JPS5825272A - Mos integrated circuit - Google Patents

Mos integrated circuit

Info

Publication number
JPS5825272A
JPS5825272A JP56123902A JP12390281A JPS5825272A JP S5825272 A JPS5825272 A JP S5825272A JP 56123902 A JP56123902 A JP 56123902A JP 12390281 A JP12390281 A JP 12390281A JP S5825272 A JPS5825272 A JP S5825272A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
layer
silicon
output
polysilicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56123902A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Iwahashi
岩橋 弘
Masamichi Asano
正通 浅野
Kuniyoshi Yoshikawa
吉川 邦良
Masaharu Mito
水戸 正治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP56123902A priority Critical patent/JPS5825272A/en
Publication of JPS5825272A publication Critical patent/JPS5825272A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/788Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate
    • H01L29/7881Programmable transistors with only two possible levels of programmation

Abstract

PURPOSE:To produce miniaturized MOSIC's of high density and of wider power margin by forming driving and loading transistors by means of the first and the second layers of polysilicon respectively. CONSTITUTION:When the FET1 whose gate electrode is the first polysilicon layer 1 is used for driving, the threshold voltage Vth can be stable to an extent of the short channel length L so that an element can be miniaturized. When the transistor is used for loading, dependency of the threshold voltage Vth on backgate bias is higher than the FET2 whose gate electrode is the second polysilicon layer 2, so that the ''1'' level of the output is reduced as compared with the case in which the FET2 is used for loading. Therefore, use of the FET2 for loading allows wider power margin. Manufacture of MOSIC's in such a way permits miniaturization of the products, speed-up of operation by reduction in the gate capacitance and formation of EPROM's having stabilized output.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二層のポリシリコン電極を有するMos集積回
路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a Mos integrated circuit having two layers of polysilicon electrodes.

集積回路、特にMOs集積回路は、その高−変化のため
、あるいは電荷蓄積用の菖1層目のIリシリ;7層とこ
れを制御する第2Iリシリコン層を有するICPROM
 (電気的書換え可能な+7−ドオンリ゛メモリ)を形
成するために、二層ポリシリコン工程が最近非常によく
用いられて来ていゐ、その場合、一層目のポリシリコン
でトランジスタを形成するか、あるいは二層目のIリシ
リコンでトランジスタを形成するかはそれほど考慮が払
われず、従来、トランジスタを一層で作った)%二層で
作った〕していた、#に最近、 lPROM’Kかいて
は、そのメモリセルサイズを縮小させるため、制御ダー
トとなる二層目のポリシリコンr−)電極をマスクにし
て、浮遊e−)となる一層目のIリシリコンを自己整合
的に形成する危め、その工程数を項中さないようにメモ
リセル以外のトランジスタのダート電極は二層目のポリ
シリコンで作られている。
Integrated circuits, especially MOS integrated circuits, are used for their high-voltage changes or for charge storage.
Two-layer polysilicon processes have recently become very popular for forming (electrically rewritable +7-domain memories), in which case transistors are formed in the first polysilicon layer or Or whether to form a transistor with the second layer of I silicon has not been given much consideration, and conventionally transistors have been made with one layer (%) with two layers), but recently, with regard to #, IPROM'K has been In order to reduce the memory cell size, the first layer of polysilicon (I), which becomes floating e-), is formed in a self-aligned manner using the second-layer polysilicon r-) electrode, which becomes control dirt, as a mask. In order to reduce the number of steps involved, the dirt electrodes of transistors other than memory cells are made of the second layer of polysilicon.

第1図はこのようなKPROM K使用されるメモリセ
ルであ)、(−図はその断面図を示し、(b)図はその
シンがル図を示している。このメモリ竜ルでは、浮遊r
−)電極1はIIEI層1i1’Jシリコン層で作られ
、制御f−)電極1は82層■fリシリコン層で作られ
ている。そして、pm半導体基板3上に上記浮遊r−)
電極1及び制御ダート電極2を挾む形で、ドレイン4j
I−よびソース5の領域となる1層が形成される。この
ようなlPROMめメモリ七ルにあうては、浮遊r−F
電極IK電子を注入するか、ある%A社中性状態のit
でおくかによ〕情報0”1”@ Q #が決定される。
Figure 1 shows a memory cell used in such a KPROMK. r
-) Electrode 1 is made of IIEI layers 1i1'J silicon layers, control f-) Electrode 1 is made of 82 layers ■f silicon layers. Then, the above floating r-) is placed on the pm semiconductor substrate 3.
The drain 4j is sandwiched between the electrode 1 and the control dart electrode 2.
One layer is formed which becomes the I- and source 5 regions. When it comes to such memories such as lPROM, floating r-F
Inject the electrode IK electrons or make it in a neutral state
Information 0"1"@Q# is determined.

