rare-earth element, about 300 to 10
The emission wavelength can be changed in the range of 00 nm. Therefore, if necessary, by doping the InGaN layer in the light emitting layer 16 with a rare earth element, light emission of a predetermined wavelength selected from the range of about 300 to 800 nm can be obtained from the light emitting layer 16. Further, by doping the InGaN layer with a rare earth element, light emission having a narrow half width and a sharp spectrum can be obtained. Also, the emission wavelength can be changed by changing the In composition of the InGaN layer.

【0024】また、これらの多結晶Si膜17および発
光層16の全面は、例えばSiN膜のような絶縁膜18
で覆われている。そして、n+ 型の拡散層7の上の多結
晶Si膜13、層間絶縁膜14および絶縁膜18の部分
には、コンタクトホールC6が形成されている。このコ
ンタクトホールC6 の内部には、多結晶Siプラグ19
が埋め込まれており、この多結晶Siプラグ19を介し
て、多結晶Si膜17とn+ 型の拡散領域7とが電気的
に接続されている。
The entire surface of the polycrystalline Si film 17 and the light emitting layer 16 is covered with an insulating film 18 such as a SiN film.
Covered with. A contact hole C 6 is formed in the portion of the polycrystalline Si film 13, the interlayer insulating film 14 and the insulating film 18 on the n + type diffusion layer 7. Inside the contact holes C 6, a polycrystalline Si plug 19
Is embedded, and the polycrystalline Si film 17 and the n + -type diffusion region 7 are electrically connected via the polycrystalline Si plug 19.

【0025】なお、図3において図示省略したnチャネ
ルMOSトランジスタQ3 、pチャネルMOSトランジ
スタQ4 の構成については、上述したnチャネルMOS
トランジスタQ1 およびpチャネルMOSトランジスタ
2 の構成と同様である。
The structure of the n-channel MOS transistor Q 3 and the p-channel MOS transistor Q 4 not shown in FIG.
The configuration is the same as that of transistor Q 1 and p-channel MOS transistor Q 2 .

【0026】次に、この第1の実施形態による半導体メ
モリの製造方法について説明する。
Next, the method for fabricating the semiconductor memory according to the first embodiment will be explained.

【0027】この第1の実施形態においては、まず、n
型の半導体基板2を例えばLOCOS法により選択的に
熱酸化してフィールド絶縁膜3を形成し、素子間分離を
行う。その後、半導体基板2中の所定部分に例えばホウ
素(B)などのp型不純物を選択的にイオン注入するこ
とにより、p型ウェル領域4を形成する。
In the first embodiment, first, n
The semiconductor substrate 2 is selectively thermally oxidized by, for example, a LOCOS method to form a field insulating film 3 and perform element isolation. Thereafter, a p-type well region 4 is formed by selectively ion-implanting a p-type impurity such as boron (B) into a predetermined portion in the semiconductor substrate 2.

【0028】次に、フィールド絶縁膜3に囲まれた活性
領域の表面に例えば熱酸化法によりSiO2 膜からなる
ゲート絶縁膜5、8を形成する。次に、例えばCVD法
により、全面に多結晶Si膜を形成した後、この多結晶
Si膜中に例えば不純物をイオン注入法または熱拡散法
によりドープする。その後、多結晶Si膜を所定形状に
パターニングすることにより、ゲート電極G1 、G2
形成するとともに、配線11を形成する。次に、例えば
ヒ素(As)などのn型不純物を選択的にイオン注入す
ることにより、n+ 型の拡散領域6、7を形成する。次
に、フィールド絶縁膜3で囲まれた活性領域中に選択的
に例えばBF2 をイオン注入することにより、p+ 型の
拡散領域9、10を形成する。
Next, gate insulating films 5 and 8 made of a SiO 2 film are formed on the surface of the active region surrounded by the field insulating film 3 by, for example, a thermal oxidation method. Next, after a polycrystalline Si film is formed on the entire surface by, for example, a CVD method, an impurity is doped into the polycrystalline Si film by, for example, an ion implantation method or a thermal diffusion method. Thereafter, the gate electrodes G 1 and G 2 are formed by patterning the polycrystalline Si film into a predetermined shape, and the wiring 11 is formed. Next, n + -type diffusion regions 6 and 7 are formed by selectively ion-implanting n-type impurities such as arsenic (As). Next, p + -type diffusion regions 9 and 10 are formed by selectively implanting, for example, BF 2 ions into the active region surrounded by the field insulating film 3.

