JPH02260462A - Thin-film memory element - Google Patents
Thin-film memory elementInfo
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- JPH02260462A JPH02260462A JP1078390A JP7839089A JPH02260462A JP H02260462 A JPH02260462 A JP H02260462A JP 1078390 A JP1078390 A JP 1078390A JP 7839089 A JP7839089 A JP 7839089A JP H02260462 A JPH02260462 A JP H02260462A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電気的に書込み/読出し/消去可能な薄膜メ
モリ素子に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to electrically writable/readable/erasable thin film memory elements.
最近、電気的に書込み/読出し/消去可能なメモリ素子
として、薄膜トランジスタを利用した薄膜メモリ素子が
開発されている。Recently, thin film memory devices using thin film transistors have been developed as electrically writable/readable/erasable memory devices.
第5図は従来の薄膜メモリ素子を示したもので、ここで
は逆スタガー型の薄膜トランジスタを利用したものを示
している。この薄膜メモリ素子は、ガラス等からなる絶
縁基板l上にメモリ効果をもつ逆スタガー型薄膜トラン
ジスタを形成したもので、この逆スタガー型薄膜トラン
ジスタは、上記絶縁基板1上に形成されたゲート電極2
と、このゲート電極2の上に基板1のほぼ全面にわたっ
て形成された5IN(窒化シリコン)からなるゲート絶
縁膜3と、このゲート絶縁JII3の上に前記ゲート電
極2と対向させて形成されたi IM a −S l(
アモルファス・シリコン)からなる半導体層4と、この
半導体層4の上にn型a−81層5を介して形成された
ソース電極6およびドレイン電極7とからなっている。FIG. 5 shows a conventional thin film memory element, in which an inverted staggered thin film transistor is used. This thin film memory element has an inverted staggered thin film transistor having a memory effect formed on an insulating substrate l made of glass or the like.
A gate insulating film 3 made of 5IN (silicon nitride) is formed on the gate electrode 2 over almost the entire surface of the substrate 1, and an i film is formed on the gate insulating JII 3 to face the gate electrode 2. IM a-S l(
The semiconductor layer 4 is made of amorphous silicon (amorphous silicon), and a source electrode 6 and a drain electrode 7 are formed on the semiconductor layer 4 via an n-type A-81 layer 5.
なお、上記ゲート電極2とソース、ドレイン電極6,7
はそれぞれ因示しない配線につながっている。そして、
前記ゲート絶縁膜3は、上記薄膜トランジスタにメモリ
効果をもたせるために、電荷蓄積機能をもつ絶縁膜とさ
れており、このゲート絶縁11I3は、メモリ効果をも
たない通常の薄膜トランジスタのゲート絶縁膜(シリコ
ン原子Slと窒素原子Nとの組成比St/Nを化学量論
比[SI /N−0゜75]に近くした電荷蓄積機能を
もたないSiN膜)よりもSlの量を大きくしたSI
NM (Si /N−0,85〜1.15のSiN膜)
からなっている。Note that the gate electrode 2 and the source and drain electrodes 6 and 7
are connected to unspecified wiring. and,
The gate insulating film 3 is an insulating film having a charge storage function in order to provide a memory effect to the thin film transistor. The composition ratio St/N of Sl atoms and nitrogen atoms N is close to the stoichiometric ratio [SI /N - 0°75].
NM (SiN film of Si/N-0.85 to 1.15)
It consists of
この薄膜メモリ素子は、そのゲート電圧−ドレイン電流
(ソース・ドレイン間に流れる電流)特性にシステリシ
ス性があり、本気的に書込み/読出12./消去が可能
なメモリ効果をもっている。This thin film memory element has systeresis in its gate voltage-drain current (current flowing between the source and drain) characteristics, making it difficult to read/write seriously. / Has a memory effect that can be erased.
