JP2835405B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2835405B2
JP2835405B2 JP1281402A JP28140289A JP2835405B2 JP 2835405 B2 JP2835405 B2 JP 2835405B2 JP 1281402 A JP1281402 A JP 1281402A JP 28140289 A JP28140289 A JP 28140289A JP 2835405 B2 JP2835405 B2 JP 2835405B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体装置に関し、特に、トランジスタ
分離を用いるスタックド型メモリセル構造の改良に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to an improvement in a stacked memory cell structure using transistor isolation.

[従来の技術] 従来例によるこの種のトランジスタ分離を用いるスタ
ックト型メモリセルでの、相互に隣接する2ビット分の
概要構成の断面を第9図に模式的に示す。
[Prior Art] FIG. 9 schematically shows a cross section of a schematic configuration of two bits adjacent to each other in a stacked memory cell using this type of transistor isolation according to a conventional example.

第9図に示す従来例の装置の構成において、符号1は
p型のシリコン半導体基板を示し、2cおよび3cはこの半
導体基板1上の選択された部分に、それぞれ隣接する2
ビット分に相当して形成された個々の各トランジスタ分
離のゲート絶縁膜,およびこれらの各ゲート絶縁膜2c上
に重ねて配置形成されたゲート電極である。
In the configuration of the conventional device shown in FIG. 9, reference numeral 1 denotes a p-type silicon semiconductor substrate, and reference numerals 2c and 3c denote two adjacent portions of the selected portion on the semiconductor substrate 1, respectively.
These are the gate insulating films for the individual transistors formed corresponding to the bits, and the gate electrodes formed so as to be superimposed on the respective gate insulating films 2c.

また、4および5は半導体基板1上のトランジスタ分
離によって囲まれた活性領域内にあって、同様に各ゲー
ト絶縁膜2c,ゲート電極3cのそれぞれに対応して分離形
成され、相互に1組とされた各活性トランジスタのゲー
ト絶縁膜,およびこれらの各ゲート絶縁膜4上に重ねて
配置されたゲート電極である。6および7はそれぞれ基
板主面に拡散形成されたこれらの各活性トランジスタの
n-型ソース/ドレイン領域,およびこのn-型ソース/ド
レイン領域6に重ねて拡散形成されたn+型ソース/ドレ
イン領域である。ゲート絶縁膜4,ゲート電極5,ソース/
ドレイン領域6および7によって隣接する2ビット分の
個々のメモリセル部でのスイッチング素子を構成してい
る。
Reference numerals 4 and 5 are in the active region surrounded by the transistor isolation on the semiconductor substrate 1, and are similarly formed separately for each of the gate insulating film 2c and the gate electrode 3c. The gate insulating film of each active transistor thus formed, and the gate electrode disposed on each of the gate insulating films 4. Reference numerals 6 and 7 denote the respective active transistors diffused on the main surface of the substrate.
n - -type source / drain region, and the n - and n + -type source / drain regions formed by diffusion superimposed on type source / drain region 6. Gate insulating film 4, Gate electrode 5, Source /
The drain regions 6 and 7 constitute a switching element in each adjacent two-bit memory cell portion.

さらに、8,9および10は各ゲート電極5ごとの一方のn
+型ソース/ドレイン領域7に一部が接続され、かつゲ
ート電極3c,5上に層間絶縁膜11を介して延びるキャパシ
タ電荷蓄積電極(ストレージノード),そのキャパシタ
絶縁膜,およびキャパシタ対向電極(セルプレート)で
あり、これらによって隣接する2ビット分の個々のメモ
リセル部での電荷蓄積領域を構成している。
Further, 8, 9 and 10 represent one n for each gate electrode 5.
A capacitor charge storage electrode (storage node) partially connected to + source / drain region 7 and extending over gate electrodes 3c and 5 via interlayer insulating film 11, the capacitor insulating film, and a capacitor counter electrode (cell ), Which constitute a charge storage region in each adjacent memory cell portion for 2 bits.