この浮遊r−)電極1は、極めて長時間(例えば10年
間)電子を貯えねばならないので電気的に絶縁され、例
えば七osvaを8102の絶縁膜lKよp覆われて−
る。このため、その工程は浮遊r−)電極1を形成した
後、それを熱酸化し、その上K11lOtOJI!ki
ll膜6を形成した後、第2層目の4リシリ−3層層で
ある制御f−)jを形成するようにして−る。このため
、菖1層目ポリシリコン#i菖意層1111I!リシリ
コンよ〕を熱工程が余分に加わることになる。
Since this floating r-) electrode 1 must store electrons for a very long time (for example, 10 years), it is electrically insulated and is covered with an insulating film lK of 8102, for example.
Ru. For this reason, the process involves forming the floating r-) electrode 1, then thermally oxidizing it, and then K11lOtOJI! ki
After forming the ll film 6, a control f-)j, which is a second layer of 4-3 layers, is formed. Therefore, the first layer of polysilicon #i iris layer 1111I! (resilicon) will require an extra heat process.

通常、第2層Ii/リシリーンで周辺トランジスタ(D
l’−)電極を作る場合、ζ(1’−)酸化膜と第1.
第2層11シリコン間の絶縁属8も同時に酸化形成され
ゐことKeる。
Usually, the peripheral transistor (D
When making a ζ(1'-) electrode, a ζ(1'-) oxide film and a first.
It is noted that the insulating metal 8 between the silicon layers 11 and 11 is also oxidized at the same time.

普通、顧8トランジスタの閾値電圧は、例えばNチャン
ネルトランジスタO場合、M a yQI)等をイオン
イングツンテーシ、ンでチャンネル領域に打ち込むこと
により決定される。り壕シ、r−)電極形成前にトラン
ジスタOfヤンネル部分に一■ンが打ち込まれる。すな
わち、第1層目4リシリコンをr−)電極とするトラン
ジスタでは、ζ081層IIIリシリツンを作る前゛に
、また第2層m−リシリコンをr−ト電極とするトラン
ジスタで拡、この第2層11シリコンを作る前にそれぞ
れ一ロンがイオンイングランテーシ曹ンされる。
Usually, the threshold voltage of a transistor is determined by implanting a transistor, such as M a y QI in the case of an N-channel transistor, into the channel region with an ion implantation technique. Before forming the trench (r-) electrode, a hole is implanted into the channel of the transistor. That is, in a transistor in which the first layer 4 silicon is used as the r-) electrode, before forming the ζ081 layer III silicon, the second layer is Before making 11 silicon, one ion ion oxide is added to the silicon.

とζろで、前述し良ように第1層目−リシリ;ンのトラ
ンジスタ線館2層10/リシリスンOトツンゾスタよ)
も熱工程が長くなるため、熱拡散によ〕第1層1113
シリプンのトランジスタのが−ンが第2層/サシVコン
Oトランジスタのがロンよ)、よ)基板1中へ籟(拡散
する・そのため、同じ量の一田ンをイ、オシインlツν
テーシ1)しても、露1層麿−リシリコンのトランジス
タの方が熱工程が長いため基1[1中へ深く拡散し、チ
ャンネル領域での一117娘II!が菖2層目Iリシリ
コンのトランジスタよ〉も薄くな9、fsz図の特性で
示すように同じ閾値電圧を得ようとすれば 81層!l
II!リシリッンのトランジスタの方がよ)多くの+#
四ンをイオングランテーシ、ンしなければなら&%A、
また、第1層目4リシリコンのトランジスタの方ががロ
ンがよ〕深く基板1中に人〕、例えば第1゜第1層目4
リシリコンの両トランジスタの闇値電圧を等しくし、そ
の基板バイアス特性、つt)基板電位を変えた時の闇値
電圧の変化は、あたか4第1層目のぼりシリコンのトラ
ンジスタの方が第2層目−リシリ;ンのトランジスタよ
シも基板濃度が濃い様にあられれ為。
As mentioned above, the first layer - the transistor line of the second layer 10/Resilison Ototsunzosta)
Also, since the thermal process is longer, the first layer 1113 is
The silicon of the silicon transistor is in the second layer / the silicon V-conductor transistor is diffused into the substrate 1. Therefore, the same amount of
Even in the case of 1), since the thermal process is longer in a single-layer silicon transistor, it diffuses deeply into the base 1 [1], and the 1117 daughter II! in the channel region. However, the second layer of the silicon transistor is also thinner.9, as shown in the characteristics of the fsz diagram, if you want to obtain the same threshold voltage, you will need 81 layers! l
II! Resilin transistors are better) many +#
I have to do a ion grant and %A,
In addition, the first layer of 4-Si transistors has a longer surface area (deeper in the substrate 1), e.g.
When the dark voltages of both silicon transistors are made equal, and their substrate bias characteristics are The transistors in the first layer also appear to have a high concentration on the substrate.

