JPH045271B2 - - Google Patents
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- JPH045271B2 JPH045271B2 JP58004163A JP416383A JPH045271B2 JP H045271 B2 JPH045271 B2 JP H045271B2 JP 58004163 A JP58004163 A JP 58004163A JP 416383 A JP416383 A JP 416383A JP H045271 B2 JPH045271 B2 JP H045271B2
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- mos transistor
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
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- Static Random-Access Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体メモリ集積回路装置に係り、
特に、メモリ・セルを高集積化するのに好適な
MOSトランジスタを使用した半導体メモリ集積
回路装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a semiconductor memory integrated circuit device,
In particular, it is suitable for increasing the density of memory cells.
The present invention relates to a semiconductor memory integrated circuit device using MOS transistors.
一般に、MOS型メモリは、ダイナミツク形メ
モリとスタテイツク形メモリの2種類に分けられ
る。この中で、スタテイツク形メモリの大部分
は、2安定形フリツプ・フロツプをメモリ・セル
として使用している。このスタテイツク形メモリ
の特徴は、ダイナミツク形メモリに必要なメモ
リ・セルのリフレツシユ動作が無く、アクセス時
間と動作サイクル時間が同等で、高速動作が可能
な点にある。しかし、一方では、メモリ・セル
は、2個の駆動MOSトランジスタと2個の転送
MOSトランジスタ、かつ、情報保持電流を供給
する2個の負荷素子を必要とし、フリツプ・フロ
ツプ回路を構成しなければならない。従つて、そ
れらの素子の接続では、必ずしも多結晶シリコン
と拡散層の接続が必要となり、メモリ・セルの占
有面積が大きくなるという欠点があつた。また、
メモリ・セル面積を単に小型化しては、データの
蓄積容量も同様に小さくなり、α線によるソフ
ト・エラー耐性が悪くなるという欠点もあつた。
Generally, MOS type memory is divided into two types: dynamic type memory and static type memory. Among these, most static type memories use bistable flip-flops as memory cells. This static type memory is characterized by the fact that it does not require the memory cell refresh operation required for a dynamic type memory, has the same access time and operation cycle time, and is capable of high-speed operation. However, on the other hand, the memory cell has two drive MOS transistors and two transfer MOS transistors.
It requires a MOS transistor and two load elements that supply information retention current, and a flip-flop circuit must be configured. Therefore, connection of these elements necessarily requires connection between polycrystalline silicon and a diffusion layer, which has the drawback of increasing the area occupied by the memory cell. Also,
Simply reducing the memory cell area had the disadvantage that the data storage capacity would also become smaller and the resistance to soft errors caused by alpha rays would deteriorate.
一方、特開昭57−53972号公報ではスタテイツ
ク半導体メモリセルを構成する2個の駆動MOS
トランジスタのうち、一方の駆動MOSトランジ
スタを半導体基板表面に形成し、他方の駆動
MOSトランジスタをこの一方の駆動MOSトラン
ジスタの多結晶シリコンゲートに形成することに
より、2個の駆動MOSトランジスタを上下に積
層して、メモリセルの所要面積を低減することが
提案されている。 On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-open No. 57-53972, two drive MOS transistors constituting a static semiconductor memory cell are
Among the transistors, one drive MOS transistor is formed on the surface of the semiconductor substrate, and the other drive MOS transistor is formed on the surface of the semiconductor substrate.
It has been proposed to stack the two drive MOS transistors one above the other by forming the MOS transistor on the polycrystalline silicon gate of one of the drive MOS transistors, thereby reducing the required area of the memory cell.
しかしながら、本願発明者等の検討により、こ
の特開昭57−53972号公報に開示されたメモリセ
ルでは、2個の駆動MOSトランジスタのゲート
絶縁膜が互いに異なる製造工程で形成されるなど
の理由によつて、2個の駆動MOSトランジスタ
のしきい値電圧が異なりやすく、メモリセルとし
てのスタテイツクフリツプフロツプの電気的対称
性が取りにくいと言う欠点を有することが明らか
とされた。 However, in the memory cell disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-53972, the inventors of the present application discovered that the gate insulating films of the two drive MOS transistors are formed in different manufacturing processes. Therefore, it has been found that the two driving MOS transistors tend to have different threshold voltages, and it is difficult to maintain electrical symmetry in the static flip-flop as a memory cell.
