KR100207287B1 - Semiconductor device and fabrication method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 4개의 트랜지스터를 갖는 램 셀을 제공하는 것을 목적으로 한다. 램 셀은 하나의 단위셀이 쓰기용 패스 트랜지스터와 스토리지 트랜지스터, 읽기용 패스 트랜지스터, 그리고 충전 트랜지스터를 포함한다. 쓰기용 패스 트랜지스터는 게이트 전극이 쓰기용 워드 라인에 접속되어 있고, 드레인 전극이 쓰기용 비트 라인에 접속되어 있고, 소오스 적극이 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극과 접속되면서 충전 트랜지스터의 게이트 전극과 충전 트랜지스터의 소오스 전극과도 접속되어 있다. 읽기용 패스 트랜지스터는 게이트 전극이 읽기용 워드 라인에 접속되고, 드레인 전극이 읽기용 비트 라인에 접속되고, 소오스 전극이 스토리지 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되어 있다. 스토리지 트랜지스터는 소오스 전극이 Vss에 접속되어 있고, 충전 트랜지스터는 게이트 전극이 쓰기용 패스 트랜지스터의 소오스 전극과 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극과 접속되면서 충전 트랜지스터의 소오스 전극과도 접속되어 있고, 충전 트랜지스터의 드레인 전극은 일정한 파워 라인과 접속되어 있다.An object of the present invention is to provide a ram cell having four transistors. One RAM cell includes a write pass transistor, a storage transistor, a read pass transistor, and a charge transistor. In the write pass transistor, a gate electrode is connected to a write word line, a drain electrode is connected to a write bit line, and a source positive electrode is connected to a gate electrode of a storage transistor. It is also connected to the electrode. In the read pass transistor, the gate electrode is connected to the read word line, the drain electrode is connected to the read bit line, and the source electrode is connected to the drain electrode of the storage transistor. In the storage transistor, the source electrode is connected to Vss, the charge transistor is connected to the source electrode of the write transistor and the gate electrode of the storage transistor, while the gate electrode is also connected to the source electrode of the charge transistor, and the drain electrode of the charge transistor. Is connected to a constant power line.

Description

반도체 소자 및 그 제조방법Semiconductor device and manufacturing method

제1도는 종래의 실시예에 따른 세 개의 트랜지스터를 갖는 디램 셀의 회로도.1 is a circuit diagram of a DRAM cell having three transistors according to a conventional embodiment.

제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 네 개의 트랜지스터를 갖는 디램 셀의 회로도.2 is a circuit diagram of a DRAM cell having four transistors according to an embodiment of the present invention.

제3도는 제2도의 네 개의 트랜지스터를 갖는 디램 셀의 평면도.3 is a plan view of a DRAM cell having four transistors of FIG.

제4도의 (a)와 (b)는 제3도의 평면도에 도시한 디램 셀을 제조하는 방법을 보여주는 것으로서, 절단선 X-X'를 따라 절단한 단면도.(A) and (b) of FIG. 4 show a method of manufacturing the DRAM cell shown in the plan view of FIG. 3, which is taken along a cut line X-X '.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

M1 : 쓰기용 패스 트랜지스터 M2 : 스토리지 트랜지스터M1: Write pass transistor M2: Storage transistor

a1 4a : 쓰기용 패스 트랜지스터의 게이트 전극a1 4a: gate electrode of the write pass transistor

a2,5a2 : 쓰기용 패스 트랜지스터의 드레인 전극a2,5a2: Drain electrode of write pass transistor

a3,5a3 : 쓰기용 패스 트랜지스터의 소오스 전극a3,5a3: source electrode of the write pass transistor

b1 ,4b : 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극b1,4b: gate electrode of the storage transistor