第3図は上記したようなパックr−)バイアス依存特性
を示し、横軸に基板電位V、の平方根を、縦軸に基板電
位v1がOvの時の闇値電圧と基板バイアス印加時の闇
値電圧との差をそれぞれ表わしている。この#E3図を
参照すると、第1層目4リシリコンのトランジスタは閾
値電圧差ΔV□が菖2層目ポリシリコンのトランジスタ
よ〕も大きく、チャンネル領域の一ロンが基板3のよシ
深くまで入)込み、あたかも基板濃度が濃くな−)たか
の様な基板バイアス依存性を示す。
Figure 3 shows the pack r-) bias dependence characteristics as described above, where the horizontal axis is the square root of the substrate potential V, and the vertical axis is the dark value voltage when the substrate potential v1 is Ov, and the dark value when the substrate bias is applied. Each represents the difference from the value voltage. Referring to figure #E3, the threshold voltage difference ΔV□ of the transistor made of polysilicon in the first layer is larger than that of the transistor made of polysilicon in the second layer, and the channel region extends deeper into the substrate 3. ), and exhibits substrate bias dependence as if the substrate concentration were high.

第4図はチャンネル長の長いトランジスタ(例えばチャ
ンネル長:40μ)と、チャンネル長の短かいトランジ
スタとの閾値電圧の差ノvth=vthL−■□を縦軸
に、実効チャンネル長りを横軸にと9、チャンネル長が
短かい程その閾値電圧が低くなるショートチャンネル効
果を示したものである。第4図を参照すると、第1層目
4リシリコンのトランジスタにおける閾値電圧の急激な
低下は、実行チャンネル長りがかなシ短かくなる盲で起
らないことがわかる。このため・第1層IiIリシリコ
ントラyジスタのチャンネル長は、第2層目Iリシリコ
ンのトランジスタのチャンネル長よ〕煙かくすることが
でき、これを利用すれば素子の微細化が可能となる。
Figure 4 shows the difference in threshold voltage between a transistor with a long channel length (for example, channel length: 40μ) and a transistor with a short channel length, vth=vthL−■□, on the vertical axis, and the effective channel length on the horizontal axis. 9 shows the short channel effect in which the shorter the channel length, the lower the threshold voltage. Referring to FIG. 4, it can be seen that a sudden drop in the threshold voltage in the first layer 4 silicon transistor does not occur even when the effective channel length is shortened. Therefore, the channel length of the first-layer IiI silicon transistor can be made smaller than the channel length of the second-layer Ilisilicon transistor, and if this is utilized, it becomes possible to miniaturize the device.

本発明は上記の事情に鑑みてなされ九%ので、半導体基
板上に設けられる菖1層−49シリ;ンのダート電極に
て形成されるトランジスタを駆動用トランジスタに、上
記菖1層lIIリシリコン上に設けられる菖2層1ds
すVv:lンOr−ト電極にて形成されるトランジスタ
を負荷用トランジスタとして用いる回路を少なくとも一
部に有することによりて、素子をよ)微細化して回路を
高密度化できると共に、出力マージンの広い安定な動作
を実行可能なMO8O8集積管路供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and uses a transistor formed by a dirt electrode of 49 silicon layers provided on a semiconductor substrate as a driving transistor. 2 layers of irises 1ds provided in
By having at least a part of the circuit which uses a transistor formed by an orthogonal electrode as a load transistor, it is possible to miniaturize the device and increase the density of the circuit, and also to reduce the output margin. The purpose is to provide an MO8O8 integrated conduit that can perform wide and stable operation.

