FR2519461A1 - SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A DEVICE - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE MEMOIRE A SEMI-CONDUCTEURS ET UN PROCEDE POUR SA FABRICATION. LE DISPOSITIF COMPORTE DES RESEAUX M-ARY DE CELLULES DE MEMOIRE M-CEL CONTENANT UN TRANSISTOR MISFET Q ET UN CONDENSATEUR C, DES RESEAUX FICTIFS D-ARY COMPORTANT CHACUN DES CELLULES FICTIVES D-CEL FOURNISSANT UN NIVEAU DE REFERENCE ET CONTENANT UN CONDENSATEUR C ET DES TRANSISTORS MISFET Q, Q, LES CONDENSATEURS C AYANT DES CAPACITES INFERIEURES A CELLES DES CONDENSATEURS C, ETTHE INVENTION CONCERNS A SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE AND A PROCESS FOR ITS MANUFACTURING. THE DEVICE INCLUDES M-ARY NETWORKS OF M-CEL MEMORY CELLS CONTAINING A MISFET Q TRANSISTOR AND A C CAPACITOR, D-ARY FICTITIOUS NETWORKS INCLUDING EACH OF THE D-CEL FICTITIOUS CELLS PROVIDING A REFERENCE LEVEL AND CONTAINING A CONDENSER MISFET TRANSISTORS Q, Q, THE CAPACITORS C HAVING CAPACITIES LOWER THAN THOSE OF THE CAPACITORS C, AND
Description
La présente invention concerne un dispositif de mémoire à semiconducteurThe present invention relates to a semiconductor memory device
et plus particulièrement uneand more particularly a
mémoire D-RAM (mémoire dynamiques accès direct ou aléa- D-RAM memory (dynamic memory direct or random access
toire) constituée par des transistors MISFET (transistors à effet de champ du type métal-isolant-semiconducteur). De même l'invention concerne un procédé de fabrication d' field) constituted by MISFET transistors (metal-insulator-semiconductor field-effect transistors). Similarly, the invention relates to a method of manufacturing
un tel dispositif de mémoire à semiconducteurs. such a semiconductor memory device.
Ci-après on va décrire l'art antérieur. Hereinafter, the prior art will be described.
Dans une mémoire D-RAM courante,en vue de détec- In a current D-RAM memory, for
ter la donnée mémorisée dans le condensateur C d'une cel- the data memorized in the capacitor C of a
s lule de mémoire " 1 " ou " O ", on utilise habituellement le condensateur Cds d'une celle fictive (une cellule servant à produire un niveau de référence) dont la capacité est In the case of memory "1" or "O", the capacitor Cds is usually used for a fictitious one (a cell used to produce a reference level) whose capacitance is
réglée à une valeur égale à environ la moitié de la capa- set to a value equal to about half of the capacity
cité-du condensateur Cs Le procédé de détection consiste à comparer par avance le niveau de tension mémorisé dans le capacitor-Cs The detection method consists in comparing in advance the level of voltage stored in the
condensateur C de la cellule de mémoire conformément à la- capacitor C of the memory cell in accordance with
s dite donnée au niveau de tension de référence mémorisé dans it is given at the reference voltage level stored in
le condensateur Cds de la cellule fictive Dans la structu- the capacitor Cds of the fictitious cell In the structure
re de la mémoire D-RAMI de l'art antérieur, afin de régler le rapport des valeurs des capacités des condensateurs Cs et Cds à la valeur C: Cds = 2: 1, on utilise pour les deux cellules le même matériau (Si O 2) pour constituer des re of the D-RAMI memory of the prior art, in order to adjust the ratio of capacitance values of the capacitors Cs and Cds to the value C: Cds = 2: 1, the same material is used for the two cells (Si O 2) to constitute
couches diélectriques et l'on donne à la surface S du con- dielectric layers and gives the surface S
densateur Cs une valeur égale approximativement au double denser Cs a value equal to approximately twice
de la surface Sd du condensateur Cds* En outre ces conden- of the surface Sd of the capacitor Cds * In addition these conden-
sateurs possèdent une structure dans laquelle la couche diélectrique est interposée entre une couche d'inversion ou une couche de diffusion formée à l'intérieur d'un subtrat the dielectric layer is interposed between an inversion layer or a diffusion layer formed within a subtrate
semiconducteur, et le silicium polycristallin. semiconductor, and polycrystalline silicon.
A ce point de vue, dans le cas o l'on cherche à réduire la surface d'occupation des cellules de mémoire afin d'accroître la capacité de la mémoire D-RAM, il se présente du point de vue de la construction de la mémoire D-RM 4 telle que décrite ci-dessus, les problèmes que l'on From this point of view, in the case where one seeks to reduce the occupation area of the memory cells in order to increase the capacity of the D-RAM memory, it is presented from the point of view of the construction of the memory. D-RM 4 memory as described above, the problems that we
va indiquer ci-après.will indicate below.
Tout d'abord lorsqu'on cherche à accroître la den- First, when seeking to increase
sité d'intégration, il se pose un problème dans le cadre integration, there is a problem in the context of
du procédé de fabrication Une surface occupéepar des ré- of the manufacturing process A surface occupied by
seaux de mémoire à l'intérieur d'un corps semiconducteur unique (puce ou microplaquette semiconductrice) est très importante et la surface d'occupation des condensateurs Cs des cellules de mémoire est très étendue à l'intérieur du Memory buckets inside a single semiconductor body (chip or semiconductor chip) is very important and the capacitance occupying surface Cs of the memory cells is very large inside the
réseau de mémoire Pr conséquent il est nécessaire de ré- network memory Therefore, it is necessary to
duire la surface S du condensateur Cs afin de diminuer la the surface S of the capacitor Cs to reduce the
taille de la microplaquette de la mémoire D-RAM A ce su- chip size of the D-RAM memory To this su-
jet lorsque l'on donne une faible valeur à la surface S du condensateur Cs, la surface Sd du condensateur Cds devient encore plus petite étant donné que le rapport des capacités doit être réglé à,la valeur Cs: Cds = 2: 1 Par conséquent, when a low value is given to the surface S of the capacitor Cs, the surface Sd of the capacitor Cds becomes even smaller, since the capacitance ratio must be set to, the value Cs: Cds = 2: 1 Therefore ,
par rapport au taux de variation de la surface S du conden- relative to the rate of change of the surface S of the conden-
sateur C en raison de dispersions de fabrication provoquées C because of induced manufacturing dispersions
par une corrosion ou attaque chimique, etc, le taux de va- by corrosion or chemical attack, etc., the rate of
riation de la surface Sd du condensateur Cds' qui doit être approximativement égale à la moitié de la surface S indiquée the surface Sd of the capacitor Cds' which must be approximately equal to half of the indicated surface S
ci-dessus, devient très important Il en résulte que le con- above, becomes very important.
densateur Cds possèdant une capacité dont la valeur est éga- Cds denser having a capacity whose value is also
le à environ la moitié de celle du condensateur C ne peut s pas être fabriqué Par conséquent il existe une limitation the one to about half that of capacitor C can not be manufactured Therefore there is a limitation
à la réduction de la surface du condensateur Cs et il se pré- to the reduction of the surface of capacitor Cs and it is
sente un obstacle à l'accroissement de la densité d'intrégra- an obstacle to increasing the density of
tion. En second lieu, la structure des condensateurs de l'art antérieur pose le problème d'erreurs temporaires imputables aux particules a qui sont émises par l'uranium U, le thorium Th, etc dans un matériau d'emballage Il s'est avéré que les particules a, qui se sont introduites dans le corps semiconducteur, sont une cause de production tion. Secondly, the structure of capacitors of the prior art raises the problem of temporary errors attributable to particles which are emitted by uranium U, thorium Th, etc. in a packaging material. the particles a, which are introduced into the semiconductor body, are a cause of production
de porteurs qui neutralisent des charges dans les condensa- carriers that neutralize charges in
teurs en exerçant une influence nuisible sur le maintien by exerting a detrimental influence on the maintenance
des données En particulier le condensateur C de la cellu- In particular, the capacitor C of the cell
s le demémoire possédant la surface importante d'occupation est soumis à la pénétration d'une quantité importante de s the memory with the large area of occupation is subject to the penetration of a significant amount of
particules a et est sensible à l'influence que ces par- particles is and is sensitive to the influence that these
ticules exercent. Un but de la présente invention est d'accroître la densité d'intrégration d'une mémoire D-RAM et d'obtenir ticles exert. An object of the present invention is to increase the density of integration of a D-RAM memory and to obtain
une bonne fonction de maintien ou retenue des données. a good function of maintaining or retaining data.
Selon un aspect-de la mise en oeuvre de la pré- According to one aspect of the implementation of
sente invention, on donne des valeurs différentes aux constantes diélectriques des pellicules diélectriques des In this invention, different values are given to the dielectric constants of the dielectric films of
condensateurs respectifs Cs et Cds d'une cellule de mémoi- respective capacitors Cs and Cds of a memory cell
re et d'une cellule fictive, ce qui a pour effet que la ca- and a fictional cell, which has the effect of
pacité du condensateur Cs prend une valeur double de celle du condensateur C S en dépit du fait que les condensateurs C et Cds ont des surfaces essentiellement égales, et s d à côté de cela, le condensateur Cs est réalisé selon une structure empilée qui est constituée d'une première et d' une seconde couches conductrices formées sur le substrat capacitance capacitance Cs takes a value twice that of capacitor CS despite the fact that capacitors C and Cds have substantially equal surfaces, and sd beside that, capacitor Cs is made in a stacked structure which consists of first and second conductive layers formed on the substrate
et entre lesquelles est interposée la pellicule diélec- and between which is interposed the dielectric film
trique. La surface du condensateur Cs, qui possédait une surface d'encombrement plus importante, est amene à une valeur plus faible, grâce à l'utilisation de la pellicule possédant la constante diélectrique supérieure En outre, cudgel. The surface of the capacitor Cs, which had a larger footprint area, is brought to a lower value by the use of the film having the higher dielectric constant.
en raison de l'existence de la structure empilée, on uti- because of the existence of the stacked structure, it is
lise efficacement un espace sur la pellicule d'oxyde épais pour l'isolation et une partie en forme de bec d'oiseau de cette pellicule pour le condensateur Cs Etant donné que le condensateur Cs possède une faible surface et une capacité importante, il présente une immunité vis-à- vis des particules a En outre il est résistant aux particules a en raison de la présence de la effectively reads a space on the thick oxide film for the insulation and a bird-shaped part of this film for the capacitor Cs Since the capacitor Cs has a small surface area and a large capacitance, it has a In addition, it is resistant to particles a because of the presence of
structure empilée.stacked structure.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré- Other features and advantages of the pre-
sente invention ressortiront de la description donnée invention will emerge from the description given
ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure l est un schéma montrant l'agencement du circuit principal d'une mémoire D-RAM du type à lignes repliée&de transmission de bits; la figure 2 est une vue en perspective et en coupe de la structure d'une cellule de mémoire située dans la mémoire D-RA-M de la figure 1; Reference is made hereinafter to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a diagram showing the arrangement of the main circuit of a D-RAM memory of the folded-line & bit-transmission type; Figure 2 is a perspective view in section of the structure of a memory cell located in the memory D-RA-M of Figure 1;
la figure 3 est une vue en perspective et en cou- FIG. 3 is a perspective and cutaway view.
pe montrant la structure d'une cellule fictive située dans la mémoire DRAM de la figure 1; la figure 4 est une vue en perspective et en pe showing the structure of a dummy cell located in the DRAM memory of Figure 1; FIG. 4 is a perspective view and in
coupe montrant la structure d'une partie du circuit pé- section showing the structure of a part of the circuit
riphérique d'un réseau de mémoire situé dans la mémoire a network of memory located in the memory
D-RAM de la figure 1; -D-RAM of Figure 1; -
la figure 5 est une vue en plan montrant l'agen- FIG. 5 is a plan view showing the arrangement
cement du réseau de mémoire et d'un réseau fictif situés dans la mémoire D-RAE de la figure 1; les figures 6 A, 6 B et 6 C sontdes vues en plan à plus grande échelle d'une pellicule d'oxyde de champ, d' storing the memory network and a dummy network located in the D-RAE memory of FIG. 1; FIGS. 6A, 6B and 6C are larger scale plan views of a field oxide film,
une premièoecouche en silicium polycristallin et d'une se- a first polycrystalline silicon layer and a
conde couche en silicium polycristallin représentées res- layer polycrystalline silicon layer represented res-
pectivement sur la figure 5;respectively in Figure 5;
les figures 7 A à 7 F sont des vues en coupe il- FIGS. 7A to 7F are cross-sectional views
lustrant les phases opératoires de fabrication de la mé- polishing the manufacturing process phases of the
moire D-RAM des figures 2 à 6 C dans l'ordre; D-RAM memory of Figures 2 to 6 C in order;
les figures 8 A à 8 D sont des vues en plan mon- FIGS. 8A to 8D are horizontal plan views.
trant les états du réseau de mémoire et du réseau fictif au cours des phases opératoires de fabrication illustrées sur les figures 7 A à 7 P; la figure 9 est une vue en perspective et en coupe montrant la structure d'une cellule fictive qui est une variante de réalisation de la cellule fictive de la figure 3; les figures 10 A à 10 F sont des vues en coupe illustrant les phases opératoires de fabrication d'une tring the states of the memory array and the fictitious network during the manufacturing process steps illustrated in FIGS. 7A-7P; Figure 9 is a perspective and sectional view showing the structure of a dummy cell which is an alternative embodiment of the dummy cell of Figure 3; FIGS. 10A to 10F are sectional views illustrating the operating phases of fabrication of a
mémoire D-RAM qui comporte la cellule fictive de la fi- D-RAM memory which contains the dummy cell of the
gure 9, dans l'ordre; les figures l A et 11 B sont des vues en plan montrant les états d'inréseau de mémoire et d'un réseau fictif au cours des phases opératoires de fabrication illustrées sur les figures 10 A à 10 F; 9, in order; Figs. 1A and 11B are plan views showing memory lattice states and a fictitious network during the manufacturing process steps illustrated in Figs. 10A-10F;
la figure 12 est un schéma montrant les rela- Figure 12 is a diagram showing the relationships between
tions de position d'une cellule de mémoire et d'une cel- position of a memory cell and a cell.
lule fictive par rapport à un amplificateur de détection. fictitious lule compared to a sense amplifier.
ou de lecture dans une mémoire D-RAM du type à lignes ou- or reading in a line-type D-RAM memory
vertes de transmission de bits; la figure 13 est une vue en perspective et en green bits transmission; FIG. 13 is a perspective view and in
coupe montrant la-structure d'une cellule de mémoire si- section showing the structure of a memory cell
tuée dans la mémoire D-RAM de la figure-12; la figure 14 est une vue en perspective et en coupe montrant la structure d'une cellule fictive située dans la mémoire D-RAM de la figure 12; killed in the D-RAM memory of Figure-12; Fig. 14 is a perspective and sectional view showing the structure of a dummy cell located in the D-RAM memory of Fig. 12;
la figure 15 est une vue en plan montrant l'agen- FIG. 15 is a plan view showing the arrangement
cement d'un réseau de mémoire et d'un réseau fictif situés dans la mémoire D-RAM représentée sur les figures 12 à 14; la figure 16 est une vue montrant un plan de coupe pris suivant la ligne Y-Y sur la figure 15; la figure 17 est une vue en perspective et en coupe montrant la structure d'une cellule fictive qui est une variante de la cellule fictive de la figure 14; et la figure 18 est une vue en plan montrant le schéma d'agencement d'un réseau de mémoire et d'un réseau storing a memory array and a dummy network located in the D-RAM memory shown in FIGS. 12 to 14; Fig. 16 is a view showing a sectional plane taken along line Y-Y in Fig. 15; Fig. 17 is a perspective and sectional view showing the structure of a dummy cell which is a variant of the dummy cell of Fig. 14; and Fig. 18 is a plan view showing the layout scheme of a memory array and a network.
fictif situés dans une mémoire D-RAM qui comporte la cellu- fictitious located in a D-RAM memory which contains the cell
le fictive de la figure 17.the fictional figure 17.
On va décrire ci-après les formes de réalisation The embodiments will be described below.
préférées de l'invention.preferred embodiments of the invention.
Les formes de réalisation, dans lesquelles la présente invention est appliquée à une mémoire D-RAM du type à lignes de transmission de bits repliées, vont être Embodiments, wherein the present invention is applied to a folded bit line type D-RAM memory, will be
décrit en référence aux dessins.described with reference to the drawings.
Un circuit de mémoire D-RAM réalisé selon la première forme de réalisation de la présente invention est représenté sur la figure 1 Le circuit de la mémoi- re D-RAM est constitué d'un amplificateur de lecture ou A D-RAM memory circuit made according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1. The circuit of the D-RAM memory consists of a sense amplifier or
de détection SA, d'un réseau de mémoire M-ARY, d'un ré- detection system, an M-ARY memory network, a
seau fictif D-ARY, d'un commutateur de colonnes C-SW 1, dummy bucket D-ARY, a column switch C-SW 1,
d'un décodeur de lignes et de colonnes RC-DCR, d'un tam- a decoder of RC-DCR lines and columns, a
pon d'adresses ADB, d'un tampon de sortie de données DOB, d'un tampon d'entrée de données DIB, d'un amplificateur principal MA, etc Une cellule de mémoire M-CEL située dans le réseau M-ARY est constituée d'un condensateur Cs, qui mémorise les charges correspondant à la valeur logique d'un signal logique,et d'un transistor MISFET de transfert QM dont la grille reçoit un signal de mot D'autre part une cellule fictive (une cellule servant à produit un niveau de référence) D-CEL qui est contenue dans le réseau D-ARY et qui sert à fournir la référence pour la comparaison du niveau avec la cellule M-CEL, se composé d'un condensateur Cds qui possède une capacité dont la valeur est égale à environ la moitié de celle du condensateur Cs, d'un transistor MISFET de transfert QD 1 dont la grille reçoit un signal de mot fictif, et d'un transistor MISFET QD 2 qui sert à décharger des charges ADB address, DOB data output buffer, DIB data input buffer, MA main amplifier, etc. An M-CEL memory cell located in the M-ARY network is consisting of a capacitor Cs, which stores the charges corresponding to the logic value of a logic signal, and a transfer transistor MISFET QM whose gate receives a word signal, on the other hand a dummy cell (a cell serving to produce a reference level) D-CEL which is contained in the D-ARY network and which serves to provide the reference for the comparison of the level with the cell M-CEL, consists of a capacitor Cds which has a capacitance of which the value is equal to about half that of the capacitor Cs, a transfer MISFET transistor QD 1 whose gate receives a dummy word signal, and a MISFET transistor QD 2 which serves to discharge loads
dans le condensateur Cds.in the capacitor Cds.
Sur la figure 1, les transistors MISFET affectés d'astérisques x, par exemple Q 52 et Q 53 ' sont agencés de In FIG. 1, the MISFET transistors assigned asterisks x, for example Q 52 and Q 53 'are arranged
manière que les tensions de seuil de ces transistors puis- way that the threshold voltages of these transistors can
sent prendre des valeurs inférieures à celles d'autres transistors MISFET, tels que par exemple Qs 8 et Qs 9 s 8 59, La structure d'une cellule MCEL de la figure may take values lower than those of other MISFET transistors, such as for example Qs 8 and Qs 9 s 599, The structure of an MCEL cell of FIG.
1 est représente sur la figure 1.1 is shown in Figure 1.
