DE2842334A1 - SEMI-CONDUCTOR ARRANGEMENT - Google Patents

SEMI-CONDUCTOR ARRANGEMENT

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DE2842334A1
DE2842334A1 DE19782842334 DE2842334A DE2842334A1 DE 2842334 A1 DE2842334 A1 DE 2842334A1 DE 19782842334 DE19782842334 DE 19782842334 DE 2842334 A DE2842334 A DE 2842334A DE 2842334 A1 DE2842334 A1 DE 2842334A1
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recess
semiconductor memory
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John Richard Edwards
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American Microsystems Holding Corp
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Description

HalbleiteranordnungSemiconductor device

Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher angegeben ist, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to a semiconductor arrangement as specified in more detail in the preamble of claim 1, as well as a method of making them.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf logische Halbleiterschaltungen sowie auf Halbleiterspeicheranordnungen.The invention particularly relates to semiconductor logic circuits as well as on semiconductor memory arrays.

In dem U. S.-Patent Nr. 4 OOjj 036, das an die Anmelderin übertragen ist, ist eine einzelne IGFET-Speicherzelle (IGFET = Feldeffelcttransistor mit isoliertem Gate) mit einem vergrabenen Speicherelement offenbart, das in einer Halbleiter-Schreib-Lese-Speicheranordnung eingesetzt wird. Bei dieser Speicherzelle nach dem Stand der Technik wird ein vergrabenes Speicherelement eines ersten Leitungstyps (N+) verwendet, das innerhalb eines Substrats mit einem anderen Leitungstyp (P+) liegt. Eine eingeätzte Vertiefung mit V-förmigem Querschnitt erstreckt sich dabei mit ihrem unteren Ende in das vergrabene Element, das die Source-Elektrode eines VMOS-Transistors bildet. Die Vertiefung erstreckt sich ferner durchUS Pat. No. 4,010,036, assigned to the assignee, discloses a single insulated gate (IGFET) memory cell with a buried memory element which is used in a semiconductor read / write memory device . In this prior art memory cell, a buried memory element of a first conductivity type (N + ) is used, which is located within a substrate with a different conductivity type (P + ). An etched recess with a V-shaped cross section extends with its lower end into the buried element which forms the source electrode of a VMOS transistor. The recess also extends through

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ein weiteres Gebiet des ersten Leitungstyps, das in der Nähe ihres oberen Endes die Drain-Elektrode des VMOS-Transistors bildet. Die Wände der Vertiefung sind mit einer dünnen Gateoxidschicht versehen und dieses Oxid ist mit einem leitenden Material bedeckt, das sowohl als Gate dient als auch einen Teil der Wortleitung der Anordnung bildet. Beim Betrieb bildet das vergrabene N+- Source-Element die Speicheranordnung der Zelle, und das Drain-Gebiet bildet einen Teil der vergrabenen Bit-Leitungen. Das genannte Ein-Transistor-Speicherelement nach dem Stand der Technik stellte eine Verbesserung mit deutlichen Vorteilen gegenüber den früher entwickelten Drei-Transistor- und Sechs-Transistor-Planar-Speicherzellen dar. Jedoch erforderte auch diese Ausführungsform ebenfalls die Ausbildung von Transistor-Drain-Gebieten, und die Ladungskapazität der Anordnung wurde durch die Größe der vergrabenen ^-Speicherelemente begrenzt.a further region of the first conductivity type which, in the vicinity of its upper end, forms the drain electrode of the VMOS transistor. The walls of the recess are provided with a thin gate oxide layer and this oxide is covered with a conductive material which serves both as a gate and forms part of the word line of the arrangement. In operation, the N + buried source element forms the memory array of the cell and the drain region forms part of the buried bit lines. The above-mentioned one-transistor memory element according to the prior art represents an improvement with clear advantages over the three-transistor and six-transistor planar memory cells developed earlier. However, this embodiment also required the formation of transistor drain regions , and the charge capacity of the device was limited by the size of the ^ buried storage elements.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Halbleiter-Speicherzelle anzugeben, die mit einer eingeätzten Vertiefung versehen ist, die jedoch gegenüber dem Stand der Technik nicht nahegelegte Vorteile zeigt, indem sie nur eine eingeätzte Rille oder Vertiefung verwendet, welche einen relativ kleinen Platzbedarf auf einem Substrat zeigt, so daß in einer Speicheranordnung die Zellendichte pro Flächeneinheit extrem hoch sein kann. Weiter soll mit der Erfindung eine eine einzelne Rille oder Vertiefung verwendende Halbleiter-Speicherzelle angegeben werden, bei der nicht vergrabene Drain-Gebiete in Kombination mit einem vergrabenen Source-Gebiet zur Bildung eines Transistors verwendet werden, sondern bei der eine einzelne vergrabene Bit-Leitung und eine dünne Materialschicht an den Wänden, die die Vertiefung umgeben, als Ladungsspeichergebiet verwendet werden. Weiter soll mit der Erfin-The object of the invention is to provide an improved semiconductor memory cell which is provided with an etched indentation, but which is opposite to the state of the Technique shows undisclosed advantages by using only an etched groove or recess which shows a relatively small space requirement on a substrate, so that the cell density in a memory array per unit area can be extremely high. The invention also aims to provide a single groove or depression using semiconductor memory cells are specified, in which non-buried drain regions in combination with a buried source region can be used to form a transistor, but in the case of a single buried bit line and a thin layer of material on the walls surrounding the recess as a charge storage area be used. Next with the invention

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dung eine Halbleiterspeicheranordnung angegeben werden, bei der ein Feld von Speicherzellen an den Überkreuzungsstellen von Oberflächen-Wortleitungen mit dazu transversalen vergrabenen Bit-Leitungen gebildet wird, wobei jede Zelle eine vergrößerte Ladungsspeicherkapazität und eine größere Geschwindigkeit zeigt als die Ein-Transistor-Speicherzelle nach dem Stand der Technik. Weiterhin soll mit der Erfindung eine Halbleiter-Speicherzelle angegeben werden, bei der ein rillenartiger Typ von Vertiefung verwendet wird, der weniger kompliziert ist und weniger Herstellungsschritte erfordert, so daß das Herstellungsverfahren für eine Halbleiterspeicheranordnung verbessert und effizienter wird.a semiconductor memory array can be specified, with an array of memory cells at the crossover points is formed by surface word lines with buried bit lines transversely thereto, each Cell exhibits increased charge storage capacity and speed than the one-transistor memory cell According to the state of the art. Furthermore, a semiconductor memory cell is to be specified with the invention, which uses a groove-like type of recess which is less complicated and fewer manufacturing steps required, so that the manufacturing method for a semiconductor memory device is improved and becomes more efficient.

Diese Aufgabe wird durch eine im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher angegebene Halbleiterspeicheranordnung gelöst, die erfindungsgemäß nach der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Weise ausgestaltet ist.This object is achieved by a semiconductor memory arrangement specified in more detail in the preamble of patent claim 1 solved, designed according to the invention according to the specified in the characterizing part of claim 1 manner is.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Halbleiterspeicheranordnung sowie verschiedene, vorteilhafte Ausgestaltungen eines zur Herstellung der Halbleiterspeicheranordnung geeigneten Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.Further, advantageous configurations of the semiconductor memory arrangement according to the invention and various, advantageous ones Refinements of a method suitable for producing the semiconductor memory arrangement are shown in FIG Subclaims specified.