そしてまた、12は隣接する2ビットの個々のメモリセ
ル部を被覆する層間絶縁膜であり、13は各ゲート電極5
に共通する他方のn+型ソース/ドレイン領域7に一部が
接続され、かつ各メモリセル部上に層間絶縁膜12を介し
て延びるビット線である。
Further, reference numeral 12 denotes an interlayer insulating film which covers adjacent two-bit individual memory cell portions, and reference numeral 13 denotes each gate electrode 5.
A bit line partially connected to the other n + -type source / drain region 7 common to the memory cells and extending via an interlayer insulating film 12 on each memory cell portion.

この従来例による装置構成の場合には、隣接する2ビ
ット分の各メモリセル部でのトランジスタ分離されたそ
れぞれの各電荷蓄積領域と、これらの各電荷蓄積領域に
対応されるそれぞれの各スイッチング素子との相互を、
半導体基板の平坦な同一主面上に並設させた構造になっ
ている。
In the case of the device configuration according to this conventional example, each charge storage region separated by a transistor in each memory cell portion of adjacent two bits and each switching element corresponding to each charge storage region With each other,
The structure is such that they are juxtaposed on the same flat main surface of a semiconductor substrate.

[発明が解決しようとする課題] 従来のトランジスタ分離を用いた隣接する2ビットか
らなるスタックト型メモリセル構成においては、上述し
たように、トランジスタ分離された領域での積上げ形成
される各電荷蓄積領域と、これに対応する各スイッチン
グ素子とが、共に半導体基板の平坦な同一主面上に並設
されており、各電荷蓄積領域でのトランジスタ分離部の
段差が極めて急峻であるために、各スイッチング素子で
のゲート電極の加工成形時において、用いられた導電材
料の一部がトランジスタ分離部の段差に沿って額縁状に
残ることがあり、このために隣接するメモリセル相互間
にショートなどの不都合を生ずるという問題点があっ
た。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional stacked memory cell configuration composed of two adjacent bits using transistor isolation, as described above, each charge accumulation region formed by stacking in the transistor isolated region And the corresponding switching elements are arranged side by side on the same flat main surface of the semiconductor substrate, and the step of the transistor isolation portion in each charge storage region is extremely steep. At the time of processing and forming the gate electrode in the device, a part of the used conductive material may remain in a frame shape along the step of the transistor isolation portion, which causes inconvenience such as a short circuit between adjacent memory cells. There is a problem that a problem arises.

この発明は、従来のこのような問題点を解消するため
になされたもので、トランジスタ分離側でのスイッチン
グ素子側に対する段差を可及的に軽減させて、スイッチ
ング素子としての活性トランジスタでのゲート電極の形
成を容易にし得るようにした、半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and it is intended to reduce a step on a switching element side on a transistor isolation side as much as possible to form a gate electrode on an active transistor as a switching element. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device which can facilitate formation of a semiconductor device.

[課題を解決するための手段] 上述の目的を達成するために、この発明の第1の発明
は、半導体基板上のトランジスタ分離によって囲まれた
活性領域内に、スイッチング素子と電荷蓄積領域とを設
けて構成したトランジスタ分離を用いるスタックト型メ
モリセルにおいて、半導体基板上に第1絶縁膜を介在さ
せて形成されたゲート電極と、そのゲート電極上に形成
された第2絶縁膜とを備え、ゲート電極および第2絶縁
膜のスイッチング素子側の端部側面には、異方性エッチ
ングおよび等方性エッチングを組合せることにより半導
体基板側から次第に立上がるようにテーパ状傾斜面が形
成され、そのテーパ状傾斜面上にのみ、自己整合的に側
壁絶縁膜が形成された半導体装置である。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a switching element and a charge storage area in an active region surrounded by transistor isolation on a semiconductor substrate. A stacked memory cell using transistor isolation configured and provided, comprising: a gate electrode formed on a semiconductor substrate with a first insulating film interposed; and a second insulating film formed on the gate electrode. By combining anisotropic etching and isotropic etching, a tapered inclined surface is formed on an end side surface of the electrode and the second insulating film on the switching element side so as to gradually rise from the semiconductor substrate side. This is a semiconductor device in which a side wall insulating film is formed in a self-aligned manner only on an inclined plane.