Dans cette figure la référence 1 désigne un substrat semiconducteur de type P la référence désigne une pellicule de matériau isolant épais (désignée ci-après In this figure reference 1 denotes a P-type semiconductor substrate, the reference designates a film of thick insulating material (hereinafter referred to as
sous le terme de "pellicule d'oxyde de champ"), la référen- under the term "field oxide film"), the reference
ce 3 désigne une pellicule isolante mince (désignée ci-après sous le terme de "seconde pellicule d'isolant de grille"), la référence 3 désigne une pellicule diélectrique possédant une constante diélectrique élevée, les références 4 et 5 3 denotes a thin insulating film (hereinafter referred to as "second gate insulator film"), numeral 3 denotes a dielectric film having a high dielectric constant, references 4 and 5
désignent des régions semiconductrices de type N, la réfé- designate semiconductor regions of type N, the reference
rence 6 a désigne une première couche de silicium polycris- 6a denotes a first polycrystalline silicon layer
tallin, la référence 6 b désigne une seconde couche de sili- tallin, reference 6b designates a second layer of silicone
cium polycristallin, la référence 7 désigne une région se- polycrystallineium, reference 7 designates a region se-
miconductrice de type N+, la référence 8 désigne une troi- N + type, the reference 8 designates a third
sième couche de silicium polycristallin, la référence 9 ss polycrystalline silicon layer, reference 9
désigne une couche de PSG (abréviation de verre aux phos- designates a layer of PSG (abbreviation of glass with phos-
phosilicates) et la référence 10 désigne une couche d'alu- phosilicates) and 10 denotes a layer of aluminum
miniun.miniun.
Le substrat, la région de source, la région de drain, la pellicule d'isolant de grille et l'électrode de The substrate, the source region, the drain region, the gate insulator film, and the
grille du transistor MISFET Q M situé dans la cellule M- gate of the MISFET transistor Q M located in the cell M-
CLE sont constitués respectivement par le substrat semi- CLE are constituted respectively by the semi-
conducteur de type P 1, la région semiconductrice de type N 4, la région semiconductrice de type N 5, une seconde pellicule d'isolant de grille (pellicule de Si O 2) 3 et une troisième couche de silicium polycristallin 8 mentionnées P-type conductor 1, the N-type semiconductor region 4, the N-type semiconductor region 5, a second gate insulator film (Si O 2 film) 3 and a third polycrystalline silicon layer 8 mentioned
précédemment La troisième couche de silicium polycristal- The third layer of polycrystalline silicon
lin 8 est utilisée par exemple en tant que ligne de trans- Lin 8 is used, for example, as a transmission line.
mission de mots WL 1 2 représentée sur la figure 1 La cou- word mission WL 1 2 shown in FIG.
che d'aluminium 10 raccordée à la région semiconductrice de type N+ 5 est utiliséepar exemple en tant que ligne de Aluminum plate 10 connected to the N + type semiconductor region is used, for example, as a line of
transmission de données DL 1 représentée sur la figure 1. DL 1 data transmission shown in Figure 1.
En outre le condensateur de stockage C S situé dans la cel- In addition, the storage capacitor C S located in the cell
lume M-CEL est caractérisé par le fait que les électrodes, lume M-CEL is characterized by the fact that the electrodes,
une couche diélectrique et l'autre électrode de ce conden- one dielectric layer and the other electrode of this capacitor
sateur sont constituécesrespectivement par la première cou- are respectively constituted by the first group
che de silicium polycristallin 6 a, par une pellicule isolan- of polycrystalline silicon 6a with an insulating film
te (essentiellement la pellicule de nitrure semiconducteur 3 a, c'est-àdire du nitrure de silicium Si 3 N 4 possédant te (essentially the semiconductor nitride film 3a, i.e., silicon nitride Si 3 N 4 having
une constante diélectrique élevée) et par la seconde cou- a high dielectric constant) and by the second
che de silicium polycristallin 6 b C'est-à-dire que le con- polycrystalline silicon 6b That is, the
densateur C utilise du Si 3 N 4 en tant que diélectrique et est réalisé selon une structure empilée, dans laquelle une densifier C uses Si 3 N 4 as a dielectric and is made according to a stacked structure, in which a
électrode est située en contact direct avec le substrat. electrode is located in direct contact with the substrate.
La première couche de silicium polycristallin 6 a, qui for- The first polycrystalline silicon layer 6a, which forms
me l'électrode inférieue du condensateur C, est en contact direct avec la région de type N 7 à l'intérieur du substrat 1, tandis que l'électrode supérieure (la seconde couche de silicium polycristallin 6 b) est raccordée à une ligne Vss the lower electrode of the capacitor C is in direct contact with the N-type region 7 inside the substrate 1, while the upper electrode (the second polycrystalline silicon layer 6b) is connected to a Vss line.
(MASSE? La surface de la pellicule 3 a de Si 3 N 4 est recou- (MASS) The surface of film 3a of Si 3 N 4 is coated with
verte par une mince pellicule 3 b de Si O 2. green by a thin film 3 b of Si O 2.
La figure 3 concerne la cellule D-CEL de la fi- Figure 3 relates to the D-CEL cell of the
gure 1, et montre-la structure d'une telle cellule. Figure 1, and shows the structure of such a cell.
En particulier sur la figure 3, les références il 14 désignent des régions semiconductrices de type N+, In particular in FIG. 3, the references 14 designate N + type semiconductor regions.
la référence 15 désigne une seconde couche de silicium po- 15 denotes a second layer of silicon
lycristallin, la référence 16 désigne une région semiconduc- lycrystalline, the reference 16 designates a semiconducting region
trice de type N+, les références 17 et 18 désignent des troisième couches de silicium polycristallin, la référence type N +, the references 17 and 18 designate third layers of polycrystalline silicon, the reference
19 désigne une couche d'aluminium et la référence 29 dési- 19 denotes an aluminum layer and the reference numeral 29
gne une première pellicule d'isolant de grille. a first film of gate insulator.
Le substrat, la région de drain, la région de source, la pellicule d'isolant de grille et l'électrode de grille du transistor MISFET Q Di situé dans la cellule The substrate, the drain region, the source region, the gate insulator film, and the gate electrode of the MISFET transistor Q Di located in the cell
D-CEL sont constitués respectivement par le substrat semi- D-CEL are constituted respectively by the semi-substrate
conducteur de type P 1, la région semiconductrice de type P-type conductor 1, the semiconductor region of type
N 11, la région semiconductrice de type N 12, la secon- N 11, the N-type semiconductor region 12, the second
de pellicule d'isolant de grille 3 et la troisième couche 3 Grid Insulator Film and the Third Layer
de silicium polycristallin 17 La seconde pellicule d'iso- of polycrystalline silicon 17 The second film of iso-
lant de grille 3 est constituée par exemple par une pelli- the gate 3 is constituted for example by a film
cule de Si O 2 La troisième couche de silicium polycristal- The second layer of polycrystalline silicon
lin 17 s'étend sur le substrat semiconducteur de type Pl e. lin 17 extends on the semiconductor substrate of Pl e type.
tant que par exemple ligne fictive de transmission de as for example fictitious line of transmission of
mots DWL 1-2 représentée sur la figure 1 La couche d'alu- words DWL 1-2 shown in FIG.
minium 19 raccordée à la région semiconductrice de type N s'étend sur le substrat semiconducteur de type P 1, pour former par exemple une ligne fictive de transmission d Ldonnéés DL 1 réprésente sur la figure 1. Le substrat, la région de drain, la région de source, la pellicule d'isolant de grille et l'électrode The semiconductor 19 connected to the N-type semiconductor region extends over the P-type semiconductor substrate 1, to form, for example, a dummy transmission line DL 1 shown in FIG. 1. The substrate, the drain region, the source region, the gate insulator film and the electrode
de grille du transistor MISFET QD 2 situé dans la cellu- gate of the MISFET transistor QD 2 located in the cell
le D-CEL sontconstitués respectivement par le substrat semiconducteur de type P 1, la région semiconductrice de type N 13, la région semiconductrice de type N 14, une seconde pellicule d'isolant de grille (pellicule de Si O 2) D-CEL are constituted respectively by the P-type semiconductor substrate 1, the N-type semiconductor region 13, the N-type semiconductor region 14, a second gate insulating film (Si O 2 film)
3 et la troisième couche de silicium polycristallin 18. 3 and the third polycrystalline silicon layer 18.
La troisième couche de silicium polycristallin 18 est alimentée par un signal de décharge cd par exemple, Iui est représenté à l'intérieur de la cellule D-CEL de la The third polycrystalline silicon layer 18 is fed by a discharge signal cd for example, which is shown inside the D-CEL cell of the
figure 1.figure 1.
Le condensateur Cds situé dans la cellule D-CEL comporte une électrode, une couche diélectrique et son autre électrode qui sont constituées respectivement par The capacitor Cds located in the cell D-CEL comprises an electrode, a dielectric layer and its other electrode which are constituted respectively by
la seconde couche de silicium polycristallin 15, la pre- the second polycrystalline silicon layer 15, the first
mière pellicule d'isolant de grille 29 et la région semi- first grid insulating film 29 and the semi-
conductrice-de type N+ 16 Etant donné que la face infé- conductor-type N + 16 Since the underside
rieure (surface du substrat) du condensateur Ces est cons- the substrate (capacitor surface) of the capacitor
tituée par la région semiconductrice de type N, l'électro- tituated by the N-type semiconductor region, the electro-
de supérieure (seconde couche de silicium polycristallin superior (second layer of polycrystalline silicon
) est raccordée à la ligne Vss (MASSE). ) is connected to the line Vss (MASS).
Comme cela a été décrit ci-dessus, le condensa- As described above, the condensation
teur Cs dans la cellule de mémoire utilise du Si 3 N 4 possé- Cs in the memory cell uses Si 3 N 4 which possesses
dant une constante diélectrique élevée:"et dont la constan- having a high dielectric constant: "and whose constant
te diélectrique relative est égale à 7 8 et qui sert de couche diélectrique agissant essentiellement en tant que capacité, tandis que le condensateur Cds situé dans la cellule fictive utilise du Si O 2 possédant une constante diélectrique relativement faible et ayant pour constante the relative dielectric is equal to 78 and serves as a dielectric layer acting essentially as a capacitance, while the capacitor Cds in the dummy cell uses SiO 2 having a relatively low dielectric constant and having a constant
25194-6125194-61
diélectrique relative la valeur de 3,7 4 et servant à former la couche diélectrique agissant essentiellement en tant que capacité Les surfaces de ces condensateurs sont dielectric layer the value of 3.7 4 and serving to form the dielectric layer acting essentially as a capacitor The surfaces of these capacitors are
dimensionnées de manière à être approximativement identi- dimensioned to be approximately identical to
ques Le condensateur Cs est constitué par la structure em- The capacitor Cs is constituted by the structure em-
pilée: silicium polycristallin Si 3 N 4 silicium polycris- crushed: polycrystalline silicon Si 3 N 4 polycrystalline silicon
tallin. La figure 4 montre sous la forme d'une vue en perspective en coupe partielle, les structures de certains éléments situés dans un circuit périphérique ménagé dans la périphérie du réseau de mémoire M-ARY, et ce par exemple dans un circuit de régénération active AR 1 représenté sur la figure 1 En particulier sur la figure 4, les références 23 désignent des régions semiconductrices de type N tandis que les références 24 27 désignent des troisièmes couches de silicium polycristallin et que la référence 28 Tallin. FIG. 4 shows in the form of a perspective view in partial section, the structures of certain elements situated in a peripheral circuit formed in the periphery of the M-ARY memory array, and this for example in an active regeneration circuit AR 1, in particular in FIG. 4, the references 23 designate N-type semiconductor regions while the references 27 denote third polycrystalline silicon layers and the reference 28 denotes N-type semiconductor regions.
désigne une couche d'aluminium.means an aluminum layer.
Un transistor MISFET Qs 6 situé dans le circuit de régénération active AR 1 représenté sur la figure l possède ' son substrat, sa région de source, sa région de drain, sa pellicule d'isolant de grille et son électrode de grille constitues respectivement par le substrat semiconducteur de type P 1, la région semiconductrice de type N 20,:la A MISFET transistor Qs 6 located in the active regeneration circuit AR 1 shown in FIG. 1 has its substrate, its source region, its drain region, its gate insulator film and its gate electrode respectively constituted by the P-type semiconductor substrate 1, the N-type semiconductor region 20,
région semiconductrice de type N+ 21, la seconde pellicu- semiconductor region of type N + 21, the second film
le d'isolant de grille 3 et une troisième couche de sili- gate insulation 3 and a third layer of silicone
cium polycristallin 24.polycrystallineium 24.
Un transistor MISFET Qs 4 situé dans le circuit A MISFET Qs 4 transistor located in the circuit
de régénération active AR 1 possède son substrat, sa sour- active regeneration AR 1 has its substrate, its
ce, sa région de drain, sa pellicule d'isolant de grille et son électrode de grille constitués respectivement par this, its drain region, its gate insulator film and its gate electrode respectively constituted by
le substrat semiconducteur de type P 1, la région semicon- the semiconductor substrate of type P 1, the semicon-
ductrice de type N+ 22, la région semiconductrice de type N+ 23, la seconde pellicule d'isolant de grille 3 et la troisième couche de silicium polycristallin 27 Un signal il 0 rg de commande de régénération active, représenté sur N + type conductor 22, the N + type semiconductor region 23, the second gate insulator film 3 and the third polycrystalline silicon layer 27 An active regeneration control signal 110a shown in FIG.
la figure 1, est appliqué à la troisième couche de sili- FIG. 1 is applied to the third layer of silicone.
cium polycristallin 27.polycrystallineium 27.
Un condensateur C Bll situé dans le circuit de ré- A capacitor C B11 located in the resistor circuit
génération active AR possède une électrode et une couche diélectrique constituées respectivement par la troisième couche de silicium polycristallin 25 et par la pellicule d'isolant de grille 3 Latroisième couche de silicium polycristallin 25 est raccordée de façon continue à uns i O troisième couche de silicium polycristallin 24 qui est utilisée en tant qu'électrode de grille du transistor de MISFET Qs 6 En outre une partie 25 a de cette troisième Active generation AR has an electrode and a dielectric layer formed respectively by the third polycrystalline silicon layer 25 and the gate insulator film 3. The third polycrystalline silicon layer 25 is continuously connected to a third layer of polycrystalline silicon. 24 which is used as the gate electrode of the MISFET transistor Qs 6 In addition a part 25a of this third
couche de silicium polycristallin 25 esltraccordée direc- polycrystalline silicon layer 25 is directly
tement à la région semiconductrice de type N+ 22 du tran- to the N + 22 semiconductor region of the tran-
sistor MISFET Q: La raison en est que, lorsque la troi- MISFET Q: The reason is that when the third
s 4 sième couche de silicium polycristallin 24 et la région semiconductrice de type N 22 sont raccordées à la couche de câblage en aluminium, il est nécessaire d'avoir la s 4 th polycrystalline silicon layer 24 and the N-type semiconductor region 22 are connected to the aluminum wiring layer, it is necessary to have the
surface de contact entre la surface de silicium polycris- contact surface between the polycrystalline silicon surface
tallin 24 et la couche de câblage en aluminium, de sorte que la densité du câblage ne peut pas être améliorée Les moyens de raccordement mentionnés précédemment sont par tallin 24 and the aluminum wiring layer, so that the density of the wiring can not be improved The connection means mentioned previously are by
conséquent adoptés en vue d'accroître la densité du câbla- consequently adopted with a view to increasing the density of
ge. L'autre électrode du condensateur précédent CBîl est constituée par exemple par-une couche d'inversion de type N (ou une région semiconductrice du type N) qui est ge. The other electrode of the preceding capacitor CB11 is constituted for example by an N-type inversion layer (or a N-type semiconductor region) which is
formée à la surface du substrat semiconducteur 1 Cette cou- formed on the surface of the semiconductor substrate 1
cye d'inversion du type N est formée à l'aide d'une tension type N inversion cyte is formed using a voltage
qui est appliquée à la troisième couche de silicium polycris- which is applied to the third polycrystalline silicon layer
tallin 25 Bien que ceci ne soit pas représenté, la couche d'inversion s'étend jusqu'à une région semiconductrice de type N+ qui est formée dans le substrat semiconducteur 1 Although this is not shown, the inversion layer extends to an N + semiconductor region that is formed in the semiconductor substrate 1
et à laquelle est appliqué un signal 6 rs de commande de ré- and to which is applied a signal 6 rs of control of
génération active, représenté sur la figure 1 La troisième active generation, shown in Figure 1 The third
12 -12 -
couche de silicium polycristallin 26 constitue une élec- polycrystalline silicon layer 26 constitutes an electrolytic
trode d'un condensateur RB 12 représenté sur la figure 1. trode of a capacitor RB 12 shown in Figure 1.
Comme dans le cas du condensateur C Bll' une partie de la As in the case of the capacitor C Bll 'a part of the
couche de silicium polycristallin est raccordée directe- polycrystalline silicon layer is connected directly
ment à la région de source d'un transistor MISFET Qs 5 re- présenté sur la figure 1, et une autrepartie est raccordée de façon continue à l'électrode de grille d'un transistor the source region of a MISFET transistor Qs 5 shown in FIG. 1, and another portion is continuously connected to the gate electrode of a transistor
MISFET Q 57.MISFET Q 57.
Ci-après on va décrire le schéma d'agencement du réseau de mémoire M-ARY et du réseau facteur D-ARY Hereinafter will be described the arrangement scheme of the M-ARY memory array and the D-ARY factor network.
en référence à la figure 5.with reference to FIG.
Le réseau de mémoire M-ARY représenté sur la figure 5 est tel que plusieurs cellules de mémoire M-CEL The memory array M-ARY shown in FIG. 5 is such that several memory cells M-CEL
représentées sur la figure 2 sont disposées selon un ré- represented in FIG. 2 are arranged according to a
seau sur le substrat semiconducteur 1 D'autre part le bucket on the semiconductor substrate 1 On the other hand the
réseau fictif D-ARY est tel -que plusieurs cellules ficti- fictional network D-ARY is such that several cells fictitious
ves D-CEL représentées sur la figure 3 sont disposées D-CELs shown in Figure 3 are arranged
selon un réseau sur le subtrat semiconducteur 1. according to a network on the semiconductor subtrate 1.
Tout d'abord le réseau de mémoire 1 -ARY repré- First of all, the memory network 1 -ARY represents
senté sur la figure 5 est constitué comme indiqué ci-des- Figure 5 is made up as shown below.
sous. Afin d'isoler les unes par rapport aux autres les différentes cellules de mémoire M-CEL dont chacune est constituée par le transistor MISFET QM et par le condensateur de mémorisation Cs, on forme, à la surface du substrat semiconducteur 1, la pellicule d'oxyde de champ 2 sur la base d'une configuration représentée sur la figure 6 A (indiquée par une ligne formée de tiretssur la under. In order to isolate from one another the different memory cells M-CEL, each of which consists of the MISFET transistor QM and the storage capacitor Cs, the film of the semiconductor substrate 1 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1. field oxide 2 based on a configuration shown in Figure 6A (indicated by a dashed line on the
figure 5) Contrairement à une telle loi de base de confi- Figure 5) Contrary to such a basic law of confi-
guration, une pellicule d'oxyde de champ 2 a est exception- a field oxide film 2a is an exception-
nellement disposée au-dessous d'un trou de contact CH O nally disposed below a contact hole CH O
pour l'application de la tension Vss à la seconde cou- for the application of the voltage Vss to the second cou-
che de silicium polycristallin 6 b Il est par conséquent polycrystalline silicon 6b It is therefore
possible d'empêcher le défaut selon lequel un alliage alu- possible to prevent the defect that an aluminum alloy
minium-silicium, qui est formé sur la base de l'interaction minium-silicon, which is formed on the basis of the interaction
entre la couche d'aluminium et la couche de silicium poly- between the aluminum layer and the poly silicon layer
cristallin au voisinage du trou de contact CHO, ne pénètre à travers une pellicule isolante directement au-dessous du trou de contact CHO, et n'atteigne de façon indésirable la surface du substrat semiconducteur 1. crystalline in the vicinity of the contact hole CHO, penetrates through an insulating film directly below the contact hole CHO, and undesirably reaches the surface of the semiconductor substrate 1.