Die erfindungsgemäße Halbleiterspeicheranordnung weist ein Substrat auf, das ein Feld von Speicherzellen trägt; dabei weist (Jede Zelle eine einzelne Vertiefung bzw. einen einzelnen Rücksprung an der Oberfläche der Anordnung auf, deren unteres Ende in eine vergrabene Bit-Leitung innerhalb des Substrates eindringt. An der Oberfläche der Anordnung sind parallel und im Abstand zueinander Wortleitungen aus leitendem Material angeordnet, die senkrechtThe semiconductor memory arrangement according to the invention has a substrate which carries an array of memory cells; included (Each cell has a single well or a single Return to the surface of the arrangement, its lower end into a buried bit line within of the substrate penetrates. Word lines are parallel to and spaced apart from one another on the surface of the arrangement made of conductive material arranged vertically

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zu den vergrabenen Bit-Leitungen verlaufen und die sich in die Vertiefungen bzw. die Rücksprünge der Speicherzellen erstrecken. Bei jeder Vertiefung bilden eine Schwellensperrschicht an deren oberem Ende sowie eine Diffusionswand an ihrem unteren Ende angrenzend zur Bit-Leitung in dem Material, das die Fände der Vertiefung bildet, ein Ladungsspeichergebiet, so daß ein Teil der Wortleitung in jeder Vertiefung ein Gate bildet, mit dem der Ladungsfluß zu und von der Bit-Leitung während der Lese- und Schreiboperationen moduliert werden kann.to the buried bit lines and which extend into the depressions or the recesses of the memory cells extend. Each well has a threshold barrier at its top as well as one Diffusion wall at its lower end adjacent to the bit line in the material that finds the recess forms a charge storage region so that part of the word line in each recess forms a gate with which the flow of charge to and from the bit line can be modulated during read and write operations.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Speicheranordnung nach der vorliegenden Erfindung weist ein Feld von Speicherzellen auf, bei dem jede Zelle eine geätzte Vertiefung mit einem V- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, die sich in die obere Oberfläche eines Halbleitersubstrates erstreckt. Das Substrat, das vom ersten Leitfähigkeitstyp ist, besitzt wenigstens eine vergrabene Bit-Leitung von entgegengesetztem Leitungstyp, und das untere Ende der Vertiefung erstreckt sich dort hinein. Angrenzend zu und oberhalb von der vergrabenen Bit-Leitung befindet sich eine Diffusionswand, die das untere Ende der Vertiefung umgibt, und mit der ein Abfließen von Ladung aus der verbleibenden Fläche um die Seiten der Vertiefung verhindert wird. Innerhalb der Vertiefung können deren Seiten mit einer dünnen Gate-Oxidschicht nach Art einer IGFET-Struktur bedeckt sein. Alternativ dazu können die Wände der Vertiefung direkt mit leitendem Material bedeckt sein, das eine einem Junction-Feldeffekttransistor (JFET) ähnliche Anordnung bildet. Für die IGFET-Anordnung ist das Oxid mit einem leitenden Material bedeckt, das aus Metall oder aus polykristallinem Silizium bestehen kann. Dieses leitende Material bildet (für beide Fälle) ein Gate für die Speicherzelle und ebenso einen Teil einer MX"-Lei-A preferred embodiment of a memory array according to the present invention comprises an array of memory cells in which each cell has an etched recess with a V- or U-shaped cross-section which extends into the top surface of a semiconductor substrate. The substrate, which is of the first conductivity type, has at least one buried bit line of opposite conductivity type and the lower end of the recess extends therein. Adjacent to and above the buried bit line is a diffusion wall which surrounds the lower end of the recess and which prevents charge from flowing away from the remaining area around the sides of the recess. Within the recess, the sides of the recess can be covered with a thin gate oxide layer in the manner of an IGFET structure. Alternatively, the walls of the recess can be covered directly with conductive material which forms an arrangement similar to a junction field effect transistor (JFET). For the IGFET arrangement, the oxide is covered with a conductive material, which can consist of metal or of polycrystalline silicon. This conductive material forms (for both cases) a gate for the memory cell and also part of an M X "line.

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tung oder Wortleitung, die transversal zu der vergrabenen Bit-Leitung oder der "Y"-Leitung verläuft. Wenn eine Speicherzelle in einer Halbleiterspeicheranordnung verwendet werden soll, die eine große Zahl von Wortleitungen und vergrabenen Bit-Leitungen aufweist, so kann die Speicherzelle an jeder Überkreuzung dieser Leitungen ausgebildet sein. Tatsächlich wird die Fläche, die die Wände bildet und die jede T- oder ü-förmige Vertiefung umgibt, zu einem relativ großen Ladungsspeichergebiet für die Zelle, und die Ladung wird innerhalb dieser Fläche mittels einer isolierenden, in der Nähe der Oberseite der Vertiefung befindlichen Schwellensperrschicht und einer in der Nähe der Unterseite der Vertiefung befindlichen Diffusionswand gehalten. Wenn beim Betrieb in die Zelle eingeschrieben werden soll, wird eine Spannung an die vergrabene Bit-Leitung angelegt, und danach wird eine andere Spannung an die Wortleitung angelegt, wobei die letztere Spannung derart ist, daß sie kleiner ist als das Oberflächenpotential der Wände der Vertiefung. Dies führt dazu, daß eine dünne Schicht aus epitaxialem Material um die Wände der Vertiefung als Speicherelement wirkt und ein Oberflächenpotential erreicht, das gleich dem der darunterliegenden Bit-Leitung ist. Wenn das Oberflächenpotential von der Wortleitung weggenommen wird, so wird die Diffusionswand zwischen der vergrabenen Bit-Leitung und dem Ladungsspeichergebiet abgeschnitten, so daß das Ladungsspeichergebiet in den Wänden der Vertiefung isoliert und abgetrennt wird. Diese Ladung bleibt solange gespeichert, bis die Zelle ausgelesen wird. Um die Ladung abzutasten, also die Zelle zu lesen, wird wiederum eine Spannung geeigneter Polarität an die Wortleitung angelegt, so daß eine elektrische Verbindung zwischen dem Ladungspeichergebiet und der Bit-Leitung über die Diffusionswand erreicht wird. Auf diese Weise wird eine gewissedevice or word line that is transverse to the buried bit line or the "Y" line. if a memory cell is to be used in a semiconductor memory device which has a large number of word lines and has buried bit lines, then the memory cell can be at each crossing of these lines be trained. In fact, the area that forms the walls and that each T or U-shaped indentation becomes surrounds to a relatively large charge storage area for the cell, and the charge is within this area by means of an insulating threshold barrier located near the top of the recess and a located near the bottom of the recess diffusion wall held. If the Cell is to be written, a voltage is applied to the buried bit line, and then a another voltage is applied to the word line, the latter voltage being such that it is less than that Surface potential of the walls of the recess. This results in a thin layer of epitaxial material around the walls of the recess acts as a storage element and reaches a surface potential equal to that of the underlying bit line is. When the surface potential is removed from the word line, so will cut off the diffusion wall between the buried bit line and the charge storage region, so that the Charge storage area is isolated and separated in the walls of the recess. This charge remains as long stored until the cell is read out. In order to scan the charge, i.e. to read the cell, is again a voltage of suitable polarity is applied to the word line so that an electrical connection between the Charge storage area and the bit line is reached via the diffusion wall. This way it becomes a certain

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Ladungsmenge, die durch die Oberflächenpotentiale und die geometrischen Faktoren bestimmt wird, zu der Bit-Leitung übertragen, was eine bestimmte Potentialdifferenz zwischen dem bestehenden Pegel und dem ursprünglichen Pegel der Bit-Leitung hervorruft, welche mit einem Differenzverstärker erfaßt werden kann.Amount of charge determined by the surface potentials and the geometric factors determined is transmitted to the bit line, resulting in a certain potential difference between the existing level and the original level of the bit line, which with a Differential amplifier can be detected.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand von einzelnen Ausführungsbeispielen und der Figuren beschrieben und näher erläutert.The invention will now be described below with reference to individual exemplary embodiments and the figures explained in more detail.