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する0本
発明は前述し九m2WJ−第4図に示すような第1層目
ぼりシリコンOトランジスタと第2層目4リシリコンの
トランジスタとの特性を利用してなされている。すなわ
ち%第1層目ポリシリコンのトランジスタを駆動用トラ
ンジスタに、1IEZ層目4リシリコンのトランジスタ
を負荷用トランジスタと♂臀いる。前記第4図かられか
るように、萬1層目ぼりシリコンのトランジスタを駆動
用トランジスタに用いれば、よシ短かいチャンネル長ま
で闇値電圧が安定するので、第1層目ポリシリコンのト
ランジスタを駆動用トランジスタに用いることによシ、
よ)素子の微細化が可能になる。こζで、第1層目ポリ
シリ;ンのトランジスタを負荷トランジスタとして用い
た場合、前述した#I3図かられかる様に、闇値電圧の
バ、りf−)バイアス依存性FillliZ層目ポリシ
リコンのトランジスタより大きいために、菖2層目ポリ
シリコンのトランジスタを負荷トランジスタとして用い
た場合に比べてその出力の@1ルベルは低くなってしま
う0例えば、嬉1及び第2層目Iリシリコンのトランジ
スタ0閾値電圧を1vにし、またそのドレイン−?−)
K5VO信号電圧を印加すると、そのソースにあられれ
る電圧#i第3図から第1層目ぼりシリコンのトランジ
スタでは約3.2vであるのに対し、菖2層II−リシ
リコンのトランジスタでは約L4Yである。すなわち・
その出力電圧は、第2層11シリコンのトランジスタの
方が第1層回ポリシリ;νのトランジスタよ〕もO,Z
V高く出力される。すなわち、負荷トランジスタとして
は菖8層■ぼりシリコンのトランジスタを用いた方がi
Iましく、よシ広い電源!−ジンが確保される。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.The present invention is based on a first layer silicon O transistor and a second layer silicon O transistor as shown in FIG. This is done by taking advantage of the characteristics of That is, the transistor made of polysilicon in the first layer is used as a driving transistor, and the transistor made of polysilicon in the first IEZ layer is used as a load transistor. As can be seen from Figure 4, if a transistor made of polysilicon in the first layer is used as a driving transistor, the dark voltage will be stabilized up to a very short channel length. By using it as a driving transistor,
) Enables miniaturization of elements. In this case, when the first layer polysilicon transistor is used as a load transistor, as can be seen from the above-mentioned figure For example, the output @1 level is lower than when a transistor made of second layer polysilicon is used as a load transistor. 0 threshold voltage to 1v, and its drain -? −)
When a K5VO signal voltage is applied, the voltage #i generated at the source is approximately 3.2V in the first layer silicon transistor, while it is approximately L4Y in the second layer II silicon transistor, as shown in Figure 3. be. In other words,
The output voltage of the second layer 11 silicon transistor is higher than that of the first layer polysilicon transistor;
V output is high. In other words, it is better to use an 8-layer silicon transistor as a load transistor.
A truly spacious power supply! - Jin is secured.

第1層目ポリシリコンの駆動用トランジスタは第1層目
4リシリ;ン単独で使用してもよいが、第5図(b)に
示すように@1層11シリコン1と第2層目ポリシリ;
ν1とを短絡して使用しても良い、この短絡の方法に、
第2層1lII!リシリコンと1層を直接接続するダイ
レフトーンタクトを用いれば特別に*JIIの、ための
faミセス増やす必要はなく、また嬉2層履1vVリコ
ンをマスクに自己整合的KIIi層III!リシリコン
を形成すれば製造工@0増加はなくなる・第5医務)は
そのシンがル図である−また、嬉6図(&)は第2層目
ポリシリコンの負荷用トランジスタの断面図、纂6図(
b)Fiそのシンール図の一例を示す。
The driving transistor of the first layer polysilicon may be used alone in the first layer 4 silicon, but as shown in FIG. ;
This short-circuiting method may also be used by short-circuiting ν1.
Second layer 1lII! If you use die left tone tact, which directly connects the silicon and 1st layer, there is no need to increase the number of fams for *JII, and you can use the 2-layer 1vV silicone as a mask to create a self-aligned KIIi layer III! If polysilicon is formed, there will be no increase in manufacturing manpower @ 0. 5th Medical Affairs) is a schematic diagram of the thin layer. Figure 6 (&) is a cross-sectional view of the load transistor of the second layer of polysilicon, a compilation. Figure 6 (
b) An example of Fi's Shinhl diagram is shown.

次に上記したトランジスタを用いて構成した具体的な回
路を説明する。第7図は半導体メモリにおいて、アドレ
ス入力をデコーダに伝えるためのアドレスパシファ回路
の一例である。この回路では、電源vc(例えば!v)
と基準電源V、(OV)との関に直列Kl!絖されるト
ランジスタ’rt−’−T、にでインバー!!1を構成
し。
Next, a specific circuit constructed using the above-mentioned transistors will be explained. FIG. 7 is an example of an address pacifier circuit for transmitting an address input to a decoder in a semiconductor memory. In this circuit, the power supply vc (for example !v)
Kl! in series with the reference power supply V, (OV). The transistor 'rt-'-T, which is connected to the inverter! ! Configure 1.