[発明の目的]
従つて、本発明の目的は、占有面積が低減され
ると共に、電気的対称性が良好なスタテイツク型
メモリセルを提供することにある。[Object of the Invention] Accordingly, an object of the present invention is to provide a static memory cell that occupies a reduced area and has good electrical symmetry.
[発明の概要]
本願で開示される発明のうち、代表的なものの
概要は下記の通りである。[Summary of the Invention] Among the inventions disclosed in this application, an outline of typical inventions is as follows.
すなわち、少なくとも二つの駆動MOSトラン
ジスタ3,4と二つの転送MOSトランジスタ1,
2とを含む2安定形フリツプ・フロツプ型メモリ
セルにおいて、
該二つの駆動MOSトランジスタ3,4をシリ
コン基板206に形成し、該シリコン基板206
上の絶縁膜205上に形成したシリコン層204
で該二つの転送MOSトランジスタ1,2を形成
することによつて該一方の転送MOSトランジス
タ1のソース領域またはドレイン領域の少なくと
も一方として動作するメモリ・セル第1蓄積ノー
ド領域と上記メモリ・セル中の一方の駆動MOS
トランジスタ4のゲート電極とを上記絶縁膜上に
形成した上記シリコン層の第1の単一の領域10
1で構成し、該第1の単一の領域101を上記メ
モリ・セル中の他方の駆動MOSトランジスタ3
のドレイン領域と第1の接続部を介して接続し、
該他方の転送MOSトランジスタ2のソース領域
またはドレイン領域の少なくとも一方として動作
するメモリ・セル蓄積第2ノード領域と上記メモ
リ・セル中の上記他方の駆動MOSトランジスタ
3のゲート電極とを上記絶縁膜上に形成した上記
シリコン層の第2の単一の領域102で構成し、
該第2の単一の領域102を上記メモリ・セル中
の上記一方の駆動MOSトランジスタ4のドレイ
ン領域と第2の接続部を介して接続したことを特
徴とする。 That is, at least two drive MOS transistors 3, 4 and two transfer MOS transistors 1,
In a bistable flip-flop type memory cell including 2, the two driving MOS transistors 3 and 4 are formed on a silicon substrate 206, and the silicon substrate 206
Silicon layer 204 formed on upper insulating film 205
By forming the two transfer MOS transistors 1 and 2 in the memory cell, the first storage node region of the memory cell operates as at least one of the source region or the drain region of the one transfer MOS transistor 1; One drive MOS
a first single region 10 of the silicon layer in which a gate electrode of the transistor 4 is formed on the insulating film;
1, and the first single region 101 is connected to the other drive MOS transistor 3 in the memory cell.
connected to the drain region of through the first connection part,
The memory cell storage second node region which operates as at least one of the source region and the drain region of the other transfer MOS transistor 2 and the gate electrode of the other drive MOS transistor 3 in the memory cell are connected on the insulating film. a second single region 102 of said silicon layer formed in
It is characterized in that the second single region 102 is connected to the drain region of one of the drive MOS transistors 4 in the memory cell via a second connection portion.
従来は、一般的にメモリ・セルの2個の蓄積ノ
ード領域はP型基板中の2個のN型不純物層で構
成され、一方2個の駆動MOSトランジスタのゲ
ート電極はゲート絶縁膜上に形成された多結晶シ
リコン層で構成され、このメモリ・セル蓄積ノー
ド領域として動作するN型不純物層と駆動MOS
トランジスタのゲート電極として動作する多結晶
シリコン層とを接続するための接続部が2個必要
であり、またさらに1個の転送MOSトランジス
タのソース領域またはドレイン領域の少なくとも
一方として動作するN型不純物層に3個目の接続
部が必要であるため、メモリ・セル面積の低減に
は限界があつた。 Conventionally, the two storage node regions of a memory cell are generally composed of two N-type impurity layers in a P-type substrate, while the gate electrodes of the two drive MOS transistors are formed on a gate insulating film. The N-type impurity layer, which operates as a memory cell storage node region, and the drive MOS
Two connection parts are required to connect the polycrystalline silicon layer that acts as the gate electrode of the transistor, and an N-type impurity layer that acts as at least one of the source region or the drain region of one transfer MOS transistor. Since a third connection is required, there is a limit to the reduction in memory cell area.