Fig.1 zeigt eine schematische !Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer Halbleiterspeicheranordnung mit Ladungsspeicherzellen gemäß der Erfindung,1 shows a schematic plan view of a section from a semiconductor memory arrangement with charge storage cells according to the invention,

Fig.2 zeigt einen Querschnitt einer Speicherzelle, bei der die Grundgedanken dieser Erfindung verkörpert sind,Fig.2 shows a cross section of a memory cell in who embodies the basic ideas of this invention,

Fig. 3a zeigen in einer Reihe von Querschnitten die Ver-3i fahrensstufen zur Herstellung einer Speicherzelle gemäß den Prinzipien dieser Erfindung,3a show the ver-3i in a series of cross-sections process steps for fabricating a memory cell in accordance with the principles of this invention,

Fig. 4a zeigen in einer Reihe von Querschnitten alteraabis 4c tive Verfahrensschritte zur Ausbildung des unteren Diffusionswand-Gebietes entsprechend der Erfindung, 4a show, in a series of cross-sections, alternative method steps for forming the lower diffusion wall area according to the invention,

Fig. 5 zeigt einen vertikalen Querschnitt einer modifizierten Ausführungsform der Speicherzelle gemäß der Erfindung, undFIG. 5 shows a vertical cross section of a modified embodiment of the memory cell according to FIG of the invention, and

Fig.6 zeigt in einem vertikalen Querschnitt eine weitere, alternative Ausführungsform einer Speicherzelle,6 shows in a vertical cross section a further, alternative embodiment of a memory cell,

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die von den Prinzipien dieser Erfindung Gebrauch macht und bei der eine U-förmige Tertiefung verwendet wird.which makes use of the principles of this invention and which uses a U-shaped depression will.

Die Fig.1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Halbleiterspeicheranordnung 10, bei der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung angewendet sind. Der dargestellte Teil der Anordnung weist ein Feld von Speicherzellen 12 auf, die an den Schnittstellen von parallelen Wortleitungen 14 mit einer Reihe von vergrabenen Bit-Leitungen 16, die senkrecht zu den Wortleitungen verlaufen, gebildet werden. In diesem Feld sind somit die Speicherzellen dicht gepackt, da die parallelen Wortlextungen und die Bit-Leitungen bei Anwendung der konventionellen Regeln für Halbleiterkonstruktionen relativ eng beieinanderliegen können; Jede Speicherzelle erfordert im wesentlichen nur die Fläche, die von der Schnittstelle bzw. der Überkreuzung einer Wortleitung und einer Bit-Leitung gebildet wird.The Fig.1 shows a schematic plan view of a Semiconductor memory device 10 to which the principles of the present invention are applied. The one shown Part of the arrangement has an array of memory cells 12 at the intersections of parallel word lines 14 with a series of buried bit lines 16 running perpendicular to the word lines will. In this field, the memory cells are tightly packed because the parallel word extensions and the Bit lines are relatively close together using conventional rules for semiconductor designs can; Each memory cell essentially only requires the area that is defined by the intersection or crossover a word line and a bit line is formed.

Die Fig.2 zeigt in einem vertikalen Querschnitt die Struktur einer typischen, einzelnen Speicherzelle 12 gemäß der Erfindung. Die gesamte Speicheranordnung ist als integrierter Schaltkreis auf der Basis eines Halbleitersubstrates 18 aus P- oder N-leitendem Material aufgebaut. In der dargestellten Ausführungsform besteht das Basissubstrat aus kristallinem Silizium, das eine im wesentlichen gleichförmige Dicke besitzt (z.B. etwa 250/um). Dieses Material ist durch eine Bor-Dotierung mit einer Eonzentra-2 shows the structure in a vertical cross section a typical single memory cell 12 according to the invention. The entire memory array is as integrated Circuit constructed on the basis of a semiconductor substrate 18 made of P or N conductive material. In In the illustrated embodiment, the base substrate consists of crystalline silicon, which is essentially one has a uniform thickness (e.g. about 250 µm). This material is doped with boron with an Eoncentra-

11O 1Q ^ α.1 1 O 1Q ^ α.

tion von 10 ^ bis 10 y Atomen je cnr mit einer P+-Leitfähigkeit versehen.tion of 10 ^ to 10 y atoms per cnr provided with a P + conductivity.

Die parallelen Bit-Leitungen 16, die eine im wesentlichen gleichförmige Breite und einen gleichförmigen Abstand aufweisen, bestehen aus !^-Material innerhalb des Basissub-The parallel bit lines 16, which are essentially one of uniform width and spacing, consist of! ^ - material within the base sub-

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strates 18. Die Dicke dieser Bit-Leitungen ist im wesentlichen gleichförmig (z.B. etwa 2 Micron); diese Bit-Leitungen besitzen N -Leitfähigkeit, vorzugsweise mitstrates 18. The thickness of these bit lines is substantially uniform (e.g., about 2 microns); these bit lines have N conductivity, preferably with

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einer Trägerkonzentration "von 10 bis 10 Atomen je cm , die durch Verwendung eines Dotierungsmittels mit kleinem Diffusionskoeffizienten, beispielsweise Arsen oder Antimon, erzielt werden kann.a carrier concentration "of 10 to 10 atoms per cm, by using a dopant with a low diffusion coefficient, for example arsenic or antimony, can be achieved.

Das Basissubstrat 18 und die vergrabenen Bit-Leitungen 16 sind mit einer epitaxialen Schicht 20 aus leicht dotiertem P- oder F"*-Material bedeckt, das mit einem gewöhnlichen Gasphasen-Abscheideverfahren (CVD-Prozeß) hergestellt worden ist. An dem Übergang zwischen dieser Schicht 20 und dem Basissubstrat 18 befindet sich eine Zwischenschicht 22, die ebenfalls aus P-Material besteht, das aber stärker P-dotiert ist als die epitaxiale Schicht 20.The base substrate 18 and the buried bit lines 16 are covered with an epitaxial layer 20 of lightly doped P or F "* material covered with an ordinary Gas phase deposition process (CVD process) has been produced. At the transition between these Layer 20 and the base substrate 18 is an intermediate layer 22, which also consists of P-material, but which is more heavily P-doped than the epitaxial layer 20.