【0029】次に、例えばCVD法により、全面に例え
ばSiO2 膜からなる層間絶縁膜12を形成する。次
に、n+ 型の拡散領域6、7およびp+ 型の拡散領域
9、10の上の層間絶縁膜12の部分をエッチングする
ことにより、それぞれコンタクトホールC1 、C2 、C
3 、C4 を形成する。
Next, an interlayer insulating film 12 made of, for example, a SiO 2 film is formed on the entire surface by, eg, CVD. Next, portions of the interlayer insulating film 12 above the n + -type diffusion regions 6 and 7 and the p + -type diffusion regions 9 and 10 are etched to form contact holes C 1 , C 2 and C 2 , respectively.
3, to form a C 4.

【0030】次に、全面に例えばCVD法により多結晶
Si膜13を形成することによって、コンタクトホール
1 〜C4 を多結晶Siで埋め込む。次に、この多結晶
Si膜13中に不純物をイオン注入して、低抵抗化させ
た後、多結晶Si膜13を所定の配線形状にパターニン
グする。
Next, by forming a polycrystalline Si film 13 on the entire surface by, for example, the CVD method, the contact holes C 1 to C 4 are filled with polycrystalline Si. Next, impurities are ion-implanted into the polycrystalline Si film 13 to reduce the resistance, and then the polycrystalline Si film 13 is patterned into a predetermined wiring shape.

【0031】次に、例えばCVD法により多結晶Si膜
13および層間絶縁膜12を覆うようにして例えばSi
2 膜からなる層間絶縁膜14を形成する。次に、配線
11上の部分の層間絶縁膜12、14をエッチングする
ことにより、コンタクトホールC5 を形成する。次に、
全面に例えばCVD法により多結晶Si膜15を形成
し、コンタクトホールC5 の内部を多結晶Siで埋め込
む。次に、この多結晶Si膜15に不純物をイオン注入
して低抵抗化させた後、多結晶Si膜15を所定形状に
パターニングする。
Next, for example, a CVD method is used to cover the polycrystalline Si film 13 and the interlayer insulating film 12 so as to cover the Si film.
An interlayer insulating film 14 made of an O 2 film is formed. Next, an interlayer insulating film 12, 14 of the parts on the wiring 11 by etching, to form contact holes C 5. next,
The polycrystalline Si film 15 is formed on the entire surface by the CVD method, to fill the inside of the contact hole C 5 polycrystalline Si. Next, after the impurity is ion-implanted into the polycrystalline Si film 15 to reduce the resistance, the polycrystalline Si film 15 is patterned into a predetermined shape.

【0032】次に、例えばN2 などの不活性ガス雰囲気
中において、熱処理することにより全ての拡散領域中の
不純物を活性化させる。
Next, the impurities in all the diffusion regions are activated by heat treatment in an atmosphere of an inert gas such as N 2 .

【0033】次に、例えば有機金属化学気相成長(MO
CVD)法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより
多結晶Si膜15上にp型AlGaN膜、InGaN膜
およびn型AlGaN膜を順次成長させることにより発
光層16を形成する。次に、例えばCVD法により、発
光層16上に多結晶Si膜17を形成した後、これらの
多結晶Si膜17および発光層16を例えば長方形にパ
ターニングする。次に、例えばプラズマCVD法により
全面に例えばSiN膜からなる絶縁膜18を形成する。
Next, for example, metal organic chemical vapor deposition (MO)
The light emitting layer 16 is formed by sequentially growing a p-type AlGaN film, an InGaN film, and an n-type AlGaN film on the polycrystalline Si film 15 by a CVD method, a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like. Next, after forming a polycrystalline Si film 17 on the light emitting layer 16 by, for example, a CVD method, the polycrystalline Si film 17 and the light emitting layer 16 are patterned into, for example, a rectangular shape. Next, an insulating film 18 made of, for example, a SiN film is formed on the entire surface by, for example, a plasma CVD method.

【0034】次に、n+ 型の拡散領域7の上の部分の多
結晶Si膜13、層間絶縁膜14、および絶縁膜18を
エッチングすることによりコンタクトホールC6 を形成
した後、このコンタクトホールC6 の内部に、多結晶S
i膜17と接続されるようにして多結晶Siプラグ19
を形成する。その後、さらに絶縁膜18を形成する。
Next, a contact hole C 6 is formed by etching the polycrystalline Si film 13, the interlayer insulating film 14, and the insulating film 18 above the n + type diffusion region 7, and then the contact hole C 6 is formed. Polycrystalline S inside C 6
a polycrystalline Si plug 19 connected to the i-film 17
To form Thereafter, an insulating film 18 is further formed.