しかしながら、上記従来の薄膜メモリ素子は、そのゲー
・ト絶縁膜3をSi/N=0.85〜1.15のSiN
膜で形成したものであるため、ゲート電極2とソース、
ドレイン電極6.7間のリーク電流が大きく、またメー
モリ特性も悪いという問題をもっていた。However, in the conventional thin film memory element described above, the gate insulating film 3 is made of SiN with Si/N=0.85 to 1.15.
Since it is formed of a film, the gate electrode 2, the source,
There were problems in that the leakage current between the drain electrodes 6 and 7 was large and the memory characteristics were also poor.
これは、Sl /N−0,85〜1.15のSiN膜は
、Sl/Nの比が化学量論比(Sl /N−0,75)
のSiN膜に比べて電気抵抗が低いためであり、したが
って上記従来の薄膜メ壬り素子では、ゲ〜・ト電極2と
ソース、ドレイン電極6.7間に大きなリーク電流が流
れる1−1、また、半導体層4側から注入されてゲート
絶縁膜(SI Nfi) 3にトラップされた電荷がゲ
ート電極2側に放出されてしまうために、ヒステリシス
幅が小さくて、十分なメモリ特性を得ることができなか
った。This means that the SiN film with Sl/N-0.85 to 1.15 has a Sl/N ratio of stoichiometric ratio (Sl/N-0.75).
This is because the electrical resistance is lower than that of the SiN film, and therefore, in the conventional thin film element described above, a large leakage current flows between the gate electrode 2 and the source and drain electrodes 6 and 7. Furthermore, since charges injected from the semiconductor layer 4 side and trapped in the gate insulating film (SI Nfi) 3 are released to the gate electrode 2 side, the hysteresis width is small and sufficient memory characteristics cannot be obtained. could not.
本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
あって、その目的とするところは、ゲート電極とソース
、ドレイン電極間のリークrtS流を小さくするととも
に、ヒステリシス幅を大きくしてメモリ特性を向上させ
た薄膜メモリ素子を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to reduce the leakage rtS current between the gate electrode and the source and drain electrodes, and to increase the hysteresis width to improve the memory characteristics. An object of the present invention is to provide a thin film memory element with improved performance.
本発明の薄膜メモリ素子は、ゲート電極とゲート絶縁膜
と半導体層とソースおよびドレイン電極とを積層してな
り、かつ前記ゲート絶縁膜は二層膜とするとともに、そ
のゲート電極側の絶縁膜を電荷#i積機能をもたない非
メモリ絶縁膜とし、半導体層側の絶縁膜を電荷蓄積機能
をもつメモリ絶縁膜としたものである。The thin film memory element of the present invention is formed by laminating a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source and a drain electrode, and the gate insulating film is a two-layer film, and the insulating film on the gate electrode side is The non-memory insulating film does not have a charge #i product function, and the insulating film on the semiconductor layer side is a memory insulating film having a charge storage function.
上記非メモリ絶縁膜はメモリ絶縁膜よりも厚膜とするの
が望ましい。It is desirable that the non-memory insulating film is thicker than the memory insulating film.
すなわち、本発明の薄膜メモリ素子は、そのゲート絶縁
膜を上記のような二層膜とすることによって、電荷蓄積
機能をもつメモリ絶縁膜とゲート電極との1u1に、電
荷蓄積機能をもたない高抵抗の非メモリ絶縁膜を介在さ
せたものであり、この薄膜メモリ素子によれば、ゲート
電極とソース、ドレイン電極間のリーク電流を小さくす
ることができるし、また前記メモリ絶縁膜にトラップさ
れた電荷のゲート電極側への放出を上記非メモリ絶縁膜
によって防ぐことができるから、ヒステリシス幅を大き
くしてメモリ特性を向上させることができる。That is, in the thin film memory element of the present invention, the gate insulating film is a two-layer film as described above, so that the 1u1 between the memory insulating film and the gate electrode, which has a charge storage function, does not have a charge storage function. A high-resistance non-memory insulating film is interposed, and this thin film memory element can reduce leakage current between the gate electrode and the source and drain electrodes, and also prevents leakage current from being trapped in the memory insulating film. Since the non-memory insulating film can prevent discharge of accumulated charges toward the gate electrode, the hysteresis width can be increased and memory characteristics can be improved.