Yon der Oberfläche der epitaxialen Schicht 20 erstreckt sich an jeder Überkreuzungsstelle einer Wortleitung mit einer Bit-Leitung eine Vertiefung 24 nach unten, die in senkrechter Richtung einen Y-förmigen Querschnitt besitzt. Diese Vertiefungen werden mit dem Prozeß des anisotropen Ätzens herausgebildet, der eine kleine Angriffsgeschwindigkeit entlang der [i1 IJ -Ebenen und eine große Angriffsgeschwindigkeit an den jjooj-Ebenen besitzt, wie es in der US-Patentschrift Nr. 3 924 265 beschrieben ist. Dieser Ätzprozeß bildet die Vertiefungen 24 aus, deren Seitenwände in Abwärtsrichtung zusammenlaufen, wobei die von den konvergierenden Seitenwänden gebildete untere Schneide jeder Vertiefung sich in eine vergrabene Bit-Leitung 16 hinein erstreckt. In horizontaler Richtung haben die V-förmigen Vertiefungen quadratische oder rechteckige Gestalt und ihre geneigten Wände sind mit einer dünnen Gate-It extends from the surface of the epitaxial layer 20 at each crossover point of a word line a bit line down a recess 24 which has a Y-shaped cross section in the vertical direction. These depressions are formed with the process of anisotropic etching, which has a low attack speed along the [i1 IJ planes and has a high attack speed on the jjooj planes, as shown in U.S. Patent No. 3,924,265. This etching process forms the depressions 24, their side walls converge in the downward direction, the lower edge formed by the converging side walls each recess extends into a buried bit line 16. In the horizontal direction, the V-shaped Wells square or rectangular shape and their sloping walls are covered with a thin gate

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Oxidschicht 26 aus Siliziumdioxid bedeckt, die sich ebenfalls bis unter die obere Oberfläche einer vergrabenen Bit-Leitung 16 erstreckt. Die Wortleitungen 14 sind aus leitendem Material, beispielsweise aus einem geeigneten Metall oder aus polykristallinem Silizium, gebildet, und jede Vertiefung ist im wesentlichen mit solchem leitenden Material ausgefüllt.Oxide layer 26 made of silicon dioxide, which is also buried under the upper surface of a Bit line 16 extends. The word lines 14 are off conductive material, for example from a suitable metal or from polycrystalline silicon, and each recess is essentially filled with such conductive material.

Das epitaxiale, schwach P-dotierte Material 20, das die geneigten Seitenwände der V-förmigen Vertiefungen 24 bildet, enthält ein Ladungsspeichergebiet 28, das sich vollständig um die Vertiefung benachbart zu der dünnen Gate-Oxidschicht 26 ausdehnt. Wie durch die gestrichelte Linie in Fig.2 angedeutet ist, kann dieses Ladungsspeichergebiet 28 flach ausgebildet sein, jedoch ist ssine Ladungskapazität relativ groß, da es die gesamte Fläche von allen vier geneigten Seitenwänden einer jeden Vertiefung bedeckt.The epitaxial, lightly P-doped material 20 that the inclined side walls of the V-shaped depressions 24 forms, contains a charge storage area 28, which extends completely around the recess adjacent to the thin gate oxide layer 26. As by the dashed line is indicated in Fig.2, this charge storage area 28 may be flat, but ssine charge capacity is relatively large, since it takes up the entire area of all four inclined side walls of each well covered.

Die oberen Kanten der Gate-Oxidschicht 26 enden an den Kanten einer jeden V-förmigen Vertiefung, und an diesem Punkt nimmt die Dicke der Oxidschicht abrupt zu, so daß eine relativ dicke isolierende Oxidschicht 30 gebildet wird, die die epitaxiale Schicht 20 um die verschiedenen Vertiefungen 24 herum bedeckt. Diese relativ dicke Oxidschicht 30 bildet eine Sperre (mit dem Bezugszeichen 32 versehen) um das obere Ende einer jeden Vertiefung, die dazu beiträgt, die Ladungsträgerkonzentration innerhalb des geneigten Ladungsspeichergebietes 28 aufrechtzuerhalten. Dieses Zurückhalten basiert auf dem effektiven Oberflächenpotential unterhalb des dicken Isolatorgebietes 30 bei Spannungen, die während des Betriebs der Zelle verwendet werden.The top edges of the gate oxide layer 26 terminate at the edges of each V-shaped recess, and at this At point, the thickness of the oxide layer increases abruptly, so that a relatively thick insulating oxide layer 30 is formed covering the epitaxial layer 20 around the various recesses 24. This relatively thick oxide layer 30 forms a barrier (indicated by reference numeral 32) around the top of each recess, the helps maintain the carrier concentration within the inclined charge storage area 28. This retention is based on the effective surface potential beneath the thick insulator area 30 at voltages used during the operation of the cell.

Die im Vergleich zu dem epitexialen P--Material relativThe compared to the epitexial P material is relative

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höher P-dotierte Zwischenschicht 22, die das untere Ende einer jeden Vertiefung umgibt, bildet eine untere Sperre für das Ladungsspeichergebiet. Die obere und die untere Sperre dienen dazu, die Ladungsträgerkonzentration der Elektronen innerhalb der Speichergebiete 28, die an den geneigten Seitenwänden einer jeden Vertiefung ausgebildet sind, zurückzuhalten. Nach den bekannten Prinzipien von Feldeffekt-Anordnungen wirken die Schichten 22 und 30 aufgrund des Qua si-Fermi -Niveaus im Silizium als Sperren, die die Elektronen daran hindern, aus den Wänden einer jeden Vertiefung abzuwandern, sei es entlang der oberen Oberfläche 30 oder in die obere Oberfläche der vergrabenen Bit-Leitungsschicht 16 an dem Boden der Vertiefung.higher P-doped intermediate layer 22, which surrounds the lower end of each recess, forms a lower one Lock for the charge storage area. The upper and lower barriers are used to control the carrier concentration of the electrons within the storage areas 28 on the sloping sidewalls of each well trained to hold back. The work according to the well-known principles of field effect arrangements Layers 22 and 30 due to the Qua si-Fermi level in the silicon as barriers that prevent the electrons from migrate out of the walls of each well, be it along the top surface 30 or into the top Surface of the buried bit line layer 16 on the Bottom of the recess.

Zusätzlich zu ihrer Sperrwirkung dient die P-leitende Zwischenschicht 22 als Übergangsgebiet, das dazu beiträgt, den Elektronenfluß von der Bit-Leitung in das Ladungsspeichergebiet 28 hinein oder aus diesem heraus zu steuern. Weiterhin wird dieses Übergangsgebiet oder die Diffusionswand 22 mit dem Gate-Anteil der Wortleitung, der die Gate-Oxidschicht innerhalb der Vertiefung bedeckt, moduliert.In addition to its blocking effect, the P-type is used Intermediate layer 22 as a transition region which contributes to the flow of electrons from the bit line into the charge storage region 28 to control in or out of this. Furthermore, this transition area or the diffusion wall 22 with the gate portion of the word line that covers the gate oxide layer within the recess, modulated.