トランジスタ’l’1.Tfit;を第2層目ぼりシリ
コンで作られる負荷トランジスタ、トランジスタ?、は
1層1層目ポリシリ;ンで作られる駆動トランジスタで
ある。上記トランジスタT1のr−トはチップ動作信号
CMに接続され、トランジスタT、のr−)はアドレス
入力AK接続され%tたトランジスタ?、はデプレッシ
ョン瓜トランジスタで、そのr−)はソースにiI続さ
れている。同様に、インバータ■會は電源VcaV、関
に直列接続されたトランジスタT4〜T・にて構成され
、トランジスタ丁4 、〒1は第2層目ポリシリコンで
作られた負荷トランジスタ、トランジスタT−は上記イ
ンΔ−!ISO出力をf−)入力とする第1層目4すV
v:Iンで作られた駆動トランジスタである。このイン
イータ1.の出力端と基準電源V、とO閤にtit%r
−)に反転されたチ、!動作信号C鵞が入力され為第1
層目ポリシリコンで作られたトランジスタTtが接続さ
れている。インバータ1.%前記インバータI3と同様
の構成をしたトランジス/ ’T @ 〜T H@K”
C電源Vc # ”I@ Ill K直列接続されて回
路構成されてお〕、ζOインΔ−/Is出力端には前記
トランジスタTVと同様の)フンゾスタ丁■が接続され
る。さらに、トラyy−X/T*s  e T’sは電
11V、、V、閤K11ll!されてバッファ回路Bl
を構成する。このトランジスタ丁11は第2層目ポリシ
リコンで作られえ負荷トランジスタで、七のr−トには
前記インバータI、の出力が供給され、トラ)/yスタ
Tlは第1層目Iリシリコンで作られた駆動トランジス
タで、そのダートには前記インバータ■30出力が供給
されるようになうている。このバ、77回路BlO出力
端からはアドレス入力人と同相の信号が出力される。一
方、バ、ファ回路B、も上記バッファ回路B!と同様に
構成され・f−)にインバータ1.の出力が供給され。
Transistor 'l'1. Tfit; is a load transistor made of second-layer silicon, a transistor? , is a drive transistor made of the first layer of polysilicon. The r-to of the transistor T1 is connected to the chip operation signal CM, and the r-) of the transistor T1 is connected to the address input AK. , are depletion melon transistors, whose r-) is connected to the source by iI. Similarly, the inverter 1 consists of transistors T4 to T connected in series to the power supply VcaV, transistors T4 and T1 are load transistors made of second-layer polysilicon, and transistor T- is The above in Δ−! 1st layer 4V with ISO output as f-) input
v: A drive transistor made of I-in. This in-eater 1. output terminal and reference power supply V, and tit%r at the output terminal of
-) reversed to ! Since the operation signal C is input, the first
A transistor Tt made of layered polysilicon is connected. Inverter 1. %Transistor with the same configuration as the inverter I3/'T@~TH@K"
The circuit is configured by connecting the C power supply Vc #"I@Ill K in series], and the ζO in Δ-/Is output terminal is connected to a Funzo star (similar to the transistor TV).Furthermore, the try yy- X/T*s e T's is voltage 11V, V, voltage K11ll! and buffer circuit Bl
Configure. This transistor 11 is a load transistor made of second layer polysilicon, the output of the inverter I is supplied to the transistor 7, and the transistor Tl is made of first layer I silicon. With the manufactured drive transistor, the output of the inverter 130 is supplied to the dart. A signal having the same phase as that of the address inputter is outputted from the output terminal of this bar 77 circuit BIO. On the other hand, the buffer circuits B and F are also the buffer circuits B! The inverter 1. output is supplied.

第1層目4リシリコンで形成される負荷用のトランジス
タT14と、ダートにインパーメl寓出力が供給され、
第1層目Iリシリコンで形成される駆動用のトランジス
タT宜蟲とが電mVc、V。
An impermeable output is supplied to the load transistor T14 formed of the first layer 4 silicon and the dart.
The driving transistor T formed of the first layer I silicon has a voltage of mVc, V.

間に接続され、咳パ、ファ回路B、の出力端からはアド
レス入力AO反転信号人が出力される。
The address input AO inverted signal is outputted from the output end of the output terminal of the output circuit B.

ところで、前記信号C1,C1l:が入力されるトラン
ジスタT凰 eT4aTマ 、T・ eTllはチップ
非動作状態の時の消費電流を減らす働きをする。この時
、信号cgFi@o’%cgは′1”レベルとなるので
、トランジスタ丁1 。
By the way, the transistors T4a and T.eTll to which the signals C1 and C1l are input function to reduce current consumption when the chip is in a non-operating state. At this time, the signal cgFi@o'%cg is at the '1' level, so the transistor D1 is activated.

T4#T畠のr−トは−o’のためインバータ11〜I
 ’sの消費電流はない、また、トランジスタT7sT
11はオンしてインバータ11*11の出力を゛0ルベ
ル(vルベル)とするので、バッファ回路B、、B、の
負荷トランジスタ’rt重 e’rt*のr−ト電位は
OVKな〉、ハψ7ア回路B15B1の電流もなくなる
。壜た、上記負荷トランジスタTts*TssK纂2層
!4リシリコンのトランジスタを用いているため、パ、
ファ回路Bs*B雪の出力端に得られる″″1m1mレ
ベル充分大暑〈%tたその駆動用のトランジスタ’rt
se’rtiのチャンネル長も煙かくできる。
T4#T Hatake's r-t is -o', so inverter 11~I
's no current consumption, also transistor T7sT
11 is turned on and the output of the inverter 11*11 is set to ``0 level (v level), so the potential of the load transistor 'rt*e'rt* of the buffer circuit B is OVK. The current in the Ha ψ7 circuit B15B1 also disappears. The above load transistor Tts*TssK wire 2 layers! Because it uses 4-Si transistors, the
The 1m1m level obtained at the output end of the F circuit Bs*B snow is sufficiently hot.The transistor for driving it is
You can also change the channel length of se'rti.

