JPS6263460A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPS6263460A
JPS6263460A JP60202717A JP20271785A JPS6263460A JP S6263460 A JPS6263460 A JP S6263460A JP 60202717 A JP60202717 A JP 60202717A JP 20271785 A JP20271785 A JP 20271785A JP S6263460 A JPS6263460 A JP S6263460A
Authority
JP
Japan
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layer
mos transistor
source region
field effect
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP60202717A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Matsushita
松下 孟史
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP60202717A priority Critical patent/JPS6263460A/ja
Publication of JPS6263460A publication Critical patent/JPS6263460A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置に関するものであって、高集積密度
のMOS  RAM等に適用して最適なものである。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体装置において、半導体基板を用いて構
成される第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソ
ース領域またはドレイン領域に、上記半導体基板上に絶
縁層を介して設けた半導体層を用いて構成される第2の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲート電極を兼用
させると共に、これらのトランジスタのチャネル方向を
ほぼ同一にすることによって、第1及び第2の絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ全体の占fI′面積を小さく
することを可能にしたものである。
〔従来の技術〕
大容量かつ低消費電力のSRAM (スタチック・ラン
ダム・アクセス・メモリー)を設計する場合、CMO3
構造が最も望ましいと考えられる。
ところが、0MO3はnウェルやn0層が必要であるた
め占有面積が大きく、例えばIMビットSRAMを製造
する際にこれが大きな障害となる。
例えば、上述のIMビットSRAMを1010X1以下
の大きさのチップを用いて製造する場合には、1個のメ
モリセルの面積を10μmX10μm=100μm2以
下にしなければならない。しかしながら、このように面
積が小さいメモリセルは、サブμmないし1層2μmレ
ベルのプロセスを採用しない限り実現が困難である。
なお本発明に関連する先行文献としては特開昭56−1
62875号公報が挙げられ、この文献には、2個の絶
縁ゲート型電界効果トランジスタを立体的に配置し、下
層のトランジスタのゲート電極に上層のトランジスタの
ソース領域を兼用させかつこれらのトランジスタのチャ
ネル方向(ソース領域とドレイン領域とを結ぶ方向)を
互いに直交させた半導体装置が開示されている。
(発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、従来技術が有する上述のような欠点を是正し
た半導体装置を提供することを′目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る半導体装置は、半導体基板(例えばp型S
t基板1)中に設けられているソース領域及びドレイン
領域を有する第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
(例えばnチャネルMO3)ランジスタTl5Ts 、
T4 、T6 )と、上記゛半導体基板上に絶縁層(例
えばStO□膜7e、7f)を介して設けた半導体層(
例えば多結晶Si膜11.12)中に設けられているソ
ース領域及びドレイン領域を有する第2の絶縁ゲート型
電界効果トランジスタ(例えばpチャネルMO3)ラン
ジスタTg −Ts )とをそれぞれ具備し、上記第1
の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの上記ソース領域
または上記ドレイン領域が上記第2の絶縁ゲート型電界
効果トランジスタのゲート電極を兼用すると共に、上記
第1及び第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのチ
ャネル方向がほぼ同一である。
〔実施例〕