また、この発明の第2の発明は、半導体基板上のトラ
ンジスタ分離によって囲まれた活性領域内に、スイッチ
ング素子と電荷蓄積領域とを設けて構成したトランジス
タ分離を用いるスタックト型メモリセルにおいて、半導
体基板のトランジスタ分離側を堀込むとともに、この堀
込まれた基板内に、トランジスタ分離のゲート電極の少
なくとも一部を埋込むようにさせ、トランジスタ分離側
でのスイッチング素子側に対する段差を可及的緩やかに
したことを特徴とする半導体装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a stacked memory cell using a transistor isolation formed by providing a switching element and a charge storage region in an active region surrounded by a transistor isolation on a semiconductor substrate. And at least a part of the gate electrode of the transistor isolation is buried in the dug substrate, so that the level difference between the transistor isolation side and the switching element side is made as small as possible. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.

[作用] この発明の第1の発明においては、ゲート電極および
第2絶縁膜のスイッチング素子側の端部側面に、異方性
エッチングおよび等方性エッチングを組合せることによ
り半導体基板側から次第に立上がるテーパ状傾斜面を形
成し、そのテーパ状傾斜面上にのみ自己整合的に側壁絶
縁膜を形成したので、スイッチング素子としての活性ト
ランジスタにおけるゲート電極の形成を容易にすること
ができる。また、この発明の第2の発明においては、半
導体基板のトランジスタ分離側に堀込んだ内部に、トラ
ンジスタ分離のゲート電極の少なくとも一部を埋込むよ
うにして形成させたから、ここでも全く同様に、スイッ
チング素子としての活性トランジスタでのゲート電極の
形成を容易にし得るのである。
[Operation] In the first aspect of the present invention, anisotropic etching and isotropic etching are combined on the side surfaces of the gate electrode and the second insulating film on the switching element side to gradually stand from the semiconductor substrate side. Since the rising tapered inclined surface is formed and the side wall insulating film is formed only on the tapered inclined surface in a self-aligned manner, it is possible to easily form the gate electrode in the active transistor as a switching element. According to the second aspect of the present invention, at least a part of the gate electrode for transistor isolation is buried in a portion dug on the transistor isolation side of the semiconductor substrate. The formation of the gate electrode in the active transistor can be facilitated.

[発明の実施例] 以下、この発明にかかる半導体装置の実施例を図につ
いて説明する。
Embodiments of the Invention Hereinafter, embodiments of a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の第1実施例を適用した隣接する2
ビット分のスタックト型メモリセルの概要構成を模式的
に示す断面図であり、第2図はこの発明の第2実施例を
適用した隣接する2ビット分のスタックト型メモリセル
の概要構成を模式的に示す断面図である。これらの第1
図,第2図においては、上述の第9図に付された符号と
同一符号は同一または相当する部分を表わしている。
FIG. 1 is a diagram showing two adjacent blocks to which the first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a stacked memory cell for bits, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a stacked memory cell for two adjacent bits to which the second embodiment of the present invention is applied. It is sectional drawing shown in FIG. These first
In FIG. 2 and FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 9 indicate the same or corresponding parts.