本発明によれば、転送MOSトランジスタのソ
ース領域またはドレイン領域の少なくとも一方で
あるメモリ・セル蓄積ノード領域と駆動MOSト
ランジスタのゲート電極とが絶縁膜上に形成した
シリコン層の単一の領域で形成されているので、
従来提供とされた3個の接続部が2個で十分とな
りメモリ・セル面積の低減が可能となる。 According to the present invention, the memory cell storage node region, which is at least one of the source region and the drain region of the transfer MOS transistor, and the gate electrode of the drive MOS transistor are formed in a single region of a silicon layer formed on an insulating film. Since it has been
Two connections are sufficient instead of the three connections conventionally provided, making it possible to reduce the memory cell area.
〔発明の実施例〕
以下、本発明の第1の実施例を第1図及び第2
図により説明する。第1図において、1及び2は
上層の多結晶シリコン層を基板とする第1導電型
MOSトランジスタであり、転送MOSトランジス
タを示す。又、3及び4は下層のシリコン基板に
形成した第1導電型MOSトランジスタであり、
駆動MOSトランジスタを示す。更に、5及び6
に負荷抵抗、7及び8に一対の相補的データ線
D,、9にワード線W、及びメモリ・セルの電
源線をVccで示す。[Embodiments of the Invention] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
This will be explained using figures. In FIG. 1, 1 and 2 are first conductivity types whose substrate is the upper polycrystalline silicon layer.
This is a MOS transistor and indicates a transfer MOS transistor. Further, 3 and 4 are first conductivity type MOS transistors formed on the lower silicon substrate,
The drive MOS transistor is shown. Furthermore, 5 and 6
A load resistor is shown at , a pair of complementary data lines D at 7 and 8, a word line W at 9, and a power supply line for the memory cell are shown at Vcc .
又、第2図は第1の実施例の一部断面図を示す
もので、図面における各々の番号は、第1図と同
一物を示す。従つて、第2図における1は転送
MOSトランジスタの断面、4は駆動MOSトラン
ジスタの断面であり、これらのゲート電極部の断
面図を示す。更に、7はデータ線Dであり、かつ
1のドレイン領域を示す。又、101は蓄積ノー
ドでかつ1つのソース領域及び4のゲート電極で
ある。実施例の製造工程の概略を以下に述べる。
シリコン基板206上に、素子分離用酸化膜20
5を形成し、次に、駆動MOSトランジスタのゲ
ート酸化膜201を形成する。その後、上部に第
1層目の第2導電型多結晶シリコン層204を積
層する。更に、転送MOSトランジスタ1のゲー
ト酸化膜となる酸化膜203を形成し、その上部
に第2層目の多結晶シリコン202を積層し、ゲ
ート電極9を形成する。続いて、ゲート電極9を
マスクとして、第1導電型の不純物を打込み、ド
レイン電極7およびソース電極101を形成す
る。この結果、転送MOSトランジスタ1のソー
ス電極101は駆動MOSトランジスタのゲート
電極として使用できることになり、従来法の欠点
であつた拡散層とゲート電極との接続部が不要と
なつて、メモリ・セル面積が縮小化される。 Further, FIG. 2 shows a partial sectional view of the first embodiment, and each number in the drawing indicates the same thing as in FIG. 1. Therefore, 1 in Figure 2 is transfer
A cross-section of the MOS transistor, 4 is a cross-section of the drive MOS transistor, and a cross-sectional view of the gate electrode portion thereof is shown. Furthermore, 7 is a data line D and indicates the drain region of 1. Further, 101 is a storage node, one source region, and four gate electrodes. An outline of the manufacturing process of the example will be described below.
An oxide film 20 for element isolation is formed on a silicon substrate 206.
5 is formed, and then a gate oxide film 201 of a driving MOS transistor is formed. Thereafter, a first layer of second conductivity type polycrystalline silicon layer 204 is laminated on top. Further, an oxide film 203 that becomes a gate oxide film of the transfer MOS transistor 1 is formed, and a second layer of polycrystalline silicon 202 is laminated on top of the oxide film 203 to form a gate electrode 9. Next, using the gate electrode 9 as a mask, first conductivity type impurities are implanted to form the drain electrode 7 and the source electrode 101. As a result, the source electrode 101 of the transfer MOS transistor 1 can be used as the gate electrode of the drive MOS transistor, eliminating the need for a connection between the diffusion layer and the gate electrode, which was a drawback of the conventional method, and reducing the memory cell area. is reduced.