Sur une partie d'une surface entourée par la pel- On a part of a surface surrounded by pel-
licule d'oxyde de champ 2, on forme la première couche de silicium polycristallin 6 a possédant une forme telle que représentée sur la figure 6 B (sur la figure 5 cette zone est indiquée dans une partie entourée par une ligne formée de tirets séparés par des points doubles pour conserver la 2, the first polycrystalline silicon layer 6a is formed having a shape as shown in FIG. 6B (in FIG. 5 this zone is indicated in a portion surrounded by a line formed by dashes separated by double points to keep the
clarté du dessin) Cette première couche de silicium poly- clarity of the drawing) This first layer of polysilicon
cristallin 6 a est l'électrode du condensateur Cs de la cel- crystal 6a is the electrode of the capacitor Cs of the cell.
lule de mémoire et est située en contact direct avec la ré- memory and is in direct contact with the
gion semiconductrice du type N + qui est forme _ l'intérieur du substrat dans une partie autre que la pellicule d'oxyde N + type semiconductor material which is formed inside the substrate in a part other than the oxide film
de champ 2.field 2.
Sur la première couche de silicium polycristallin 6 a, on forme une seconde couche de silicium polycristallin 6 b (repérée par une ligne formée de tirets avec des points On the first layer of polycrystalline silicon 6a, a second polycrystalline silicon layer 6b is formed (marked by a line formed of dashes with dots
doubles intercalés sur la figure 5) qui est l'électrode su- overlapping in Figure 5) which is the
périeure du condensateur Cet ce sur la pellicule de Si 3 N 4, This capacitor on the film of Si 3 N 4,
* qui forme le diélectrique du condensateur Cs, et sur la ba-* which forms the dielectric of capacitor Cs, and on the basis of
se d'un dessin ou d'une configuration telle que représentée of a drawing or configuration as shown
sur la figure 6 C La seconde couche de silicium polycristal- in FIG. 6C The second layer of polycrystalline silicon
lin 6 b est l'électrode commune à tous les condensateurs Cs et est alimentée par la tension Vss par l'intermédiaire du lin 6b is the common electrode to all capacitors Cs and is powered by the voltage Vss via the
trou de contact THO, comme décrit ci-dessus. THO contact hole, as described above.
En outre des lignes de transmission de mots WL - In addition to WL word transmission lines -
WL 1-6 qui sont formées dans la troisièmé couche de silicium WL 1-6 which are formed in the third layer of silicon
polycristallin 8 sur la figure 2 suivant la direction verti- polycrystalline 8 in Figure 2 in the vertical direction
cale de la figure 5 s'étendent au-dessus de la seconde cou- of Figure 5 extend above the second
che de silicium polycristallin 6 b En outre une ligne d' polycrystalline silicon 6b In addition a line of
alimentation en énergie V ss-L, qui sert à appliquer la ten- energy supply V ss-L, which serves to apply the
sion V 55 par l'intermédiaire du trou de contact CH O à la V 55 via the contact hole CH O at the
couche de silicium polycristallin 6 b, qui forme une élec- polycrystalline silicon layer 6b, which forms an electrolyte
trode du condensateur de stockage Cs, s'étend suivant la storage capacitor Cs, extends according to the
direction horizontale de la figure 5. horizontal direction of Figure 5.
D'autre part des lignes de transmission de données DL 1 i 1 et DL 1 1 ' dont chacune est constituée par le couche d' aluminium 10 sur la figure 2, s'étendent essentiellement parallèlement à la ligne d'alimentation en énergie Vss-L comme cela est représenté sur la figure 5 La ligne de transmissionde doennées DL 1 _ 1 est raccordée à la région de drain du transistor MISFET QM situé dans la cellule M-CEL par l'intermédiaire d'un trou de contact CH 1, tandis que la ligne de transmission de données DL 1 est raccordée à la région de drain du transistor MISFET QM situé dans une On the other hand, the data transmission lines DL 1 i 1 and DL 1 1 ', each of which consists of the aluminum layer 10 in FIG. 2, extend essentially parallel to the power supply line Vss- L as shown in FIG. 5 The DL 1 -1 transmission line is connected to the drain region of the MISFET transistor QM located in the M-CEL cell via a contact hole CH 1, while that the data transmission line DL 1 is connected to the drain region of the MISFET transistor QM located in a
autre cellule M-CEL par l'intermédiaire d'un trou de con- another M-CEL cell via a lead hole
tact CH 2 De la même manière que les lignes de transmis- CH 2 In the same way as the transmission lines
sion de données DL 11 et 11, des lignes de transmission de données DL 1 i 2 et DL 1-2 s'étendent suivant la direction DL 11 and 11 data transmission, data transmission lines DL 1 i 2 and DL 1-2 extend in the direction
horizontale sur la figure 5 et sont raccordées aturégions- horizontal in Figure 5 and are connected aturions-
de drain des transistors MISFET QM situés dans les cellu- of the MISFET QM transistors located in the
les M-CEL, par l'intermédiaire de trous de contact, dans M-CELs, through contact holes, in
des régions prédéterminées.predetermined regions.
Le réseau fictif D-ARY représenté sur la figure est constitué de la manière indiquée ci-après. On forme la pellicule d'oxyde de champ 2 sur une partie de la surface du substrat semiconducteur 1, tandis que l'on forme la seconde pellicule d'isolant de grille The dummy network D-ARY shown in the figure is constituted in the manner indicated below. The field oxide film 2 is formed on a portion of the surface of the semiconductor substrate 1, while the second film of gate insulator is formed.
sur une autre partie de la surface du substrat semiconduc- on another part of the surface of the semiconductor substrate
teur 1 Sur la pellicule d'oxyde de champ 2 et sur la pel- 1 On the field oxide film 2 and on the
licule d'isolant de grille 3, des secondes couches de sili- grid insulation 3, second layers of silicone
cium polycristallin 15 a et 15 b s'étendent dans des direc- tions représentées sur la figure 5 et de manière à être dis- 15 and 15b are in the directions shown in FIG.
tantes l'une de l'autre La largeur de chacune de ces secon- the width of each of these sec-
des couches de silicium polycristallin 15 a et 15 b est très polycrystalline silicon layers 15a and 15b is very
importante pour la détermination de la valeur de la capaci- important for the determination of the value of the
té du condensateur Cds La région semiconductrice de type Cds capacitor tee The semiconductor region of type
N 14 représentée sur la figure 3 est située entre la secon- N 14 shown in Figure 3 is located between the second
de couche de silicium polycristallin 15 a et la seconde cou- polycrystalline silicon layer 15a and the second layer of
che de silicium polycristallin 15 b Cette région semiconduc- Polycrystalline silicon fiber 15b This semiconductor region
trice de type N+ 14 est utiliëée en tant que ligne de masse commune (Vss) d'un ensemble de plusieurs cellules fictive D-CEL En outre la ligne fictive de transmission de mot N + 14 trice is used as a common ground line (Vss) of a set of several dummy cells D-CEL In addition the dummy line of word transmission
DWL 1 qui est formée par la troisième couche de silicium poly- DWL 1 which is formed by the third layer of polysilicon
cristallin 17 sur la figure 3, s'étend au-dessus de la se- lens 17 in FIG. 3, extends above the surface of
conde couche de silicium polycristallin 15 a Cette ligné fictive de transmission de mots WL 1 i 1 forme l'électrode de grille du transistor MISFET QD 1 situé dans la cellule D-CEL D'autre part une ligne de transmission de signaux polycrystalline silicon layer 15 a This dummy word transmission line WL 1 i 1 forms the gate electrode of the transistor MISFET QD 1 located in the cell D-CEL. On the other hand a signal transmission line
de commande O dc-Ll' qui est formée par la troisième cou- command line O dc-Ll 'which is formed by the third cou-
che de silicium polycristallin 18 sur la figure 3 en vue polycrystalline silicon 18 in FIG.
d'appliquer le signal O dc de commande de décharge représen- to apply the discharge control signal O dc representing
té sur la figure 1,est distante de la ligne fictive de in Figure 1, is distant from the imaginary line of
transmission de mots DWL 1 et s'étend parallèlement à cet- transmission of words DWL 1 and extends parallel to this
te dernière Une ligne de transmission de signaux de com- the last one A transmission line
mande O dc-L 2 forme l'électrode de grille du transistor MIS- Mande O dc-L 2 forms the gate electrode of the transistor MIS-
FET QD 2 situé dans la cellule D-CEL. FET QD 2 located in the D-CEL cell.
De façon similaire la ligne fictive de transmis- Similarly, the fictional line of transmission
sion de mots DWL 1 i 2 et la ligne de transmission de comman- wording DWL 1 i 2 and the control transmission line
de O ds L 2 s'étendent parallèlement à la ligne fictive de transmission de mots DWL 1 1 et à la ligne de transmission of O ds L 2 extend parallel to the dummy word transmission line DWL 1 1 and to the transmission line
de signaux de commande O dc-Ll' En outre les lignes de trans- of control signals O dc-Ll 'In addition, the transmission lines
mission de données D Let, -i i DL_ 2 et 2 s'étendent data mission D Let, -i i DL_ 2 and 2 extend
à partir du réseau de mémoire (M-ARY) comme cela est repré- from the memory array (M-ARY) as shown
senté sur la figure 5 La ligne DL 1 i 1 est raccordée à la ré- The line DL 1 i 1 is connected to the FIG.
gion de drain du transistor MISFET QD-1 situé dans la cel- MISFET QD-1 transistor drain terminal located in the
lule D-CEL par l'intermédiaire du trou de contact CH 3, et la lule D-CEL via the contact hole CH 3, and the
ligne DL 1 i 2 est raccordée, d'une manière similaire, à la ré- line DL 1 i 2 is connected in a similar manner to the
gion de drain du transistor MISFET QD 1 situé dans une autre transistor MISFET QD 1 drain located in another
cellule D-CEL, par l'intermédiaire du trou de contact TH 4. D-CEL cell, via TH 4 contact hole.
Ci-après on va décrire de façon détailléele pro- Hereinafter, we will describe in detail the
cédé de fabrication de la mémoire D-RAM selon la présente forme de réalisation en référence aux figures 7 A 7 P Sur chacune de ces figures, une région X 1 représente une vue en coupe du dispositif pendant la mise en oeuvre du processus, prise suivant la ligne Xl Xl dans le réseau de mémoire M-ARY représenté sur la figure 5, tandis qu'une région X 2 représente une vue en coupe du dispositif lors de la mise en oeuvre du procédé, prise suivant une ligne X 2 X 2 dans le réseau de mémoire D-ARY représenté sur la figure 5, et qu'une région X 3 représente une vue en coupe du dispositif process for manufacturing the D-RAM memory according to the present embodiment with reference to FIGS. 7A 7 P In each of these figures, a region X 1 represents a sectional view of the device during the implementation of the process, taken following the line X1 X1 in the memory array M-ARY shown in FIG. 5, while a region X 2 represents a sectional view of the device during the implementation of the method, taken along a line X 2 X 2 in FIG. the memory array D-ARY shown in FIG. 5, and that a region X 3 represents a sectional view of the device
lors de la mise en oeuvre du procédé, d'un transistor MIS- during the implementation of the method, a transistor MIS-
FET autre que ceux du réseau de mémoire et du réseau fic- FET other than those of the memory network and the network fic-
tif, par exemple le transistor MISFET Qs 4 sur la figure 1. tif, for example the MISFET transistor Qs 4 in FIG.
(A Phase opératoire de formaticnde la pellicule (A formal operating phase of the film
d'oxyde et de la pellicule résistantà l'oxydation). oxide and the oxidation-resistant film).
Comme cela est représenté sur la figure 7 A, on recouvre la surface d'un substrat semiconducteur 101 par une pellicule d'oxyde 102 et par une pellicule isolante As shown in FIG. 7A, the surface of a semiconductor substrate 101 is covered by an oxide film 102 and an insulating film.
qui ne permet pas le passage de l'oxygène à travers elle- which does not allow the passage of oxygen through it-
même, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une pellicule 103 résis- same, that is to say that it is a film 103 which resists
tant à l'oxydation On utilise respectivement un substrat both to the oxidation A substrate is used respectively
en silicium (Si) monocristallin de type P possédant l'orien- of P-type monocrystalline silicon (Si) having the
tation cristallin;( 100), une pellicule de bioxyde de sili- (100), a film of silicon dioxide
cium (Si O 2) et une pellicule de nitrure de silicium (Si 3 N 4 > respectivement pour constituer les matériaux réels appropriés cium (Si O 2) and a silicon nitride film (Si 3 N 4> respectively to constitute the appropriate real materials
constitutifs du substrat semiconducteur 101, de la pellicu- components of the semiconductor substrate 101, the film
le d'oxyde 102 et de la pellicule d'oxyde 103 résistant à l'oxydation La pellicule 102 de Si O 2 est formée sur une épaisseur d'environ 50 nanomètres au moyen de l'oxydation superficielle du substrat en Si 101 et ce pour la raison indiquée ci-après Dans le cas o la pellicule 103 de Si 3 N 4 est formée directement sur la surface du substrat en Si 101, the oxide 102 and the oxidation-resistant oxide film 103 The SiO 2 film 102 is formed to a thickness of about 50 nanometers by means of the surface oxidation of the Si substrate 101 and this the reason given below In the case where the film 103 of Si 3 N 4 is formed directly on the surface of the Si substrate 101,
une contrainte thermique est appliquée à la surface du sub- a thermal stress is applied to the surface of the sub-
strat en Si 101 en raison de la différence existant entre les coefficients de dilatation thermique du substrat en Si 101 et de la pellicule de Si 3 N 4 C'est pourquoi des défauts Si 101 stratum because of the difference between the thermal expansion coefficients of the Si substrate 101 and the film of Si 3 N 4.
cristallins sont créés dans la surface du substrat en Si 101. crystallites are created in the Si 101 substrate surface.
Afin d'empêcher ce phénomène, on forme la pellicule de Si O 2 102 à la surface du substrat en Si 101 avant de réaliser la In order to prevent this phenomenon, the SiO 2 film 102 is formed on the surface of the Si substrate 101 before carrying out the
formation de la pellicule de Si 3 N 4 104 D'autre part on for- formation of the film of Si 3 N 4 104 On the other hand, it is
me la pellicule de -Si 3 N 4 103 sur une épaisseur d'environ nanomètres en utilisant par exemple le procédé de dépôt chimique en phase vapeur étant donné que cette pellicule est the film of -Si 3 N 4 103 over a thickness of about nanometers using for example the chemical vapor deposition process since this film is
utilisée en tant que masque pour l'oxydation locale du sub- used as a mask for the local oxidation of the sub-
strat en Si 101 comme cela sera décrit de façon détaillée stratum in Si 101 as will be described in detail
ci-après.below.
(B Phase opératoire d'enlèvement sélectif de la pellicule résistant à l'oxydation et, de l'implantation d' ions). Comme cela est représenté sur la figure 7 B, afin de retirer de façon sérlective la pellicule de Si 3 N 4 103 sur (B Optical phase of selective removal of the film resistant to oxidation and ion implantation). As shown in FIG. 7B, to serially remove the film of Si 3 N 4 103 from
les parties de la surface du-substrat en Si 101 sur lesquel- the portions of the Si-substrate surface 101 on which
les uné-pellicule isolante relativement épaisse, à savoir une pellicule d'oxyde de champ, doit être formée, on forme tout d'abord une pellicule de résine photosensible 104 sur les parties choisies de la surface de la pellicule de Si 3 N 4 the relatively thick insulating film, i.e., a field oxide film, is to be formed, a photosensitive resin film 104 is first formed on the selected portions of the surface of the Si 3 N film 4
103 de manière à servir de masque contre l'attaque chimi- 103 as a mask against the chemical attack.
que Dans cet état, les parties à nu de la pellicule de that In this state, the bare parts of the film of
Si 3 N 4 103 sont éliminées au moyen par exemple d'un proces- If 3 N 4 103 are eliminated by means of, for example, a process
sus de corrosion plasmatique, qui permet de réaliser une corrosion avec une précision élevée Ultérieurement, afin d'empêcher qu'une couche possédant un type de conductivité opposé à celui du substrat ou à celui de ce qu'on appelle la couche d'inversion ne soit formée dans chacunedes parties plasma corrosion, which allows corrosion to be performed with high accuracy later, to prevent a layer having a conductivity type opposite to that of the substrate or that of the so-called inversion layer from be formed in each of the parts
de la surface du substrat en Si 101 sur lesquelles la pelli- of the surface of the Si substrate 101 on which the film
cule d'oxyde de champ doit être formée, on introduit une im- field oxide should be formed, an im-
pureté possédant le même type de conductivité que celui du substrat ou une impureté de type P dans le substrat en Si 101, par l'intermédiaire des parties à nu de la pellicule de Si O 2 102 dans l'état dans lequel la pellicule de résine photosensible 104 est laissée, comme représenté sur la figure 7 B L'implantation ionique est un procédé favorable d'introduction de l'impureté de type P A titre d'exemple, les ions de bore (B), qui sort l'impureté de type P, sont implantés à l'intérieur du substrat en Si 101 avec une énergie d'implantation de 75 ke V La dose des ions est purity having the same type of conductivity as that of the substrate or a P-type impurity in the Si substrate 101, through the exposed portions of the SiO 2 film 102 in the state in which the resin film photosensitive 104 is left, as shown in Figure 7 B ion implantation is a favorable method of introduction of the type of impurity PA type of example, boron ions (B), which leaves the impurity type P, are implanted inside the substrate Si 101 with an implantation energy of 75 ke V The dose of the ions is
alors égale à 3 x 1012 atomes/cm 2. then equal to 3 x 1012 atoms / cm 2.
(C Phase opératoire de formation d'une pellicu- (C Operational phase of film formation
le d'oxyde de champ).the field oxide).
La pellicule d'oxyde de champ 105, qui est men- The field oxide film 105, which is
tionnée ci-dessus, est formée dans les zones choisies de la surface du substrat en Si 101 De façon plus spécifique, above, is formed in the selected areas of the surface of the Si substrate 101. More specifically,
comme représenté sur la figure 7 C, une fois que la pellicu- as shown in FIG. 7C, once the film is
le de résine photosensible 104 a été éliminée, on oxyde de the photosensitive resin 104 has been removed,
façon sélective la surface du substrat en Si 101 en ttili- selectively the surface of the Si substrate 101 in
sant comme masque' la pellicule de Si 3 N 4 103 de manière à former la pellicule de Si O 2 -105 possédant une épaisseur d' environ 950 nanomètres (désignée ci-après sous le terme de The film of Si 3 N 4 103 is masked to form the SiO 2 -105 film having a thickness of about 950 nanometers (hereinafter referred to as
"pellicule de Si O 2 de champ") Pendant la formation de cet- "field Si O 2 film") During the formation of this
te pellicule de Si O 2 de champ 105, les ions de bore déjà implantés sont introduits à l'intérieur du substrat en Si If the Si O 2 film of field 105, the already implanted boron ions are introduced inside the Si substrate.
101 au moyen de la diffusion dite de pénétration ou de re- 101 by means of so-called penetration diffusion or
distribution, de sorte qu'une couche empêchant l'inversion distribution, so that a layer preventing reversal
de type P (non représentée) possédant une épaisseur prédé- type P (not shown) having a predetermined thickness
terminée est formée directement au-dessous de chaque par- completed is formed directly below each
tie de la pellicule de Si O 2 de champ 105. of the Si O 2 film of field 105.
(D Phase opératoire d'élimination de la pelli- (D Process phase of removal of film
cule résistant à l'oxydation et de la pellicule d'oxyde). resistant to oxidation and oxide film).