【0035】以上の工程を経て、目的とする半導体メモ
リが製造される。
Through the above steps, the intended semiconductor memory is manufactured.

【0036】図4は、上述のようにして構成されたこの
第1の実施形態による半導体メモリをパッケージングし
たものの平面図を示す。図4に示すように、この第1の
実施形態による半導体メモリをパッケージングする場合
には、パッケージ21の上部にガラス窓22が設けられ
ており、このガラス窓22を通じて、半導体メモリの基
本構成素子ごとに設けられた発光ダイオードDの発する
光を外部から観測することができるようになっている。
FIG. 4 is a plan view showing a package of the semiconductor memory according to the first embodiment configured as described above. As shown in FIG. 4, when the semiconductor memory according to the first embodiment is packaged, a glass window 22 is provided on the top of the package 21, and the basic components of the semiconductor memory are provided through the glass window 22. The light emitted from the light-emitting diode D provided for each device can be observed from the outside.

【0037】次に、上述のように構成されたこの第1の
実施形態による半導体メモリの書き込み方法および読み
出し方法について具体的に説明する。ここで、半導体メ
モリを構成する基本構成素子のアドレスを、図2に示す
ように、行番号をi、列番号をjとして(i、j)とす
る。
Next, the write method and read method of the semiconductor memory configured as described above according to the first embodiment will be specifically described. Here, as shown in FIG. 2, the addresses of the basic constituent elements constituting the semiconductor memory are (i, j), where i is the row number and j is the column number.

【0038】この半導体メモリへの情報の書き込みは、
従来のSRAMと同様に、アドレス(i,j)を指定し
て個々の基本構成素子ごとに行う。そして、この書き込
まれた情報に従って、個々の基本構成素子の記憶ノード
1 はローレベルまたはハイレベルとなる。
The writing of information into the semiconductor memory is performed as follows.
As in the case of the conventional SRAM, the process is performed for each basic component by designating the address (i, j). Then, in accordance with the written information, the storage node N 1 of the individual basic components becomes a low level or high level.

【0039】この半導体メモリに書き込まれた情報を読
み出す場合には、まず、全ての基本構成素子のスイッチ
ングトランジスタQ7 を導通状態にする。このとき、個
々のメモリセル1に記憶された情報に応じて半導体メモ
リから光が発せられる。具体的には、メモリセル1の記
憶ノードN1 がローレベルである基本構成素子の発光ダ
イオードDは発光する。一方、メモリセル1の記憶ノー
ドN1 がハイレベルである基本構成素子の発光ダイオー
ドDは非発光状態を維持し、発光しない。
[0039] When reading the information written in the semiconductor memory, first, the switching transistor Q 7 of all the basic components in a conductive state. At this time, light is emitted from the semiconductor memory according to the information stored in each memory cell 1. Specifically, the light emitting diode D of the basic component memory node N 1 of the memory cell 1 is at a low level to emit light. On the other hand, the light emitting diode D of the basic component memory node N 1 of the memory cell 1 is at a high level to maintain the non-emission state, no light.

【0040】そして、発光している基本構成素子がどの
行番号iであるかを、例えばCCD撮像素子を用いて1
次元的に検出する。これによって、半導体メモリにおい
て、少なくとも1個の基本構成素子が発光している行
と、1個の基本構成素子も発光していない行とを区別す
る。一方、メモリセル1の記憶ノードN1 がローレベル
である基本構成素子の列方向に沿った位置を電気信号に
より検出することによって、列番号jの区別を行う。以
上のようにして、アドレス(i,j)におけるメモリセ
ル1の記憶ノードN1 がローレベルかハイレベルかを検
出し、半導体メモリに書き込まれた情報を読み出す。以
上のように、電気信号による区別はアドレス(i,j)
のうちで列番号jのみとなるので、半導体メモリに2次
元的に書き込まれた情報を、電気信号による1次元的な
区別によって読み出すことができる。
Then, the row number i of the elementary element emitting light is determined by, for example, using a CCD image pickup element.
Dimensionally detect. Thereby, in the semiconductor memory, a row in which at least one basic component emits light is distinguished from a row in which at least one basic component emits no light. On the other hand, by the storage node N 1 of the memory cell 1 is detected by an electrical signal a position along the column direction of the basic component is a low level, to distinguish the column number j. As described above, the storage node N 1 of the memory cell 1 in the address (i, j) detects whether low level or high level, reads the information written in the semiconductor memory. As described above, the distinction based on the electric signal is based on the address (i, j).
Since only column number j is available, information written two-dimensionally in the semiconductor memory can be read out by one-dimensional discrimination based on electric signals.