Wenn beim Betrieb der Speicherzelle 12' gemäß der Erfindung in die Zelle eingeschrieben werden soll, wird zunächst eine Spannung an die geeignete Bit-Leitung gelegt. Danach wird eine derartige Spannung an die Wortleitung angelegt, so daß das Oberflächenpotential des Übergangsgebietes erniedrigt wird. Das bedeutet, daß die positive Spannung an der Wortleitung (und damit an dem Gate der Zelle) im wesentlichen bewirkt, das Übergangsgebiet zwischen der Bit-Leitung und dem Ladungsspeichergebiet 28 "einzuschalten". Wenn dies auftritt, erreicht das Ladungs-When operating the memory cell 12 'according to the invention is to be written into the cell, a voltage is first applied to the appropriate bit line. Thereafter, such a voltage is applied to the word line that the surface potential of the junction region is lowered. That means the positive Voltage on the word line (and thus on the gate of the cell) essentially causes the transition region between the bit line and the charge storage area 28 "turn on". When this occurs, the charge

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speichergebiet ein Oberflächenpotential, das dem der Bit-Leitung gleich ist, so daß dort Ladung gespeichert wird. Das Oberflächenpotential wird jetzt in dem Ladungsspeichergebiet von der Bit-Leitung 16 gesteuert. Wenn die Spannung oder das Oberflächenpotential an der Wortleitung entfernt wird, hört der Fluß von Elektronen zwischen der Bit-Leitung und dem Ladungsspeichergebiet auf. An diesem Punkt ist somit das Oberflächenpotential innerhalb des Ladungsspeichergebietes isoliert. Da das Ladungsspeichergebiet 28 sich vollständig um die Vertiefung herum über alle geneigten Wände erstreckt, bedeckt es somit eine relativ große Fläche, und dementsprechend ist die Ladungsspeicherkapazität relativ groß. Wenn somit dieser Einschreibvorgang ausgeführt worden ist, ist in der Speicherzelle ein kräftiges, dauerhaftes Signal eingeschlossen.storage area has a surface potential that is equal to that of the bit line, so that charge is stored there will. The surface potential is now controlled by the bit line 16 in the charge storage area. When the voltage or surface potential on the word line is removed, the flow of electrons ceases between the bit line and the charge storage area. So at this point is the surface potential isolated within the charge storage area. Since the charge storage area 28 is completely around the As the recess extends around over all inclined walls, it thus covers a relatively large area, and accordingly the charge storage capacity is relatively large. Thus, when this writing operation has been carried out, a strong, permanent signal is enclosed in the memory cell.

Wenn in einem Auslesevorgang für die Speicherzelle die gespeicherte Ladung abgefragt werden soll, um zu bestimmen, ob eine "1'· oder eine "0" darin gespeichert ist, so ist die Fuhktion der Elemente ähnlich. An dieser Stelle "floatet" die Bit-Leitung, d.h. sie befindet sich auf einem Zwischenpotential, das vorgegeben ist, und von dem aus alle relativen Änderungen vorgenommen werden. Eine Spannung von positivem Wert wird an die Wortleitung angelegt, was wiederum dazu führt, daß die Bit-Leitung mit dem Ladungsspeichergebiet 28 verbunden wird. Das führt dazu, daß der Kreis in das Gleichgewicht gelangt, wobei an der Bit-Leitung gegenüber dem ursprünglichen Potential eine Potentialdifferenz auftritt, die mit einem geeigneten Differenz-Lesekreis der Anordnung feststellbar ist. Ein solcher Leseverstärkerkreis ist im Stand der Technik für Speicheranordnungen bekannt und wird deshalb hier nicht im einzelnen beschrieben.If the stored charge is to be queried in a read-out process for the memory cell in order to determine whether a "1" or a "0" is stored in it, the function of the elements is similar Digit "floats" the bit line, i.e. it is at an intermediate potential, which is specified, and from from which all relative changes are made. A voltage of positive value is applied to the word line which in turn results in the bit line being connected to the charge storage region 28. That causes the circle to come into equilibrium, being on the bit line versus the original Potential a potential difference occurs, which can be determined with a suitable differential reading circuit of the arrangement is. Such a sense amplifier circuit is known in the prior art for memory arrangements and is therefore used not described in detail here.

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Die angeführten Schreib- und Lese-Funktionen der Speicherzelle 12 können mathematisch durch Anwendung der Gesetze der Erhaltung des Oberflächenpotentials während der Einschreibphase und der Erhaltung der Ladung während der Auslesephase sowie beim Auslesen durch das Lesen der Differenzspannung beschrieben werden.The listed write and read functions of the memory cell 12 can be done mathematically by applying the laws of conservation of surface potential during the write-in phase and the maintenance of the charge during the read-out phase as well as during read-out by reading the differential voltage can be described.

Anhand der Fig.3a bis 3f wird nun ein Verfahren zur Herstellung einer Speicheranordnung 10 gemäß dieser Erfindung beschrieben. Zunächst ist es notwendig, ein Substrat 18 aus kristallinem Siliziummaterial mit einer P+-A method for producing a memory arrangement 10 according to this invention will now be described with reference to FIGS. 3a to 3f. First, it is necessary to have a substrate 18 made of crystalline silicon material with a P + -

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Ladungsträgerkonzentration von 10 bis 10 Atomen je car bereitzustellen. Dieses Material muß ferner eine kristallografische Orientierung aufweisen, bei der die L100J-Ebene an der Oberfläche, liegt, so daß V-förmige Rillen oder Vertiefungen durch anisotropes Ätzen darin erzeugt werden können.Charge carrier concentration of 10 to 10 atoms per car provide. This material must also have a crystallographic orientation at which the L100J plane on the surface, so that V-shaped grooves or depressions can be generated therein by anisotropic etching.

Zur Ausbildung einer ersten Maske wird das Substrat 18 mit einer Schicht 34 aus Siliziumdioxid versehen, die durch Oxidieren der Substratoberfläche in Dampf bei 800 bis 12000C gebildet werden kann. Die Oxidschicht wird sodann mit einem geeigneten Ätzmittel (z.B. mit gepufferter Fluorwasserstoffsäure) behandelt, um das Oxid an den Stellen der Substratoberfläche zu entfernen, an denen die vergrabenen Bit-Leitungen 16 ausgebildet werden sollen. Wie in Fig.3a dargestellt ist, wird dann eine Diffusion mit N+-Material (beispielsweise mit Antimon) durchgeführt, um eine vergrabene N+-Schicht 16 zu erzeugen, die eine Dicke von etwa 2/um besitzt. Die Oxidationsschicht 34 wird sodann entfernt, so daß man ein Substrat erhält, in dem eine Reihe von parallelen N+-dotierten Streifen mit vorgegebenem Abstand voneinander vorhanden sind.To form a first mask, the substrate 18 is provided with a layer 34 of silicon dioxide, which can be formed by oxidizing the substrate surface in steam at 800 to 1200 ° C. The oxide layer is then treated with a suitable etchant (for example with buffered hydrofluoric acid) in order to remove the oxide at the locations on the substrate surface where the buried bit lines 16 are to be formed. As shown in FIG. 3a, a diffusion with N + material (for example with antimony) is then carried out in order to produce an N + buried layer 16 which has a thickness of approximately 2 μm. The oxidation layer 34 is then removed, so that a substrate is obtained in which a series of parallel N + -doped strips are present at a predetermined distance from one another.

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Im nächsten Yerfahrensschritt wird entsprechend der Fig.3b eine epitaxiale Schicht 20 aus schwach P -dotiertem Material auf der Substratoberfläche und auf den N+-Gebieten 16 ausgebildet. Diese Schicht kann durch thermische Zersetzung von Silan (SiH.) bei einer Temperatur Ton etwa 800 bis 10000C mit einer Dicke von etwa 2,5/um in einem Epitaxie-Reaktor erzielt werden. Während der Ausbildung der epitaxialen Schicht 20 sowie der simultanen Wärmebehandlung tritt ein Ausdiffundieren des P-Materials aus dem P-Substrat auf, die die Übergangs-Grenzschicht 22 erzeugt, die sich um etwa 0,5 /um über die N+-dotierte vergrabene Schicht ausdehnt.In the next process step, an epitaxial layer 20 of weakly P -doped material is formed on the substrate surface and on the N + regions 16, as shown in FIG. This layer can be achieved by thermal decomposition of silane (SiH.) At a temperature of about 800 to 1000 ° C. with a thickness of about 2.5 μm in an epitaxial reactor. During the formation of the epitaxial layer 20 and the simultaneous heat treatment, the P-material diffuses out of the P-substrate, which creates the transition boundary layer 22, which extends by about 0.5 μm above the N + -doped buried layer expands.