b2,5b2 : 스토리지 트랜지스터의 드레인 전극b2,5b2: Drain electrode of storage transistor

b3,5b3 : 스토리지 트랜지스터의 소오스 전극b3,5b3: source electrode of the storage transistor

M3 : 읽기용 패스 트랜지스터 P : 충전 트랜지스터M3: read-pass transistor P: charge transistor

c1,4c : 읽기용 패스 트랜지스터의 게이트 전극c1, 4c: gate electrode of the read pass transistor

c2,5c2 : 읽기용 패스 트랜지스터의 드레인 전극c2,5c2: Drain electrode of read pass transistor

c3,5c3 : 읽기용 패스 트랜지스터의 소오스 전극c3,5c3: source electrode of read pass transistor

f1,4f ; 충전 트랜지스터의 게이트 전극f1,4f; Gate electrode of charge transistor

f2,5f2 : 충전 트랜지스터의 드레인 전극f2,5f2: Drain electrode of charging transistor

f3,5f3 : 충전 트랜지스터의 소오스 전극 A : 액티브 마스크f3,5f3 Source electrode A of charge transistor A: Active mask

G : 게이트 마스크 1 : 반도체 기판G: gate mask 1: semiconductor substrate

2 : 소자분리 절연막 3 : 게이트 산화막2 device isolation insulating film 3 gate oxide film

6 : 층간 절연막 7a2,7a3,7b3,7c2 : 배선6: interlayer insulating film 7a2,7a3,7b3,7c2: wiring

본 발명은 메모리형 반도체 소자에 관한 것으로서, 특히 4개의 트랜지스터를 갖는 메모리 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to memory semiconductor devices, and more particularly, to a memory semiconductor device having four transistors and a method of manufacturing the same.

메모리 반도체 소자는 기억방지에 따라 에스램(SRAM : Static Random Access Memory)과 디램(DRAM : Dymamic Random Acess Memory)으로 분류된다. DRAM은 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터로 구성되어, 캐패시터에 전하를 축절하므로써, 정보를 기억시키고, 시간의 경과와 함께 전하가 방전하는 메모리이다. 그러므로 DRAM에서 데이터를 계속 유지시키기 위해서는 일정시간 내에 다시 써 넣기(Refresh)를 해야 한다.Memory semiconductor devices are classified into static random access memory (SRAM) and dynamic random access memory (DRAM) according to memory protection. A DRAM is composed of one transistor and one capacitor, and is a memory in which information is stored by discharging charges on the capacitors, and the charges discharge over time. Therefore, in order to maintain data in DRAM, it must be refreshed within a certain time.

반면에 SRAM은 플립플롭(FliP-Flop)을 메모리 소자로 사용한 램으로서, 전원을 끄지 않는 한 그 내용이 보존되는 메모리이다.SRAM, on the other hand, uses flip-flops as a memory device, and its contents are preserved unless the power is turned off.

에스램은 풀-다운(Pull-Down)인 2개의 구동 트랜지스터(Driver Transisteor)와, 2개의 액세스(트랜스퍼) 트랜지스터[Access(Transfer) Transistor], 그리고 2개의 풀-업 트랜지스터(Pull-up Transistor)로 구성되며, 높은 속도의 특성을 가진다. 에스램의 구조는 풀-업 소자의 형태에 따라 크게 세 가지-풀 씨모스 셀(Full CMOS Cell), 부하저항(HLR : High Load Resister) 셀 및 박막 트랜지스터(TFT) 셀-로 구분되고 있다.SRAM has two driver transistors, pull-down, two access transistors, two pull-up transistors, and two pull-up transistors. Consists of a high speed characteristic. SRAM's structure is divided into three types: full CMOS cell, high load resistor (HLR) cell, and thin film transistor (TFT) cell.

일반적으로 로직 반도체 장치에서 사용되는 메모리 소자는 풀 씨모스에스램(6개의 트랜지스터 셀)이 널리 사용되고 있다.In general, a full CMOS RAM (six transistor cells) is widely used as a memory device used in a logic semiconductor device.

풀 씨모스 셀은 풀-업 소자로서 P-채널 벌크 모스펫(Bulk MOSFET)을 사용하며, 부하저항 셀은 풀-업 소자로서 높은 저항값을 갖는 폴리실리콘을 사용하며, TFT 셀은 풀-업 소자로서 P-채널 폴리실리콘 박막 트랜지스터(TFT)를 사용할 때의 셀이다.The full CMOS cell uses a P-channel bulk MOSFET as a pull-up device, the load resistor cell uses polysilicon with high resistance as a pull-up device, and the TFT cell is a pull-up device. As a cell, a P-channel polysilicon thin film transistor (TFT) is used.