以下本発明をSRAMのCMO3型メモ型上モリモルし
た一実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本実施例によるSRAMのCMO3型メモツメ
モリセルす断面図であり、第2図は第1図に示すメモリ
セルの回路図である。
第1図に示すように、本実施例によるメモリセルにおい
ては、例えばp型St基板1中にn゛層2〜6が互いに
所定距離部れて形成されている。なおn゛層35はn゛
層24.6に比べて面積が大きい。また上記p型Si基
板1上にはSiO□膜7が形成され、この5t(h膜7
の開ロアa〜7Cを通じてn“層2.4.6の電極8〜
10がそれぞれ形成されている。なお上記5iOz膜7
のうちの膜厚の大きい部分7dはフィールド酸化膜を構
成し、膜厚の小さい部分7e、7fは後述のゲート酸化
膜を構成する。さらにこのSjO□膜7e、7f上には
、上記n“層3.5とほぼ同一の面積を有するn型の多
結晶si膜11.12がそれぞれn”li3.5と重な
り合うように形成されている。上記多結晶Si膜11の
両端部にはp゛層13.14が形成されている。このp
゛層14の、23層13とは反対側の一端部は、n+層
4に少し重なっている。
同様に、多結晶Si膜12の両端部にはp°層15.1
6が形成され、この99層15の、p″層16とは反対
側の一端部はn“N4に少し重なっている。また上記2
1層13.16上にはそれぞれ電極17.18が形成さ
れている。さらにまた、SiO2膜7e上には、n゛層
23にその両端部で少し重なり合うようにゲート電極1
9が形成されている。同様に、SiO2膜7f上には、
n”1ii5.6にその両端部で少し重なり合うように
ゲート電極20が形成されている。
本実施例によるメモリセルにおいては、ゲート電極19
、n″層3ら成るソース領域及びn゛層2ら成るドレイ
ン領域によりnチャネルMOSトランジスタT+が、n
1層3から成るゲート電極、p+層13から成るソース
領域及びp゛層14から成るドレイン領域によりpチャ
ネルMOSトランジスタT2が、p゛層14から成るゲ
ート電極、n゛層4ら成るソース領域及びn゛層3ら成
るドレイン領域によりnチャネルMOSトランジスタT
zが、p+層15から成るゲート電極、n゛層4ら成る
ソース領域及びn゛層5ら成るドレイン領域によりnチ
ャネルMOSトランジスタT4が、n″″″層5成るゲ
ート電極、p゛層16から成るソース領域及び23層1
5から成るドレイン領域によりpチャネルMO3)ラン
ジスタT、が、ゲート電極20、n″″″層5成るソー
ス領域及びn゛層6ら成るドレイン領域によりnチャネ
ルMO3I−ランジスタT6がそれぞれ構成されている
。なおこれらのMOSトランジスタT1〜T、のうちp
チャネルMO3)ランジスタT z ST sは多結晶
5iTFT(薄膜トランジスタ)であり、nチャネルM
OS)ランジスタT+ 、Tx 、T4 、Tbはバル
クSiを用いたトランジスタである。そしてSLO,9
7eは、MOSトランジスタT、〜T3の共通のゲート
絶縁膜を構成している。同様に5iOtJI! 7 f
は、M’OS)ランジスタT4〜T、の共通のゲート絶
縁膜を構成している。なおn0層3及びp″115間並
びにn″M!5及びp゛層14間は電気的に接続されて
いる。
上述のことから明らかなように、本実施例によるメモリ
セルにおいては、n″層3MOSトランジスタTIのソ
ース領域とMO3I−ランジスタTtのゲート電極とM
OS)ランジスタT、のドレイン領域とを兼用している
。同様に、n゛層5MOS)ランジスタT&のソース領
域とMOSトランジスタTsのゲート電極とMOS)ラ
ンジスタT、のドレイン領域とを兼用している。また1
1層4は、MOS)ランジスタT、のソース領域とMO
SトランジスタQ4のソース領域とを兼用している。
なお本実施例においては、第1図から明らかなように、
各MO3)ランジスタT1〜T、のチャネル方向は全て
同一方向となっている。
このように、上述の実施例においては、バルクSiによ
り構成されたnチャネルMO3I−ランジスタT、、T
□、Ta 、Tbと、p型St基板1上にStO□膜7
を介して形成された多結晶SN膜11.12により構成
されたpチャネルMOSトランジスタT、 、T、とを
積層することによりメモリセルを三次元構造としている
。またこの際、MOSトランジスタT、のソース領域と
MOS)ランジスタT2のゲート電極とMOSトランジ
スタT3のドレイン領域とをn゛層3兼用すると共に、
MOSトランジスタT、のソース領域とMOS)ランジ
スタT、のゲート電極とMOSトランジスタT4のドレ
イン領域とをn4層5で兼用している。さらに各MO3
)ランジスタT I”” T bのチャネル方向を同一
としている。このため、基板の面積を極めて効率的に使
用することができるので、1個のメモリセルの面積を極
めて小さくすることが可能であり、面積が例えば100
μm2以下のメモリセルも容易に実現可能である。また
各MOSトランジスタT、〜T4間等の配線長も極めて
短くなるので、動作速度を向上させることも可能である
。なおpチャネルMO3)ランジスタTz、Tsはいず
れも多結晶5iTFTであるため、一般にはバルクSi