また、この薄膜メモリ素子において、上記非メモリ絶縁
膜をメモリ絶縁膜よりも厚膜とすれば、リーク′Rs′
aをより小さ(するとともに、ビステリシス幅をより大
きくすることができる。In addition, in this thin film memory element, if the non-memory insulating film is made thicker than the memory insulating film, leakage 'Rs'
a can be made smaller (and the bisteresis width can be made larger).
以下、本発明の一実施例を第1図〜第3図を参照して説
明する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
第1図は本実施例の薄膜メモリ素子の断面を示したもの
で、ここでは逆スタガー型の薄膜トランジスタを利用し
た薄膜メモリ素子を示している。FIG. 1 shows a cross section of the thin film memory element of this embodiment, and here shows a thin film memory element using an inverted stagger type thin film transistor.
この薄膜メモリ素子は、ガラス等からなる絶縁基板11
上にメモリ効果をもつ逆スタガー型薄膜トランジスタを
形成したもので、この逆スタガー型薄膜トランジスタは
、上記絶縁基板ll上に形成されたゲート電極12と、
このゲート電極12の上に基板11のほぼ全面にわたっ
て形成されたSINからなるゲート絶縁膜13と、この
ゲート絶縁膜13の上に前記ゲート電極12と対向させ
て形成された1型a−3tからなる半導体層14と、こ
の半導体層14の上にn型a−8I層15を介して形成
されたソース電極16およびドレイン電極17とからな
っている。なお、上記ゲート電極12とソース、ドレイ
ン電極16.17はそれぞれ図示しない配線につながっ
ている0そして1前記ゲート絶縁813は、ゲート電極
12側盛こ電荷蓄積機能をもたない非メモリ絶縁膜(シ
リコン原子Stと窒素原子Nとの組成比S1/Nを化学
量論比ES量/N−0,751に近くしたSiN膜)1
3aを形成し、半導体層14側に電荷蓄積機能をもつメ
モリ絶縁膜(S1/N−0,85〜1.15のSiN膜
)13bを形成した二層膜とされており、また上記非メ
モリ絶縁膜13aの膜厚は2000人、上記メモリ絶縁
膜13bの膜厚は100人とされている。This thin film memory element has an insulating substrate 11 made of glass or the like.
An inverted staggered thin film transistor having a memory effect is formed on the inverted staggered thin film transistor.
A gate insulating film 13 made of SIN is formed on the gate electrode 12 over almost the entire surface of the substrate 11, and a type 1 a-3t is formed on the gate insulating film 13 to face the gate electrode 12. A source electrode 16 and a drain electrode 17 are formed on the semiconductor layer 14 via an n-type a-8I layer 15. Note that the gate electrode 12 and the source and drain electrodes 16 and 17 are connected to wiring (not shown), respectively. SiN film in which the composition ratio S1/N of silicon atoms St and nitrogen atoms N is close to the stoichiometric ratio ES amount/N-0,751) 1
3a, and a memory insulating film (SiN film with S1/N-0, 85 to 1.15) 13b having a charge storage function on the semiconductor layer 14 side. The thickness of the insulating film 13a is 2000, and the thickness of the memory insulating film 13b is 100.