이들 각각의 셀은 서로의 장, 단점을 가지며 용도에 따라 선택하여 사용한다. 즉, 풀 씨모스 에스램 셀은 소자 특성이 가장 우수하고, 공정이 단순한 반면, 셀 크기가 커서 로직 반도체 장치에 소량의 기억소자를 사용하고자 할 때 사용된다. 부하저항(HRL) 에스램 셀과 TFT 에스램 셀은 소자 특성이 취약하고, 공정이 복잡한 반면, 셀 크기를 현저히 줄일 수 있어 기억소자 전용으로 사용되는 반도체 기억장치에 사용된다.Each of these cells has advantages and disadvantages of each other and can be selected and used depending on the intended use. In other words, a full CMOS SRAM cell has the best device characteristics and a simple process, but is used when a small amount of memory device is used in a logic semiconductor device due to its large cell size. Load resistors (HRL) and RAM SRAM cells are used in semiconductor memory devices, which are used exclusively for memory devices, because the device characteristics are weak and the process is complicated, while the cell size can be significantly reduced.

그러나, 풀 씨모스 에스램 셀은 셀 크기가 상대적으로 크므로 초고집적화 하는데 가장 큰 단점이 된다. 반면에 3개의 트랜지스터를 갖는 3T디램은 읽기와 쓰기 액세스 포트(Port)를 별도로 사용하므로, 고스피드를 달성하면서 동시에 셀 크기도 풀 씨모스 에스램에 비해 절반 이하로 줄일 수 있어 고집적화를 달성하는데 큰 장점을 갖는다.However, the full CMOS SRAM cell is the biggest disadvantage in ultra-high integration because the cell size is relatively large. On the other hand, 3T DRAMs with three transistors use separate read and write access ports, which can achieve high speed while reducing cell size to less than half compared to full CMOS SRAMs. Has an advantage.

또한, 3T 디램 셀은 1T 디램 셀에 비하여 셀 크기는 2배 이상이 크나, 로직 기술과 동일하게 싱글 폴리 구조를 사용하여 공정이 단순하며, 신호전달이 고속화를 달성할 수 있고, 읽기와 쓰기 액세스 포트를 별도로 사용할 수 있으므로 로직 반도체 장치에서 사용하는 데 장점을 갖는다.In addition, the 3T DRAM cell is more than twice as large as a 1T DRAM cell, but the process is simple by using a single poly structure as in logic technology, and the signal transmission can be accelerated, and the read and write access is possible. The ports can be used separately, which makes them ideal for use in logic semiconductor devices.

첨부한 도면 제1도는 종래의 3개의 트랜지스터를 갖는 디램 셀(3T DRAM CELL)의 회로도를 나타낸 것으로서, M1은 쓰기용 패스 트랜지스터, M2는 스토리지 트랜지스터, M3는 읽기용 패스 트랜지스터를 각각 나타낸다.1 is a circuit diagram of a conventional DRAM cell (3T DRAM CELL) having three transistors, where M1 represents a write pass transistor, M2 represents a storage transistor, and M3 represents a read pass transistor.

쓰기용 패스 트랜지스터 M1는 게이트 전극(al)이 쓰기용 워드 라인에 접속되고, 드레인 전극(a2)이 쓰기용 비트라인에 접속되며, 소오스 전극(a3)이 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극(b1)과 접속된다.In the write pass transistor M1, the gate electrode al is connected to the write word line, the drain electrode a2 is connected to the write bit line, and the source electrode a3 is connected to the gate electrode b1 of the storage transistor. do.