Sodann wird auf der Anordnung eine weitere Oxidschicht 36 abgeschieden, und es wird eine zweite Maske verwendet, um die voneinander im Abstand angeordneten Öffnungen 38 festzulegen, die direkt oberhalb der vergrabenen N+-Gebiete liegen und auf diese ausgerichtet sind. Durch Anwendung eines anisotropen Ätzmittels (z.B. Hydrazin und Wasser) wird eine V-förmige Vertiefung 24 an jeder Öffnung der Anordnung oberhalb von einem N -Gebiet erzeugt, wobei der Boden einer jeden Vertiefung sich in das N+-Gebiet hinein erstreckt, wie es in der Fig.3c dargestellt ist.Another oxide layer 36 is then deposited on the assembly and a second mask is used to define the spaced apart openings 38 which are directly above and aligned with the buried N + regions. Using an anisotropic etchant (e.g., hydrazine and water), a V-shaped indentation 24 is created at each opening of the assembly above an N -region, with the bottom of each indentation extending into the N + region, as shown in FIG the Fig.3c is shown.

Unter Verwendung eines konventionellen Oxidationsprozesses läßt man nun eine dünne Gate-Oxidschicht 26 mit einer typischen Dicke zwischen 500 & und 1000 S innerhalb der Vertiefung 24 aufwachsen (vergleiche Fig.3d).Using a conventional oxidation process, a thin gate oxide layer 26 is now left with a typical Thickness between 500 and 1000 S grow within the recess 24 (compare Fig.3d).

Die Flächen der V-förmigen, rillenförmigen Vertiefungen werden mit Hilfe einer weiteren Oxidation maskiert, um die Feldoxidschicht 30 bereitzustellen, die jede Vertiefung umgibt (vergleiche Fig.3e).The surfaces of the V-shaped, groove-shaped depressions are masked with the aid of a further oxidation in order to remove the Provide field oxide layer 30 surrounding each recess (see Figure 3e).

Danach wird eine weitere (nicht dargestellte) Maske ver-Then another mask (not shown) is

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wendet, tun die leitenden Wortleitungen 14 entsprechend der Fig.3f auszubilden, wobei diese Wortleitungen von Vertiefung zu Vertiefung verlaufen und senkrecht zu den vergrabenen Bit-Leitungen 16 ausgerichtet sind. Die Wortleitungen können aus polykristallinem Silizium oder aus Metall bestehen, und sie können mit einer geeigneten (nicht dargestellten) Passivierungsschicht aus einem isolierenden und schützenden Material bedeckt werden.applies, the conductive word lines 14 do accordingly 3f, these word lines running from recess to recess and perpendicular to the buried bit lines 16 are aligned. The word lines can be made of polycrystalline silicon or consist of metal, and they can with a suitable (not shown) passivation layer of an insulating and protective material.

Ton der Oberfläche der Anordnung können dort, wo es notwendig ist, (nicht dargestellte) Kontakte durch die epitaxiale Schicht 20 zu den verschiedenen Bit-Leitungen entsprechend den bekannten Herstellungsverfahren durchgeführt werden.Clay the surface of the arrangement can, where it is necessary, contacts (not shown) through the epitaxial Layer 20 is carried out to the various bit lines in accordance with the known manufacturing method will.

Wie zuvor beschrieben worden ist, liefert die Zwischenschicht 22 aus P-leitendem Material die Diffusionswand für das Ladungsspeichergebiet 28. Andere Arten dieser Diffusionswand können im Rahmen dieser Erfindung auch mit anderen Verfahrensschritten erzielt werden. Z.B. kann entsprechend den Fig. 4a bis 4c die Diffusionswand auch durch Diffusion oder Ionenimplantation einer dünnen P-Siriiiit40 direkt auf den !^-Gebieten erzeugt werden. Dies wird unmittelbar nach der Ausbildung der N+-Gebiete unter Verwendung der gleichen Maske 34 und vor dem Abscheiden der epitaxialen Schicht 20 ausgeführt (vergleiche Fig.4a). Danach wird die epitaxiale Schicht 20, wie zuvor beschrieben, abgeschieden (vergleiche Fig.4b). Wenn die V-förmigen Vertiefungen ausgebildet werden, umgibt die P-Schicht 40 auf einer jjecLen N+-Bit-Leitung 16 den unteren Teil einer jeden Vertiefung, wodurch sie ihre Trennfunktion erfüllt (Fig.4c).As has been described above, the intermediate layer 22 made of P-conductive material provides the diffusion wall for the charge storage region 28. Other types of this diffusion wall can also be achieved with other method steps within the scope of this invention. For example, according to FIGS. 4a to 4c, the diffusion wall can also be produced by diffusion or ion implantation of a thin P-element 40 directly on the areas. This is carried out immediately after the formation of the N + regions using the same mask 34 and before the epitaxial layer 20 is deposited (see FIG. 4a). The epitaxial layer 20 is then deposited as described above (compare FIG. 4b). When the V-shaped recesses are formed, the P-layer 40 on a jecLen N + -bit line 16 surrounds the lower part of each recess, thereby fulfilling its separating function (FIG. 4c).

Eine andere Art von Diffusionswand kann dadurch gebildetAnother type of diffusion wall can thereby be formed

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werden, daß auf allen Gebieten des Substrates mit Ausnahme der N+-Gebiete eine Schicht aus P-Material abgeschieden wird. Dieses Verfahren erfordert jedoch die Anwendung einer zweiten Maske nach der Erzeugung der N+- Gebiete. Eine nachfolgende Wärmebehandlung führt dazu, daß das P-Material über die die jeweiligen Vertiefungen umgebenden N+-Gebiete diffundiert und daß dadurch eine weitere Form der unteren Diffusionswand ausgebildet wird.that a layer of P-material is deposited on all areas of the substrate with the exception of the N + areas. However, this method requires the application of a second mask after the creation of the N + regions. A subsequent heat treatment leads to the fact that the P-material diffuses over the N + regions surrounding the respective depressions and that a further shape of the lower diffusion wall is thereby formed.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die einem Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate (IGFET) entsprechende Struktur des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels durch eine Anordnung ersetzt werden, die die Struktur eines Junction-Feldeffekttransistors (JFET) besitzt. In dieser letzteren Ausführungsform wird entsprechend Fig.5 keine Oxidschicht innerhalb der Vertiefung einer einzelnen Zelle vorgesehen. Statt dessen wird ein geeignetes leitendes Material 14a, beispielsweise Platin oder ein anderes Metall, für die Wortleitungen verwendet. Innerhalb der Vertiefungen befindet sich das Metall direkt auf den Wänden der Vertiefungen und bildet dort Schottky-Übergänge aus, so daß aufgrund eines Schottky-Effekts Ladungsträger übertragen werden können. In diesem Fall sind die Funktionen der oberen und der unteren Sperren und der umgebenden Ladungsspeichergebiete gleich zu denen in dem bereits beschriebenen IGFET-Ausführungsbeispiel. In a further alternative embodiment of the invention, a field effect transistor with an isolated Gate (IGFET) corresponding structure of the embodiment described above can be replaced by an arrangement, which has the structure of a junction field effect transistor (JFET). In this latter embodiment, in accordance with FIG. 5, no oxide layer is provided within the recess of an individual cell. Instead, will a suitable conductive material 14a, for example Platinum or some other metal used for the word lines. The metal is located inside the depressions directly on the walls of the depressions and forms Schottky transitions there, so that due to a Schottky effect Load carriers can be transferred. In this case, the functions of the upper and lower locks and the surrounding charge storage areas those in the IGFET embodiment already described.