【0041】以上説明したように、この第1の実施形態
による半導体メモリによれば、半導体メモリからの発光
を利用して、この半導体メモリに書き込まれた情報の読
み出しを行っていることにより、従来のSRAMにおけ
る情報の読み出しに比べて、情報の読み出しの速度を向
上させることができる。また、発光素子として、発光ダ
イオードDを用いていることにより、複雑な構造の素子
を用いることなく、発光することができる半導体メモリ
を得ることができる。
As described above, according to the semiconductor memory of the first embodiment, the information written in the semiconductor memory is read out by utilizing the light emission from the semiconductor memory. The speed of reading information can be improved as compared with the case of reading information from the SRAM. Further, by using the light emitting diode D as the light emitting element, a semiconductor memory which can emit light can be obtained without using an element having a complicated structure.

【0042】次に、この発明の第2の実施形態による半
導体メモリについて説明する。
Next, a semiconductor memory according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0043】まず、この第2の実施形態による半導体メ
モリにおいては、個々の基本構成素子の発光ダイオード
Dから発せられる光の波長が、アドレス(i、j)の行
番号iによってそれぞれ互いに異なるようにする。すな
わち、行番号iが同一で、列番号jが異なる複数の基本
構成素子の発光ダイオードDから発する光の波長は、そ
れぞれ互いに同一である。そして、このような基本構成
素子が、例えば、行番号iが増加するにしたがって、発
光の波長が増加するように配置されており、基本構成素
子の発光ダイオードDから発する光の波長の範囲は、4
00〜800nmの範囲にある。また、アドレス(i,
j)の行番号iが連続する2つの基本構成素子から発す
る光の波長は、少なくとも互いに0.01nm以上異な
るように設定されている。ここで、発光ダイオードDの
発光波長の制御は、発光層16のInGaN層にドープ
する希土類元素の種類や量を変えることにより行う。そ
の他のことについては、第1の実施形態と同様である。
First, in the semiconductor memory according to the second embodiment, the wavelengths of light emitted from the light emitting diodes D of the individual basic components are different from each other depending on the row number i of the address (i, j). I do. That is, the wavelengths of light emitted from the light emitting diodes D of the plurality of basic constituent elements having the same row number i and different column numbers j are the same. Such basic components are arranged such that, for example, as the row number i increases, the wavelength of light emission increases, and the range of the wavelength of light emitted from the light emitting diode D of the basic component is: 4
It is in the range of 00-800 nm. The address (i,
The wavelengths of the light emitted from the two basic constituent elements having the continuous row number i in j) are set so as to differ from each other by at least 0.01 nm or more. Here, the emission wavelength of the light emitting diode D is controlled by changing the type and amount of the rare earth element doped into the InGaN layer of the light emitting layer 16. Others are the same as in the first embodiment.

【0044】次に、この第2の実施形態による半導体メ
モリへの情報の書き込み方法および読み出し方法につい
て説明する。
Next, a method for writing and reading information to and from the semiconductor memory according to the second embodiment will be described.

【0045】この第2の実施形態による半導体メモリへ
の情報の書き込み方法は、第1の実施形態と同様であ
る。そして、書き込まれた情報にしたがって半導体メモ
リにおける個々の基本構成素子におけるメモリセル1の
記憶ノードN1 はそれぞれローレベルまたはハイレベル
になる。
The method of writing information to the semiconductor memory according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment. Then, each of the storage node N 1 of the memory cell 1 is at a low level or high level in the individual basic components in the semiconductor memory in accordance with written information.