のトランジスタに比べて動作速度が遅いが、近年、多結
晶Si膜11.12を膜厚数百Å以下に超薄膜化するこ
とにより多結晶5iTFTの高性能化が図られた結果、
バルクSiトランジスタに匹敵し得る速度で動作する多
結晶5iTFTが得られているので、pチャネルMO5
)ランジスタT2、Tsを多結晶5iTFTで構成する
ことによる動作速度上の問題は実質的に解−決すること
が可能である。
さらに上述の実施例によれば、既述のようにMOSトラ
ンジスタT、のソース領域とMOSトランジスタT2の
ゲート電極とMOS)ランジスタT、のドレイン領域と
をn+層3により兼用させると共に、MOS[−ランジ
スタT6のソース領域とMOS)ランジスタTSのゲー
ト電極とMOSトランジスタT4のドレイン領域とをn
゛層5より兼用させているので、兼用させた分だけメモ
リセルの製造工程が簡略化される。のみならず、上述の
実施例によるメモリセルは、従来用いられているプロセ
ス技術により容易に製造することができ、何ら特別の新
しいプロセス技術を必要としないので簡便である。しか
もメモリセルの微細化のために必ずしもサブμmプロセ
ス等を用いる必要がない。
以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上述
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基づく各種の変形が可能である。例えば、必要に応
じて上述の実施例における各拡散層等の導電型を逆転さ
せることが可能である。また上述の実施例においては、
本発明をSRAMの0MO3型メモリセルに適用した場
合につき説明したが、その他の各種半導体装置にも本発
明を適用することが可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、第1及び第2の絶縁ゲート型電界効果
トランジスタ全体の占有面積を小さくすることが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるSRAMの0MO3型
メモリセルの断面図、第2図は第1図に示すメモリセル
の回路図である。 なお図面に用いた符号において、 1−・・−・・−−−−−−p型Sii板2〜6 ・・−・・−・−−−−−−−−−−−n″層7−−−
−一−−−−−・・−・5t(h膜8.9.10.17
.18 −・−・・−・−・−・・・電極 11.12−・−・−多結晶Si膜 13〜16 −・−・−・−・・−p゛層 19.20−一−・−・−・−・−ゲート電極T1〜T
 、−−−−−−−−・−MOSトランジスタである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体基板中に設けられているソース領域及びドレイン
    領域を有する第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
    と、 上記半導体基板上に絶縁層を介して設けた半導体層中に
    設けられているソース領域及びドレイン領域を有する第
    2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタとをそれぞれ具
    備し、 上記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの上記ソ
    ース領域または上記ドレイン領域が上記第2の絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタのゲート電極を兼用すると共
    に、上記第1及び第2の絶縁ゲート型電界効果トランジ
    スタのチャネル方向がほぼ同一であることを特徴とする
    半導体装置。
JP60202717A 1985-09-13 1985-09-13 半導体装置 Pending JPS6263460A (ja)

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JP60202717A JPS6263460A (ja) 1985-09-13 1985-09-13 半導体装置

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JPS6263460A true JPS6263460A (ja) 1987-03-20

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ID=16461988

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01309368A (ja) * 1988-06-07 1989-12-13 Nec Corp Mos型半導体記憶回路装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01309368A (ja) * 1988-06-07 1989-12-13 Nec Corp Mos型半導体記憶回路装置

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