この薄膜メモリ素子は次のようにして製造することがで
きる。まず、前記絶縁基板11の上にCr (クロム
)等の金属膜を1000人の厚さに膜付けし、これをバ
ターニングしてゲート電極12を形成する。次に、その
上に基板11の全面にわたって、非メモリ絶縁膜13a
とメモリ絶縁膜13bを順次上記膜厚に堆積させ、さら
にその上にl型a−8l半導体層14とn型a−51層
15を順次堆積させる。なお、上記i型a−81半導体
層14は1500人に厚さに形成し、nWla−81層
15は250人の厚さに形成する。上記非メモリ絶al
l!13aからn型a−Si層15までの堆積は、プラ
ズマCVD法により連続して行なう。すなわち、非メモ
リ絶縁膜13aの堆積は、その主成分ガスである5IH
4とNH3の流量比を、基板11上に堆積する5INI
IIのSl/Nの値が化学量論比(Sl /N−0,7
5)に近くなるように選んで行ない、メモリ絶縁膜13
bの堆積は、上記5IH4とNH,の流量比を、堆積す
るSiN膜のSL/Hの値が(Sl /N−0,85〜
1.15)になるように選んで行なう。また、上記i型
a−S1半導体層14は、主成分ガスを5IH4に切換
えて堆積させ、nWa−Si層15は上記SiH4にn
’J1不順物ガスであるPH3を所定の流量比で混入し
て堆積させる。次に、上記n型a−S1層15の上にC
「等の金属膜をスパッタリング法等によって500人の
厚さに堆積させ、この金属膜を1<ターニングしてソー
ス、ドレイン電極16.17を形成するとともに、その
下の上記n型a−31層15をソース、ドレイン電極1
6.17の下の部分を除いて除去し、さらにi 111
a −S 1半導体層14を素子形状にバターニングし
て薄膜メモリ素子を完成する。This thin film memory element can be manufactured as follows. First, a metal film such as Cr (chromium) is deposited on the insulating substrate 11 to a thickness of 1000 mm, and the gate electrode 12 is formed by patterning. Next, a non-memory insulating film 13a is formed over the entire surface of the substrate 11.
and memory insulating film 13b are sequentially deposited to the above-mentioned thickness, and furthermore, an L-type A-8L semiconductor layer 14 and an N-type A-51 layer 15 are sequentially deposited thereon. The i-type A-81 semiconductor layer 14 is formed to a thickness of 1500 nm, and the nWla-81 layer 15 is formed to a thickness of 250 nm. The above non-memory
l! Deposition from layer 13a to n-type a-Si layer 15 is performed continuously by plasma CVD. That is, the deposition of the non-memory insulating film 13a is performed using 5IH, which is the main component gas.
The flow rate ratio of 4 and NH3 is 5INI to be deposited on the substrate 11.
The value of Sl/N of II is the stoichiometric ratio (Sl/N-0,7
5), and the memory insulating film 13 is
For the deposition of b, the flow rate ratio of 5IH4 and NH is adjusted so that the value of SL/H of the deposited SiN film is (Sl/N-0,85~
1.15). Further, the i-type a-S1 semiconductor layer 14 is deposited by switching the main component gas to 5IH4, and the nWa-Si layer 15 is deposited by switching the main component gas to 5IH4.
'PH3, which is a J1 impurity gas, is mixed and deposited at a predetermined flow rate ratio. Next, on the n-type a-S1 layer 15,
A metal film of 500 nm is deposited by a sputtering method or the like, and this metal film is turned by 1 to form source and drain electrodes 16 and 17, and the n-type a-31 layer below. 15 as source and drain electrodes 1
6. Remove all but the bottom part of 17, and then i 111
The a-S1 semiconductor layer 14 is patterned into a device shape to complete a thin film memory device.
しかして、上記薄膜メモリ素子においては、そのゲート
絶縁膜13を上記のような二層膜としているから、ゲー
ト電極12とソース、ドレイン電極16.17間のリー
ク電流を小さ(するとともに、ヒステリシス幅を大きく
してメモリ特性を向上させることができる。In the thin film memory element described above, since the gate insulating film 13 is a two-layer film as described above, the leakage current between the gate electrode 12 and the source and drain electrodes 16 and 17 can be reduced (and the hysteresis width can be reduced). can be increased to improve memory characteristics.