次に、上記メモリ・セルの動作について説明す
る。書込み動作は、一対の相補的データ線7,8
に所望の情報“1”又は“0”を設定した後、ワ
ード線9を所定の期間、高電位にして選択する。
その結果、転送MOSトランジスタ1及び2は導
通状態になり、蓄積ノード101及び102は、
各々に“1”、“0”が書込まれる。一方、情報の
保持のため、負荷抵抗5及び6の抵抗値を制御
し、情報が反転しないように、十分な電流を10
1及び102に供給する。さらに、読出し動作
は、書込み同様に、所定のワード線9を選択し、
一対の相補的データ線7及び8に現われる微小電
位差(〜200mV程度)をデータ線に接続された
センス・アンプで増幅し、次段の出力回路へ伝達
する。 Next, the operation of the above memory cell will be explained. A write operation is performed using a pair of complementary data lines 7, 8.
After setting desired information "1" or "0" to the word line 9, the word line 9 is set at a high potential for a predetermined period to select it.
As a result, transfer MOS transistors 1 and 2 become conductive, and storage nodes 101 and 102 become conductive.
“1” and “0” are written to each. On the other hand, in order to retain information, the resistance values of load resistors 5 and 6 are controlled, and sufficient current is applied to the
1 and 102. Furthermore, in the read operation, similarly to the write operation, a predetermined word line 9 is selected,
A minute potential difference (approximately 200 mV) appearing between a pair of complementary data lines 7 and 8 is amplified by a sense amplifier connected to the data lines and transmitted to the next stage output circuit.
又、第3図に同一設計ルールによる、従来方法
のメモリ・セルaと本発明のメモリ・セルbのレ
イアウト図を示す。同図において、太い実線で囲
まれた領域は、シリコン基板上に形成する能動領
域、細い実線はゲート部、一点鎖線は配線金属、
ハツチング部は能動領域とゲート部の接続部を示
す。同図に示すように、本発明のメモリ・セルに
よれば、転送MOSトランジスタを多結晶シリコ
ン層で形成しており、駆動MOSトランジスタの
ゲート電極として使えるため、拡散層と多結晶シ
リコン層との接続部が1ケ所少なくなり、従来方
法に比べ、約30%面積を低減できる。 Further, FIG. 3 shows a layout diagram of a memory cell a of the conventional method and a memory cell b of the present invention based on the same design rule. In the figure, the area surrounded by the thick solid line is the active area formed on the silicon substrate, the thin solid line is the gate part, the dashed line is the wiring metal,
The hatched portion indicates the connection between the active region and the gate portion. As shown in the figure, according to the memory cell of the present invention, the transfer MOS transistor is formed of a polycrystalline silicon layer, and since it can be used as the gate electrode of the drive MOS transistor, the diffusion layer and the polycrystalline silicon layer are There is one less connection point, and the area can be reduced by approximately 30% compared to the conventional method.
なお、本実施例では転送MOSトランジスタに
第1導電型MOSトランジスタを用たが、第2導
電型MOSトランジスタを用いることも可能であ
り、その場合、ワード線9は、低電位で選択され
る。 In this embodiment, a first conductivity type MOS transistor is used as the transfer MOS transistor, but a second conductivity type MOS transistor may also be used. In that case, the word line 9 is selected at a low potential.
又、第1層目の多結晶シリコン204として、
不純物を含まない純粋な多結晶シリコンを使用す
ることも可能である。更に、2層目の多結晶シリ
コンは、金属もしくは金属シリサイド層を用いる
ことも可能である。その場合、メモリ・セルのワ
ード線抵抗を極めて低くできる。このため、ワー
ド線遅延時間を短縮できるという効果があり、ま
た、上記金属ゲートは、プロセスの最終に近い工
程で形成できるため、熱処理工程が少なく金属が
酸化することがない。従つて、製造上の利点が極
めて大きい。 Furthermore, as the first layer of polycrystalline silicon 204,
It is also possible to use pure polycrystalline silicon without impurities. Furthermore, it is also possible to use a metal or metal silicide layer for the second layer of polycrystalline silicon. In that case, the word line resistance of the memory cell can be extremely low. This has the effect of shortening the word line delay time, and since the metal gate can be formed in a step near the end of the process, there are fewer heat treatment steps and the metal is not oxidized. Therefore, manufacturing advantages are extremely large.