すなわち、第1図に示す第1実施例装置の構成におい
ても、1はp型のシリコン半導体基板を示し、2aはこの
半導体基板1上の選択された部分に熱酸化処理なのでそ
れぞれ2ビット分に相当して形成された個々のトランジ
スタ分離のゲート絶縁膜であり、3aはこれらの各ゲート
絶縁膜2a上に重ねて配置形成され、砒素あるいはリンな
どの不純物のドーピングにより抵抗値を下げた多結晶シ
リコン膜からなる各トランジスタ分離のゲート電極であ
る。これらの各ゲート電極3aについては、その多結晶シ
リコン膜の選択成形に際し、等方性ドライまたはウェッ
トエッチング,ないしは等方性エッチングと異方性エッ
チングとの組合わせによるエッチング手段の採用で、後
に形成されるスイッチング素子側の端部31を基板側から
次第に立上がるテーパ状にすることで、同端部31側をな
だらかな傾斜面にさせ、スイッチング素子側に対する段
差を十分に軽減させるようにしている。
That is, also in the structure of the first embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a p-type silicon semiconductor substrate, and 2a denotes a selected portion on the semiconductor substrate 1 which is subjected to a thermal oxidation process, so that it is divided into two bits each. 3a is a correspondingly formed gate insulating film for transistor isolation, and is formed on each of these gate insulating films 2a so as to be overlapped, and has a resistance value reduced by doping with impurities such as arsenic or phosphorus. This is a gate electrode of each transistor isolation made of a silicon film. Each of these gate electrodes 3a is formed later by using isotropic dry or wet etching or a combination of isotropic etching and anisotropic etching when selectively forming the polycrystalline silicon film. The end 31 on the switching element side is tapered so as to gradually rise from the substrate side, so that the end 31 has a gentle slope, so that the step with respect to the switching element is sufficiently reduced. .

また、4および5は半導体基板1上の隣接する各トラ
ンジスタ分離によって囲まれた活性領域内にあって、同
様に各ゲート絶縁膜2a,テーパ状端部31を有するゲート
電極3aに対応して、これらと同様の材料,手段により分
離形成され、相互に1組とされた各活性トランジスタの
ゲート絶縁膜,およびこれらの各ゲート絶縁膜4上に重
ねて配置形成された各ゲート電極を示す。また、6およ
び7は基板主面に拡散形成されたこれらの各活性トラン
ジスタのn-型ソース/ドレイン領域,およびこれらの各
n-型ソース/ドレイン領域6に重ねて拡散形成されたn+
型ソース/ドレイン領域であって、これらの各低濃度,
および高濃度不純物拡散領域により、いわゆるLDD(Lig
htly Dopped Drain)型の各トランジスタを得るもので
ある。ゲート絶縁膜4,ゲート電極5,ソース/ドレイン領
域6および7によって、隣接する2ビット分の個々のメ
モリセル部でのそれぞれのスイッチング素子を構成す
る。
Also, reference numerals 4 and 5 are in the active region surrounded by the respective transistor isolations on the semiconductor substrate 1 and similarly correspond to the respective gate insulating films 2a and the gate electrodes 3a having the tapered ends 31. The gate insulating films of the active transistors, which are separately formed by the same materials and means as those described above, and are set as one set, and the gate electrodes formed so as to be superimposed on the respective gate insulating films 4 are shown. Numerals 6 and 7 denote n - type source / drain regions of these active transistors diffused on the main surface of the substrate, and
n + diffusedly formed on n type source / drain region 6
Source / drain regions, each of these low concentrations,
And LDD (Lig)
htly Dopped Drain) transistors. The gate insulating film 4, the gate electrode 5, and the source / drain regions 6 and 7 constitute respective switching elements in each of adjacent two-bit memory cell units.

さらに、8,9および10は各ゲート電極5ごとの一方のn
+型ソース/ドレイン領域7に一部が接続されるととも
に、ゲート電極3,5上に層間絶縁膜11を介して延びる多
結晶シリコン膜などのキャパシタ電荷蓄積電極(ストレ
ージノード),そのキャパシタ絶縁膜,および同様に多
結晶シリコン膜などのキャパシタ対向電極(セルプレー
ト)であり、これらによって隣接する2ビット分の個々
のメモリセル部でのそれぞれの電荷蓄積領域を構成す
る。
Further, 8, 9 and 10 represent one n for each gate electrode 5.
A capacitor charge storage electrode (storage node) such as a polycrystalline silicon film which is partially connected to the + type source / drain region 7 and extends over the gate electrodes 3 and 5 via the interlayer insulating film 11; , And similarly, a capacitor counter electrode (cell plate) such as a polycrystalline silicon film, and these constitute respective charge storage regions in adjacent two-bit individual memory cell portions.