すなわち、上記薄膜メモリ素子は、そのゲート絶縁膜1
3を上記のような二層膜とすることによって、電荷蓄積
機能をもつメモリ絶縁膜13bとゲート電極12との間
に、電荷蓄積機能をもたない非メモリ絶縁膜13aを介
在させたものであり、電荷蓄積機能をもたない非メモリ
絶縁膜(St/Nの値が化学量論比[51/N−0,7
51に近い5iNl!>13aの電気抵抗は高いから、
この薄膜メモリ素子によれば、ゲー:・電極12とソー
ス、ドレイン電極16.17間のリーク電流を小さくす
るこδができる。また、上記薄膜メモリ素子によれば、
メモリ絶縁膜13bにトラップされた電荷のゲート電極
12側への放出を上記非メモリ絶縁膜13aによって防
ぐことができるから、ヒステリシス幅を大きくしてメモ
リ特性を向上させることができる。That is, the thin film memory element has its gate insulating film 1
By making 3 a two-layer film as described above, a non-memory insulating film 13a having no charge storage function is interposed between the memory insulation film 13b having a charge storage function and the gate electrode 12. non-memory insulating film that does not have a charge storage function (St/N value is stoichiometric ratio [51/N-0,7
5iNl close to 51! >13a has high electrical resistance, so
According to this thin film memory element, it is possible to reduce the leakage current between the gate electrode 12 and the source and drain electrodes 16 and 17. Furthermore, according to the thin film memory element,
Since the non-memory insulating film 13a can prevent charges trapped in the memory insulating film 13b from being released toward the gate electrode 12, the hysteresis width can be increased and memory characteristics can be improved.
なお、薄膜メモリ素子は、半導体層14側から注入され
る電荷をゲート絶縁膜13の半導体層14との界面また
はゲート絶縁膜13中にトラップするものであるから、
ゲート絶縁膜13を上記のような二層膜としても、半導
体層14との界面に電荷蓄積機能をもつメモリ絶縁膜1
3bがありさえすれば、メモリ作用(ヒステリシス性)
をもつ・
また、上記薄膜メモリ素子では□、上記非メモリ絶縁膜
13aをメモリ絶縁膜i3bよりも厚膜としているから
、リーク電流をより小さくするとともに、ヒステリシス
幅をより大きくすることができる。Note that the thin film memory element traps charges injected from the semiconductor layer 14 side at the interface of the gate insulating film 13 with the semiconductor layer 14 or in the gate insulating film 13.
Even if the gate insulating film 13 is a two-layer film as described above, the memory insulating film 1 has a charge storage function at the interface with the semiconductor layer 14.
As long as 3b exists, memory effect (hysteresis)
Further, in the thin film memory element, since the non-memory insulating film 13a is made thicker than the memory insulating film i3b, the leakage current can be made smaller and the hysteresis width can be made larger.