Afin d'exposer ou de mettre à nu les parties de In order to expose or expose the parts of
la surface du substrat en Si 101, qui ne sont pas recou- the surface of the Si substrate 101, which are not covered by
vertes par les pellicules de Si O 2 de champ 105, on élimine green films by Si O 2 film of field 105, it eliminates
la pellicule de Si 3 N 4 103 en utilisant par exemple une so- the film of Si 3 N 4 103 using, for example, a solution of
lution d'acide phosphorique chaud ( H 30 P 4) Ensuite on éli- lution of hot phosphoric acid (H 30 P 4) Then we elect
mine la pellicule de Si O 2 102 en utilisant par exemple une solution d'acide fluorhydrique (HF) Ensuite, comme cela est représenté sur la figure 7 D, on met à nu les parties sélectionnées de la surface du substrat en Si 101 Une vue en plan du réseau de mémoire et du réseau fictif dans 1 ' The film of SiO 2 102 is then extracted using a solution of hydrofluoric acid (HF). Next, as shown in FIG. 7D, the selected portions of the surface of the Si substrate 102 are exposed. in terms of the memory network and the fictitious network in 1 '
état dans lequel la pellicule de Si 3 N 4 103 et la pellicu- state in which the film of Si 3 N 4 103 and the film
le de Si O 2 102 ont été éliminées, est représentée sur la figure 8 A En d'autres termes, des vues en coupe dans le cas d'un découpage du substrat le long des lignes X 1 D et X 2 D sur la figure 8 A sont représentées respectivement dans SiO 2 102 have been removed, is shown in FIG. 8A. In other words, sectional views in the case of a cutting of the substrate along the lines X 1 D and X 2 D in FIG. 8 A are respectively represented in
les parties X 1 et X 2 de la figure 7 D Comme cela est repré- parts X 1 and X 2 of FIG. 7 D.
senté sur la figure 8 A, bien qu'une partie,dans laquelle shown in Figure 8A, although a part, in which
chaque condensateur Cs dans la cellule M-CEL doit être for- each capacitor Cs in the cell M-CEL must be
mé, diffère du point de vue de sa forme d'une partie dans laquelle chaque condensateur Cds dans la cellule D-CEL doit être formé, on donne à ladite première partie une faible m, differs from the point of view of its shape of a part in which each capacitor Cds in the cell D-CEL must be formed, one gives to said first part a weak
étendue de mani Lre qu'elle ait une surface égale à la sur- extent that it has an area equal to the surface
face de la secondé partie mentionnée. opposite of the second party mentioned.
(E.Phase opératoire de formation de la première (E.Phase operative training the first
pellicule isolante).insulating film).
On recouvre la surface du substrat mise à nu dans We cover the surface of the substrate exposed in
l'état de la figure 7 D au moyen d'une première couche iso- the state of FIG. 7 D by means of a first insulating layer
lante (pellicule de Si O 2) 140 possédant une épaisseur de 75 lante (film of Si O 2) 140 having a thickness of 75
nanomètres à l'aide d'un traitement thermique dans une at- nanometers using a heat treatment in a
mosphère oxydante On élimine par attaque chimique la pre- oxidizing atmosphere The chemical is removed by chemical etching
mière pellicule isolante 140 correspondant à la région du first insulating film 140 corresponding to the region of
condensateur C 5 dans la partie {X 1) servant à former la cel- capacitor C 5 in the part {X 1) serving to form the cell.
lule de mémoire et à la région du condensateur Cds dans la partie 4 X 2) servant à former la cellule fictive Ainsi les parties correspondantes du substrat en Si 101 sont mises à nu comme cela est représenté sur la figure 7 E, de sorte 1 and the region of the capacitor Cds in the part 4 X 2) for forming the dummy cell Thus the corresponding parts of the Si substrate 101 are exposed as shown in FIG. 7 E, so
que la première couche de silicium polycristallin peut ve- that the first polycrystalline silicon layer can
nir en contact direct avec le substrat La première pelli- in direct contact with the substrate The first film
cule isolanterésultante 140 sert de masque pour la forma-' tion de régions semiconductrices de type N au-dessous des condensateurs Cs et Cds' Isolating filter 140 serves as a mask for forming N-type semiconductor regions below capacitors Cs and Cds'.
(F Phase opératoire de dépôt de la première cou- (F Operating phase of depositing the first
che conductrice).conductive cheek).
En tant que première couche conductrice pour la formation de l'électrode inférieure du condensateur Cs de la cellule de mémoire, on forme la première couche de silicium polycristallin 141 mentionnée ci-,dessus et possédant une épaisseur comprise entre 100 et 200 nanomètres, sur l'ensemble de la surface du dispositif en utilisant par exemple le procédé de dépôt chimique en phase vapeur Ensuite on forme des-régions semiconductrices de type N+ destinées à servir As a first conductive layer for forming the lower electrode of the capacitor Cs of the memory cell, the first polycrystalline silicon layer 141 mentioned above, having a thickness of between 100 and 200 nanometers, is formed on the the entire surface of the device using, for example, the chemical vapor deposition process. Next, N + type semiconductor regions are formed to serve
d'électrodes, situées du côté du substrat, pour le condensa- electrodes, located on the substrate side, for
teur situé dans la cellule de mémoire et pour le condensa- located in the memory cell and for condensing
teur situé dans la cellule fictive. located in the fictional cell.
On réalise une implantion d'ions d'une impureté Implantation of ions with an impurity
de type N +, par exemple d'ions arsenic (énergie d'implanta- N + type, for example arsenic ions (implant energy).
tion: 30 ke V, dose: 1 x 1016 atomes/cm 2), en utilisant en tant que masque la première pellicule isolante 140, qui est : 30 ke V, dose: 1 x 1016 atoms / cm 2), using as mask the first insulating film 140, which is
située au-dessous de la première couche de silicium polycris- below the first polycrystalline silicon layer
tallin 141, ce qui a pour effet que les région B semiconductri- with the result that the semiconducting B regions
cesde type N+ 143 sont formées dans les parties de la surfa- these N + 143 type are formed in the parts of the surface
ce du substrat en Si correspondant à la partie du condensa- that of the Si substrate corresponding to the part of the condensa-
teur de la cellule de mémoire et à la partie du condensateur the memory cell and the capacitor
de la cellule fictive, comme cela est représenté sur la fi- of the fictitious cell, as shown in the figure
gure 7 F La valeur de la résistance de la première couche de silicium polycristallin 141 est réduite par l'implantation FIG. 7 F The value of the resistance of the first polycrystalline silicon layer 141 is reduced by the implantation
d'ions d'arsenic.of arsenic ions.
(G Phase opératoire d'élimination sélective de (G Operative phase of selective elimination of
la première couche conductrice et de formation de la pel- the first conducting and forming layer of the pel-
licule de nitrure).nitride filler).
Afin de donner à la première couche de silicium polycristallin 141 une forme d'électrode prédéterminée, on élimine de façon sélective cette première couche de silicium In order to give the first polycrystalline silicon layer 141 a predetermined electrode shape, this first silicon layer is selectively eliminated
polycristallin 141 en utilisant le procédé d'attaque chimi- polycrystalline 141 using the chemical etching process
que photosensible et la laisse subsister sous la forme de l'électrode 141 A du condensateur Cs, comme représenté sur photosensitive and leaves it in the form of the electrode 141A of the capacitor Cs, as shown in FIG.
la figure 7 G La corrosion plasmatique, qui permet de réa- Figure 7 G Plasma corrosion, which makes it possible to
liser une corrosion à une précision élevée, est favorable Corrosion at high accuracy is favorable
comme procédé d'élimination sélective de la première cou- as a selective process for the elimination of the first
che de silicium polycristallin 141 Sur la figure 8 B on a représenté la configuration obtenue dans cet état, selon In FIG. 8B, the configuration obtained in this state, according to FIG.
une vue en plan.a plan view.
Ensuite, afin de réaliser la couche diélectrique du condensateur Cs, on forme une pellicule de Si 3 N 4 142 sur l'ensemble de la surface du dispositif et ce sur une Then, in order to make the dielectric layer of the capacitor Cs, a film of Si 3 N 4 142 is formed on the entire surface of the device and this on a
épaisseur de 40 nanomètres en utilisant le procédé de dé- thickness of 40 nanometers using the process of de-
pôt chimique en phase vapeur, comme représenté sur la figu- chemical vapor phase, as shown in FIG.
re 7 B Cette pellicule de Si 3 N 4 142 est formée de manière à obtenir une constante diélectrique différente de celle re 7 B This film of Si 3 N 4 142 is formed so as to obtain a dielectric constant different from that
de la couche diélectrique (pellicule de Si O 2) du condensa- of the dielectric layer (Si O 2 film) of the condensation
teur Cds' Dans ce processus, l'arsenic qui a été introduit dans la surface du substrat fait l'objet de la diffusion dite de pénétration ou de redistribution, si bien que la In this process, the arsenic which has been introduced into the surface of the substrate is subject to the so-called penetration or redistribution diffusion, so that the
formation des régions semiconductrices du type N+ 143 des- formation of the N + type semiconducting regions 143 of
tinées à constituer les électrodes inférieures des conden- to form the lower electrodes of the conden-
sateurs Cs et Cds est achevée.Cs and Cds is complete.
(H Phase opératoire d'élimination de la pellicule (H Operative phase of removal of the film
de Si 3 N 4 de la cellule fictive).of Si 3 N 4 of the fictitious cell).
La pellicule de Si 3 N 4 de la partie (X 2) destinée The film of Si 3 N 4 of the part (X 2) intended
à former la cellule fictive est soumise à une attaque chi- to form the fictional cell is subjected to a chemical attack
mique sélective et est éliminée employant en tant que mas- selective and is eliminated using as mas-
que une pellicule de résine photosensible formée de nouveau, that a film of photoresist formed again,
à la suite de quoi on élimine la première pellicule isolan- after which the first insulating film is removed.
te 140 correspondant à la même partie Ainsi, comme cela est représenté sur la figure 7 H, les surfaces du substrat en Si 101 dans la partie X 2 et la pellicule d'oxyde de champ corresponding to the same part Thus, as shown in FIG. 7H, the surfaces of the Si substrate 101 in the X 2 part and the field oxide film
, qui en est proche, sont mises à nu. , who is near, are laid bare.
(I Phase opératoire de formation de la première (I Operative phase of training of the first
pellicule d'isolant de grille).grid insulation film).
Sur la surface à nu ou dégagée du substrat en Si 101 dans la partie (X 2) destinée à former la cellule On the exposed or bare surface of the Si substrate 101 in the part (X 2) intended to form the cell
D-CEL, on dépose une première pellicule d'isolant de gril- D-CEL, a first film of grill insulation is deposited
le 144 afin de réaliser la couche diélectrique du conden- the 144 in order to realize the dielectric layer of the conden-
sateur Cds situé dans la cellule fictive C'est-à-dire que, comme cela est représenté sur la figure 7 I, on forme la pellicule d'oxyde 144 possédant une épaisseur d'environ 40 Cds located in the dummy cell That is, as shown in Fig. 7 I, the oxide film 144 having a thickness of about 40 is formed.
nanomètres sur la surface à nu du substrat en Si de la par- nanometers on the exposed surface of the Si substrate of the
tie (X 2) de la cellule fictive moyennant la mise en oeuvre tie (X 2) of the fictional cell through implementation
d'une oxydation thermique Compte tenu de l'oxydation ther- of thermal oxidation Given the thermal oxidation
mique, les parties de la surface du Si 3 N 4 situées dans la partie (X 1) servant à former la cellule de mémoire et dans la partie (X 3) servant à former le circuit périphérique the portions of the Si 3 N 4 surface in the portion (X 1) for forming the memory cell and in the portion (X 3) for forming the peripheral circuit
sont oxydées simultanément de sorte qu'il se forme une pel- are oxidized simultaneously so that a pel-
licule d'oxyde mince 139 possédant une épaisseur d'environ 4 nanomètres, comme cela est représenté sur la figure 7 I. thin oxide thimble 139 having a thickness of about 4 nanometers, as shown in FIG. 7 I.
(J Phase opératoire de dépôt de la seconde cou- (J Operative phase of depositing the second cou-
che conductrice)>.conductive cheek)>.
Afin de réaliser les électrodes supérieures des condensateurs Cà et Cds dans la cellule de mémoire et dans la cellule fictive, on forme une seconde couche de silicium polycristallin servant de seconde couche conductrice 1 '45 sur l'ensemble de la surface du substrat en Si 101, et ce In order to realize the upper electrodes of the capacitors C a and C d in the memory cell and in the dummy cell, a second polycrystalline silicon layer serving as a second conductive layer 1 '45 is formed on the entire surface of the Si substrate 101. , And this
sur une épaisseur de 400 nanomètres en utilisant le procé- to a thickness of 400 nanometers using the procedure
dé de dépôt chimique en phase vapeur On dépose la couche deposition of chemical vapor deposition The layer is deposited
de silicium polycristallin 145 formée sur la cellule de mé- of polycrystalline silicon 145 formed on the cell of
moire, au-dessus de la pellicule de Si 3 N 4 142, moyennant 1 ' moire, above the film of Si 3 N 4 142, with 1 '
interposition de la pellicule d'oxyde mince 139 Une impu- interposition of the thin oxide film 139
reté de type N, par exemple du phosphore, est introduite à l'intérieur de ce silicium polycristallin au moyen du processus de diffusion dans le but d'abaisser la valeur de type N, for example phosphorus, is introduced inside this polycrystalline silicon by means of the diffusion process in order to lower the value of
la résistance de la seconde couche de silicium polycris- the resistance of the second polycrystalline silicon layer
tallin 145 Il en résulte que la valeur de la résistance de la couche de silicium polycristallin-prend une valeur tallin 145 As a result, the value of the resistance of the polycrystalline silicon layer-takes a value
égale à environ 16 Q/n Ensuite on élimine de façon sélec- equal to about 16 Q / n Then we selectively eliminate
tive la seconde couche de silicium polycristallin 145 au moyen d'un traitement d'attaque chimique qui met en oeuvre une pellicule de résine photosensible formant masque de the second polycrystalline silicon layer 145 by means of a etching treatment which employs a photoresist film forming a masking mask.
manière à former une seconde couche de silicium polycris- to form a second polycrystalline silicon layer
tallin 145 A servant d'électrode supérieure du condensateur C de la cellule de mémoire, une seconde couche de silicium s tallin 145 A serving as the upper electrode of the capacitor C of the memory cell, a second silicon layer s
polycristallin 145 B servant d'électrode supérieure du con- polycrystalline 145B serving as the upper electrode of the con-
densateur Ces de la cellule fictive et une seconde couche de silicium polycristallin 145 C servant de partie de rac- denser of the dummy cell and a second polycrystalline silicon layer 145 C serving as part of the
cordement entre ces secondes régions de silicium polycris- between these second polycrystalline silicon regions
tallin et la ligne Vss L' comme cela est représenté sur la figure 7 J. tallin and the line Vss L 'as shown in FIG. 7 J.
(K Phase opératoire d'élimination de la pellicu- (K Process phase of removal of the film
le de nitrure).nitride).
En utilisant telle quelle la configuration de la pellicule de résine photosensible utilisée dans la phase opératoire précédente, on élimine par attaque chimique les Using as it is the configuration of the photoresist film used in the previous operating phase, the etch is removed by etching.
parties à nu de la pellicule de Si O 2 139 et de la pellicu- exposed parts of the film of SiO 2 139 and film
le de Si 3 N 4 142, à savoir la pellicule de Si O 2 139 et la pellicule de Si 3 N 4 142 non recouvertes par la seconde de Si 3 N 4 142, namely the film of Si O 2 139 and the film of Si 3 N 4 142 not covered by the second of
silicium polycristallin 145 Ensuite, en utilisant la mê- polycrystalline silicon 145 Then, using the same
me pellicule de résine photosensible à titre de masque, on photoresist film as a mask,
élimine par attaque chimique la première pellicule de sili- chemically removes the first silicone film
cium polycristallin 141 A dans une partie à nouveau mise à polycrystalline calcium 141 A in a
nu et on lui donne la forme qui est représentée sur la fi- naked and given the form which is represented on the
gure 7 A Ainsi la première couche de silicium polycristal- Thus, the first layer of polycrystalline silicon
lin 141 A, qui a été mise sous la forme telle que représen- Lin 141 A, which has been put in the form as represented
tée sur la figure 8 B, selon une vue en plan, prend la for- FIG. 8B, according to a plan view, takes the form
me telle que représentée sur la figure 6 B C'est-à-dire me as shown in Figure 6 B that is to say
que la forme finale de la première couche de silicium po- that the final shape of the first silicon layer
lycristallin 141 A est déterminée par la forme de la secon- lycrystalline 141 A is determined by the shape of the second
de couche de silicium polycristallin 155 A, et les parties d'extrémité soumises à attaque chimique des deux couches 155 A polycrystalline silicon layer, and the etched end portions of the two layers
se correspondent en raison des opérations d'attaque chimi- corresponding because of chemical attack operations
que effectuées avec le même masque Par conséquent on peut dire que la capacité du condensateur Cs est déterminée par la forme de la seconde couche de silicium polycristallin that performed with the same mask Therefore we can say that the capacitance of the capacitor Cs is determined by the shape of the second polycrystalline silicon layer
A Il n'y a pas la dispersion de la capacité du conden- There is no dispersion of condensate capacity
sateur Cs imputable au défaut de positionnement entre la Cs because of the positioning error between the
configuration de la pellicule d'oxyde de champ et la confi- configuration of the field oxide film and the confi-
guration de la première couche de silicium polycristallin servant à former l'électrode supérieure du condensateur Cs, ni la dispersion de l'attaque chimique de la pellicule d'oxyde pour la formation de la première couche d'isolant gating of the first polycrystalline silicon layer for forming the upper electrode of the capacitor Cs, and the dispersion of etching of the oxide film for the formation of the first layer of insulator
de grille destinée à servir de diélectrique pour le conden- grid designed to serve as a dielectric for conden-
sateur Cs, etc, comme dans le cas de l'art antérieur. Cs, etc., as in the case of the prior art.
(L Phase opératoire d'élimination de la premiè- (L Operative phase of elimination of the first
re pellicule isolante et de la première pellicule d'isolant insulating film and the first film of insulation
de grille).grid).
Ensuite, en utilisant la même structure de pelli- Then, using the same film structure
cule de résine photosensible en tant que masque, on élimine photosensitive resin as a mask, it eliminates
* par attaque chimique toutes les parties à nu de la premiè-* by chemical attack all the bare parts of the first
re pellicule isolante 140 (épaisseur 75 nanomètres) et de la première pellicule d'isolant de grille 144 (épaisseur nanomètres), de manière à dégager le substrat 101 comme cela est représenté sur la figure 7 L Comme solution pour réaliser cette attaque chimique, on recommande d'utiliser une attaque chimique avec de l'acide fluorhydrique ou un acide analogue, qui possède une action corrosive sur le insulating film 140 (thickness 75 nanometers) and the first film of gate insulator 144 (thickness nanometers), so as to disengage the substrate 101 as shown in FIG. 7 L As a solution for carrying out this chemical attack, one recommends using a chemical attack with hydrofluoric acid or a similar acid, which has a corrosive action on the
Si O 2, mais non sur le silicium, afin d'empêcher une atta- If O 2, but not on silicon, to prevent an attack
-2-2
que chimique de la surface du substrat 101. as chemical the surface of the substrate 101.
Sur la figure 8 C on a représenté selon une vue en plan une forme obtenue dans cet état C'est-à-dire In FIG. 8C, a shape obtained in this state, that is to say, is shown in plan view.
que les vues en coupe dans le cas de coupes dans le-sub- that sectional views in the case of cuts in the-sub-
trat prisent suivant les lignes X et X 2 L sur la figure JL r a igr trat taken along lines X and X 2 L in figure JL r a igr
8 C sont représentés respectivement en X 1 et X 2 sur la: fi- 8 C are represented respectively in X 1 and X 2 on the:
gure 7 L. (M Phase opératoire de formation de la seconde 7 L (M Operative phase of training the second
pellicule d'isolant de grille).grid insulation film).
Afin de réaliser la pellicule d'isolant de gril- In order to make the film of grill insulation
les des transistors MISFET dans la cellule M-CEL dans la cellule D-CEL et dans le circuit périphérique, on forme une seconde pellicule d'isolant de grille 146 sur la surface à nu du substrat en Si 101, comme représenté sur la figure 7 M C'est-à-dire que la surface à nu du substrat Si 101 est oxydée thermiquement, de manière à former la seconde pellicule d'isolant de grille (pellicule de Si O 2) 146 the MISFET transistors in the M-CEL cell in the D-CEL cell and in the peripheral circuit, a second gate insulator film 146 is formed on the exposed surface of the Si substrate 101, as shown in FIG. That is, the exposed surface of the Si substrate 101 is thermally oxidized to form the second gate insulator film (Si O 2 film).
possédant une épaisseur d'environ 50 nanomètres Simulta- having a thickness of about 50 nanometers Simulta-
nément on forme une pellicule d'oxyde (pellicule de Si O 2) a film of oxide (film of Si O 2) is formed
147 sur la surface de la seconde couche de silicium poly- 147 on the surface of the second poly-silicon layer
cristallin 145, et ce sur une épaisseur comprise entre 100 crystalline 145, and this on a thickness of between 100
et 150 nanomètres.and 150 nanometers.