【0046】この情報が書き込まれた半導体メモリから
情報を読み出す場合には、まず、全ての基本構成素子の
スイッチングトランジスタQ7 を導通状態にする。この
とき、個々の基本構成素子のメモリセル1に記憶された
情報に応じて基本構成素子の発光ダイオードDから光が
発せられる。そして、半導体メモリにおける個々の基本
構成素子の発する光を例えば分光器を用いて分光させて
検出し、それらの光の波長を測定する。上述したよう
に、行番号iによって、基本構成素子の光の波長が異な
っているため、検出された光の波長の分布によって、ど
の行の基本構成素子の発光ダイオードDが発光している
のかを認識することができるので、これに基づいてメモ
リセル1の記憶ノードN1 がローレベルである基本構成
素子の行番号iの区別を行う。これと同時に、第1の実
施形態と同様にして、電気信号による列番号jの区別を
行う。以上のようにして、アドレス(i,j)のメモリ
セル1の記憶ノードN1 がローレベルかハイレベルかを
検出し、半導体メモリに書き込まれた情報を読み出す。
[0046] When reading the information from a semiconductor memory that this information is written, first, the switching transistor Q 7 of all the basic components in a conductive state. At this time, light is emitted from the light emitting diode D of the basic constituent element according to the information stored in the memory cell 1 of each basic constituent element. Then, the light emitted from each of the basic constituent elements in the semiconductor memory is separated and detected using, for example, a spectroscope, and the wavelength of the light is measured. As described above, since the wavelength of the light of the basic constituent element is different depending on the row number i, the distribution of the wavelength of the detected light indicates which row of the light emitting diode D of the basic constituent element emits light. Since it can be recognized, the row number i of the basic component in which the storage node N1 of the memory cell 1 is at the low level is distinguished based on this. At the same time, similarly to the first embodiment, the column number j is distinguished by the electric signal. As described above, the address (i, j) the memory node N 1 of the memory cell 1 detects whether low level or high level, reads the information written in the semiconductor memory.

【0047】以上説明したように、この第2の実施形態
による半導体メモリによれば、行番号iの区別を一括し
て行うことができるので、信号の読み出し速度が上が
り、2次元の情報を、列番号jのみで1次元的に読み出
すことができるので、第1の実施形態と同様の効果を得
ることができる。
As described above, according to the semiconductor memory of the second embodiment, the row number i can be distinguished at a time, so that the signal reading speed is increased and the two-dimensional information is Since the data can be read one-dimensionally only with the column number j, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0048】次に、この発明の第3の実施形態による半
導体メモリについて説明する。
Next, a semiconductor memory according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0049】この第3の実施形態による半導体メモリに
おいては、基本構成素子のアドレス(i、j)によっ
て、基本構成素子の発光ダイオードDの発光波長がそれ
ぞれ互いに異なるようにする。すなわち、半導体メモリ
における基本構成素子の発光ダイオードDから発する光
の波長は、基本構成素子ごとにすべて異なっている。こ
のような基本構成素子が、例えば、行方向に、行番号i
が増加するにしたがって発光ダイオードDの発する光の
波長が増加するように並べられ、列方向に、列番号jが
増加するにしたがって発光ダイオードDの発する光の波
長が増加するように並べられている。ここで、アドレス
(i,j)の行番号iまたは列番号jが連続する2つの
基本構成素子の発光ダイオードDの発する光の波長が少
なくとも互いに0.01nm以上異なるように設定され
ている。その他のことについては第2の実施形態と同様
である。
In the semiconductor memory according to the third embodiment, the emission wavelengths of the light emitting diodes D of the basic constituent elements are different from each other depending on the addresses (i, j) of the basic constituent elements. That is, the wavelength of light emitted from the light emitting diode D, which is a basic component in a semiconductor memory, is different for each basic component. Such a basic constituent element is, for example, a row number i in the row direction.
Are arranged so that the wavelength of the light emitted from the light emitting diode D increases as the number increases, and arranged in the column direction such that the wavelength of the light emitted from the light emitting diode D increases as the column number j increases. . Here, the wavelengths of the light emitted from the light emitting diodes D of the two basic constituent elements in which the row number i or the column number j of the address (i, j) are consecutive are set to be different from each other by at least 0.01 nm. Others are the same as in the second embodiment.

【0050】次に、この第3の実施形態による半導体メ
モリからの情報の書き込み方法および読み出し方法につ
いて説明する。
Next, a method for writing and reading information from the semiconductor memory according to the third embodiment will be described.

【0051】この第3の実施形態による半導体メモリへ
の情報の書き込み方法は、第1の実施形態と同様であ
る。そして、この書き込まれた情報にしたがって個々の
基本構成素子におけるメモリセル1の記憶ノードN1
それぞれローレベルまたはハイレベルになる。
The method of writing information to the semiconductor memory according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment. Then, the storage node N 1 of the memory cell 1 in the individual basic components in accordance with the written information is at a low level or high level, respectively.