第4図に、第2の実施例を示す。この実施例の
メモリ・セルでは、1および2に第1の実施例と
同様、多結晶シリコンを基板とする第1導電型の
転送MOSトランジスタを適用し、かつ、3及び
4の第1導電型の駆動MOSトランジスタと11
及び12の第2導電型の負荷MOSトランジスタ
による相補形フリツプ・フロツプタイプのメモ
リ・セルを構成する。本実施例によつても、第1
の実施例と同様に、拡散層と多結晶シリコン層間
の接続が不要であり、転送MOSトランジスタを
シリコン基板に作る従来方法に比べ、メモリ・セ
ルを縮小できる。さらに、11及び12の第2導
電型の負荷MOSトランジスタは、3及び4の駆
動MOSトランジスタのゲート電極を共用して、
その上部に積層化することが可能となるため、よ
り一層のメモリ・セル面積の縮小化が可能であ
る。 FIG. 4 shows a second embodiment. In the memory cell of this embodiment, first conductivity type transfer MOS transistors having polycrystalline silicon as a substrate are applied to 1 and 2 as in the first embodiment, and 3 and 4 have first conductivity type transfer MOS transistors. drive MOS transistor and 11
and 12 load MOS transistors of the second conductivity type constitute a complementary flip-flop type memory cell. Also in this embodiment, the first
Similar to the embodiment, there is no need for a connection between the diffusion layer and the polycrystalline silicon layer, and the memory cell can be reduced in size compared to the conventional method of fabricating a transfer MOS transistor on a silicon substrate. Further, the second conductivity type load MOS transistors 11 and 12 share the gate electrodes of the drive MOS transistors 3 and 4,
Since it is possible to stack the memory cell on top of it, it is possible to further reduce the memory cell area.
第5図に、第3の実施例を示す。同図におい
て、1及び2は、第1の実施例と同様、多結晶シ
リコンを基板とする、第1導電型の転送MOSト
ランジスタである。また、301及び302は、
該MOSトランジスタのソース・ドレイン間のリ
ーク抵抗を示す。本実施例では、このリーク抵抗
による電流を10-10〜10-11A程度に制御すること
により、第1の実施例に示した負荷抵孔の役目を
持たせている。すなわち、第5図に示すように、
一対の相補的データ線7及び8から、情報保持に
必要な電流を供給するのである。以下、本実施例
のメモリ・セルの動作について説明する。 FIG. 5 shows a third embodiment. In the figure, numerals 1 and 2 are first conductivity type transfer MOS transistors whose substrates are polycrystalline silicon, as in the first embodiment. Moreover, 301 and 302 are
It shows the leak resistance between the source and drain of the MOS transistor. In this embodiment, by controlling the current caused by this leak resistance to about 10 -10 to 10 -11 A, it is made to play the role of the load resistor shown in the first embodiment. That is, as shown in Figure 5,
A pair of complementary data lines 7 and 8 supply the current necessary to retain information. The operation of the memory cell of this embodiment will be explained below.