そしてまた、12は隣接する2ビット分の個々の各メモ
リセル部を被覆する層間絶縁膜であり、13は各ゲート電
極5に共通する他方のn+型ソース/ドレイン領域7に一
部が接続され、かつ各メモリセル部上に層間絶縁膜12を
介して延びる多結晶シリコン膜などのビット線である。
このようにして、ここでは隣接する2ビット分からなる
1トランジスタ・1キャパシタのDRAM(Dynamic Random
Access Memory)メモリセルを得るのである。
Reference numeral 12 denotes an interlayer insulating film that covers each individual memory cell portion for adjacent two bits, and reference numeral 13 denotes a part connected to the other n + -type source / drain region 7 common to each gate electrode 5. And a bit line such as a polycrystalline silicon film extending over each memory cell portion via an interlayer insulating film 12.
In this manner, here, a 1-transistor, 1-capacitor DRAM (Dynamic Random Access Memory) composed of two adjacent bits is used.
Access Memory) is obtained.

したがって、この第1実施例構成においては、トラン
ジスタ分離のゲート電極3aのスイッチング素子側の端部
31を、半導体基板1側から次第に立上がるテーパ状傾斜
面に形成させたから、このゲート電極3aのテーパ状端部
31の存在によって、従来の場合のような分離部の端部に
該当する部分の急峻さが効果的に緩和されることにな
り、トランジスタ分離側でのスイッチング素子側に対す
る段差を十分に軽減でき、結果的には、スイッチング素
子としての各活性トランジスタでのゲート電極5をし
て、隣接領域間でショートなどを生じることなしに容易
に形成し得るのである。
Therefore, in the configuration of the first embodiment, the end of the gate electrode 3a of the transistor isolation on the side of the switching element is provided.
31 is formed on a tapered inclined surface that gradually rises from the semiconductor substrate 1 side, so that the tapered end of the gate electrode 3a is formed.
Due to the presence of 31, the steepness of the portion corresponding to the end of the separation portion as in the conventional case is effectively reduced, and the step on the transistor separation side with respect to the switching element side can be sufficiently reduced, As a result, the gate electrode 5 of each active transistor as a switching element can be formed easily without causing a short circuit between adjacent regions.

次に、第2図に示す第2実施例装置の構成において
は、第1実施例装置での各トランジスタ分離のゲート電
極3aにおけるスイッチング素子側の端部31のテーパ状傾
斜面の形成に代えて、ここでは、半導体基板1での各ト
ランジスタ分離側のみを、たとえば、異方性エッチング
などにより予め所定深さまで堀込んでそれぞれに堀込部
1bを形成させておき、これらの各堀込部1bに対して、第
1の実施例と同様に、各トランジスタ分離での熱酸化処
理によるゲート絶縁膜2bと、多結晶シリコン膜によるゲ
ート電極3bとを、このゲート電極3bの少なくとも一部が
埋込まれるようにそれぞれ形成させたものである。
Next, in the configuration of the device of the second embodiment shown in FIG. 2, instead of forming the tapered inclined surface of the end 31 on the switching element side in the gate electrode 3a of each transistor isolation in the device of the first embodiment. Here, only each transistor separation side of the semiconductor substrate 1 is dug to a predetermined depth in advance by, for example, anisotropic etching, etc.
In the same manner as in the first embodiment, a gate insulating film 2b formed by a thermal oxidation process in each transistor isolation and a gate electrode 3b formed of a polycrystalline silicon film are formed on each of the dug portions 1b. Are formed so that at least a part of the gate electrode 3b is embedded.