【0052】この情報が書き込まれた半導体メモリから
情報を読みだす場合には、まず、全ての基本構成素子の
スイッチングトランジスタQ7 を導通状態にする。これ
によって、メモリセル1の記憶ノードN1 がローレベル
である基本構成素子の発光ダイオードDは発光し、メモ
リセル1の記憶ノードN1 がハイレベルである基本構成
素子の発光ダイオードDは非発光状態を維持して、発光
しない。次に、図5に示すように、半導体メモリから発
せられた光を集光レンズ31に通し、光ファイバー32
の一端に集光させ、導入させる。この光ファイバー32
の一端に導入された光は、光ファイバー32を通じて伝
送され、その他端から出射される。この出射された光は
光ファイバー32の他端の付近に設けられた分光器33
に入射し、この分光器33によって分光される。その
後、分光された光は分光器33の光の出射面に近接して
設けられた検出器34に入射する。そして、分光された
それぞれの光の波長は、その波長の光を発した基本構成
素子のアドレス(i,j)に対応しているため、それら
の光は、検出器34の、半導体メモリの基本構成素子の
アドレス(i,j)に対応した、所定の部分に入射す
る。すなわち、半導体メモリに書き込まれた情報を光の
波長の分布として認識し、メモリセル1がローレベルで
ある基本構成素子のアドレス(i,j)を一括して認識
する。これによって、半導体メモリの情報が一括して読
み出される。
[0052] When the read out information from the semiconductor memory that this information is written, first, the switching transistor Q 7 of all the basic components in a conductive state. Thus, the light emitting diode D of the basic component memory node N 1 of the memory cell 1 is at a low level and the light-emitting, light-emitting diode D of the basic component memory node N 1 of the memory cell 1 is at a high level non-emission It does not emit light while maintaining its state. Next, as shown in FIG. 5, the light emitted from the semiconductor memory is passed through the condenser lens 31 and the optical fiber 32
Is condensed at one end and introduced. This optical fiber 32
Is transmitted through the optical fiber 32 and emitted from the other end. The emitted light is supplied to a spectroscope 33 provided near the other end of the optical fiber 32.
And is split by the spectroscope 33. Thereafter, the split light enters a detector 34 provided in proximity to the light exit surface of the spectroscope 33. Since the wavelength of each of the split light beams corresponds to the address (i, j) of the basic component that emits the light beam of that wavelength, those light beams are transmitted to the detector 34 by the basic memory of the semiconductor memory. The light is incident on a predetermined portion corresponding to the address (i, j) of the component. That is, the information written in the semiconductor memory is recognized as the distribution of the wavelength of light, and the address (i, j) of the basic constituent element in which the memory cell 1 is at the low level is collectively recognized. As a result, information in the semiconductor memory is read at once.

【0053】以上説明したように、この第3の実施形態
による半導体メモリによれば、半導体メモリに書き込ま
れた情報の読み出しを全ての基本構成素子において一括
して行うことができるので、情報の読み出し速度のより
一層の向上を図ることができる。
As described above, according to the semiconductor memory according to the third embodiment, the reading of the information written in the semiconductor memory can be performed collectively in all the basic constituent elements. The speed can be further improved.

【0054】次に、この発明の第4の実施形態について
説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0055】この第4の実施形態においては、第3の実
施形態による半導体メモリを複数個用いて、複数の半導
体メモリの間で情報の転送を行う。
In the fourth embodiment, a plurality of semiconductor memories according to the third embodiment are used to transfer information between the plurality of semiconductor memories.

【0056】すなわち、まず、図6に示すように、第3
の実施形態と同様にして、半導体メモリ40から発せら
れた光を分光器41に入射させて分光させる。この分光
された光を検出器43で検出し、それぞれの光の波長を
認識することにより、半導体メモリ40に書き込まれた
情報を読み出す。この情報は、検出器42によって電気
信号に変換され、信号導入線43を通じて半導体メモリ
44に書き込まれる。このようにして、半導体メモリ4
0から半導体メモリ44に情報が転送される。
That is, first, as shown in FIG.
In the same manner as in the first embodiment, the light emitted from the semiconductor memory 40 is made incident on the spectroscope 41 to be separated. The spectroscopic light is detected by the detector 43, and the information written in the semiconductor memory 40 is read by recognizing the wavelength of each light. This information is converted into an electric signal by the detector 42 and written into the semiconductor memory 44 through the signal introducing line 43. Thus, the semiconductor memory 4
Information is transferred from 0 to the semiconductor memory 44.