[8図は集積回路内のデータを外11に出力するための
出力バッフ丁回路例である。この回路では、インバータ
I4は第2層11シ替コンで形成され、r−トがノース
に接続されえデlし、シ、ン聾のトランジスタT、−と
%r−トに集積回路内のデータが供給される菖1層II
−リシリコンで形成されたトランジスタ!1!と、r−
トにチッグ動作信号CEが入力されh第1層目ポリシリ
コンで形成されたトランジスタT凰畠とが電源v0と基
準電源V、との間Kwnasれて構成されている。イン
バータIsは、前述し危インΔ−夕Ir ト同様にトラ
ンジスタ〒1−〜Tllで形成されている。tた、イン
バータI@は、f−)がソースに接続された112層目
ぼりシリコンで形成されたデプレ、シ、ン履トランジス
タTIと、インバータ1.の出力がゲート入力される1
IX1層目4リシリコンで形成されるトランジスタWa
Sとが電源Vca V@間に接続されて構成されている
。パ、7ア回路BsFi、f−)に出力バッファ制御信
号0]Cが入力される第2層目−リシリコンで形成され
るトランレフ1フ口と1ゲートにインバータX番の出力
が入力される第2層目4リシリコンで形成されたトラン
ジスタTIと、ff−)にインバータI、の出力が入力
される第1層目ポリシリコンにて形成されたトランジス
タTIとが電源Vq e Vm関に直列接続されていゐ
、このバ、7ア回路B、の出力端と電源V、との間KF
i、ダートに反転比カパッ7ア制御信号Ozが入力され
る第1層目4リシリコンにて形成されるトランジスタT
11が接続されている。パ、7ア回路1.も上記バッフ
ァ回路B烏と同様にトランジスタ丁■〜丁3・にて構成
され、第2層目Iリシリコyにて形成されたトランジス
タ!■のダートはインバータ1、の出力が供給され、菖
1層11シリコンにて形成されたトランジスタTs・の
r−)はインバータ!・の出力が供給される・こOバッ
ファ回路B4の出力端と電源v1とO閤には、r−トに
上記信号OEが供給される第1層11シリコンにて形成
されたトランジスタ?s* #IaW1されている。バ
ッファ回路B、は直接外部へデータを出力するためのも
ので%P−)がΔ17ア回路Bsの出力端に接続される
tlllt2層11シリコンにて形成される負荷用トラ
ンジスタテSmと、r−)がバッファ回路14の出力端
Kli絖されるIII層目ポリシリコンにて形成される
駆動用トランジスタTIとが電源Vceマ1間に車列接
続されている・ 上記回路において、チvfが動作状態の時は信号CIは
“1”、反転信号C]cは@01、信号ogVi″1m
1反転信号oxは1o”となりてデータがΔt7ア■路
回路の出力端から外部へ送出される。チップが非動作状
態の時は信号CEFi@0’、cgll”1”、omh
−o’、OIcは11となりて出カバ、7ア回路の電流
は略零となp、tたパ、7ア回路B1eB4の出力は共
に′″0#となるので、両トランジスタrss  e 
Tlgは共にカットオフし・出方は高抵抗状Sになる。
[Figure 8 is an example of an output buffer circuit for outputting data in the integrated circuit to the outside 11. In this circuit, the inverter I4 is formed by a second layer 11 switching capacitor with r-t connected to north, and connects deaf transistors T,- and %r-t in the integrated circuit. Iris 1 layer II where data is supplied
-Transistor made of silicon! 1! and r-
A switching operation signal CE is input to the top, and a transistor T made of first layer polysilicon is connected between the power supply v0 and the reference power supply V. The inverter Is is formed of transistors 1- to Tll, similar to the above-mentioned inverter Ir. The inverter I@ is composed of a deep-sealed transistor TI formed of 112th layer silicon with f-) connected to the source, and an inverter 1. 1 where the output of is input to the gate
IX 1st layer 4 Transistor Wa formed of silicon
S is connected between power supplies Vca and V@. The output buffer control signal 0]C is input to the output buffer circuit BsFi, f-). The output of inverter A transistor TI formed of the second layer polysilicon and a transistor TI formed of the first layer polysilicon whose output from the inverter I is inputted to ff-) are connected in series to the power supply Vq e Vm. KF is connected between the output terminal of this circuit B and the power supply V.
i, the first layer transistor T formed of 4-Si, to which the inversion ratio capacitor 7a control signal Oz is input;
11 are connected. P, 7A circuit 1. Similarly to the buffer circuit B described above, the transistors are also composed of transistors 1 to 3, and the transistors are formed in the second layer I and 3. The dart (2) is supplied with the output of the inverter 1, and the transistor Ts and r-) formed of the iris 1 layer 11 silicon is the inverter! The output terminal of the O buffer circuit B4 and the power source V1 are connected to the first layer 11, which is supplied with the signal OE, and is formed of silicon. s* #IaW1. The buffer circuit B is for directly outputting data to the outside, and the load transistor T Sm formed of tlllt2 layer 11 silicon is connected to the output terminal of the Δ17 circuit Bs, and ) is connected to the output terminal Kli of the buffer circuit 14, and a driving transistor TI formed of III-layer polysilicon is connected in a train between the power supplies Vce and MA1.In the above circuit, when CH Vf is in the operating state When , the signal CI is “1”, the inverted signal C]c is @01, and the signal ogVi″1m
1 inversion signal ox becomes 1o" and data is sent to the outside from the output terminal of the Δt7 circuit. When the chip is in the non-operating state, the signals CEFi@0', cgll"1", omh
-o', OIc becomes 11, and the current in the output and 7A circuits becomes almost zero.The outputs of p, t, and 7A circuits B1eB4 both become ``0#'', so both transistors rss e
Both Tlg are cut off and the output becomes a high resistance S.