Ensuite, afin de régler les tensions de seuil des transistors MISFET Q SiQ 53 ' Q 56 et Q 57 possédant de basses tensiornsde seuil comme indiqué sur la figure 1, Then, in order to adjust the threshold voltages of the MISFET transistors Q SiQ 53 'Q 56 and Q 57 having low thresholds as shown in FIG. 1,
on réalise une implantation d'ions d'une impureté de ty- implantation of ions of an impurity of ty-
pe P, par exemple des ions de bore, dans l'ensemble de la surface du substrat à travers ur seconde pellicule de Si O 2 de grille 146 (énergie d'implantation: 75 ke V, dose: eg, boron ions, throughout the substrate surface through a second gate O 2 O 2 film 146 (implantation energy: 75 ke V, dose:
2,4 x 1011 atomes/cm 2).2.4 x 1011 atoms / cm 2).
Ultérieurement, afin de régler les tensions de seuil des transistors MISFET possédant des tensions de Subsequently, in order to adjust the threshold voltages of the MISFET transistors having
seuil élevées comme représenté sur la figure 1, par exem- high threshold as shown in Figure 1, for example
ple du transistor MISFET Q 1 situé dans la cellule M-CEL, des transistors MISFET QD 1 et QD 2 situés dans la cellule D-CEL et des transistors MISFET Q 54 et Q 55 situés dans la partie ou le circuit de régénération active, on forme une pellicule de résine photosensible sur les régions des of the MISFET transistor Q 1 located in the M-CEL cell, MISFET transistors QD 1 and QD 2 located in the D-CEL cell and MISFET transistors Q 54 and Q 55 located in the part or the active regeneration circuit, form a film of photoresist on the regions of the
transistors MISFET QS Q 53 ' Q 56 et Q 57 en tant que mas- MISFET transistors QS Q 53 'Q 56 and Q 57 as masks
que pour l'implantation ionique, et on réalise une implan- ion implantation, and an implementation is carried out
tation d'ions de bore dans cet état (énergie d'implanta- ionization of boron ions in this state (implant energy
tion: 75 ke V, dose d'ions: 1 x 1011 atomes/cm 2). tion: 75 keV, ion dose: 1 x 1011 atoms / cm 2).
Ensuite on forme le trou de contact, qui sert à Then we form the contact hole, which is used to
relier une électrode 25 de chaque condensateur CD 11 direc- connect an electrode 25 of each capacitor CD 11 direc-
tement à la région semiconductrice de type N+ 22 du tran- to the N + 22 semiconductor region of the tran-
sistor MISFET Q 54 comme cela a été expliqué en référence MISFET Q 54 sistor as explained in reference
à la figure 4, à savoir ce qu'on appelle le trou de con- in Figure 4, namely the so-called
tact direct, en réalisant une attaque chimiqoe sélective direct tact, by carrying out a selective chemical attack
de la seconde pellicule de Si O 2 de grille. of the second film of Si O 2 gate.
(N Phase opératoire de dépôt de la troisième (N Third filing operating phase
couche conductrice et de formation des régions de sour- conductive layer and formation of the regions of
ce et de drain).this and drain).
On forme une troisième couche conductrice sur l'ensemble de la surface du substrat en Si 101 de maniè- re à l'utiliser pour former les électrodes de grille A third conductive layer is formed over the entire surface of the Si substrate 101 so as to use it to form the gate electrodes.
de tous les transistors MISFET et les couches de cabla- of all MISFET transistors and cable layers
ge Ed tant que troisième couche conductrice, on forme une troisième couche de silicium polycristallin 148 par exemple sur l'ensemble de la surface du substrat en Si As a third conductive layer, a third polycrystalline silicon layer 148 is formed, for example over the entire surface of the Si substrate.
101, et ce sur une épaisseur de 350 nanomètres en utili- 101, and this to a thickness of 350 nanometers using
sant le procédé de dépôt chimique en phase vapeur Ulté- the chemical vapor deposition process Ulte-
rieurement, on introduit une impureté de type N, par later, an N-type impurity is introduced through
exemple du phosphore dans cette couche de silicium poly- example of phosphorus in this poly-silicon layer
cristallin en utilisant le procédé de diffusion de maniè- crystalline using the method of diffusion of
re à abaisser La valeur de la résistance de cette couche re to lower the value of the resistance of this layer
et l'on amène cette résistance à une valeur égale à envi- and this resistance is brought to a value equal to
ron 10 n/cm On élimine de façon sélective la troisième couche de silicium polycristallin 148 de manière à lui 10 n / cm The third polycrystalline silicon layer 148 is selectively removed so as to
donner une forme prédéterminée d'électrode ou de cabla- give a predetermined form of electrode or cable
ge, en utilisant le procédé d'attaque chimique photosen- using the photosensitive chemical etching process
sible Comme cela est représenté sur la figure 7 N, une As shown in FIG. 7 N, a
fois réalisée l'attaque chimique photosensible, la couc- once the photosensitive chemical attack
che de silicium 148 forme les lignes de transmission de mot WL 11-WL 1 _ 6, les lignes fictives de transmission de mots DWL 1-DWL 1-2 et les lignes de transmission de signaux de commande O O DC-L 2 représentées sur la figure 5, et forme également la ligne 0 rg-L de transmission dessignaux The silicon gate 148 forms the word transmission lines WL 11-WL 1 _ 6, the dummy word transmission lines DWL 1-DWL 1-2 and the control signal transmission lines OO DC-L 2 shown in FIG. Figure 5, and also forms the line 0 rg-L of transmission of signals
de commande du circuit de régénération active, les élec- control of the active regeneration circuit, the electri-
trodes des condensateurs C Bll, CB 12 et les électrodes de grille des transistors MISFET Q 1 S-Q 53 représentés sur la trodes of the capacitors C B11, CB 12 and the gate electrodes of the transistors MISFET Q 1 S-Q 53 shown in FIG.
figure 1.figure 1.
Afin d'empêcher la contamination des parties de la surface, dans lesquelles les régions de source et les régions de drain des transistors MISFET doivent être formées, on recouvre la surface à nu du substrat en Si 101 au moyen d'une pellicule de Si O 2 149 possédant une épaisseur de 10 nanomètres au moyen de l'oxydation thermique de la surface, f comme représenté sur la figure 7 N En même temps que la for- mation de la pellicule de Si Oz 149, on oxyde des surfaces des lignes de transmission de mots WL 1 _-WL 6 ' des lignes fictives de transmission de mots DWL 1 1 ' DWL 1 _ 2, des lignes de transmission de signaux de commande O DC-L 1 ' O DC-L 2 ' des électrodes des condensateurs C Bll, CB 12 et des électrodes In order to prevent contamination of the surface portions in which the source regions and the drain regions of the MISFET transistors are to be formed, the exposed surface of the Si substrate 101 is covered with a film of Si O 2 149 having a thickness of 10 nanometers by means of the thermal oxidation of the surface, as shown in FIG. 7 N At the same time as the formation of the film of Si Oz 149, the surfaces of the lines of transmission of words WL 1 _-WL 6 'dummy word transmission lines DWL 1 1' DWL 1 _ 2, control signal transmission lines O DC-L 1 'O DC-L 2' capacitor electrodes C Bll, CB 12 and electrodes
de grille des transistors MISFET Q 51-Q 53 ' qui sont consti- of gate transistors MISFET Q 51-Q 53 'which constitute
tués par la troisième couche de silicium polycristallin. killed by the third polycrystalline silicon layer.
Il en résulte que ces surfaces sont recouvertes par la pellicule de Si O 2 149 possédant une épaisseur d'environ 30 nanomètres, conmxte cela est représenté sur la figure 7 N. As a result, these surfaces are covered by the Si O 149 film having a thickness of about 30 nanometers, as shown in FIG. 7 N.
Ensuite, comme cel-a est illustré sur cette figu- Then, as shown in this figure
re 7 N, on réalise l'implantation d'ions d'une impureté de type N, par exemple d'arsenic, à travers la pellicule de Si O 2 149 (énergie d'implantation: 80 ke V, dose: 1 x 1016 2 2 atomes/cm) de manière à former les régions de source et de drain 150 des transistors MISFET La forme obtenue à cet instant est représentée selon une vue en plan sur la figure 8 D C'est-à-dire que les vues en coupe obtenues en coupant le substrat suivant les lignes X 1 N et X 2 N sur la figure 8 D sont représentées en X 1 et X 2 sur la figure 7 N. 7 N, the implantation of ions of an N-type impurity, for example arsenic, is carried out through the film of SiO 2 149 (implantation energy: 80 keV, dose: 1 x 1016 2 2 atoms / cm) so as to form the source and drain regions 150 of the MISFET transistors. The shape obtained at this time is represented in a plan view in FIG. 8D. That is, the views in FIG. section obtained by cutting the substrate along the lines X 1 N and X 2 N in Figure 8 D are represented at X 1 and X 2 in Figure 7 N.
(O Phase opératoire de formation de la pelli- (O Operational phase of film formation
cule isolante inter-couches et du trou de contact). insulating layer between the layers and the contact hole).
Une pellicule isolante inter-co Uches est formée sur l'ensemble de la surface du substrat en Si 101 De façon plus spécifique, comme cela est représenté sur la figure 70, on forme une pellicule isolante intercouches, par exemple une pellicule de verre aux phosphosilicates An interlayer insulating film is formed over the entire surface of the Si substrate 101. More specifically, as shown in FIG. 70, an interlayer insulating film is formed, for example a phosphosilicate glass film.
(PSG) 151 possédant une épaisseur d'environ 800 nanomé- (PSG) 151 having a thickness of about 800 nanometers
tres sur l'ensemble de la surface du substrat en Si 101. very over the entire surface of the Si substrate 101.
Cette pellicule de PSG 151 sert également de getter pour des ions de sodium (Na) qui ont une influence nuisible This film of PSG 151 also serves as a getter for sodium ions (Na) which have a deleterious influence
sur les caractéristiques des transistors MISFET. on the characteristics of MISFET transistors.
Ensuite on forme des trous de contact dans la pellicule de PSG 151, c'està-dire que, comme représen- té sur la figure 70, on soumet à une attaque chimique sélective la pellicule de PSG 151 de manière à former les trous de contact CH lo-CH 104 ' Ensuite on soumet la pellicule de PSG 151 à untraitement thermique à une température d'environ 10000 C de manière à l'aplatir Par suite du traitement thermique effectué à cet instant, l'impureté formée d'ions d'arsenic implantés fait l'objet d'une diffusion de pénétration ou de redistribution, de sorte que la formation des régions semiconductrices de type N+ 150 Contact holes are then formed in the PSG film 151, i.e., as shown in Fig. 70, the PSG film 151 is subjected to selective etching to form the contact holes. The PSG film 151 was then subjected to thermal treatment at a temperature of about 10,000 ° C. in order to flatten it. As a result of the heat treatment carried out at this time, the impurity formed from implanted arsenic is subject to penetration or redistribution diffusion, so that the formation of semiconductor regions of N + 150 type
possédant une profondeur pré-déterminée est achevée. having a pre-determined depth is completed.
(P Phase opératoire de formation de la qua- (P Operational phase of training of the
trième couche conductrice).third conductive layer).
Afin de former la ligne d'alimentation en énergie Vss-L et les lignes de transmission de données DL 1-l DL 11; DL 1-2 et DL 1-2 représentées sur la figure In order to form the Vss-L power supply line and the DL 1-1 DL 11 data transmission lines; DL 1-2 and DL 1-2 shown in the figure
1, on forme tout d'abord une quatrième couche conductri- 1, a first conductive layer is first formed.
ce, par exemple une couche d'aluminium possédant une this, for example an aluminum layer having a
épaisseur de 1200 nanomètres sur l'ensemble de la surfa- 1200 nanometers across the entire surface
ce du substrat en Si 101 Ensuite on soumet à une atta- this substrate in Si 101 Then we submit to an attack
que chimique sélective cette couche d'aluminium de ma- that selective chemical this aluminum layer of
nière à former la ligne d'alimentation en énergie Gss L' la ligne de transmission de données DL 1 et la couche de cablage 152 comme représenté sur la figure 7 P. The data transmission line DL 1 and the wiring layer 152 are shown in FIG. 7.
La formation de la mémoire D-1 AM de la présen- The formation of the D-1 AM memory of the present
te forme de réalisation est achevée de la manière in- the embodiment is completed in the manner
diquée précedemment.previously mentioned.
La mémoire D-RAM conforme à la présente forme de réalisation présente les avantages suivants: The D-RAM memory according to the present embodiment has the following advantages:
1) La densité d'intégration peut être accrue. 1) The integration density can be increased.
La pellicule de Si N dont la constantediélec- Si N film whose constant
trique relative est égale à 7 8,est utilisée essentielle- Relative scale is equal to 7 8, is used primarily
ment pour constituer le diélectrique du condensateur Cs de to form the dielectric of the capacitor Cs of
la cellulede mémoire et la pellicule de Si O 2, dont la cons- the memory cell and the SiO 2 film, whose composition
tante diélectrique relative est égale à 3,5 4, c'est-à- dire à une valeur égale à environ la moitié de la valeur de la constante de la pellicule de Si 3 N 4, est utilisée pour servir de diélectrique pour le condensateur Cds situé relative dielectric strength is 3.5 4, i.e., about half of the film constant value of Si 3 N 4, is used to serve as a dielectric for the capacitor Cds located
dans la cellule fictive, ce qui a pour effet que les sur- in the fictional cell, which has the effect that
faces de Cs et Cds peuvent être rendues essentiellement égales tout en maintenant le rapport de leurs capacités à la valeur 2:1 Par conséquent la différence des taux de variation (ou des variations) des surfaces des deux Cs and Cds faces can be made essentially equal while maintaining the ratio of their capacitances to the value 2: 1 Therefore the difference in the rates of variation (or variations) of the surfaces of the two
condensateurs, attribuées aux fluctuations des condi- capacitors, attributed to fluctuations in conditions
tions de fabrication inévitables lors de la mise en oeu- unavoidable manufacturing procedures during the implementation
vre du processus de fabrication, peut être réduite de façon remarquable, et la limitation de ta réduction de la of the manufacturing process, can be remarkably reduced, and the limitation of your reduction of
surface de Cs, qui était attribuée à Cds, est supprimée. Cs surface, which was allocated to Cds, is removed.
C'est pour cette raison que l'on peut donner à la surface That's why we can give to the surface
de Cs une valeur égale à environ la moitié de celle exis- of Cs a value equal to about half of that
tant dans l'art antérieur Etant donné que la surface de Cs both in the prior art Since the surface of Cs
occupant une partie importante du réseau de mémoire est de- occupying a significant part of the memory network is
venue faible, on peut donner de faibles dimensions au ré- low, we can give small dimensions to the re-
seau de mémoire occupant 50 60 % de la surface de la microplaquette, si bien que la densité d'intégration est accrue. Etant donné que l'on peut former Cs de manière qu'il s'étende sur la pellicule d'oxyde de champ, on peut utiliser efficacement des parties en forme de bec d'oiseau memory bucket occupying 50 60% of the surface of the chip, so that the integration density is increased. Since Cs can be formed so that it extends over the field oxide film, bird beak shaped parts can be effectively used.
et des parties de champ et on peut accroître dans cette me- and parts of the field and can be increased in this
sure, de façon supplémentaire, la densité d'intégration. sure, the integration density.
2) Le rapport des capacités de Cs et Cds peut 2) The capacity ratio of Cs and Cds can
être obtenu essentiellement comme une valeur de conception. to be obtained essentially as a design value.
Dans l'art antérieur il était nécessaire tout In the prior art it was necessary all
d'abord d'éliminer préalablement une pellicule d'oxyde exis- first to eliminate an existing oxide film
tant à la surface du substrat afin de former les couches diélectriques de C et Cds Compte tenu de la dispersion de l'attaque chimique mise en oeuvre pour ce faire dans les parties en forme de bec d'oiseau, les surfaces des couches diélectriques de Cs et de Cds présentaient des fluctuations importantes Au contraire, lorsque Cs est both on the surface of the substrate in order to form the dielectric layers of C and Cds. Given the dispersion of the chemical etching carried out for this purpose in the parts in the form of a bird's beak, the surfaces of the dielectric layers of Cs and Cds had significant fluctuations On the contrary, when Cs is
réalisé avec une structure empilée comme selon la présen- made with a stacked structure as in the present
te invention, un tel inconvénient ne se présente pas et invention, such a disadvantage does not arise and
l'on peut donner à Cs une capacité ayant une valeur sen- Cs can be given a capacity with a sensible value.
siblement égale à une valeur théorique de conception. equal to a theoretical design value.
En outre la dispersion de la surface de Cs possé- In addition, the dispersion of the surface of Cs possesses
dant une capacité importante par unité de surface est sup- significant capacity per unit area is sup-
primée étant donné que l'on donne à Cs la forme d'une awarded because Cs is given the shape of a
structure empilée Par conséquent le rapport des capaci- stacked structure Therefore the ratio of
tés de C et de C 5 S peut être obtenu essentiellement s of C and C 5 S can be obtained essentially
comme une valeur de conception théorique. as a theoretical design value.
3) L'inversion des données due à des particu- 3) Data inversion due to particles
les a peut être réduite.may be reduced.
Par suite de la réduction de surface-de C 5, la As a result of the surface reduction of C 5, the
probabilité de pénétration de particules a diminue En ou- the probability of penetration of particles has decreased.
tre le condensateur Cs possède la structure sandwich du silicium polycristallin Par conséquent la neutralisation d'une couche d'inversion de type N par des trous créés par Cs capacitor has the sandwich structure of polycrystalline silicon Therefore the neutralization of an N-type inversion layer by holes created by
les particules a ne se produit pas de sorte que l'inver- the particles a does not occur so that the invert-
sion des données imputable aux particules a peut être ré- ation of data attributable to particulate matter may be
duite de façon remarquable.picked in a remarkable way.
4) Le retenue ou le maintien des données peut 4) Withholding or maintaining data can
être stabiliséeen utilisant Vss.be stabilized using Vss.
Etant donné que les électrodes (couches de sili- Since the electrodes (silicon
cium polycristallin) des condensateurs C S Cds sont mises à la masse (MASSE), on peut conserver des données stables capacitance C S Cds capacitors are grounded (MASS), stable data can be maintained
par rapport aux données basées sur une méthode selon laquel- compared to data based on a method according to which
leon applique aux électrodes une tension d'alimentation Vcc the electrodes are applied to a supply voltage Vcc
( 5 V) Avec la méthode d'application de la tension d'alimen- (5 V) With the method of applying the power supply voltage
tation Vcc, il se produit une variation de la capacité par suite d'une fluctuation dans la tension d'alimentation et les données mémorisées dans les condensateurs Cs, Cds Vcc, there is a variation of the capacity due to a fluctuation in the supply voltage and the data stored in the capacitors Cs, Cds
deviennent instables.become unstable.
> Les condensateurs peuvent être stabilisés au moyen du procédé de fabrication. Conformément à la présente forme de réalisation, > Capacitors can be stabilized using the manufacturing process. According to the present embodiment,
il est possible d'empêcher que la couche de silicium poly- it is possible to prevent the poly-silicon layer
cristallin soit déposée directement sur la pellicule de Si 3 N 4 du condensateur C s -Afin de modérer la contrainte thermique imputable à la différence entre les coefficients crystalline is deposited directly on the film of Si 3 N 4 of the capacitor C s -In order to moderate the thermal stress attributable to the difference between the coefficients
de dilatation thermique de la couche de silicium polycris- of thermal expansion of the polycrystalline silicon layer
tallin et de la couche de Si 3 N 4, alors que simultanément la pellicule de Si 3 N 4 est oxydée thermiquement de manière à former la pellicule mince de Si O 2 à la surface de ladite pellicule, on forite la pellicule de Si O 2 qui constitue la couche diélectrique du condensateur Cds' En outre aucune phase opératoire indépendante and the Si 3 N 4 layer, while simultaneously the film of Si 3 N 4 is thermally oxidized so as to form the thin film of Si O 2 on the surface of said film, the film of Si O 2 is formed. which constitutes the dielectric layer of the capacitor Cds' In addition no independent operating phase
n'est nécessaire dans ce but et le condensateur C sta- necessary for this purpose and capacitor C is
s ble est réalisé sans aucun accroissement du nombre des s ble is achieved without any increase in the number of
phases opératoires.operating phases.