【0057】次に、この情報が書き込まれた半導体メモ
リ44から光が発せられる。この光は光ファイバー(図
示せず)の一端に導入され、この光ファイバーを通じ
て、他の分光器45に伝送される。そして、上述と同様
にして、分光器45、検出器46、信号導入線47を介
して、半導体メモリ48に情報が書き込まれる。以上の
ような情報の転送を光ファイバーを用いて順次繰り返す
ことにより、それぞれ分光器49、53、57、検出器
50、54、58、信号導入線51、55、59を備え
た半導体メモリ52、56、60に順次情報が転送され
る。
Next, light is emitted from the semiconductor memory 44 in which this information is written. This light is introduced into one end of an optical fiber (not shown), and transmitted to another spectroscope 45 through the optical fiber. Then, information is written to the semiconductor memory 48 via the spectroscope 45, the detector 46, and the signal introduction line 47 in the same manner as described above. By repeating the above information transfer sequentially using an optical fiber, semiconductor memories 52, 56 having spectrometers 49, 53, 57, detectors 50, 54, 58, and signal introduction lines 51, 55, 59, respectively. , 60 are sequentially transferred.

【0058】以上説明したように、この第4の実施形態
によれば、複数の半導体メモリの間で、光伝送によって
情報の転送を行うようにしていることにより、光コネク
ションを構成することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, an optical connection can be formed by transferring information between a plurality of semiconductor memories by optical transmission. .

【0059】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications based on the technical concept of the present invention are possible.

【0060】例えば、上述の実施形態において挙げた材
料、積層構造はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこ
れらと異なる材料、積層構造を用いてもよい。
For example, the materials and laminated structures mentioned in the above embodiments are merely examples, and different materials and laminated structures may be used as needed.

【0061】また、例えば、上述の第1の実施形態にお
いては、多結晶Si膜15上に直接発光層16を設け、
この発光層16上に直接多結晶Si膜17を設けるよう
にしているが、多結晶Si膜15、17と発光層16と
の間のオーミック接触を考慮して、必要に応じて、発光
層16と多結晶Si膜15との間や、発光層16と多結
晶Si膜17との間に例えばAu膜などを設けるように
してもよい。
In the first embodiment, for example, the light emitting layer 16 is provided directly on the polycrystalline Si film 15,
The polycrystalline Si film 17 is provided directly on the light emitting layer 16. However, considering the ohmic contact between the polycrystalline Si films 15 and 17 and the light emitting layer 16, the light emitting layer 16 For example, an Au film may be provided between the light emitting layer 16 and the polycrystalline Si film 17 or between the light emitting layer 16 and the polycrystalline Si film 17.

【0062】また、例えば、上述の第1の実施形態にお
いては、ゲート電極G1 、G2 として、多結晶Si膜を
用いているが、必要に応じて、例えばWSi膜などとの
積層膜を用いてもよい。
Further, for example, in the first embodiment described above, a polycrystalline Si film is used as the gate electrodes G 1 and G 2 , but if necessary, a laminated film such as a WSi film may be used. May be used.

【0063】また、例えば、上述の第1の実施形態にお
いては、上部電極や下部電極として多結晶Si膜を用い
ているが、多結晶Si膜を用いる代わりに、金属薄膜を
用いるようにしてもよく、このとき、上部電極としての
金属薄膜を発光層16の発する光に対して透明になるよ
うに形成する。
Further, for example, in the above-described first embodiment, a polycrystalline Si film is used as the upper electrode and the lower electrode, but a metal thin film may be used instead of using the polycrystalline Si film. At this time, a metal thin film as an upper electrode is formed so as to be transparent to light emitted from the light emitting layer 16.

【0064】また、例えば、上述の第1の実施形態にお
いては、層間絶縁膜や絶縁膜の材料として、SiO2
SiNを用いているが、必要に応じて、テトラエトキシ
シラン(TEOS)などを用いるようにしてもよい。
In the first embodiment, for example, SiO 2 or SiN is used as the material of the interlayer insulating film or the insulating film. However, if necessary, tetraethoxysilane (TEOS) or the like may be used. It may be used.

【0065】また、例えば、上述の第1の実施形態にお
いては、発光ダイオードDが発光している基本構成素子
のアドレス(i,j)の行番号iを区別するようにして
いるが、CCD撮像素子などを用いて、発光している基
本構成素子の位置を、画像として光学的に読み取るよう
にしてもよい。
Further, for example, in the first embodiment, the row number i of the address (i, j) of the basic constituent element from which the light emitting diode D emits light is distinguished. The position of the light emitting basic constituent element may be optically read as an image using an element or the like.