읽기용 패스 트랜지스터 M3는 게이트 전극(cl)이 읽기 전용 워드 라인에 접속되고, 드레인 전극(c2)이 읽기용 비트 라인에 접속되며, 소오스 전극(c3)이 스토리지 트랜지스터M2의 드레인 전극(b2)에 접속된다.In the read pass transistor M3, the gate electrode cl is connected to the read-only word line, the drain electrode c2 is connected to the read bit line, and the source electrode c3 is connected to the drain electrode b2 of the storage transistor M2. Connected.

스토리지 트랜지스터 M의 소오스 전극(b3)은 Vss에 접속된다.The source electrode b3 of the storage transistor M is connected to Vss.

상기와 같이 구성된 3T 디램 셀에서 데이터를 셀에 쓸 때는 쓰기용 워드 선을 액세스하여 패스 트랜지스터 M1을 턴-온시키고, 쓰기용 비트라인을 통하여 원하는 데이터를 입력하면 셀 노드 캐패시턴스에 의해 데이터가 저장된다. 셀의 데이터를 읽을 때에는 읽기용 워드 라인을 액세스하여 패스 트랜지스터 M3를 턴-온시키면 셀 노드 캐패시턴스에 따라 스토리지 트랜지스터의 게이트가 턴-온되거나 턴-오프되어 셀의 데이터를 읽기용 비트 라인을 통하여 읽을 수 있다.In the above-described 3T DRAM cell, when writing data to the cell, the write word line is accessed to turn on the pass transistor M1, and when the desired data is input through the write bit line, the data is stored by the cell node capacitance. . When reading the data of the cell, accessing the read word line and turning on the pass transistor M3 causes the gate of the storage transistor to be turned on or off depending on the cell node capacitance to read the data of the cell through the read bit line. Can be.

이와 같은 3T 디램 셀에 있어서, 셀 노드에 저장되는 전하량은 여러형태의 누설전류에 의해 일정시간이 경과하면 전하량이 감소되어 데이터가 손실되며, 이를 방지하기 위하여 일정시간마다 데이터를 리프레시(Refresh)시키게 된다.In such a 3T DRAM cell, the amount of charge stored in the cell node is reduced by a certain amount of leakage current after a certain amount of time, and the data is lost. To prevent this, the data is refreshed every predetermined time. do.

즉, 셀 노드에 저장되는 전하량은 여러 형태의 누설전류에 의해 일정 시간이 경과하면 전하량이 감소되어 올바른 데이터를 읽어낼 수 없게 되어 수 msec에서 수십 msec마다 리프레시 시키며, 이러한 리프레시 주기에서는 메모리 셀을 액세스 할 수 없다.That is, the amount of charge stored in the cell node decreases after a certain period of time due to various types of leakage currents, so that the correct data cannot be read and is refreshed every several msec to tens of msec. Can not.

따라서, 본 발명은 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극에 충전 트랜지스터를 연결하여 셀 노드에 전하를 지속적으로 공급하므로써 디램 장치에서 사용되는 데이터의 리프레시를 제거할 수 있는 램 셀 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a RAM cell structure capable of eliminating refresh of data used in a DRAM device by continuously supplying charges to a cell node by connecting a charging transistor to a gate electrode of the storage transistor.

본 발명의 다른 목적은 리프레시 동작의 제거를 위하여 추가되는 충전 트랜지스터의 면적을 최소화 할 수 있는 램 셀의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a RAM cell that can minimize the area of a charging transistor added for eliminating the refresh operation.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 램 셀은 하나의 단위셀이 쓰기용 패스 트랜지스터와 스토리지 트랜지스터, 읽기용 패스 트랜지스터, 그리고 충전 트랜지스터로 구성된다.In order to achieve the object of the present invention, a RAM cell includes one unit cell including a write pass transistor, a storage transistor, a read pass transistor, and a charge transistor.

상기 쓰기용 패스 트랜지스터의 게이트 전극이 쓰기용 워드 라인에 접속되어 있고, 드레인 전극이 쓰기용 비트 라인에 접속되어 있고, 소오스 전극은 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극과 접속되면서 충전 트랜지스터의 게이트 전극과 충전 트랜지스터의 소오스 전극과도 접속되어 있다.The gate electrode of the write pass transistor is connected to the write word line, the drain electrode is connected to the write bit line, and the source electrode is connected to the gate electrode of the storage transistor while the gate electrode of the charge transistor and the charge transistor are connected. It is also connected to the source electrode.