さbK、チップが動作状態であっても、出力を高抵抗状
態にしたい時は信号CEを“1″、cgを“o″、OK
を一0″、iを−1”Kすれば、トランジスタ〒14@
Tllはオフ、トランジスタTml#T■はオンとなる
ので、バッファ回路B15B4の出力は1o”レベルと
な〕、これによって両トランジスタT’is  # T
jjはカットオフし、出力は高抵抗状態となる。上記の
ように構成された出カパッ7ア回路にあっても、負荷用
トランジスタT’msの出力を充分大きな11”レベル
とすることができ、駆動用トランジスタ丁■はそのチャ
ンネル長奢短かくできる。
SabK, even if the chip is in operation, if you want the output to be in a high resistance state, set the signal CE to "1", cg to "o", OK
If 10" and i -1"K, the transistor 〒14@
Since Tll is off and transistor Tml#T is on, the output of the buffer circuit B15B4 is at the 1o'' level], thereby both transistors T'is#T
jj is cut off and the output becomes a high resistance state. Even in the output capacitor circuit configured as described above, the output of the load transistor T'ms can be set to a sufficiently large 11" level, and the channel length of the drive transistor D can be shortened. .

上述したように本発明の111IO8集積1i111に
よれば、駆動用トランジスタを第1層iIfリシリコン
にて形成し、負荷トランジスタを館2層目−リシリフン
にて形成しているので、111層目ぼりシリコンのトラ
ンジスタはよ〕そのチャンネル長を頬かくでき、これに
よってテv 7” ?イズを縮小し得、さらにはf−)
容量の減少によ)ス♂−ドの向上も図れる。iた、第2
層11シリコンを負荷トランジスタとして使用している
ので、出力レベルを落とさなくても済み、電源!−ジン
の広い高密度の集積回路とし得る。
As described above, according to the 111IO8 integrated circuit 1i111 of the present invention, the driving transistor is formed from the first layer of silicon, and the load transistor is formed from the second layer of silicon. The transistor can reduce its channel length, thereby reducing the 7"
By reducing the capacity, the female speed can also be improved. i, second
Since layer 11 silicon is used as a load transistor, there is no need to reduce the output level, and the power supply! - Enables high-density integrated circuits with a wide range of dimensions.

なお、本発明は上述したように第1層II、$9シリコ
ンのr−)電極にて形成されたトランジスタを駆動用ト
ランジスタに、112層4リシリコンのダート電極に’
を形成されたトランジスタを負荷用トランジスタに用い
る開路が含★れるならば、上記具体的回路例に限定され
ることなく、他の集積回路に適用されることは勿論であ
る。また、xi、第2のダート電極はdIリシリコンに
限らず他の電極材料でもよい。
In addition, as described above, the present invention uses a transistor formed of the r-) electrode of $9 silicon in the first layer II as a driving transistor, and a dirt electrode of 112 layers 4 silicon.
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned specific circuit example and can be applied to other integrated circuits as long as it includes an open circuit in which a transistor formed with the above is used as a load transistor. Further, the second dirt electrode xi is not limited to dI silicon, but may be made of other electrode materials.