En se référant maintenant aux figures 9 11 B, Referring now to FIGS. 9-11B,
on va décrire la seconde forme de réalisation de la pré- the second embodiment of the present invention will be described.
sente invention Cette forme de réalisation est un exem- This embodiment is an example of
ple dans lequel la structure de la cellule fictivre de la ple in which the structure of the fictivre cell of the
première forme de réalisation décrite précédemment (se ré- first embodiment described above (see
férer à la figure 3) est remplacée par une structure repré- figure 3) is replaced by a structure
sentée sur la figure 9 Le reste de la construction in- shown in Figure 9 The rest of the construction
cluant la structure de la cellule de mémoire,etc, est cluding the structure of the memory cell, etc., is
identique au cas de la première forme de réalisation. identical to the case of the first embodiment.
Par conséquent l'explication concernant;'la présente for- Consequently, the explanation concerning the present
me de réalisation sera axée sur la cellule fictive. me of realization will be focused on the fictional cell.
La figure 9 représente la structure de la cel- Figure 9 shows the structure of the cell
lule D-CEL Sur la figure la référence 3 C désigne une pellicule de Si O 2 mince, les références 11 14 désignent une région semiconductrice du type N +, la référence 15 a r ' désigne une première couche de silicium polycristallin, la référence 15 b désigne une seconde couche de silicium In FIG. 3, reference C denotes a film of thin SiO 2, references 11 14 denote a N + type semiconductor region, reference 15 ar 'denotes a first layer of polycrystalline silicon, reference 15a. designates a second layer of silicon
polycristallin, la référence 16 désigne une région semi- polycrystalline, reference 16 designates a semi-
conductrice-de type N+, les références 17 et 18 désignent des troisièmes couches de silicium polycristallin et la conductor-type N +, the references 17 and 18 designate third layers of polycrystalline silicon and the
référence 19 désigne une couche d'aluminium. reference 19 denotes an aluminum layer.
Un condensateur Cds situé dans la cellule D-CEL A Cds capacitor located in the D-CEL cell
possède une électrode, une couche diélectrique et son au- has an electrode, a dielectric layer and its
tre(électrode qui sont constituées respectivement par la première couche de silicium polycristallin 15 a, par la pellicule d'oxyde superficiel (pellicule de Si O 2) 3 C de (which are constituted respectively by the first polycrystalline silicon layer 15a, by the surface oxide film (SiO 2 film) 3C of
la couche de silicium polycristallin i 5 a et par la sécon- the polycrystalline silicon layer i 5 a and by the secon-
de couche de silicium polycristallin 15 b La région semi- of polycrystalline silicon layer 15 b The semiconductor region
conductrice de type N+ 16 est formée en contact direct avec l'électrode inférieure (la première couche de silicium N + type conductor 16 is formed in direct contact with the lower electrode (the first silicon layer
polycristallin 15 a) du condensateur Cds' et l'électrode su- polycrystalline a) capacitor Cds' and the upper electrode
périeure (la seconde couche de silicium polycristallin 15 b) (the second polycrystalline silicon layer 15b)
est raccordée à une ligne Vss (MASSE). is connected to a line Vss (MASS).
Etant donné que les transistors MISFET Q et QD 2 situés dans la cellule DCEL sont les mêmes que dans la figure 3, les mêmes parties sont affectées des mêmes Since the MISFET transistors Q and QD 2 located in the DCEL cell are the same as in FIG. 3, the same parts are affected by the same
chiffres de référence et ne seront pas décrites à nouveau. reference numbers and will not be described again.
Par conséquent, dans cette forme de réalisation, les condensateurs Cs et Cds sont formés respectivement par des organes empilés qui sont des structures sandwich formées des couches de silicium polycristallin incluant la pellicule de Si 3 N et la pellicule de Si O 2 en tant que couches diélectriques-Naturellement un condensateur Therefore, in this embodiment, the capacitors Cs and Cds are respectively formed by stacked members that are sandwich structures formed of polycrystalline silicon layers including the Si 3 N film and the Si O 2 film as layers. dielectric-Naturally a capacitor
Cs situé dans la cellule de mémoire utilise du Si 3 N 4 pos- Cs located in the memory cell uses Si 3 N 4 pos-
sédant une constante diélectrique électrique élevée avec une constante diélectrique relative égale à 7 8, en tant seducing a high electrical dielectric constant with a relative dielectric constant equal to 7 8, as
que couche diélectrique agissant essentiellement comme ca- dielectric layer acting essentially as
pacité, tandis que le condensateur Cds situé dans la cellu- capacitance, while the capacitor Cds located in the cell
le fictive utilise du Si O 2 possédant une constante diglec- the fictional uses Si O 2 having a diglec constant
trique relativement faible, avec une constante diélectrique relatively weak, with a dielectric constant
relative de 3,4 4, en tant que couche diélectrique agis- 3.4, as a dielectric layer
sant essentiellement comme capacité Les surfaces de ces essentially as capacity The surfaces of these
dôn&ngàtêUrg Sont dimensionnées de manière a etre appro- are sized to be appro-
ximativement égales.approximately equal.
On va décrire en référence aux figures 1 OA-10 G We will describe with reference to Figures 1 OA-10 G
le procédé de fabrication de la màémoire D-RAM selon la se- the process of manufacturing the D-RAM memory according to the se-
conde forme de réalisation Sur les figures respectives, les régions X 1, X 3 et X 3 représentent des vues en coupe des mêmes parties que les- régions X 1, X 2 et X 3 sur les In the respective figures, the regions X 1, X 3 and X 3 represent sectional views of the same parts as the X 1, X 2 and X 3 regions on the
figures 7 A 7 P, selon l'ordre des phase opératoires. Figures 7 to 7 P, according to the order of the operating phases.
Lors de la fabrication de cette seconde forme de réali- In the manufacture of this second form of embodiment
sation, les phases opératoires de fabrication de la pre- the operating phases of manufacture of the first
mière forme de réalisation illustrées sur les figures 7 A- first embodiment illustrated in FIGS.
7 F sont effectuées de façon similaire Par conséquent on 7 F are performed in a similar way Therefore
obtient la structure représentée sur la figure 7 F Ensui- obtains the structure shown in Figure 7 F.
te on met en oeuvre successivement les phases opératoires suivantes. (A Phase opératoire d'enlèvement sélectif de la première couche conductrice et de la formation de la The following operating phases are successively carried out. (A) Optical phase of selective removal of the first conductive layer and the formation of the
pellicule de nitrure).nitride film).
Pour donner à la première couche de silicium poly- To give the first layer of polysilicon
cristallin 141 des fonresd'électrodes prédéterminées, on élimine sélectivement cette première couche de silicium crystalline lens 141 of the predeterminedelectron wavelengths, this first silicon layer is selectively eliminated
polycristallin 141 en utilisant le procédé d'attaque chi- polycrystalline 141 using the chemical attack method
mique photosensible en laissant subsister ladite couche photosensitive layer while leaving said layer
de manière à former les électrodes 141 A et 141 B des conden- in order to form the electrodes 141 A and 141 B of the conden-
sateurs Cs et Cds tels que représentés sur les figures 10 A. Cs and Cds as shown in Figs. 10A.
La corrosion plasmatique permettant de réaliser une corro- Plasma corrosion allowing a corro-
sion avec une précision élevée est favorable en tant que processus d'élimination sélective en ce-Mui concerne la high precision is favorable as a selective elimination process
première couche de silicium polycristallin 141 Sur la fi- first polycrystalline silicon layer 141 On the
gure 11 A on a représenté, selon une vue en plan, la confi- FIG. 11 shows, according to a plan view, the confi-
guration obtenue dans cet étape.obtained in this step.
Puis, afin de réaliser la couche diélectrique du condensateur Cs, on forme une pellicule de Si 3 N 4 142 sur l'ensemble de la surface, et ce sur une épaisseur de nanomètres, en utilisant un procédé de dépôt chimique en phase vapeur comme représenté sur la figure 10 A Cette pellicule de Si 3 N 4 142 est forméede manière à établir une constante diélectrique différent de celle de la couche diélectrique (pellicule de Si O 2) du condensateur Cds' Au cours de ce processus, l'arsenic qui a été introduit dans la surface du substrat fait l'objet d'une diffusion de pénétration ou de redistribution, de sorte que les régions semiconductrices de type N+ 143 destinées à constituer les électrodes inférieures des condensateurs Then, in order to make the dielectric layer of the capacitor Cs, a film of Si 3 N 4 142 is formed on the entire surface, and this over a thickness of nanometers, using a chemical vapor deposition process as shown This film of Si 3 N 4 142 is formed so as to establish a different dielectric constant from that of the dielectric layer (Si O 2 film) of the capacitor Cds'. During this process, the arsenic which has introduced into the surface of the substrate is subjected to penetration or redistribution diffusion, so that the N + type semiconductor regions 143 intended to constitute the lower electrodes of the capacitors
Cs et Cds sont formées.Cs and Cds are formed.
(B Phase opératoire de l'élimination de la pel- (B Operative phase of the elimination of pel-
licule de Si 3 N de la cellule fictive). ficula of Si 3 N of the fictitious cell).
On soumét à une attaque chimique sélective la Selective chemical attack is subjected to
pellicule de Si N 4 142 de la partie (X 2) de manière à for- Si N 4 142 film of the part (X 2) so as to form
mer la cellule fictive et on l'élimine en utilisant comme masque une pellicule de résine photosensible à nouveau formée Ainsi, comme cela est représenté sur la figure 10 B, on met à nu les surfaces de la première couche de silicium polycristallin 14 i B et de la première pellicule isolante dans la partie X 2 et la pellicule d'oxyde de champ 105 The fictitious cell is removed and removed using a newly formed photoresist film as a mask. Thus, as shown in FIG. 10B, the surfaces of the first polycrystalline silicon layer 14 i B are exposed. of the first insulating film in part X 2 and the film of field oxide 105
au voisinage de cette partie.in the neighborhood of this part.
(C Phase opératoire de formation de la pellicule (C Operative phase of formation of the film
de Si O 2 de la cellule fictive).of Si O 2 of the fictitious cell).
Sur la surface à nu de la première couche de si- On the bare surface of the first layer of
licium polycristallin 141 B située dans la partie (X 2) ser- polycrystalline silicon 141 B in the part (X 2) serving
vant à former la cellule D-CEL, on forme une seconde pelli- to form the D-CEL cell, a second film is
cule isolante (pellicule de Si O 2) 144 afin de réaliser la insulation (Si O 2 film) 144 in order to achieve the
couche diélectrique du condensateur Cds situé dans la cel- dielectric layer of the capacitor Cds located in the
lule fictive C'est-à-dire, que, comme cela est représenté sur la figure 10 C, la surface à nu de la première couche de silicium polycristallin 141 B située dans la partie (X 2) de la cellule fictive est recouverte par une pellicule d' oxyde (pellicule de Si 02) 144 possédant une épaisseur d' environ 40 nanomètres, au moyen d'une oxydation thermique de ladite couche Par suite de cette oxydation thermique, les parties de la surface du Si 3 N 4 situées dans la partie (X 1) et destinéesà former la cellule de mémoire, et la partie (X 3) destin G à former le circuit périphérique sont For example, as shown in FIG. 10C, the exposed surface of the first polycrystalline silicon layer 141B in the portion (X 2) of the dummy cell is covered by FIG. an oxide film (SiO2 film) 144 having a thickness of about 40 nanometers, by thermal oxidation of said layer. As a result of this thermal oxidation, the portions of the Si 3 N 4 surface located in the part (X 1) and intended to form the memory cell, and the part (X 3) destiny G to form the peripheral circuit are
simultanément oxydées de sorte qu'il se produit la forma- simultaneously oxidized so that the forma-
tion d'une pellicule d'oxyde mince 139 possédant une épais- thin oxide film 139 having a thickness of
seur d'environ 4 nanomètres, comme cela est représenté sur about 4 nanometers, as shown on
la figure 1 OC.Figure 1 OC.
(J Phase opératoire de dépôt de la seconde cou- (J Operative phase of depositing the second cou-
che conductrice).conductive cheek).
Afin de réaliser les électrodes supérieures des condensateurs Cs et Cds dans la cellule de mémoire et dans la cellule fictive, on forme une seconde couche de silicium polycristallin 145 servant de seconde couche conductrice sur In order to realize the upper electrodes of capacitors Cs and Cds in the memory cell and in the dummy cell, a second polycrystalline silicon layer 145 is formed as a second conductive layer on
l'ensemble de la surface du-substrat, et ce sur une épais- the entire surface of the substrate, and this on a thick-
seur de 400 nanomètres, en utilisant le procédé de dépôt 400 nanometer, using the deposit method
chimique en phase vapeur La couche de silicium polycris- chemical vapor phase The polycrystalline silicon layer
tallin 145 formée sur la cellule de mémoire est déposée tallin 145 formed on the memory cell is deposited
par-dessus la pellicule de Si 3 N 4 142 moyennant l'interpo- over the film of Si 3 N 4 142 by interpolating
sition de la pellicule d'oxyde mince 139 Une impureté de type N, par exemple du phosphore, est introduite dans ce silicium polycristallin au moyen du procédé de diffusion afin d'abaisser la valeur de la résistance de la seconde couche de silicium polycristallin 145 Il en résulte que A N-type impurity, for example phosphorus, is introduced into this polycrystalline silicon by means of the diffusion process in order to lower the resistance value of the second polycrystalline silicon layer 145. as a result
la valeur de la résistance de la couche de silicium poly- the value of the resistance of the polysilicon layer
cristallin devient égaleà environ 16 n/a- Ensuite on éli- crystalline becomes about 16 n / a.
mine de façon sélective de la seconde couche de silicium polycristallin 145 en utilisant un processus d'attaque chimique qui met en oeuvre comme masque&une pellicule de selectively mine the second polycrystalline silicon layer 145 using a chemical etching process which employs as a mask & a film of
résine photosensible, de manière à former une seconde cou- photoresist, so as to form a second layer
che de silicium polycristallin 145 A destinée à constituer l'électrode supérieuxedu condensateur Cs de la cellule de mémoire, et une seconde couche de silicium polycristallin 145 B servant d'électrode supérieure du condensateur Cds de la cellule de mémoire fictive, et une seconde couche de polycrystalline silicon lead 145 A for constituting the upper electrode of the capacitor Cs of the memory cell, and a second polycrystalline silicon layer 145 B serving as upper electrode of the capacitor Cds of the dummy memory cell, and a second layer of
silicium polycristallin 145 C servant de partie de raccor- polycrystalline silicon 145 C serving as a connecting part
dement entre ces secondes couches de silicium polycristal- between these second layers of polycrystalline silicon
lin et la ligne Vss-L comme cela est représenté sur la figure 10 D. lin and the line Vss-L as shown in Figure 10 D.
(E Phase opératoire de conformation de C 5 et Cds). (E Conformational process phase of C 5 and Cds).
En utilisant la forme ou la structure de la pel- Using the shape or structure of the pel-
licule de résine photosensible obtenue lors de la précéden- photoresist obtained in the preceding
* te phase opératoire, telle quelle est, on élimine par atta-* the operating phase, as it is, we eliminate by attack
que chimique les parties à nu de la pellicule de Si O 2 139 as chemical the exposed parts of the film of Si O 2 139
et de la première pellicule isolante 140 En outre en uti- and the first insulating film 140 further in use
lisant la même pellicule de résine photosensible en tant que masque, on élimine par attaque chimique les premières couches de silicium polycristallin 141 A et 141 B, dans des parties à nouvetu à nu, et on leur donne des formes telles que représentées sur la figure 1 OD Ainsi les premières couches de silicium polycristallin 141 A et 141 B, qui ont présenté les formes telles qu'indiquées sur la figure li A reading the same photoresist film as a mask, the first polycrystalline silicon layers 141 A and 141 B are chemically etched away in new-to-bare parts and given shapes as shown in FIG. Thus, the first polycrystalline silicon layers 141 A and 141 B, which have the shapes as shown in FIG.
en plan, deviennent ce qui est décrit ci-dessus Les for- in plan, become what is described above.
mes définitives des premières couches de silicium poly- my definitive first layers of polysilicon
cristallin 141 A et 141 B sont déterminées par les formes des secondes couches de silicium polycristallin 141 A et 141 B, et les parties d'extrémité, ayant subi l'attaque 141 A and 141 B are determined by the shapes of the second polycrystalline silicon layers 141A and 141B, and the end portions, having undergone the attack.
chimique, de ces deux couches se correspondent, étant don- chemical, of these two layers correspond, being
né que les opérations d'attaque chimique sont réalisées avec le même masque Par conséquent on peut dire que les capacités des condensateurs Cs et Cds sont déterminéespar As a result, it can be said that the capacitances of capacitors Cs and Cds are determined by
les formes des secondes couches de silicium polycristal- the shapes of the second layers of polycrystalline silicon
lin 145 A et 145 B Il n'y a pas les dispersions des capaci- flax 145 A and 145 B There are no dispersions of capaci-
tés des condensateurs Cs et Cds imputables aux défauts de positionnement entre la structure de la pellicule d'oxyde capacitors Cs and Cds due to misalignment between the structure of the oxide film
de champ et les structures des premières couches de sili- field and the structures of the first layers of sili-
cium polycristallin constituant les électrodes supérieures des condensateurs Cs et Cds, ni la dispersion provoquée par polycrystalline copper constituting the upper electrodes of the capacitors Cs and Cds, nor the dispersion caused by
l'attaque chimique des pellicules d'oxyde en vue de la for- the chemical etching of oxide films with a view to
mation des premières pellicules d'isolant de grille cons- the first films of grid insulation
tituant les diélectriques des condensateurs Cs et Cds, the dielectrics of capacitors Cs and Cds,
etc, comme c'était le cas dans l'art antérieur. etc., as was the case in the prior art.
En outre en utilisant la même structure ou configuration de la pellicule de résine photosensible In addition using the same structure or configuration of the photoresist film
en tant que masque, toutes les parties à nu de la pel- as a mask, all the bare parts of the pel-
licule Si O 2 sont éliminées par attaque chimique, afin de mettre à nu ainsi le substrat 101 comme représenté If O 2 are removed by etching, so as to expose the substrate 101 as shown
sur la figure 10 E En tant que solution pour la réali- in Figure 10 E As a solution for realizing
sation de cette attaque chimique, il est recommandé d'l of this chemical attack, it is recommended that
utiliser une attaque chimique avec de l'acide fluorhy-. use a chemical attack with fluorhy- acid.
drique ou analogue, qui possède une action corrosive sur le Si O 2, mais pas sur le silicium, afin d'empêcher que la surface du substrat 101 ne soit soumise à une which has a corrosive action on the SiO 2, but not on the silicon, in order to prevent the surface of the substrate 101 from being subjected to
attaque chimique.chemical attack.
Sur la figure 11 B on a représenté selon une In Figure 11B is shown in a
vue en plan, une configuration de l'état obtenu C'est- plan view, a configuration of the state obtained
à-dire que les vues en coupe dans le cas d'une coupe du substrat suivant X 1 K et X 2 K selon la figure 1 l B sont représentées respectivement en Xl et X 2 sur la figure E. that is to say that the sectional views in the case of a section of the substrate along X 1 K and X 2 K according to Figure 1 l B are respectively represented in Xl and X 2 in Figure E.
(F Phase opératoire de formation de la pel- (F Operative phase of formation of pel-
licule d'isolant de grille).grid insulation filler).