Obgleich die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, bei denen die Vertiefungen mittels anisotropen Ätzens auf V-förmigen Querschnitt gebracht worden sind, ist es ebenso möglich, statt dessen eine HaIbleiterspeicheranordnung 10b vorzusehen, bei der die Vertiefungen 24b so ausgebildet sind, daß sie mit einem U-Although the invention has been described using exemplary embodiments in which the depressions by means of Anisotropic etching have been brought to a V-shaped cross-section, it is also possible to use a semiconductor memory device instead 10b to be provided, in which the recesses 24b are designed so that they are with a U-

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förmigen Querschnitt und nicht mit in Abwärtsrichtung aufeinander zulaufenden Seitenwänden versehen sind. Derartige Vertiefungen werden ausgebildet, indem die Siliziumscheibe zunächst so geschnitten wird, daß ihre horizontale Oberfläche in der jj 1Ö|-Kristallebene liegt und ihre M11J -Ebenen senkrecht zur horizontalen Ebene verlaufen. Wie in Fig.6 dargestellt ist, erstreckt sich die U-förmige Vertiefung 24b entsprechend den zuvor beschriebenen V-förmigen Vertiefungen 24 durch eine epitaxiale Schicht 24b hindurch in eine Bit-Leitung 16b, die sich innerhalb des Substrates 18b befindet. Die Anordnung kann mit einer dünnen Oxidschicht 26b versehen sein, die sich entsprechend der IGFET-Ausführungsform innerhalb der Vertiefung befindet, sie kann aber auch die Schottky-JFET-Konstruktion entsprechend der Fig.5 aufweisen. Innerhalb der U-förmigen Vertiefung befindet sich eine Schicht aus leitendem Material 14b, die beispielsweise aus polykristallinem Silizium besteht, und die den Gate-Teil der Wortleitung bildet. Entsprechend der Ausführungsform mit V-förmigem Zellenquerschnitt befindet sich eine obere Ladungssperre 32b um das obere Ende einer jeden Vertiefung in Form einer relativ dicken isolierenden Oxidschicht 30b. Ebenfalls ist eine untere Ladungssperre in Form einer dünnen P-Schicht 22b vorhanden, die das vergrabene Bit-Leitungsgebiet 16b um das untere Ende einer jeden Vertiefung bedeckt. Die obere und die untere Sperre steuern das an den parallelen Seitenwänden der Vertiefung 24b befindliche Ladungsspeichergebiet in der gleichen Weise, wie es bereits für den Fall von V-förmigen Vertiefungen 24 beschrieben wurde.shaped cross-section and not with in the downward direction converging side walls are provided. Such recesses are formed by the silicon wafer is first cut in such a way that its horizontal surface lies in the jj 10 | crystal plane and their M11J planes are perpendicular to the horizontal plane. As shown in Fig.6, extends the U-shaped recess 24b corresponding to the previously described V-shaped recesses 24 by an epitaxial Layer 24b through into a bit line 16b which is located within substrate 18b. The order may be provided with a thin oxide layer 26b which, according to the IGFET embodiment, is located within The recess is located, but it can also be of the Schottky JFET design have according to Fig.5. There is one inside the U-shaped recess Layer of conductive material 14b, for example made of polycrystalline silicon, and which forms the gate part of the word line. According to the embodiment having a V-shaped cell cross-section, there is an upper charge barrier 32b around the top of each Recess in the form of a relatively thick insulating oxide layer 30b. There is also a lower cargo lock in the form of a thin P-layer 22b, which the buried bit line region 16b around the lower end of a covered every well. The top and bottom locks control that on the parallel side walls of the recess 24b located charge storage area in the same way as it was already for the case of V-shaped depressions 24 was described.

Der PatentanwaltThe patent attorney

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Claims (12)