【0066】また、例えば、上述の第2および第3の実
施形態における、基本構成素子の配置は、あくまでも例
に過ぎず、必ずしも上述した配置に限らない。
Further, for example, the arrangement of the basic constituent elements in the above-described second and third embodiments is merely an example, and is not necessarily limited to the above-described arrangement.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、キャリア走行素子からメモリ素子を構成し、キャリ
ア走行素子により発光素子を発光させることができるよ
うに構成していることにより、情報の読み出しの高速化
を図ることができるメモリ素子を実現することができる
半導体装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the memory element is constituted by the carrier traveling element, and the light emitting element can be caused to emit light by the carrier traveling element. A semiconductor device which can realize a memory element which can achieve high-speed reading can be obtained.

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

【図1】この発明の第1の実施形態による半導体メモリ
の基本構成素子の回路図を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram of a basic constituent element of a semiconductor memory according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1の実施形態による半導体メモリ
の平面図を示す。
FIG. 2 is a plan view of the semiconductor memory according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1の実施形態による半導体メモリ
の基本構成素子の要部の断面図を示す。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a basic constituent element of the semiconductor memory according to the first embodiment of the present invention;

【図4】この発明の第1の実施形態によるパッケージン
グされた半導体メモリの平面図を示す。
FIG. 4 shows a plan view of a packaged semiconductor memory according to the first embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第3の実施形態による半導体メモリ
の情報の読み出し方法を説明するための略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a method of reading information from a semiconductor memory according to a third embodiment of the present invention.

【図6】この発明の第4の実施形態による複数の半導体
メモリの間の情報の転送を説明するための略線図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining transfer of information between a plurality of semiconductor memories according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・メモリセル、2・・・半導体基板、16・・・
発光層、21・・・パッケージ、22・・・ガラス窓、
1 、Q3 ・・・nチャネルMOSトランジスタ、
2 、Q4 ・・・pチャネルMOSトランジスタ、
5 、Q6 ・・・アクセストランジスタ、Q7 ・・・ス
イッチングトランジスタ、D・・・発光ダイオード
1 ... memory cell, 2 ... semiconductor substrate, 16 ...
Light-emitting layer, 21: package, 22: glass window,
Q 1 , Q 3 ... N-channel MOS transistors,
Q 2 , Q 4 ... P-channel MOS transistors,
Q 5, Q 6 ··· access transistors, Q 7 · · · switching transistor, D · · · emitting diode

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 キャリア走行素子と、 上記キャリア走行素子の上方に設けられた発光素子とを
有し、 上記キャリア走行素子により上記発光素子を発光させる
ことができるように構成されていることを特徴とする半
導体装置。
1. A light emitting device comprising: a carrier traveling element; and a light emitting element provided above the carrier traveling element, wherein the light emitting element is configured to emit light by the carrier traveling element. Semiconductor device.
【請求項2】 上記キャリア走行素子がメモリセルを構
成していることを特徴とする請求項1記載の半導体装
置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said carrier traveling element forms a memory cell.
【請求項3】 上記メモリセルがフリップフロップ回路
からなることを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said memory cell comprises a flip-flop circuit.
【請求項4】 上記メモリセルの情報に応じて、上記発
光素子の発光を制御するようにしたことを特徴とする請
求項2記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein light emission of said light emitting element is controlled according to information of said memory cell.
【請求項5】 上記発光素子が、複数の半導体層の積層
構造からなる発光ダイオードであることを特徴とする請
求項1記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said light emitting element is a light emitting diode having a stacked structure of a plurality of semiconductor layers.
【請求項6】 上記発光素子の発光が外部から観測可能
であるように構成されていることを特徴とする請求項1
記載の半導体装置。
6. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emission of said light emitting element is observable from outside.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項7】 上記キャリア走行素子が、IV族半導体
またはIII−V族化合物半導体から構成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein said carrier traveling element is made of a group IV semiconductor or a group III-V compound semiconductor.
【請求項8】 上記発光素子が、III−V族化合物半
導体、II−VI族化合物半導体またはIV族半導体か
ら構成されていることを特徴とする請求項1記載の半導
体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein said light emitting element is made of a group III-V compound semiconductor, a group II-VI compound semiconductor or a group IV semiconductor.
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