【図面の簡単な説明】 ![1図は一般的なmFROMの素子を示し、(a)図
はその構造断Ns%伽)図はそのシンール図、第2図拡
閾値電圧とイオン濃度との関係を示す特性図、第3図F
1基板バイアス依専特性を示す図、菖4図はショートチ
ャンネル効果の特性を示す図、51115図(−伽)は
駆動用トランジスタの構造とそのシンがル図、第6図(
荀(ms) Fi負荷用トランジスタの構造とそのシン
Iル図、菖711及び88図は本発明の回路を適用した
異体的回路構成図である。
[Brief explanation of the drawing]! [Figure 1 shows a general mFROM element, Figure (a) shows its structural cross-sectional view, Figure 2 shows its Schinhl diagram, Figure 2 shows a characteristic diagram showing the relationship between expanded threshold voltage and ion concentration, and Figure 3 shows a typical mFROM element. Figure F
Figure 1 shows the characteristics dependent on substrate bias, Figure 4 shows the characteristics of the short channel effect, Figure 51115 (-) shows the structure of the driving transistor and its thin diagram, and Figure 6 shows the characteristics of the short channel effect.
Figures 711 and 88 are diagrams showing the structure of a Fi load transistor, its thin line diagram, and diagrams 711 and 88, which are different circuit configuration diagrams to which the circuit of the present invention is applied.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  第1層目のダート電極と、この第1層目ff
−)電極よシ後工程で作られる嬉2層■のr−計電極と
を有するMol集積回路にシいて、前記館1層目f−)
電極よ)なるMDI )ランジスタを駆動用トランジス
タKy#成し、前記第2層目ダート電極よりなるl&)
II )ッンジスタを負荷トランジスタに形成した回路
を多重くとも一層に有することを特徴とするMO露集積
−路。
(1) First layer dirt electrode and this first layer ff
-) The first layer f-) of the Mol integrated circuit has an electrode and a two-layer electrode made in a subsequent process.
The MDI (electrode) is made up of the driving transistor Ky#, and the second layer dirt electrode is made of the MDI transistor Ky#.
II) MO exposure integrated circuit characterized in that it has at least one circuit in which a load transistor is formed as a load transistor.
(2)  前記駆動用トランジスタは第2層Ir−計電
極と直接連結した菖1層目ダート電極にて構成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のMol集積
回路。
(2) The Mol integrated circuit according to claim 1, wherein the driving transistor is constituted by a first layer dirt electrode directly connected to a second layer Ir-meter electrode.
JP56123902A 1981-08-07 1981-08-07 Mos integrated circuit Pending JPS5825272A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56123902A JPS5825272A (en) 1981-08-07 1981-08-07 Mos integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56123902A JPS5825272A (en) 1981-08-07 1981-08-07 Mos integrated circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5825272A true JPS5825272A (en) 1983-02-15

Family

ID=14872160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56123902A Pending JPS5825272A (en) 1981-08-07 1981-08-07 Mos integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5825272A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4672423A (en) * 1982-09-30 1987-06-09 International Business Machines Corporation Voltage controlled resonant transmission semiconductor device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53120383A (en) * 1977-03-30 1978-10-20 Fujitsu Ltd Production of semiconductor device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53120383A (en) * 1977-03-30 1978-10-20 Fujitsu Ltd Production of semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4672423A (en) * 1982-09-30 1987-06-09 International Business Machines Corporation Voltage controlled resonant transmission semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI295468B (en) Semiconductor memory device
JPH0594928A (en) Manufacturing method of semiconductor substrate and semiconductor device using the same
JPH02240960A (en) Semiconductor device
JPS5833638B2 (en) memory device
JPH022660A (en) Voltage multiplier and voltage controller for generating and controlling erasing voltage
JPS60151898A (en) Non-volatile random access memory cell
JP2007027430A (en) Nonvolatile semiconductor memory
US5140552A (en) Semiconductor memory device having a volatile memory device and a non-volatile memory device
JPS5825272A (en) Mos integrated circuit
JPS60182596A (en) Semiconductor memory circuit
JPS596516B2 (en) semiconductor storage device
JPS6386559A (en) Semiconductor storage device
JPS6025835B2 (en) semiconductor memory circuit
JPS6235559A (en) Semiconductor memory
JP2000277712A (en) Nonvolatile semiconductor storage device and its manufacture
JPS59108328A (en) Semi-custom integrated circuit
JPH01179369A (en) Manufacture of nonvolatile semiconductor memory
JPH0821688B2 (en) Semiconductor memory device
JPH01204295A (en) Semiconductor storage
JPH05226665A (en) Semiconductor storage device
JPH01150364A (en) Manufacture of memory device
JPS5924495A (en) Bootstrap circuit
JPH04162774A (en) Semiconductor device
JPH04144282A (en) Semiconductor device
JPH04232695A (en) Eeprom analog switch