PatentansprücheClaims \\J Harbleiterspeicheranordnung, gekennzeichnet durch \\ J semiconductor memory arrangement, characterized by ein Substrat (18, 18b) eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Anzahl von länglichen Gebieten eines zweiten Leitfähigkeitstyps innerhalb des Substrats, welche Bit-Leitungen (16) bilden,a substrate (18, 18b) of a first conductivity type, a number of elongate areas of a second conductivity type within the substrate, which bit lines (16) form, eine epitaxiale Schicht (20) aus schwach dotiertem Material des ersten Leitfähigkeitstyps, die das Substrat und die die Bit-Leitungen (16) bildenden länglichen Gebiete bedeckt,an epitaxial layer (20) of lightly doped material of the first conductivity type forming the substrate and covers the elongated areas forming the bit lines (16), eine Anzahl von Vertiefungen (24), die von der Oberfläche der epitaxialen Schicht (20) ausgehen und die voneinander getrennt entlang der Bit-Leitungen (16) angeordnet sind, wobei jede dieser Vertiefungen (24) von Seitenwänden begrenzt ist, die sich in die die Bit-Leitungen (16) bildenden länglichen Gebiete erstrecken, eine relativ dicke Feldoxidschicht (30), die sich auf der epitaxialen Schicht (20) befindet und jede Vertiefung (24) umgibt, wobei diese dicke Oxidschicht (30) eine Feld-Schwellensperrschicht (32) am oberen Ende einer jeden Vertiefung (24) bildet,a number of depressions (24) extending from the surface of the epitaxial layer (20) and from each other are arranged separately along the bit lines (16), each of these recesses (24) from side walls which extend into the elongated areas forming the bit lines (16), a relatively thick field oxide layer (30) overlying the epitaxial layer (20) and each well (24) surrounds this thick oxide layer (30) a field threshold barrier layer (32) at the top of a each recess (24) forms, eine Reihe von parallelen, im Abstand angeordneten länglichen Gebieten aus leitendem Material, die Wortlei-a series of parallel, spaced apart elongated areas of conductive material, the word lines 909827/0610909827/0610 20423342042334 tungen (14) auf der Feldoxidschicht bilden, wobei jede Wortleitung (14) quer zu den Bit-Leitungen (16) und zwischen einer Reihe τοη Vertiefungen (24) und entlang dazu ausgerichteten Vertiefungen verläuft, Mittel, die sich auf den Bit-Leitungen (16) in der Nähe des unteren Endes einer jeden Vertiefung befinden und die eine Diffusionswand bilden, und durch Ladungsspeichergebiete (28), die an den Seitenwänden einer jeden Vertiefung (24) zwischen der Diffusionswand und der Feld-Schwellensperrschicht (32) ausgebildet sind.Forming lines (14) on the field oxide layer, each word line (14) running transversely to the bit lines (16) and between a row of τοη wells (24) and along wells aligned therewith, means that extend on the bit lines ( 16) near the lower end of each well and forming a diffusion wall, and by charge storage regions (28) formed on the sidewalls of each well (24) between the diffusion wall and the field threshold barrier (32). 2. Halbleiterspeicheranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 2. Semiconductor memory arrangement according to claim 1, characterized by ein P+-leitendes Siliziumsubstrat (18), N+-leitende Bit-Leitungen (16), und durch eine eine Diffusionswand bildende Zwischenschicht (22, 40) aus P-leitendem Material, die die Bit-Leitungen um das untere Ende einer jeden Vertiefung bedeckt.a P + -type silicon substrate (18), N + -type bit lines (16), and through an intermediate layer (22, 40) of P-type material forming a diffusion wall, which the bit lines around the lower end of each Well covered. 3. Halbleiterspeicheranorc'nung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die epitaxiale Schicht (20, 40) aus P"-leitendem Material besteht, das schwächer dotiert ist als die Zwischenschicht (22).3. Semiconductor memory arrangement according to claim 2, characterized characterized in that the epitaxial layer (20, 40) consists of P "-conducting material, which is weaker is doped as the intermediate layer (22). 4. Halbleiterspeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Oberfläche des Substrats (18) mit der darauf befindlichen epitaxialen Schicht (20) in einer £i 0OJ-Kristallebene liegt und daß jede der Vertiefungen (24) in der oberen Oberfläche einen V-förmigen Querschnitt besitzt.4. Semiconductor memory arrangement according to claim 1, characterized characterized in that the top surface of the substrate (18) with the epitaxial thereon Layer (20) lies in a £ 10OJ crystal plane and that each of the recesses (24) in the upper surface has a V-shaped cross section. 5. Halbleiterspeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Oberfläche des Substratmaterials (18b) in einer [i1 θ]-Kristallebene5. A semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that the upper surface of the substrate material (18b) is in an [i 1 θ] crystal plane 909827/0610909827/0610 liegt und daß jede Vertiefung (24b) parallele Seitenwände und einen Boden besitzt, so daß ihr Querschnitt U-förmig ist.and that each recess (24b) has parallel side walls and a bottom so that its cross-section Is U-shaped. 6. Halbleiterspeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine relativ dünne Oxidschicht (26, 26b) die Seitenwände einer jeden Vertiefung bedeckt und daß das leitende Material einer jeden Wortleitung (14) diese dünne Oxidschicht (26, 26b) innerhalb einer jeden Vertiefung bedeckt.6. Semiconductor memory arrangement according to claim 1, characterized characterized in that a relatively thin layer of oxide (26, 26b) forms the side walls of each recess covered and that the conductive material of each word line (14) this thin oxide layer (26, 26b) within of each well. 7. Halbleiterspeicheranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das leitende Material einer jeden Wortleitung (14) aus polykristallinem Silizium besteht.7. Semiconductor memory device according to claim 6, characterized in that the conductive material of each word line (14) made of polycrystalline silicon consists. 8. Halbleiterspeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das leitende Material einer jeden Wortleitung ein Metall ist, das die Wandoberflächen einer jeden Vertiefung (24) bedeckt und einen Schottky-Effekt zur Übertragung von Ladung zwischen den Ladungsspeichergebieten (28) und den Bit-Leitungen (16) hervorruft.8. Semiconductor memory arrangement according to claim 1, characterized characterized in that the conductive material of each word line is a metal forming the wall surfaces each well (24) covered and a Schottky effect for the transfer of charge between the Charge storage areas (28) and the bit lines (16) evokes. 9. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Herstellen eines Substrats (18) aus kristallinem Silizium von P+-Leitfähigkeit,9. The method for producing a semiconductor memory arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized by the following method steps: producing a substrate (18) from crystalline silicon of P + conductivity, Ausbilden einer Reihe von im Abstand angeordneten, diffundierten Streifen aus N+-leitendem Material innerhalb des Substrats zur Erzeugung vergrabener Bitleitungen (16),Forming a series of spaced apart diffused strips of N + conductive material within the substrate to create buried bit lines (16), Ausbilden einer Diffusionsgrenzschicht (22, 40) über den vergrabenen Bit-Leitungen aus P-leitendem Mate-Forming a diffusion boundary layer (22, 40) over the buried bit lines made of P-conductive material 909827/0810909827/0810 rial, das weniger stark P-dotiert ist als das Substrat ,rial, which is less heavily P-doped than the substrate , Abscheiden einer epitaxialen Schicht (20) auf dem Substrat, die eine schwächere P~-Leitfähigkeit aufweist, und die weniger stark dotiert ist als die Diffusionsgrenzschicht (22, 40), Einätzen einer Anzahl von räumlich getrennten Vertiefungen (24, 24b) innerhalb der Oberfläche dieser Anordnung, welche so angeordnet und ausgerichtet sind, daß sich jede Vertiefung durch die epitaxiale Schicht (20)1 -'.:-(·] ITtI-: in eine der Bit-Leitungen (16) erstreckt,Deposition of an epitaxial layer (20) on the substrate, which has a weaker P ~ conductivity, and which is less heavily doped than the diffusion boundary layer (22, 40), etching a number of spatially separated depressions (24, 24b) within the surface of this array, which are so arranged and aligned are that each recess through the epitaxial layer (20) 1 - '. :-( ·] ITtI-: in one of the bit lines (16) extends, Ausbilden einer relativ dicken Schicht (30, 30b) aus oxidischem Material um die oberen Kanten der Vertiefungen undForming a relatively thick layer (30, 30b) of oxidic material around the upper edges of the depressions and Ausbilden von als Wortleitungen (14) dienenden Verbindungsleitungen aus leitfähigem Material auf dem oxidischen Material, welche quer zu den vergrabenen Bit-Leitungen (16) verlaufen, wobei jede dieser Wortleitungen (14, 14b) eine Reihe von aufeinander ausgerichteten Vertiefungen (24, 24b) miteinander verbindet und die Seitenwände dieser aufeinander ausgerichteten Vertiefungen (24) bedeckt.Forming connecting lines serving as word lines (14) made of conductive material on the oxidic material, which is transverse to the buried Bit lines (16) run, each of these word lines (14, 14b) being a series of aligned Recesses (24, 24b) connects to one another and the side walls of these aligned with one another Wells (24) covered. 10.Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der zur Ausbildung der Diffusionswand (bzw. der Diffusionssperrschicht) dienende Verfahrensschritt während des Aufbringens der epitaxialen Schicht (20) eine Wärmebehandlung umfaßt, die ein Herausdiffundieren von P-Material in diese epitaxiale Schicht (20) hervorruft.10. The method according to claim 9, characterized in that the process step serving to form the diffusion wall (or the diffusion barrier layer) during the application of the epitaxial layer (20) comprises a heat treatment which diffuses out of P-material in this epitaxial layer (20). 11.Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der zur Herausbildung der Diffu- 11. The method according to claim 9, characterized in that the formation of the diffusion 909827/0610909827/0610 sionswand (bzw. der Diffusionssperrschicht) (40) dienende Verfahrensschritt eine Ionenimplantation einer dünnen Schicht (40) umfaßt, mit der P-dotierendes Material in die diffundierten Streifen aus N+-Material unmittelbar nach deren Ausbildung und unter Verwendung der gleichen Maske eingebracht wird.sion wall (or the diffusion barrier layer) (40) serving process step comprises an ion implantation of a thin layer (40) with the P-doping material is introduced into the diffused strips of N + material immediately after their formation and using the same mask. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt, mit dem innerhalb einer jeden Vertiefung eine dünne Schicht von Gate-Oxidmaterial (26) erzeugt wird, vor der Ausbildung der innerhalb der Vertiefungen (24) befindlichen Wortleitungen (14) erfolgt.12. The method according to claim 9, characterized in that the method step with the within a thin layer of gate oxide material (26) is created in each recess prior to formation the word lines (14) located within the depressions (24) takes place. 909827/0610909827/0610
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