또한, 상기 읽기용 패스 트랜지스터의 게이트 전극이 읽기용 워드 라인에 접속되고, 드레인 전극이 읽기용 비트 라인에 접속되고, 소오스 전극은 스토리지 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되어 있다.The gate electrode of the read pass transistor is connected to the read word line, the drain electrode is connected to the read bit line, and the source electrode is connected to the drain electrode of the storage transistor.

상기 스토리지 트랜지스터의 소오스 전극이 Vss에 접속되어 있고, 상기 충전 트랜지스터는 게이트 전극이 쓰기용 패스 트랜지스터의 소오스 전극과 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극과 접속되면서 충전 트랜지스터의 소오스 전극과도 접속되어 있고, 드레인 전극이 일정한 파워 라인과 접속되어 있다.The source electrode of the storage transistor is connected to Vss, the charge transistor is also connected to the source electrode of the write transistor and the source electrode of the storage transistor while the gate electrode is connected to the source electrode of the storage transistor. It is connected to a constant power line.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 램 셀 제조방법은 우선, 반도체 기판의 소정부분에 소자 분리 절연막을 형성한다. 그리고 나서 상기 소자 분리 절연막으로 형성된 동일한 액티브 영역에 쓰기용 패스 트랜지스터의 게이트 전극과 충전 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하고, 인접한 소자 분리 절연막으로 형성된 동일한 액티브 영역에 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극과 읽기용 패스 트랜지스터의 게이트 전극을 형성한다. 이어서, 소오스/드레인 전극을 형성하고, 그 후, 층간 절연막을 형성하고, 예정된 영역에 콘택을 형성하여 배선을 형성한다.In the ram cell manufacturing method of the present invention for achieving the above-mentioned other objects, first, an element isolation insulating film is formed on a predetermined portion of a semiconductor substrate. Then, the gate electrode of the write pass transistor and the gate electrode of the charging transistor are formed in the same active region formed of the device isolation insulating film, and the gate electrode of the storage transistor and the read pass transistor are formed in the same active region formed of the adjacent device isolation insulating film. A gate electrode is formed. Subsequently, a source / drain electrode is formed, an interlayer insulating film is formed, and then a contact is formed in a predetermined region to form wiring.

이하, 본 발명의 상세한 설명을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a detailed description of the present invention will be described.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 4개의 트랜지스터를 단위 셀에 갖는 4T 램 셀의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a 4T RAM cell having four transistors in a unit cell according to an embodiment of the present invention.

하나의 단위 셀이 쓰기용 패스 트랜지스터 M1과 스토리지 트랜지스터 M2, 읽기용 패스 트랜지스터 M3, 그리고 충전 트랜지스터 P를 포함한다.One unit cell includes a write pass transistor M1, a storage transistor M2, a read pass transistor M3, and a charge transistor P.

쓰기용 패스 트랜지스터 M1은 게이트 전극(al)이 쓰기용 워드 라인에 접속되고, 드레인 전극(a2)이 쓰기용 비트라인에 접속되고, 소오스 전극(a3)이 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극(b1)과 접속되면서 충전 트랜지스터의 게이트 전극(f1) 및 소오스 전극(f3)과도 접속된다.In the write pass transistor M1, the gate electrode al is connected to the write word line, the drain electrode a2 is connected to the write bit line, and the source electrode a3 is connected to the gate electrode b1 of the storage transistor. The gate electrode f1 and the source electrode f3 of the charging transistor are also connected to each other.

읽기용 패스 트랜지스터 M3는 게이트 전극(c1)이 읽기용 워드 라인에 접속되고, 드레인 전극(c2)이 읽기용 비트 라인에 접속되고, 소오스 전극(c3)이 스토리지 트랜지스터의 드레인 전극(b2)에 접속된다.In the read pass transistor M3, the gate electrode c1 is connected to the read word line, the drain electrode c2 is connected to the read bit line, and the source electrode c3 is connected to the drain electrode b2 of the storage transistor. do.