すなわち、第2図および第3図は、ゲート絶縁膜13の
総厚を一定とし、このゲート絶n膜13中のメモリ絶縁
M13bの膜厚比を変えてリーク電流およびヒステリシ
ス幅を調べた結果を示したもので、非メモリ絶縁111
3 aの膜厚比が0%のゲート絶縁膜(メモリ絶縁M1
3bだけのゲート絶縁膜)をもつ薄膜メモリ素子では、
リーク電流が太き(、またヒステリシス幅は小さいが、
非メモリ絶縁$ 13 aの膜厚比を大きくして行くと
、リーク′RX流は第2図に示すように小さくなり、ま
たヒステリシス幅は第3図に示すように大きくなる。な
お、非メモリ絶縁膜13aの膜厚比を100%にすると
、ヒステリシス幅はほとんど0になる。したがって、上
記薄膜メモリ素子のように、上記非メモリ絶縁$ 13
aをメモリ絶縁膜13bよりも厚膜とすれば、リーク
電流はより小さくシ、ヒステリシス幅はより大きくする
ことができ、例えば上記実施例のように、非メモリ絶縁
膜13aの膜厚を2000人、メモリ絶縁膜13bの膜
厚を100人とすれば、リーク電流がほとんどなく、ヒ
ステリシス幅は十分大きな薄膜メモリ素子を得ることが
できる。That is, FIGS. 2 and 3 show the results of examining leakage current and hysteresis width by keeping the total thickness of the gate insulating film 13 constant and changing the film thickness ratio of the memory insulating layer M13b in the gate insulating film 13. As shown, non-memory isolation 111
3 Gate insulating film with a film thickness ratio of 0% (memory insulating M1
In a thin film memory element with a gate insulating film of only 3b,
Although the leakage current is large (and the hysteresis width is small,
As the film thickness ratio of the non-memory insulation $13a is increased, the leak 'RX flow becomes smaller as shown in FIG. 2, and the hysteresis width becomes larger as shown in FIG. 3. Note that when the film thickness ratio of the non-memory insulating film 13a is set to 100%, the hysteresis width becomes almost 0. Therefore, like the thin film memory element, the non-memory insulation $13
If a is made thicker than the memory insulating film 13b, the leakage current can be reduced and the hysteresis width can be made larger. If the thickness of the memory insulating film 13b is 100, it is possible to obtain a thin film memory element with almost no leakage current and a sufficiently large hysteresis width.
第4図は本発明の他の実施例を示したもので、この実施
例の薄膜メモリ素子は、上記実施例の薄膜メモリ素子に
、読出し用の第2のゲート電極18を付加したものであ
り、この第2のゲー ト電極18は、半導体層14およ
びソース、ドレイン電極16.17の上に、電荷#を植
機能をもたない絶縁膜(Si/Nの値が化学量論比[S
i /N−0,75]に近いSIN膜)19を介し、て
形成されている。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, and the thin film memory element of this embodiment is obtained by adding a second gate electrode 18 for reading to the thin film memory element of the above embodiment. , this second gate electrode 18 is an insulating film (Si/N value is stoichiometric ratio [S
i/N-0,75] via a SIN film) 19.
この薄膜メモリ素子は、書込みおよび消去は本来のゲー
ト電極12にゲート電圧を印加して行ない、読出しは第
2のゲート′I8極18にゲート電圧を印加して行なう
ようにしたもので、この薄膜メモリ素子は、上記実施例
の薄膜メモリ素子がもつ効果に加えて、読出しを繰返し
ても常に安定した読出しを行なえるという利点をもって
いる。In this thin film memory element, writing and erasing are performed by applying a gate voltage to the original gate electrode 12, and reading is performed by applying a gate voltage to the second gate'I8 pole 18. In addition to the effects of the thin film memory element of the above-described embodiment, the memory element has the advantage that even if reading is repeated, stable reading can be performed at all times.
なお、上記実施例では、逆スタガー型薄膜トランジスタ
を利用した薄膜メモリ素子について説明したが、本発明
は、スタガー型、逆スタガ−型、コブラナー型のいずれ
の薄、膜トランジスタを利用する薄膜メモリ素子にも適
用できることはもちろんである。In the above embodiments, a thin film memory element using an inverted stagger type thin film transistor was explained, but the present invention is applicable to a thin film memory element using any of stagger type, inverted stagger type, and Cobranar type thin film transistors. Of course, it can also be applied.
本発明の薄膜メモリ素子は、ゲート電極とゲー・ト絶縁
膜と半導体層とソースおよびドレイン電極とを積層して
なり、かつ前記ゲート絶縁膜は二層膜とするとともに、
そのゲート電極側の絶縁膜をt!i荷蓄積機能をもたな
い非メモリ絶縁膜とし、半導体層側の絶縁11%−G電
荷蓄積機能をもつメモリ絶縁膜としたものであるから、
ゲー ト電極とソース。The thin film memory element of the present invention is formed by laminating a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, and a source and drain electrode, and the gate insulating film is a two-layer film, and
The insulating film on the gate electrode side is t! Since it is a non-memory insulating film that does not have an i charge storage function, and a memory insulating film that has an insulation 11%-G charge storage function on the semiconductor layer side,
Gate electrode and source.