したがって、この第2実施例構成においては、半導体
基板1のトランジスタ分離側に堀込んだ堀込部1bの内部
に、トランジスタ分離のゲート電極3bの少なくとも一部
を埋込むようにして形成させたから、このトランジスタ
分離部の埋込に伴なう積上げ高さの低減によって、ここ
でもまた同様に、従来の場合のような分離部の端部に該
当する部分の急峻さが効果的に緩和されることになり、
トランジスタ分離側でのスイッチング素子側に対する段
差を十分に軽減できる。結果的には、スイッチング素子
としての活性トランジスタでのゲート電極5をして、隣
接領域間でショートなどを生ずることなしに容易に形成
し得るのである。
Therefore, in the configuration of the second embodiment, at least a part of the gate electrode 3b for transistor isolation is formed so as to be buried in the dug portion 1b dug on the transistor isolation side of the semiconductor substrate 1. Due to the reduction in the stacking height associated with the embedding of the part, again, the steepness of the part corresponding to the end of the separation part as in the conventional case is effectively reduced,
The step on the transistor isolation side with respect to the switching element side can be sufficiently reduced. As a result, the gate electrode 5 of the active transistor as a switching element can be easily formed without causing a short circuit between adjacent regions.

上述の第1および第2の実施例では、キャパシタとし
て通常のスタックトセルを用いたが、高集積化および微
細化に伴なって、より小さい面積でより大きな容量が得
られる構造を有するキャパシタが必要となっている。次
に、このような要求に応え得るメモリセルの構造につい
て説明する。
In the above-described first and second embodiments, a normal stacked cell is used as a capacitor. However, with the increase in integration and miniaturization, a capacitor having a structure in which a larger capacitance can be obtained in a smaller area is required. It has become. Next, the structure of a memory cell that can meet such a requirement will be described.

第3図はこの発明の第3の実施例のメモリセルの概要
構成を模式的に示す断面図であり、テーパ状傾斜面を有
するトランジスタ分離のゲート電極3aが設けられた第1
の実施例に対応している。第4図はこの発明の第4の実
施例のメモリセルの概要構成を模式的に示す断面図であ
り、トランジスタ分離のゲート電極が半導体基板内に埋
込まれた第2の実施例に対応している。第3図,第4図
において、第1図,第2図における符号と同一符号は第
1図,第2図に示す構成と同一または相当する部分を表
わしている。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a memory cell according to a third embodiment of the present invention, in which a first transistor gate electrode 3a having a tapered inclined surface is provided.
Corresponds to the embodiment of FIG. FIG. 4 is a sectional view schematically showing a schematic configuration of a memory cell according to a fourth embodiment of the present invention, which corresponds to the second embodiment in which a gate electrode for transistor isolation is embedded in a semiconductor substrate. ing. In FIGS. 3 and 4, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 indicate the same or corresponding parts as those shown in FIGS. 1 and 2.

第3図および第4図に示す実施例では、ビット線13と
活性トランジスタのn+型ソース/ドレイン領域7とは、
たとえばタングステンからなり、半導体基板1の主面に
対して垂直方向に延びるプラグ16を介して接続される。
第3図および第4図に示す実施例では、第1図,第2図
に示すビット線の傾斜部がないので、2ビット分の個々
のメモリセル部を相互に近づけて配置することができ
る。したがって、この構造はDRAMの高集積化および微細
化に適している。
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the bit line 13 and the n + -type source / drain region 7 of the active transistor
For example, it is made of tungsten and is connected via a plug 16 extending in a direction perpendicular to the main surface of the semiconductor substrate 1.
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, since there is no inclined portion of the bit line shown in FIGS. 1 and 2, two-bit individual memory cell portions can be arranged close to each other. . Therefore, this structure is suitable for high integration and miniaturization of DRAM.