Afin de réaliser la pellicule d'isolant de grille des transistors MISFET dans la cellule M-CEL, dans la cellule D-CEL et dans le circuit périphérique, on forme une pellicule d'isolant de grille 146 sur la surface à nu du substrat en Si 101, comme représenté sur la figure 10 F C'est-à-dire que la surface à nu du substrat en Si 101 est oxydée thetmiquement, ce qui a pour effet de former la pellicule d'isolant de grille (pellicule de Si O 2) 146 possédant une épaisseur d'environ 50 nanomètres Simultanément on forme une pellicule d'oxyde (pellicule de Si O 2) 147 à la surface de la seconde couche de silicium polycristallin 145, In order to realize the gate insulator film of the MISFET transistors in the M-CEL cell, in the D-CEL cell and in the peripheral circuit, a gate insulator film 146 is formed on the exposed surface of the substrate. If 101, as shown in Fig. 10 F That is, the exposed surface of the Si substrate 101 is thetmically oxidized, which has the effect of forming the gate insulating film (Si O film). 2) 146 having a thickness of about 50 nanometers Simultaneously an oxide film (SiO 2 film) 147 is formed on the surface of the second polycrystalline silicon layer 145,
et ce sur une épaisseur entre 100 et 150 nanomètres. and this on a thickness between 100 and 150 nanometers.
Grâce à la mise en oeuvre des phases opératoi- Thanks to the implementation of the operational phases
res indiquées ci-dessus on obtient une structure repré- above, we obtain a representative structure
sentée sur la figure 10 F Cette structure correspond à la structure de la première forme de réalisation représentée This structure corresponds to the structure of the first embodiment shown in FIG.
sur les figures 7 M Ensuite on effectue, de la même maniè- in FIGS. 7 M Then, in the same way,
re que dans le cas de la première forme de réalisation, 1 ' implantation ionique pour réaliser le réglage des tensions de seuil des transistors MISFET et la formation de trous re that in the case of the first embodiment, the ion implantation for adjusting the threshold voltages of the MISFET transistors and the formation of holes
de contact direct De plus on met en oeuvre de façon si- of direct contact Moreover, we implement
milaire les phases opératoires de fabrication illustrées sur les figures 7 N-7 P en liaison avec le première forme milaire the manufacturing operating phases illustrated in Figures 7 N-7 P in connection with the first form
de réalisation.of realization.
La réalisation de la mémoire D-RAM de la pré- The realization of the memory D-RAM of the pre-
sente réalisation est achevée avec le mode opératoire this realization is completed with the modus operandi
indiqué précédemment.indicated previously.
La mémoire D-RAM selon la présente forme de réali- The D-RAM memory according to the present embodiment of
sation présente les avantages de la première forme de réa- The advantages of the first form of
lisation antérieure et en outre fournit les avantages ( 2) previous use and furthermore provides the benefits (2)
et ( 3) tels qu'indiqués ci-dessous. and (3) as indicated below.
2) Le rapport des capacités de Cs et de Cds peut être obtenu essentiellement comme une valeur de conception théorique. 2) The capacity ratio of Cs and Cds can be obtained essentially as a theoretical design value.
Dans l'art antérieur, il était nécessaire d'enle- In the prior art, it was necessary to remove
ver préalablement une pellicule d'oxyde existant sur la beforehand a film of oxide existing on the
surface du substrat en vue de formerles couches diélectri- surface of the substrate in order to form the dielectric layers
que de C 5 et Cds Compte tenu de la dispersion de l'atta- than C 5 and Cds Given the dispersion of the
que chimique mise en oeuvre à cet effet dans les parties that chemical implemented for this purpose in the parts
en forme de bec d'oiseau, les surfaces des couches diélec- in the shape of a bird's beak, the surfaces of dielectric layers
triques de C et de Cds présentaient des fluctuations im- of C and Cds showed significant fluctuations in
portantes Au contraire, lorsque Cs et Cds sont réalisés On the contrary, when Cs and Cds are made
selon les structures empilées comme dans la présente in- according to the stacked structures as in the present in-
vention, un tel inconvénient ne se présente pas et on peut donner au condensateurs C et Cds des valeurs de capacité vention, such a disadvantage does not arise and capacitors C and Cds can be given capacitance
essentiellement égales aux valeurs théoriques de concep- essentially equal to the theoretical values of
tion. Les capacités des deux condensateurs C et Cds dépendent de la condition du positionnement de la seconde tion. The capacitances of the two capacitors C and Cds depend on the condition of the positioning of the second
couche de silicium polycristallin par rapport à la premiè- polycrystalline silicon layer with respect to the first
re couche de silicium polycristallin C'est-à-dire que ces capacités sont déterminéOesde telle manière que les parties polycrystalline silicon layer that is to say that these capacitances are determined in such a way that the parts
de la première couche de silicium polycristallin sont à nou- of the first polycrystalline silicon layer are again
veau soumises à une attaque chimique en rapport avec les calf subjected to a chemical attack in relation to the
structures ou configurations de la seconde couche de sili- structures or configurations of the second layer of silicon
cium polycristallin les parties devant être à nouveau at- polycrystalline particles the parts to be
taquées chimiqoenent scnt, dans les deux condensateurs Cs et Cds' des emplacements o les structures sont resserrées et étroites de sorte qusl'on peut rendre faibles les variations des capacités respectives elles-mêmes, attribuées aux écarts de positionnement En outre étant donné que les électrodes In the two capacitors Cs and Cds', the two capacitors Cs' and Cds' are closely spaced so that the variations in the respective capacitances themselves, attributed to the positional deviations, can be made small.
supérieures et inférieures des deux condensateurs Cs et Cds- upper and lower of the two capacitors Cs and Cds-
sont formés respectivement au moyen des mêmes phases opéra- are formed respectively by means of the same operational phases
toires, il est possible de rendre faible la variation du it is possible to make the variation of the
rapport des capacités, attribuée à des écarts de positionne- capacity ratio, attributed to differences in position
ment Par conséquent on peut obtenir comme rapport-des capa- Therefore, it is possible to obtain as a ratio
cités de Cs et de Cds' la valeur théorique de conception. quoted from Cs and Cds' theoretical design value.
3) L'inversion des données due à des particules 3) Data inversion due to particles
a peut être réduite.can be reduced.
Compte tenu du fait que la surface de Cs est Given the fact that the surface of Cs is
plus petite que dans le cas de l'art antérieur, la proba- smaller than in the case of the prior art, the probability of
bilité de pénétration de particules a est diminuée En particle penetration rate is decreased in
outre les condensateurs Cs et Cds possèdent les structu- in addition to the capacitors Cs and Cds possess the
res sandwich du silicium polycristallin Par conséquent la neutralisation des couches d'inversion de type N par des Thus, the neutralization of the N-type inversion layers by means of polycrystalline silicon sandwich
trous créés par des particules a ne se produit pas de sor- holes created by particles a does not occur
te que l'inversion des données imputable aux particules as the inversion of data attributable to particles
a peut être remarquablement réduite. can be remarkably reduced.
Ci-après on va décrire en référence aux dessins, Hereinafter will be described with reference to the drawings,
des formes de réalisation dans lesquelles la présente in- embodiments in which the present invention
vention est appliquée à une mémoire D-RAM du type à lignes is applied to a line-type D-RAM memory
de transmission de bits ouvertes.Open bit transmission.
Une partie d'un circuit de mémoire D-RAM conforme à la troisième forme de réalisation de la présente invention Part of a D-RAM memory circuit according to the third embodiment of the present invention
est représenté sur la figure 2.is shown in Figure 2.
Sur cette figure, pour conserver la clarté du des- sin, on a représenté une cellule de mémoire M-CEL et une mémoire fictive D-CEL en liaison avec un couple de lignes formé d'une ligne de transmission de mots W et d'une ligne fictive de transmission de mots DW et un coupe de lignes complémentairesde transmission de données D, D, mais des cellules respectives sont raccordées de façon similaire à In this figure, to preserve the clarity of the drawing, there is shown a memory cell M-CEL and a dummy memory D-CEL in connection with a pair of lines formed by a word transmission line W and a dummy word transmission line DW and a section of complementary data transmission lines D, D, but respective cells are connected in a manner similar to
d'autres lignes de transmission de mots et à d'autres li- other lines of transmission of words and other
gnes de transmission de données La cellule M-CEL est cons- Data transmission networks The M-CEL cell is con-
tituée par un condensateur de stockage ou mémorisation Cs staggered by a storage capacitor or storage Cs
qui sert à stocket des charges correspondant à la valeur lo- which is used for stock and charges corresponding to the local value
gique d'un signal logique, et par un transistor MISFET à savoir un MISFET de transfert QM qui reçoit un signal de mot sur sa grille et qui est raccordé à un amplificateur de lecture ou de détection S A par l'intermédiaire de la logic signal, and by a MISFET transistor, namely a transfer MISFET QM which receives a word signal on its gate and which is connected to a sense or sense amplifier S A via the
ligne de transmission de données D D'autre part la cellu- line of data transmission D On the other hand the cell
le fictive D-CEL, qui sert à fournir la référence de la comparaison du niveau avec la cellule M-CEL,est constituée par un condensateur Cds qui possède une capacité dont la the dummy D-CEL, which serves to provide the reference of the comparison of the level with the cell M-CEL, is constituted by a capacitor Cds which possesses a capacity whose
valeur est égale à environ la moitié de la capacité du con- value is equal to about half the capacity of the con-
densateur C, un transistor MISFET QD 1 qui reçoit un signal densifier C, a MISFET transistor QD 1 which receives a signal
de mot fictif sur sa grille et qui est raccordé à l'amplifi- fictitious word on its grid and which is connected to the amplifica-
cateur de détection S A par l'intermédiaire de la ligne de transmission de données D, et un transistor MISFET QD 2 qui detection sensor S A via the data transmission line D, and a MISFET transistor QD 2 which
est utilisé pour décharger les charges situées dans le con- is used to discharge the loads in the con-
densateur Cds Comme cela est représenté sur la figure, dans la mémoire DRAM du type à lignes de transmission de bits ouvertes, les lignes complémentaires appariées transmission de données D et D s'étendent vers la droiteet vers la gauche à partir de l'amplificateur de détection S A. Par conséquent, conformément aux première et seconde formes de réalisation, la cellule de mémoire et la cellule fictive qui lui correspond, sont disposées en étant distantes sur Cds denser As shown in the figure, in the open bit transmission line type DRAM, the paired complementary data transmission lines D and D extend to the right and to the left from the amplifier. Thus, in accordance with the first and second embodiments, the memory cell and the corresponding dummy cell are arranged at a distance from each other.
la droite et sur la gauche de l'amplificateur de détection. the right and left of the sense amplifier.
La structure de la cellule M-CEL de la figure 12 conforme à cette troisième forme de réalisation est représentée sur la The structure of the M-CEL cell of FIG. 12 according to this third embodiment is shown in FIG.
figure 13 Sur cette figure, la référence 1 désigne un sub- FIG. 13 In this figure, reference numeral 1 denotes a sub-
strat semiconducteur de type P, la référence 2 une pellicu- P-type semiconductor stratum, the reference 2 a film
le d'oxyde de champ, la référence 3 une seconde pellicule the oxide of field, the reference 3 a second film
d'oxyde de grille, la référence 3 a une pellicule diélectri- of gate oxide, reference 3 has a dielectric film
que possédant une constante diélectrique élevée, les réfé- that having a high dielectric constant, the
rences 4 et 5 des régions semiconductrices de type N, la 4 and 5 of the N-type semiconductor regions, the
référence 6 a une première couche de silicium polycristal- reference 6 has a first layer of polycrystalline silicon
lin, la référence 6 b une seconde couche de silicium poly- lin, reference 6 b a second layer of polysilicon
cristallin, la référence 30 une troisième couche de sili- crystalline, the reference 30 a third layer of silicone
cium polycristallin et la référence 31 une couche d'alumi- polycrystalline copper and 31 a layer of aluminum
nium. Le condensateur de stockage C situé dans la s minium. The storage capacitor C located in the
cellule M-CEL possède une électrode, une couche diélec- M-CEL cell has an electrode, a dielectric layer
trique et son autre électrode constituées respectivement par la première couche de silicium polycristallin 6 a, par and its other electrode constituted respectively by the first polycrystalline silicon layer 6a, by
la pellicule isolante de nitrure semiconducteur 3 a, c'est- the insulating film of semiconductor nitride 3a, that is,
à-dire une pellicule de Si 3 N 4, et par la seconde couche de silicium polycristallin 6 b L'électrode supérieure that is to say a film of Si 3 N 4, and by the second layer of polycrystalline silicon 6b The upper electrode
(la seconde couche de silicium polycristallin 6 b) du con- (the second polycrystalline silicon layer 6b) of the
densateur Cs est placée à une tension VDD. Cs densifier is placed at a voltage VDD.
Le substrat, la région de source, la région de drain, la pellicule d'isolant de grille et l'électrode de grille du transistor MISFET QM situé dans la cellule M-CEL The substrate, the source region, the drain region, the gate insulator film, and the gate electrode of the MISFET transistor QM located in the M-CEL cell
sont constitués respectivement par le substrat semiconduc- are constituted respectively by the semiconductor substrate
teur de type P 1, la région semiconductrice de type N+ 4, type P 1, the N + 4 semiconductor region,
la région semiconductrice de type N+ 5, la seconde pelli- the N + 5 semiconductor region, the second film
cule d'isolant de grille formée d'un oxyde semiconducteur grid insulator gate formed of a semiconductor oxide
(pellicule de Si O 2) 3 et par la troisième couche de sili- cium polycristallin 30, mentionnées précédemment La troi- (Si O 2 film) 3 and the third polycrystalline silicon layer 30, mentioned above.
sième couche de silicium polycristallin 30 est raccordée à la couche d'aluminium 31 en tant que par exemple-'ligne sth polycrystalline silicon layer 30 is connected to the aluminum layer 31 as for example-'line
de transmission de mots W représentée sur la figure 12. of the word transmission W shown in FIG.
La région semiconductrice de type N+ 5 est utilisée en tant que ligne de transmission de données D. La figure 14 représente la structure de la mé- The N + type semiconductor region is used as a data transmission line D. FIG. 14 shows the structure of the
moire D-CEL de la figure 12 Sur la figure 14, la réfé- In Figure 14, the reference D-CEL of FIG.
rence 29 désigne une première pellicule d'isolant de gril- reference 29 designates a first film of grill insulation
le (pellicule de Si O 2), les références 11, 14 et 16 dési- (Si O 2 film), references 11, 14 and 16
gnent des régions semiconductrices de type N +, la référen- semiconductor regions of type N +, the reference
ce 15 désigne une seconde couche de silicium polycristal- this designates a second layer of polycrystalline silicon
lin, les références 32 et 33 désignent des troisième cou- lin, references 32 and 33 refer to third cou-
ches de silicium polycristallin et les références 34 et 35 polycrystalline silicon and references 34 and 35
désignent de scouches d'aluminium.refer to aluminum scoops.
Le condensateur C ds situé dans la cellule D-CEL The capacitor C ds located in the cell D-CEL
possède une électrode, une couche diélectrique et son au- has an electrode, a dielectric layer and its
tre électrode constituées respectivement par la seconde electrode respectively constituted by the second
couche de silicium polycristallin 15, la première pellicu- polycrystalline silicon layer 15, the first layer of
le d'isolant de grille 29 et une région semiconductrice de type N+ 16 L'électrode supérieure (la seconde couche de silicium polycristallin 15) du condensateur Cds est placée the gate insulator 29 and a N + type semiconductor region 16 The upper electrode (the second polycrystalline silicon layer 15) of the capacitor Cds is placed
à la tension VDD.at the voltage VDD.
Le substrat, la région de drain, la région de source, la pellicule d'isolant de grille et l'électro&de Substrate, drain region, source region, gate insulator film and electro
grille du transistor MISFET Q Dl situé dans la cellule D- gate of transistor MISFET Q Dl located in cell D-
CEL sont constitués respectivement par le substrat semicon- CEL are constituted respectively by the semicon-
ducteur de type P 1, la région semiconductrice du type N P-type conductor 1, the N-type semiconductor region
11, la région semiconductrice de type N+ 16, la seconde pel- 11, the semiconductor region of N + type 16, the second pel-
licule d'isolant de grille (pellicule de Si O 2) 3 et la troi- grid insulation film (Si O 2 film) 3 and the third
sième couche de silicium polycristallin Cette troisième couche de silicium polucristallin 32 est raccordée à la couche d'aluminium 34 en tant que par exemple ligne second polycrystalline silicon layer This third layer of polucrystalline silicon 32 is connected to the aluminum layer 34 as for example line
fictive de transmission de mots DW représentée sur la fi- fictional word transmission DW represented on the
gure 12 Le substrat, la région de drain, la région de source, la pellicule d'isolant de grille et l'électrode de FIG. 12 The substrate, the drain region, the source region, the gate insulator film, and the
grille du transistor MISFET QD 2 située dans la cellule D- gate of transistor MISFET QD 2 located in cell D-
CEL sont constitués respectivement par le substrat semicon- CEL are constituted respectively by the semicon-
ducteur de type P 1, la région semiconductrice de type N+ 14, la région semiconductrice de type N + 16, la seconde pellicule d'isolant de grille (pellicule Si O 2) 3 et la troisième couche de silicium polycristallin 33 Cette cou- che de silicium polycristallin 33 est alimentée, à partir de la couche d'aluminium 35, par un signal de décharge O DC représenté par exemple dans la cellule D-CEL de la figure 12. P 1 type conductor, N + type semiconductor region 14, N + type semiconductor region 16, second gate insulator film (Si O 2 film) 3 and third polycrystalline silicon layer 33 polycrystalline silicon 33 is supplied, from the aluminum layer 35, by a discharging signal O DC represented for example in the cell D-CEL of FIG. 12.
Dans cette forme de réalisation, le condensa- In this embodiment, the condensation
teur Cs situé dans la cellule M-CEL utilise du Si 3 N 4 pos- Cs located in the M-CEL cell uses Si 3 N 4 pos-
sédant une constante diélectrique élevée, avec une constan- seducing a high dielectric constant, with constant
te diélectrique relative de 7 8, en tant que couche diélec- the relative dielectric of 78 as a dielectric layer
trique qui agit essentiellement àala manière d'une capacité, tandis que le condensateur Cds situé dans la cellule D-C-EL which acts essentially in the manner of a capacitance, while the capacitor Cds located in the cell D-C-EL
utilise du Si O 2 possédant une constante diélectrique rela- uses Si O 2 having a relative dielectric constant
tive de 3,r 4, en tant que couche diélectrique agissant of 3, r 4, as a dielectric layer acting
essentiellement comme capacité Les surfaces de ces conden- essentially as capacitance The surfaces of these conden-
sateurs sont dimensionnées de manière à être approximative- are sized to be approximate-
ment identiques Le condensateur Cs est formé avec la struc- The capacitor Cs is formed with the structure
ture empilée: silicium polycristallin Si 3 N 4 silicium stacked: polycrystalline silicon Si 3 N 4 silicon
polycristallin La surface de la couche de Si 3 N 4 3 a est re- polycrystalline The surface of the Si 3 N 4 3 a layer is
couverte par la pellicule d'oxyde 3 b de cette couche et la covered by the oxide film 3b of this layer and the
surface de la couche de silicium polycristallin 6 b est ac- polycrystalline silicon layer surface 6 b is ac-
tuellement recouverte par la pellicule de Si O 2 36 Par con- covered by the film of Si O 2 36
séquent la relation entre la cellule de mémoire et la cel- the relationship between the memory cell and the cell
lule fictive devient semblable à celle prévue dans la premiè- fictional model becomes similar to that provided for in the first
re forme de réalisation.re embodiment.
La figure 15 est un schéma servant à expliquer la Figure 15 is a diagram for explaining the
configuration ou structure d'agencement ' des cellules de mé- configuration or arrangement structure of the cells of
moire et des cellules fictives.moire and fictitious cells.