ドレイン電極間のリークm流を小さくすることができる
し、また前記メモリ絶縁膜にトラップされた′PIi荷
のゲート電極側への放出を上記非メモリ絶縁膜によって
防ぐことができるから、ヒステリシス幅を大きくしてメ
モリ特性を向上させることができる。The leakage current between the drain electrodes can be reduced, and the non-memory insulating film can prevent the PIi charge trapped in the memory insulating film from being released toward the gate electrode, so the hysteresis width can be reduced. The memory characteristics can be improved by increasing the size.
また、この薄膜メモリ素子において、上記非メモリ絶縁
膜をメモリ絶縁膜よりも厚膜とすれば、リーク電流をよ
り小さくするとともに、ヒステリシス幅をより大きくす
ることができる。Furthermore, in this thin film memory element, if the non-memory insulating film is made thicker than the memory insulating film, the leakage current can be made smaller and the hysteresis width can be made larger.
第1図は本発明の一実施例を示す薄膜メモリ素子の断面
図、第2図および第3図はゲート絶縁膜中の非メモリ絶
縁膜の膜厚比とリーク電流およびヒステリシス幅との関
係を示す図、第4図は本発明の他の実施例を示す薄膜メ
モリ素子の断面図、第5図は従来の薄膜メモリ素子の断
面図である。
11・・・絶縁基板、12・・・ゲート電極、13・・
・ゲート絶縁膜、]、 3 a・・・非メモリ絶縁膜、
13b・・・メモリ絶縁膜、14・・・半導体層、16
・・・ソース電極、17・・・ドレイン電極、18・・
・読出し用第2ゲー・ト電極。FIG. 1 is a cross-sectional view of a thin film memory element showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show the relationship between the thickness ratio of the non-memory insulating film in the gate insulating film, leakage current, and hysteresis width. FIG. 4 is a sectional view of a thin film memory device showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view of a conventional thin film memory device. 11... Insulating substrate, 12... Gate electrode, 13...
・Gate insulating film, ], 3 a... Non-memory insulating film,
13b...Memory insulating film, 14...Semiconductor layer, 16
...Source electrode, 17...Drain electrode, 18...
・Second gate electrode for reading.
Claims (2)
素子において、ゲート電極とゲート絶縁膜と半導体層と
ソースおよびドレイン電極とを積層してなり、かつ前記
ゲート絶縁膜は二層膜とするとともに、そのゲート電極
側の絶縁膜を電荷蓄積機能をもたない非メモリ絶縁膜と
し、半導体層側の絶縁膜を電荷蓄積機能をもつメモリ絶
縁膜としたことを特徴とする薄膜メモリ素子。(1) A thin film memory element that can be electrically written/read/erased, which is formed by laminating a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, and source and drain electrodes, and the gate insulating film is a two-layer film. Also, a thin film memory element characterized in that the insulating film on the gate electrode side is a non-memory insulating film that does not have a charge storage function, and the insulating film on the semiconductor layer side is a memory insulating film that has a charge storage function.
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜メモリ素子。(2) The thin film memory element according to claim 1, wherein the non-memory insulating film is thicker than the memory insulating film.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078390A JPH02260462A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Thin-film memory element |
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| JP1078390A JPH02260462A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Thin-film memory element |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-03-31 JP JP1078390A patent/JPH02260462A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326989A (en) * | 1991-12-04 | 1994-07-05 | Mistubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having thin film transistor and method of manufacturing the same |
| US5541126A (en) * | 1991-12-04 | 1996-07-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making semiconductor device having thin film transistor |
| US5670390A (en) * | 1991-12-04 | 1997-09-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making semiconductor device having thin film transistor |
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