プラグ16とソース/ドレイン領域7との間には、パッ
ド15が介在する。パッド15は、後で説明するが、層間絶
縁膜12にコンタクトホールを開口するときに、半導体基
板1およびゲート電極5の側部のサイドウォールがエッ
チングされるのを防止する。キャパシタ電荷蓄積電極8
は半導体基板1の主面に対して垂直方向に延びる立壁部
81を有している。立壁部81において、その内壁部および
外壁部双方ともキャパシタとして用いられる。したがっ
て、キャパシタとして用いる電荷蓄積電極8の有効表面
積は飛躍的に増大している。活性トランジスタのゲート
電極5およびトランジスタ分離のゲート電極3a,3b上に
はたとえば窒化化合物からなる遮蔽膜14が形成される。
遮蔽膜14は、後で説明するが、各ゲート電極上の絶縁膜
がエッチングされるのを防止する。
A pad 15 is interposed between the plug 16 and the source / drain region 7. As will be described later, the pad 15 prevents side walls of the semiconductor substrate 1 and the gate electrode 5 from being etched when a contact hole is opened in the interlayer insulating film 12. Capacitor charge storage electrode 8
Stands for a vertical wall extending in a direction perpendicular to the main surface of the semiconductor substrate 1
Has 81. In the upright wall portion 81, both the inner wall portion and the outer wall portion are used as capacitors. Therefore, the effective surface area of the charge storage electrode 8 used as a capacitor has been dramatically increased. On the gate electrode 5 of the active transistor and the gate electrodes 3a and 3b of the transistor isolation, a shielding film 14 made of, for example, a nitride compound is formed.
As will be described later, the shielding film 14 prevents the insulating film on each gate electrode from being etched.

次に、第5A図ないし第50図を参照して、第3図に示す
メモリセルの製造工程について説明する。
Next, with reference to FIGS. 5A to 50, a description will be given of the manufacturing process of the memory cell shown in FIG.

第5A図を参照して、たとえばp型のシリコン半導体基
板1の主面側全体を熱酸化し、酸化膜21を形成する。次
に、該酸化膜21上に減圧CVD法よりリンがドープされた
多結晶シリコン膜22を形成する。次に、該多結晶シリコ
ン膜22上に減圧CVD法により絶縁膜23を形成する。次
に、フォトレジスト膜24を形成し、所定領域だけを露光
し、現像して分離領域となる領域にのみフォトレジスト
膜24を残存させる。
Referring to FIG. 5A, for example, the entire main surface side of p-type silicon semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form oxide film 21. Next, a polycrystalline silicon film 22 doped with phosphorus is formed on the oxide film 21 by a low pressure CVD method. Next, an insulating film 23 is formed on the polycrystalline silicon film 22 by a low pressure CVD method. Next, a photoresist film 24 is formed, only a predetermined region is exposed and developed, and the photoresist film 24 is left only in a region to be a separation region.

次に、第5B図を参照して、フォトレジスト膜24をマス
クとして異方性エッチングを行ない、絶縁膜23を所定の
形状にパターニングする。次に、フォトレジスト膜24を
除去する。
Next, referring to FIG. 5B, anisotropic etching is performed using the photoresist film 24 as a mask to pattern the insulating film 23 into a predetermined shape. Next, the photoresist film 24 is removed.

次に、第5C図を参照して、上述したように所定領域に
選択的に残された絶縁膜23をマスクとして、多結晶シリ
コン膜22を基板より立上がるテーパ状になるように異方
性エッチング,等方性エッチングあるいはそれらを組合
わせたエッチングによってエッチングする。このように
して第5C図に示すテーパ状の傾斜部を有する構造が得ら
れる。
Next, referring to FIG. 5C, using the insulating film 23 selectively left in the predetermined region as a mask as described above, the polycrystalline silicon film 22 is anisotropic so as to have a tapered shape rising from the substrate. Etching is performed by etching, isotropic etching, or etching combining them. In this way, a structure having a tapered inclined portion shown in FIG. 5C is obtained.

次に、半導体基板の主面側全面に減圧CVD法を用いて
絶縁膜を形成し、次に、形成された絶縁膜に異方性エッ
チングを施す。これにより、第5D図に示すテーパ状の傾
斜部31上にサイドウォール絶縁膜4aを有するトランジス
タ分離のゲート電極3aおよびゲート絶縁膜2aが得られ
る。
Next, an insulating film is formed over the entire main surface of the semiconductor substrate by using a low pressure CVD method, and then the formed insulating film is subjected to anisotropic etching. As a result, a gate electrode 3a and a gate insulating film 2a for transistor isolation having the sidewall insulating film 4a on the tapered inclined portion 31 shown in FIG. 5D are obtained.