스토리지 트랜지스터 M2의 소오스 전극(b3)은 Vss에 접속된다.The source electrode b3 of the storage transistor M2 is connected to Vss.

충전 트랜지스터 P는 게이트 전극(f1)이 쓰기용 패스 트랜지스터의 소오스 전극(a3)과 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극(b1)과 접속되면서 충전 트랜지스터의 소오스 전극(f3)과도 접속된다. 충전 트랜지스터 P의 드레인 전극(f2)은 일정한 파워 라인(Vin)과 접속된다. 여기서 상기 충전 트랜지스터 P의 드레인 인가되는 전위는 쓰기용 비트 라인에 인가되는 전위보다 충전 트랜지스터의 문턱전압 이상으로 크도록 하는 것이 바람직 하다.The charging transistor P is also connected to the source electrode f3 of the charging transistor while the gate electrode f1 is connected to the source electrode a3 of the write pass transistor and the gate electrode b1 of the storage transistor. The drain electrode f2 of the charging transistor P is connected to a constant power line Vin. The potential applied to the drain of the charging transistor P is preferably greater than the threshold voltage of the charging transistor than the potential applied to the writing bit line.

상기와 같이 구성되는 램 셀의 동작은 다음과 같다.The operation of the RAM cell configured as described above is as follows.

데이터를 셀에 쓸 때는 쓰기용 워드 라인을 액세스하여 패스 트랜지스터 M1을 턴온 시키고, 쓰기용 비트 라인을 통하여 원하는 데이터를 입력하면 셀 노드 캐패시턴스에 의해 데이터가 저장되며, 동시에 충전 트랜지스터(P)가 턴-온되어 파워 라인(Vin)을 통하여 지속적으로 셀 노드에 전하가 공급된다. 그러므로 쓰기용 패스 트랜지스터(M1)가 턴-오프된 후 셀 노드에서 누설절류가 발생되어도 상기 충전 트랜지스터(P)를 통해 지속적으로 전하를 공급하므로 일정시간이 경과하더라도 데이터가 손실되지 않아 데이터의 리프레시 필요성이 없게 된다.When writing data to a cell, the write word line is accessed to turn on the pass transistor M1, and when the desired data is input through the write bit line, the data is stored by the cell node capacitance, and at the same time, the charging transistor P is turned on. On, the charge is continuously supplied to the cell node through the power line Vin. Therefore, even when leakage current is generated in the cell node after the write pass transistor M1 is turned off, the charge is continuously supplied through the charging transistor P. Therefore, data is not lost even after a certain time, so the data need to be refreshed. There will be no.

제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 4T 램 셀을 나탄태는 평면도이고, 제4도의 (a)와 (b)는 제3도의 평면도에 도시한 디램 셀을 제조하는 방법을 보여주는 것으로서, 절단선 X-X'를 따라 절단한 단면도이다.FIG. 3 is a plan view showing a 4T ram cell according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4A and 4B illustrate a method of manufacturing the DRAM cell shown in the plan view of FIG. Sectional drawing cut along the line X-X '.

제3도에서 A는 액티브 마스크, C는 콘택 마스크, G는 게이트 마스크이고, M1은 쓰기용 패스 트랜지스터, P는 충전 트랜지스터, M2는 스토리지 트랜지스터, M3는 읽기용 패스 트랜지스터이며, a2는 쓰기용 패스트랜지스터 M1의 드레인 전극 a3는 M1의 소오스 전극, f1은 충전 트랜지스터 P의 게이트 전극, c2는 M3의 드레인 전극을 각각 나타낸다.In FIG. 3, A is an active mask, C is a contact mask, G is a gate mask, M1 is a write pass transistor, P is a charge transistor, M2 is a storage transistor, M3 is a read pass transistor, and a2 is a write pass. Drain electrode a3 of transistor M1 represents a source electrode of M1, f1 represents a gate electrode of charging transistor P, and c2 represents a drain electrode of M3, respectively.