書込み動作時には、一対の相補的データ線の一
方が、必ず低電位(0V)になる。このため長
い時間メモリ・セルが選択された場合、選択され
たメモリ・セルと同じデータ線に継がる非選択の
メモリ・セルの情報を破壊する可能性がある。そ
こで、本実施例の半導体メモリでは、非選択のメ
モリ・セルの蓄積電荷が、一定レベル以下に放電
する以前に一連の書込み動作を終了する様な、デ
ータ線のダイナミツク動作を行う必要がある。な
お、読出し動作時は、データ線容量が、メモリ・
セルの蓄積容量に比べ、数10〜数100倍と大きい
ため、一対の相補的データ線の電位差は微々たる
ものである。従つて、読出し動作による非選択メ
モリ・セルの情報破壊はない。さらに、情報保持
状態では、一対の相補的データ線の電位を同時に
高電位にするため、読出しと同様に情報の破壊が
発生することはない。 During a write operation, one of the pair of complementary data lines is always at a low potential (0V). Therefore, if a memory cell is selected for a long time, there is a possibility that information in unselected memory cells connected to the same data line as the selected memory cell may be destroyed. Therefore, in the semiconductor memory of this embodiment, it is necessary to perform a dynamic operation of the data line such that a series of write operations is completed before the accumulated charges in unselected memory cells are discharged below a certain level. Note that during read operation, the data line capacitance is
Since it is several tens to hundreds of times larger than the storage capacity of the cell, the potential difference between the pair of complementary data lines is minute. Therefore, the read operation does not destroy information in unselected memory cells. Furthermore, in the information holding state, since the potentials of the pair of complementary data lines are set to high potential at the same time, information destruction does not occur as in reading.
本発明によれば、第1の実施例の効果と共に、
第1図の負荷抵抗5及び6が不要となり、かつ電
源線Vccが不要となる。従つて、メモリ・セルの
面積は、第1の実施例以上小さくなる。 According to the present invention, in addition to the effects of the first embodiment,
The load resistors 5 and 6 shown in FIG. 1 become unnecessary, and the power supply line V cc becomes unnecessary. Therefore, the area of the memory cell is smaller than that of the first embodiment.
第6図に、第1の実施例から第3の実施例に使
用する転送MOSトランジスタをより高性能化す
る具体的な実施例を示す。同図において、206
はシリコン基板、208は素子分離用酸化膜、2
07は第1層目の多結晶シリコン層、203は転
送MOSトランジスタのゲート酸化膜、202は、
第2層目の多結晶シリコン層、又は金属層あるい
は金属シリサイド層を示し、転送MOSトランジ
スタのゲート電極となる。13及び14は、20
2をマスクとして、不純物を打込んだ後のドレイ
ン電極及びソース電極を示す。 FIG. 6 shows a specific example of improving the performance of the transfer MOS transistors used in the first to third examples. In the same figure, 206
2 is a silicon substrate, 208 is an oxide film for element isolation, and 2
07 is the first polycrystalline silicon layer, 203 is the gate oxide film of the transfer MOS transistor, 202 is the
A second layer of polycrystalline silicon, a metal layer, or a metal silicide layer is shown, and serves as the gate electrode of the transfer MOS transistor. 13 and 14 are 20
2 is used as a mask to show the drain and source electrodes after impurity implantation.
本発明の特徴は、209なるシリコン基板と多
結晶シリコン層の接触部分から、順次レーザを照
射して、誤多結晶シリコン層を単結晶化すること
にある。 The feature of the present invention is that the polycrystalline silicon layer is made into a single crystal by sequentially irradiating the laser beam from the contact portion 209 between the silicon substrate and the polycrystalline silicon layer.
なお、第1および第2の実施例で示したMOS
トランジスタは、第1導電型MOSトランジスタ
を用いて説明したが、電位関係を全て逆にするこ
とにより第2導電型MOSトランジスタの使用も
可能なことは言うまでもない。 Note that the MOS shown in the first and second embodiments
Although the transistor has been described using a first conductivity type MOS transistor, it goes without saying that a second conductivity type MOS transistor can also be used by reversing all the potential relationships.
本発明によれば、多結晶シリコン層を基板とす
るMOSトランジスタは、絶縁酸化膜上に形成さ
れる。このため、一般のシリコン基板上に作られ
たMOSトランジスタで発生するようなしきい値
電圧の基板依存性が無い。さらに、その多結晶シ
リコン層の厚さが薄いため、α線による電荷発生
が極めて少ない。このため、メモリのソフト・エ
ラー耐性の向上に効果がある。また、多結晶シリ
コンをレーザ・アニールすることにより、相互に
コンダクタンスgmの向上が期待され、従つて、
メモリ・セルの転送MOSトランジスタとして、
極めて有効なものである。
According to the present invention, a MOS transistor using a polycrystalline silicon layer as a substrate is formed on an insulating oxide film. Therefore, there is no substrate dependence of threshold voltage that occurs in MOS transistors fabricated on general silicon substrates. Furthermore, since the polycrystalline silicon layer is thin, charge generation due to alpha rays is extremely small. Therefore, it is effective in improving the soft error resistance of the memory. Furthermore, by laser annealing polycrystalline silicon, it is expected that the mutual conductance gm will be improved.