En premier lieu on va décrire le schéma d'agence- First of all we will describe the agency schema-
ment de la partie de la cellulede mémoire Afin de définir les lignes de transmission de données constituées par les té gions semiconductrices de type N+ et les condensateurs Cs, on a disposé de façon régulière les pellicules d'oxyde de champ 2 telles qu'indiquées par des lignes en trait plein et des lignes formées de tirets Comme indiqué par des In order to define the data transmission lines formed by the N + type semiconductor regions and the Cs capacitors, the field oxide films 2 are uniformly arranged as indicated by FIG. solid lines and dashed lines as indicated by
lignes formées de tirets avec des ensembles de points dou- dashed lines with sets of double dots
bles intercalés, les première couches de silicium polycris- intercalated films, the first layers of polycrystalline silicon
tallin 6 a constituant les électrodes inférieures des con- tallin 6a constituting the lower electrodes of the con-
densateurs Cs sont formées dans les parties des condensa- Cs are formed in the parts of the condensa-
teurs correspondants Cs Comme indiqué par des lignes en correspondents Cs As indicated by lines in
trait plein et par des lignes en traits mixtes, les secon- solid lines and by lines in phantom lines, the secon-
des couches de silicium polycristallin 6 b qui forment les électrodes supérieures des condensateurs Cs sont réalisées sous la forme d'électrodes qui sont communes à tous les polycrystalline silicon layers 6b which form the upper electrodes of capacitors Cs are in the form of electrodes which are common to all
condensateurs Cs, réunissant deux lignes voisines de trans- capacitors Cs, bringing together two neighboring lines of trans-
mission de données, et sont raccordées à une ligne d'ali- mission, and are connected to a feed line.
mentation de tension VDDL constituée en aluminium, par l'intermédiaire d'un trou de contact CH 3 ménagé dans une pellicule isolante intercouches (non représentée) Ainsi VDDL voltage supply made of aluminum, via a contact hole CH 3 formed in an interlayer insulating film (not shown).
la tension VDD est appliquée à la seconde couche de sili- the VDD voltage is applied to the second silicon layer
cium polycristallin 6 b Les troisièmes couches de silicium polycristallin 30 qui constituent les électrodes de grille Polycrystallineium 6b The third polycrystalline silicon layers 30 which constitute the gate electrodes
du transistor MISFET QM' sont disposées de manière à se ré- of the MISFET transistor QM 'are arranged in such a way as to
péter régulièrement avec des configurations polygonales comme indiqué par des lignes en trait plein et des lignes regularly farting with polygonal configurations as indicated by solid lines and lines
formées de tirets, et sont raccordées aux lignes de transmis- dashes, and are connected to the transmission lines
sion de mots 31 (W) constituée en aluminium, par l'intermé- wording 31 (W) made of aluminum, via
diaire de trous de contact CH et CH ménagés dans une pel- of CH and CH contact holes in
i 2 licule isolant inter-couches (non représentée)- Les lignes de câblage en aluminium s'étendent de manière à intersecter i 2 interlayer insulator (not shown) - Aluminum wiring lines extend to intersect
à angle droit les lignes de transmission de données consti- at right angles the data transmission lines constitute
tuées par les régions semiconductrices - killed by the semiconductor regions -
D'autre part dans la partie de la cellule fictive, les pellicules d'oxyde de champ 2 sont disposées comme cela est indiqué par des lignes en trait plein et par des lignes formées de tirets, de manière à définir les surfaces des On the other hand, in the part of the dummy cell, the field oxide films 2 are arranged as indicated by solid lines and dashed lines, so as to define the surfaces of the
condensateurs C ds de sorte que la capacité de chaque con- capacitors C ds so that the capacity of each con-
densateur Cds peut prendre environ une valeur égale à la moitié de la capacité de chaque condensateur CS Comme indiqué par des lignes en trait plein et par des lignes Cds denser can take about half the capacitance of each capacitor CS As indicated by solid lines and lines
formées de tirets, les secondes couches de silicium poly- dashes, the second layers of polysilicon
cristallin 15 constituant les électrodes supérieures des 15 constituting the upper electrodes of the
condensateurs Cds forment des électrodes qui sont commu- capacitors Cds form electrodes which are
nes aux deux condensateurs Cds reliant deux lignes voisi- two capacitors Cds connecting two neighboring lines
nes de transmission de données, et sont également adjacen- of data transmission, and are also adjacent to
tes aux secondes couches de silicium polycristallin 6 b de to the second polycrystalline silicon layers 6 b of
la partie de la cellule de mémoire Par conséquent la ten- part of the memory cell Therefore the
sion VDD est appliquée aux secondes couches de silicium VDD is applied to the second silicon layers
polycristallin 15 Les troisièmes couches de silicium poly- The third layers of polycrystalline silicon
cristallin 32 et 33 constituant les électrodes de grille crystal 32 and 33 constituting the gate electrodes
des transistors MISFET QD 1 et QD 2 sont agencées de la maniè- MISFET transistors QD 1 and QD 2 are arranged in such a way that
re indiquée par des lignes en trait plein et par des lignes re indicated by solid lines and lines
formées de tirets et sont respectivement raccordées à la li- dashes and are respectively connected to the
gne fictive de transmission de mots 34 <DW) et à la ligne de transmission de signaux 35 ( O DC-L) réalisée en aluminium, par l'intermédiaire de trous de contact CH 4 et CH 5 ménagés fictitious word transmission system 34 <DW) and to the signal transmission line 35 (O DC-L) made of aluminum, via contact holes CH 4 and CH 5 formed
dans une pellicule isolante inter-couches(non représentée). in an interlayer insulating film (not shown).
En outre les régions semiconductrices du type N+ 14 sont raccordées à la ligne de potentiel de masse VSS par 1 ' intermédiaire de troiede contact CH 6 et CH 7, et les régions semiconductrices de type N+ il sont raccordées aux régions In addition, the N + type semiconductor regions 14 are connected to the ground potential line VSS via the three CH 6 and CH 7 contact regions, and the N + type semiconductor regions are connected to the regions.
semiconductrices 5 qui constituent les lignes de transmis- semiconductors 5 which constitute the transmission lines
sion de données.data.
En tant que procédé de fabrication de la mémoire D-RAM de la présente forme de réalisation, le procédé de fabrication de la première forme de réalisation représentée sur les figures 7 A-7 B est utilisé tel quel Cette partie de la première couche de silicium polycristallin, qui subsiste sur la région devant devenir le canal du transistor MISFET QM' dans la phase opératoire illustrée sur la figure 7 K est éliminée en môme temps qu'est réalisée la conformation de la As a method of manufacturing the D-RAM memory of the present embodiment, the manufacturing method of the first embodiment shown in Figs. 7A-7B is used as such. That part of the first silicon layer The polycrystalline phase which remains on the region to become the channel of the MISFET transistor QM 'in the operating phase illustrated in FIG. 7 K is eliminated at the same time as the conformation of FIG.
seconde couché de silicium polycristallin au moyen de la pha- second layer of polycrystalline silicon by means of
se opératoire illustrée sur la figure 7 J Ceci est identi- illustrated in Figure 7 J This is identi-
que au cas de la première forme de réalisation Les troisiè- than in the case of the first embodiment The third
mes couches de silicium polycristallin qui sont formées en tant qu'électrodes de grille des transistors MISFET QM' QD 1 et QD 2 au moyen de la phase opératoire illustrée sur la fi- gure 7 N, sont empilées sur les secondes couches de silicium polycristallin constituant les électrodes supérieures des condensateurs Cs et Cds par l'intermédiaire des pellicules my polycrystalline silicon layers which are formed as gate electrodes of MISFET transistors QM 'QD 1 and QD 2 by means of the process phase illustrated in FIG. 7 N, are stacked on the second polycrystalline silicon layers constituting the upper electrodes of capacitors Cs and Cds via dandruff
d'oxyde de ces couches, comme cela est visible sur la fi- of these layers, as can be seen from the
gure 15 Il en résulte que contrairement à la première for- As a result, contrary to the first
me de réalisation, aucune région semiconductrice de type N+ realization, no N + type semiconductor region
n'est formée entre le condensateur Cs et le transistor MIS- formed between the capacitor Cs and the transistor MIS-
FET QM, ni entre le condensateur Cds et le transistor MISFET QD 1 ou QD 2 Ensuite on met en oeuvre, avec les modifications nécessaires,les phases opératoires illustrées sur les figures FET QM, or between the capacitor Cds and the MISFET transistor QD 1 or QD 2 Then, with the necessary modifications, the operating phases illustrated in the figures are implemented
et 7 P Alors la réalisation de la mémoire D-RAM de la troi- and 7 P Then the realization of the D-RAM memory of the third
sième forme de réalisation est achevée. second embodiment is completed.
La troisième forme de réalisation présente l'avan- The third embodiment presents the advantage
tage suivant, en plus des avantages de la première forme de following stage, in addition to the advantages of the first form of
réalisation décrite précédemment. embodiment described above.
) Il est aisé de réaliser un câblage en aluminium. ) It is easy to make aluminum wiring.
Uneco pe de la présente forme de réalisation cor- Uneco pe of the present embodiment
respondant à la coupe suivant la ligne X-X sur la figure 15, corresponding to the section along line X-X in Figure 15,
est représentée sur la figure 16 Conformément à cette figu- is shown in Fig. 16 In accordance with this
re, les deux condensateurs C de deux cellules de mémoire s réciproquement voisines sont disposés sur la pellicule de Si O 2 de champ 2 sous la forme de structures empilées Par re, the two capacitors C of two reciprocally adjacent memory cells are arranged on the Si O 2 film of field 2 in the form of structures stacked by
conséquent les surfaces des pellicules isolantes inter-cou- therefore the surfaces of the insulating films between
ches 37 sur les deux condensateurs Cs proches l'un de l'au- 37 on the two capacitors Cs near one of the other
tre peuvent être réalisées sous la forme de surfaces planes d' can be realized in the form of plane surfaces of
une taille relativement importante Par conséquent le con- a relatively large size
* tact entre la troisième couche de silicium polycristallin et la ligne de transmission de mots 31 peut être aisément établi, et ce contact n'est pas beaucoup limité du pointtact between the third polycrystalline silicon layer and the word transmission line 31 can be easily established, and this contact is not much limited from the point
de vue position tant qu'il est situé sur la couche de sili- position as long as it is located on the sili-
cium polycristallin 30.polycrystallineium 30.
En se référant maintenant aux figures 17 et 18, Referring now to Figures 17 and 18,
on va décrire la quatrième forme de réalisation de la pré- the fourth embodiment of the present invention will be described.
sente invention Cette forme de réalisation est un exemple dans lequel la structure de la cellule fictive située dans la troisième forme de réalisation décrite précédemment (se This embodiment is an example in which the structure of the dummy cell in the third embodiment described above (see FIG.
référer à la figure 14) est remplacée par une structure re- refer to Figure 14) is replaced by a structure
présentée sur la figure 17 L'autre construction incluant la structure de la cellule de mémoire, etc, est identique shown in FIG. 17 The other construction including the structure of the memory cell, etc., is identical
à celle de la troisième de réalisation Par conséquent l'ex- to that of the third embodiment Therefore the former
plication de la présente forme de réalisation sera axée sur this embodiment will focus on
la cellule fictive.the fictional cell.
La figure 17 représente la structure de la cellule D-CEL Sur la figure la référence 3 C désigne une pellicule FIG. 17 represents the structure of the D-CEL cell. In the figure, reference 3 C denotes a film.
de Si O 2 minde,les"référencesll et 14 des régions semiconduc- of Si O 2 minde, the "references11 and 14 of the semiconductor regions
trices de type N+, la référence 15 a une première couche de N + type, the reference 15 has a first layer of
silicium polycristallin, la référence 15 a, une seconde cou- polycrystalline silicon, reference 15a, a second
che de silicium polycristallin, la référence 16 une région polycrystalline silicon, the reference 16 a region
semiconductrice de type N, les références 32 et 33 des troi- type N semiconductors, references 32 and 33 of the third
sièmes couches de silicium polycristallin et les références layers polycrystalline silicon layers and references
34 et 35 des couches d'aluminium.34 and 35 aluminum layers.
Le condensateur Cds situé dans la cellule D-CEL The capacitor Cds located in the cell D-CEL
possède une électrode, une couche diélectrique et son au- has an electrode, a dielectric layer and its
tre électrique constituées respectivement par la seconde cou- are respectively constituted by the second cou-
che de silicium polycristallin 15 b, par la pellicule d'oxy- polycrystalline silicon 15b, by the film of oxy-
de superficiel du silicium polycristallin (pellicule de Si O 2) of polycrystalline silicon superficial (Si O 2 film)
3 C et par la première couche de silicium polycristallin 15 a. 3 C and the first polycrystalline silicon layer a.
La région semiconductrice de type N 16 est formée en contact The N-type semiconductor region 16 is formed in contact
direct avec l'électrode inférieure (la première couche de si- directly with the lower electrode (the first layer of
licium polycristallin 15 a) du condensateur Cds, et l 4 électro- polycrystalline silicon 15 a) capacitor Cds, and l 4 electro-
de supérieure (la seconde couche de silicium polycristallin superior (the second polycrystalline silicon layer
b) est placée à une tension VDD.b) is placed at a voltage VDD.
Etant donné que les transistors MISFET Q Dl et QD 2 situés dans la cellule D-CEL sont identiques à ceux de la Since the MISFET transistors Q D1 and QD 2 located in the cell D-CEL are identical to those of the
figure 14, les mêmes parties sont affectées des mêmes chif- Figure 14, the same parts are assigned the same numbers
fres de référence et ne seront pas décrites à nouveau. reference and will not be described again.
La figure 18 est un diagramme montrant le schéma ou la structure d'agencement de cellules de mémoire et de cellules fictives Comme cela est indiqué par une ligne en trait plein et par des lignes formées de tirets avec des Fig. 18 is a diagram showing the scheme or arrangement structure of memory cells and dummy cells as indicated by a solid line and dashed lines with
doubles points intercalés, les premières couches de sili- interspersed double points, the first layers of sili-
cium polycristallin 15 a formant les électrodes inférieures des condensateurs C ds sont formées dans les parties des Polycrystallineium 15 a forming the lower electrodes of the capacitors C ds are formed in the parts of the
condensateurs correspondants Cds' Etant donné que les au- corresponding capacitors Cds' Since the
tres parties sont les mêmes que sur la figure 15, elles sont affectées des mêmes chiffres de référence et on n'en parts are the same as in figure 15, they are assigned the same reference numbers and no
donnera à nouveau aucune explication. will give again no explanation.
Par conséquent, dans cette forme de réalisation, les condensateurs Cs et Cds sont formés respectivement par des organes empilés qui sont des structures sandwich des couches de silicium polycristallin incluant la pellicule Therefore, in this embodiment, the capacitors Cs and Cds are respectively formed by stacked members that are sandwich structures of the polycrystalline silicon layers including the film
de Si N et la pellicule de Si O 2 en tant que couches diélec- of Si N and the film of Si O 2 as dielectric layers
3 423 42
triques Naturellement le condensateur Cs situé dans la cel- Of course, the capacitor Cs located in the
lule de mémoire utilise du Si 3 N 4 possédant une constante memory lule uses Si 3 N 4 having a constant
diélectrique élevée, avec une constante diélectrique rela- dielectric constant, with a dielectric constant
tive de 7 8, en tant que couche diélectrique agissant essentiellement à la manière d'une capacité, tandis que le condensateur Cd situé dans la cellule fictive utilise du 7, as a dielectric layer acting essentially as a capacitance, while the capacitor Cd in the dummy cell uses
Si O 2 possédant une constante diélectrique relativement fai- If O 2 has a relatively low dielectric constant
ble, avec une constante diélectrique relative de 3,7 4, en tant que couche diélectrique agissant essentiellement à la manière d'une capacité Les surfaces de ces condensateurs with a relative dielectric constant of 3.7 4, as a dielectric layer acting essentially in the manner of a capacitance The surfaces of these capacitors
sont dimensionnées de manière à être approximativement iden- are dimensioned so that they are approximately
tiques Par conséquent la relation entre la cellule de mé- Therefore, the relationship between the cell of
moire et la cellule fictive dans cette forme de réalisation moire and the fictional cell in this embodiment
devient semblable à celle existante dans le cas de la secon- becomes similar to that existing in the case of the second
de forme de réalisation.of embodiment.
En tant que procédé de fabrication de la mémoire As a method of making memory
D-RAM de la quatrième forme de réalisation, on peut utili- D-RAM of the fourth embodiment, it is possible to use
ser tel quel le procédé de fabrication de la seconde forme as such the manufacturing process of the second form
de réalisation.of realization.
La quatrième forme de réalisation présente les The fourth embodiment presents the
avantages de la seconde et de la troisième formes de réa- advantages of the second and third forms of
lisation décrites précédemment.previously described.
Sur la base de l'idée technique de la présente in- vention, on peut en outre modifier comme indiqué ci-après On the basis of the technical idea of the present invention, it is furthermore possible to modify as follows:
les formes de réalisation précédentes. the previous embodiments.
Comme on le comprendra d'après les formes de réa- As will be understood from the forms of
lisation précédentes, contrairement à l'art antérieur, la capacité du condensateur Cs est déterminée par la première couche de silicium polycristallin et par la seconde couche de silicium polycristallin et est tout-à-fait indépendante de la forme de la pellicule d'oxyde de champ Par conséquent la forme de la pellicule d'oxyde de champ située dans la partie de la cellule de mémoire n'a pas besoin d'avoir la configuration représentée sur la figure 6 A, qui peut être According to the prior art, unlike the prior art, the capacitance of the capacitor Cs is determined by the first polycrystalline silicon layer and the second polycrystalline silicon layer and is quite independent of the shape of the oxide film. Therefore, the shape of the field oxide film located in the portion of the memory cell need not have the configuration shown in Figure 6A, which can be
au contraire modifiée à volonté tant que la connexion élec- on the contrary modified at will as long as the elec-
trique avec la première couche de silicium polycristallin, qui constitue l'électrode inférieure du condensateur Cs, peut être maintenue par un contact direct with the first polycrystalline silicon layer, which constitutes the lower electrode of the capacitor Cs, can be maintained by direct contact
Il est également possible de supprimer les ré- It is also possible to delete the
gions semiconductrices de type N qui sont prévues dans type N semiconductor
les régions des condensateurs Cs et Cds* Dans ce cas la ten- the regions of capacitors Cs and Cds * In this case the
sion VDD est appliquée aux secondes couches de silicium po- VDD is applied to the second layers of silicon
lycristallin qui sont les électrodes supérieures de Cs et de Cds' En outre on peut utiliser, comme matériaux pour les lycrystalline which are the upper electrodes of Cs and Cds' In addition one can use, as materials for the
électrodes et comme matériaux diélectriques pour les conden- electrodes and dielectric materials for conden-
sateurs, d'autres matériaux que ceux mentionnés précédemment. other materials than those mentioned above.
Il est également possible d'utiliser pour une partie de la couche conductrice (en particulier la ligne de transmission de mots), un alliage silicium-aluminium, n'importe lequel It is also possible to use for a part of the conductive layer (in particular the word transmission line), a silicon-aluminum alloy, any
des matériaux que sont le molybdène, le tungstène, le chro- materials such as molybdenum, tungsten, chromium,
me, le tantale, etc, ou bien un métal résistant à la cha- me, tantalum, etc., or a metal resistant to
leur,tel qu'un siliciure de ces éléments et d'utiliser en tant que couche conductrice, une structure empilée qui est them, such as a silicide of these elements and to use as a conductive layer, a stacked structure that is
constituée par un tel métal et une couche de silicium po- consisting of such a metal and a layer of silicon
lycristallin En outre chaque transistor MISFET de trans- In addition, each transistor MISFET trans-
fert décrit ci-dessus peut être un transistor MISFET du type à canal P, et un transistor MISFET de transfert décrit ci-dessus peut être un transistor MISFET du type à canal P et un transistor MISFET à canal P est prévu par exemple dans un puits de type N formé dans un substrat de type P. The invention described above may be a P-channel type MISFET transistor, and a transfer MISFET transistor described above may be a P-channel MISFET transistor and a P-channel MISFET transistor is provided for example in a well. N-type formed in a P-type substrate.
Dans ce cas il est souhaitable que les circuits périphé- In this case it is desirable that the peripheral circuits
riques soient réalisés par des transistors MISFET à canal N. are performed by N-channel MISFET transistors.
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- 1982-12-31 IT IT25092/82A patent/IT1155230B/en active
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- 1983-01-05 GB GB08300163A patent/GB2113466A/en not_active Withdrawn
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