제3도와 같은 4T 트랜지스터를 포함하는 램 셀의 제조방법은 우선, 제4도의 (a)에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(1)의 소정 부분에 소자 분리 절연막(2)을 형성한다. 그 후, 게이트 전극(4a, 4f, 4b, 4c)과 소오스/드레인 전극(5a2, 5a3, 5f2, 5b3, 5b2, 5c3, 5c2)을 형성한다. 여기서, 쓰기용 패스 트랜지스터 M1의 게이트 전극(4a)과 충전 트랜지스터 P의 게이트 전극(4f)은 동일한 액티브 영역에 형성하고, 스토리지 트랜지스터 M2의 게이트 전극(4b)과 읽기용 패스 트랜지스터 M3의 게이트 전극(4c)은 또다른 동일한 액티브 영역에 형성한다. 스토리지 트랜지스터 M2의 드레인 전극(5b2)과 읽기용 패스 트랜지스터 M3의 소오스 전극(5c3)은 동일한 영역에서 공유하도록 한다.In the method of manufacturing a RAM cell including a 4T transistor as shown in FIG. 3, first, as shown in FIG. 4A, an element isolation insulating film 2 is formed on a predetermined portion of the semiconductor substrate 1. Thereafter, gate electrodes 4a, 4f, 4b, and 4c and source / drain electrodes 5a2, 5a3, 5f2, 5b3, 5b2, 5c3, and 5c2 are formed. Here, the gate electrode 4a of the write pass transistor M1 and the gate electrode 4f of the charge transistor P are formed in the same active region, and the gate electrode 4b of the storage transistor M2 and the gate electrode of the read pass transistor M3 ( 4c) is formed in another same active region. The drain electrode 5b2 of the storage transistor M2 and the source electrode 5c3 of the read pass transistor M3 are shared in the same region.

다음으로, (b)와 같이, 층간 절연막(6)을 전면에 형성하고, 예정된 영역에 콘택을 형성하여 배선(7a2, 7a3, 7f2, 7b3, 7c2)을 형성한다. 쓰기용 패스 트랜지스터 M1의 소오스 전극(5a3)과 충전 트랜지스터 P의 게이트 전극(4f)상에 형성되는 콘택은 하나의 콘택으로 공유할 수 있다.Next, as shown in (b), the interlayer insulating film 6 is formed on the entire surface, and contacts are formed in predetermined regions to form wirings 7a2, 7a3, 7f2, 7b3, and 7c2. The contacts formed on the source electrode 5a3 of the write pass transistor M1 and the gate electrode 4f of the charging transistor P can be shared as one contact.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 3T 디램 셀에 비해 1개의 트랜지스터를 추가하기 위하여 일정 면적이 증가되나, 셀 노드로 사용되는 스토리지 트랜지스터의 게이트 캐패시턴스는 최소가 되어도 되므로 면적 증가를 최소화할 수 있다.As described above, the present invention increases the predetermined area to add one transistor compared to the conventional 3T DRAM cell, but the gate capacitance of the storage transistor used as the cell node may be minimized, thereby minimizing the area increase. have.

아울러, 본 발명에 의하면 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극에 충전 트랜지스터를 연결하여 셀 노드에 전하를 지속적으로 공급하므로써 데이터의 리프레시를 제거하여 반도체 장치의 처리속도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the charge transistor is connected to the gate electrode of the storage transistor to continuously supply electric charges to the cell node, thereby eliminating data refresh, thereby improving the processing speed of the semiconductor device.

여기에서는 본 발명의 특정실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.Although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated herein, those skilled in the art can make modifications and variations. Accordingly, the following claims are to be understood as including all modifications and variations as long as they fall within the true spirit and scope of the present invention.