As a transfer MOS transistor for memory cells,
It is extremely effective.
第1、第3図に、本発明の具体的な実施例、第
2図に、本発明の実施例の一部断面図、第4図、
第5図、第6図にそれぞれ本発明の他の実施例を
示す。
1,2…転送MOSトランジスタ、3,4…駆
動MOSトランジスタ、5,6…負荷抵抗、7,
8…相補的データ線(D,)、9…ワード線
(W)、101,102…蓄積ノード、201…駆
動MOSトランジスタのゲート酸化膜、202…
第2層目の多結晶シリコン層、203…転送
MOSトランジスタのゲート酸化膜、204…第
1層目の多結晶シリコン層、205,208…素
子分離用酸化膜、206…シリコン基板、30
1,302…転送MOSトランジスタのリーク抵
抗、11,12…負荷MOSトランジスタ、20
7…多結晶シリコン層。
1 and 3 are specific embodiments of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view of the embodiment of the present invention, and FIG.
Other embodiments of the present invention are shown in FIGS. 5 and 6, respectively. 1, 2... Transfer MOS transistor, 3, 4... Drive MOS transistor, 5, 6... Load resistor, 7,
8... Complementary data line (D,), 9... Word line (W), 101, 102... Storage node, 201... Gate oxide film of drive MOS transistor, 202...
Second polycrystalline silicon layer, 203...Transfer
Gate oxide film of MOS transistor, 204... first layer polycrystalline silicon layer, 205, 208... oxide film for element isolation, 206... silicon substrate, 30
1,302...Leak resistance of transfer MOS transistor, 11,12...Load MOS transistor, 20
7...Polycrystalline silicon layer.
Claims (1)
二つの転送MOSトランジスタとを含む2安定形
フリツプ・フロツプ型メモリ・セルにおいて、 該二つの駆動MOSトランジスタをシリコン基
板に形成し、該シリコン基板上の絶縁膜上に形成
したシリコン層で該二つの転送MOSトランジス
タを形成することによつて該一方の転送MOSト
ランジスタのソース領域またはドレイン領域の少
なくとも一方として動作するメモリ・セル第1蓄
積ノード領域と上記メモリ・セル中の一方の駆動
MOSトランジスタのゲート電極とを上記絶縁膜
上に形成した上記シリコン層の第1の単一の領域
で構成し、該第1の単一の領域を上記メモリ・セ
ル中の他方の駆動MOSトランジスタのドレイン
領域と第1の接続部を介して接続し、該他方の転
送MOSトランジスタのソース領域またはドレイ
ン領域の少なくとも一方として動作するメモリ・
セル蓄積第2ノード領域と上記メモリ・セル中の
上記他方の駆動MOSトランジスタのゲート電極
とを上記絶縁膜上に形成した上記シリコン層の第
2の単一の領域で構成し、該第2の単一の領域を
上記メモリ・セル中の上記一方の駆動MOSトラ
ンジスタのドレイン領域と第2の接続部を介して
接続したことを特徴とする半導体メモリ集積回路
装置。 2 前記シリコン層は、多結晶シリコン層である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
半導体メモリ集積回路装置。 3 前記メモリ・セル蓄積ノード領域および前記
一方の駆動MOSトランジスタのゲート電極とし
て動作する前記シリコン層の前記単一の領域は前
記絶縁膜上の第1層目のシリコン層であり、前記
一方の転送MOSトランジスタのゲート電極を前
記絶縁膜上の第2層目のシリコン層もしくは金属
もしくは金属シリサイドで形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載の半導体メモリ
集積回路装置。 4 前記メモリ・セルの情報保持電流を前記転送
MOSトランジスタのソース・ドレイン間のリー
ク抵抗を介して供給することを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の半導体メモリ集積回路装
置。 5 前記シリコン層は、前記絶縁膜上に形成され
た多結晶シリコンをレーザ等の熱的手段を用いて
単結晶化して形成されたものであることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載の半導体メモリ
集積回路装置。 6 前記メモリ・セル中の二つの負荷MOSトラ
ンジスタは前記二つの駆動MOSトランジスタと
反対の導電型であり、該二つの負荷MOSトラン
ジスタのゲート電極は前記二つの駆動MOSトラ
ンジスタのゲート電極と共用され、該二つの負荷
MOSトランジスタは前記二つの駆動MOSトラン
ジスタの上部に積層化されてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の半導体メモリ集
積回路装置。 7 前記絶縁膜は半導体基板上に形成されてなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第6
項のいずれかに記載の半導体メモリ集積回路装
置。[Claims] 1. In a bistable flip-flop memory cell including at least two drive MOS transistors and two transfer MOS transistors, the two drive MOS transistors are formed on a silicon substrate, and the silicon substrate a memory cell first storage node region that operates as at least one of a source region and a drain region of one of the transfer MOS transistors by forming the two transfer MOS transistors with a silicon layer formed on the upper insulating film; and driving one of the above memory cells.
a first single region of the silicon layer formed on the insulating film, and a gate electrode of the MOS transistor and a gate electrode of the other drive MOS transistor in the memory cell. A memory device connected to the drain region via the first connection portion and operating as at least one of the source region and the drain region of the other transfer MOS transistor.
a cell storage second node region and a gate electrode of the other drive MOS transistor in the memory cell are configured by a second single region of the silicon layer formed on the insulating film; A semiconductor memory integrated circuit device, characterized in that a single region is connected to the drain region of one of the drive MOS transistors in the memory cell via a second connection portion. 2. The semiconductor memory integrated circuit device according to claim 1, wherein the silicon layer is a polycrystalline silicon layer. 3. The single region of the silicon layer that operates as the memory cell storage node region and the gate electrode of the one drive MOS transistor is a first silicon layer on the insulating film, and 2. The semiconductor memory integrated circuit device according to claim 1, wherein the gate electrode of the MOS transistor is formed of a second layer of silicon, metal, or metal silicide on the insulating film. 4 Transferring the information retention current of the memory cell
2. The semiconductor memory integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor memory integrated circuit device is supplied through a leakage resistor between a source and a drain of a MOS transistor. 5. According to claim 1, the silicon layer is formed by monocrystallizing polycrystalline silicon formed on the insulating film using a thermal means such as a laser. The semiconductor memory integrated circuit device described. 6. The two load MOS transistors in the memory cell are of opposite conductivity type to the two drive MOS transistors, and the gate electrodes of the two load MOS transistors are shared with the gate electrodes of the two drive MOS transistors; the two loads
2. The semiconductor memory integrated circuit device according to claim 1, wherein the MOS transistor is stacked on top of the two drive MOS transistors. 7. Claims 1 to 6, characterized in that the insulating film is formed on a semiconductor substrate.
3. The semiconductor memory integrated circuit device according to any one of the items.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004163A JPS59130459A (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Semiconductor memory integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004163A JPS59130459A (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Semiconductor memory integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59130459A JPS59130459A (en) | 1984-07-27 |
| JPH045271B2 true JPH045271B2 (en) | 1992-01-30 |
Family
ID=11577070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58004163A Granted JPS59130459A (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Semiconductor memory integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59130459A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61222254A (en) * | 1985-03-28 | 1986-10-02 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
| JPH0746702B2 (en) * | 1986-08-01 | 1995-05-17 | 株式会社日立製作所 | Semiconductor memory device |
| KR100215851B1 (en) * | 1995-12-26 | 1999-08-16 | 구본준 | Structure of semiconductor device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54113270A (en) * | 1978-02-23 | 1979-09-04 | Nec Corp | Semiconductor device |
| US4724530A (en) * | 1978-10-03 | 1988-02-09 | Rca Corporation | Five transistor CMOS memory cell including diodes |
| SE444484B (en) * | 1979-02-26 | 1986-04-14 | Rca Corp | INTEGRATED CIRCUIT CONTAINING INCLUDING A MEMORY CELL WITH A FIRST AND ANOTHER INVERTER |
| DE3028111A1 (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | SEMICONDUCTOR COMPONENT AND ITS USE FOR 6-TRANSISTOR STATIC CELL |
-
1983
- 1983-01-17 JP JP58004163A patent/JPS59130459A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59130459A (en) | 1984-07-27 |
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