Claims (6)

하나의 단위셀이 4개의 트랜지스터를 포함하는 반도체 소자로서, 상기 4개의 트랜지스터는 쓰기용 패스 트랜지스터와 스토리지 트랜지스터, 읽기용 패스 트랜지스터, 그리고 충전 트랜지스터로 이루어지고, 상기 쓰기용 패스 트랜지스터는 게이트 전극이 쓰기용 워드 라인에 접속되어 있고, 드레인 전극이 쓰기용 비트 라인에 접속되어 있고, 소오스 전극이 상기 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극과 접속되면서 상기 충전 트랜지스터의 게이트 전극과 충전 트랜지스터의 소오스 전극과도 접속되어 있고, 상기 읽기용 패스 트랜지스터는 게이트 전극이 읽기용 워드 라인에 접속되고, 드레인 전극이 읽기용 비트 라인에 접속되고, 소오스 전극이 스토리지 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되어 있고, 상기 스토리지 트랜지스터는 소오스 전극이 Vss에 접속되어 있고, 상기 충전 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 쓰기용 패스 트랜지스터의 소오스 전극과 상기 스토리지 트랜지스터의 제이트 전극과 접속되면서 충전 트랜지스터의 소오스 전극과도 접속되어 있고, 드레인 전극이 일정한 파워 라인과 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.A semiconductor device in which one unit cell includes four transistors, wherein the four transistors include a write pass transistor, a storage transistor, a read pass transistor, and a charge transistor, and the write pass transistor has a gate electrode written therein. A drain electrode is connected to a writing bit line, a source electrode is connected to a gate electrode of the storage transistor, and is also connected to a gate electrode of the charging transistor and a source electrode of the charging transistor, The read pass transistor has a gate electrode connected to a read word line, a drain electrode connected to a read bit line, a source electrode connected to a drain electrode of the storage transistor, and the storage transistor includes a source electrode connected to Vss. Fold The charge transistor has a gate electrode connected to a source electrode of the write pass transistor and a gate electrode of the storage transistor, and also a source electrode of the charge transistor, and a drain electrode connected to a constant power line. A semiconductor device, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 4개의 트랜지스터는 P형 반도체 기판에 형성된 N모스인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.The semiconductor device according to claim 1, wherein the four transistors are N-MOS formed on a P-type semiconductor substrate. 제1항에 있어서, 상기 충전 트랜지스터의 드레인 전극에 인가되는 전위는 쓰기용 비트 라인에 인가되는 전위보다 충전 트랜지스터의 문턱전압 이상으로 큰 것을 특징으로 하는 반도체 소자.The semiconductor device according to claim 1, wherein the potential applied to the drain electrode of the charging transistor is larger than the threshold voltage of the charging transistor than the potential applied to the write bit line. 반도체 기판의 소정부분에 소자 분리 절연막을 형성하는 단계; 상기 소자 분리 절연막으로 형성된 동일한 액티브 영역에 쓰기용 패스 트랜지스터의 게이트 전극과 충전 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하고, 인접한 소자 분리 절연막으로 형성된 동일한 액티브 영역에 스토리지 트랜지스터의 게이트 전극과 읽기용 패스 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하는 단계; 소오스/드레인 전극을 형성하는 단계; 층간 절연막을 형성하고, 예정된 영역에 콘택을 형성하여 배선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.Forming a device isolation insulating film on a predetermined portion of the semiconductor substrate; The gate electrode of the write pass transistor and the gate electrode of the charging transistor are formed in the same active region formed of the device isolation insulating film, and the gate electrode of the storage transistor and the gate electrode of the read pass transistor are formed in the same active region formed of the adjacent device isolation insulating film. Forming a; Forming a source / drain electrode; Forming an interlayer insulating film and forming a contact in a predetermined region to form wiring; 제4항에 있어서, 상기 스토리지 트랜지스터의 드레인 전극과 읽기용 패스 트랜지스터의 소오스 전극은 동일한 영역에서 공유하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 4, wherein the drain electrode of the storage transistor and the source electrode of the read pass transistor are formed to be shared in the same region. 제4항에 있어서, 상기 쓰기용 패스 트랜지스터의 소오스 전극과 충전 트랜지스터의 게이트 전극상에 형성되는 콘택은 하나의 콘택으로 공유하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 4, wherein the contacts formed on the source electrode of the write pass transistor and the gate electrode of the charging transistor are formed to be shared as one contact.
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