次に、第5E図を参照して、半導体基板1の主面側全面
に酸化膜25を形成する。次に、たとえば減圧CVD法によ
りリンがドープされた多結晶シリコン膜26を形成し、次
に多結晶シリコン膜26上にたとえば減圧CVD法によって
酸化膜27を形成する。次に、フォトリソグラフィ法を用
いて所定領域にフォトレジスト膜28を形成し、フォトレ
ジスト膜28をマスクとして多結晶シリコン膜26および酸
化膜27にエッチングを施す。これによって、第5F図に示
すように、スイッチング素子のゲート電極5およびゲー
ト絶縁膜4が形成される。また、同時に、隣接するメモ
リセルのワード線17が形成される。次に、ゲート電極5
および分離領域20をマスクとして半導体基板1表面に不
純物をイオン注入する。これによって、比較的低濃度
(1016〜1018cm-3)の不純物領域が形成される。
Next, referring to FIG. 5E, oxide film 25 is formed on the entire main surface of semiconductor substrate 1. Next, a polycrystalline silicon film 26 doped with phosphorus is formed by, for example, a low pressure CVD method, and then an oxide film 27 is formed on the polycrystalline silicon film 26 by, for example, a low pressure CVD method. Next, a photoresist film 28 is formed in a predetermined region by using a photolithography method, and the polysilicon film 26 and the oxide film 27 are etched using the photoresist film 28 as a mask. As a result, as shown in FIG. 5F, the gate electrode 5 and the gate insulating film 4 of the switching element are formed. At the same time, word lines 17 of adjacent memory cells are formed. Next, the gate electrode 5
Then, impurities are ion-implanted into the surface of the semiconductor substrate 1 using the isolation region 20 as a mask. As a result, an impurity region having a relatively low concentration (10 16 to 10 18 cm −3 ) is formed.

次に、第5G図を参照して、半導体基板1の主面側全面
にたとえばCVD法により酸化膜等の絶縁膜29を形成す
る。次に、絶縁膜29に異方性エッチングを施す。これに
より、第5H図に示すように、ゲート電極5の側壁および
ワード線17の側壁にサイドウォールが形成される。
Next, referring to FIG. 5G, an insulating film 29 such as an oxide film is formed on the entire main surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, a CVD method. Next, the insulating film 29 is subjected to anisotropic etching. Thereby, as shown in FIG. 5H, sidewalls are formed on the sidewalls of the gate electrode 5 and the sidewalls of the word lines 17.

次に、不純物領域20およびゲート電極5の側壁に形成
されたサイドウォールをマスクとしてAs等の高濃度の不
純物イオン(1019〜1021cm-3)を低濃度不純物領域6に
一部オーバラップして注入する。これにより、第5I図に
示すように、LDD構造のソース/ドレイン領域6,7が得ら
れる。
Next, high concentration impurity ions (10 19 to 10 21 cm −3 ) such as As partially overlap the low concentration impurity region 6 using the impurity region 20 and the sidewall formed on the side wall of the gate electrode 5 as a mask. And inject. As a result, as shown in FIG. 5I, source / drain regions 6, 7 having an LDD structure are obtained.

次に、半導体基板1の主面側全面に減圧CVD法により
窒化膜を形成し、該窒化膜をフォトリソグラフィ法およ
びエッチング法を用いて所定の形状にパターニングす
る。これにより、ゲート電極5上,ワード線17上および
トランジスタ分離のゲート電極3a上には窒化膜14が形成
される。
Next, a nitride film is formed on the entire main surface side of the semiconductor substrate 1 by a low pressure CVD method, and the nitride film is patterned into a predetermined shape using a photolithography method and an etching method. As a result, a nitride film 14 is formed on the gate electrode 5, the word line 17, and the gate electrode 3a for transistor isolation.

次に、第5J図を参照して、半導体基板1の主面側全面
に減圧CVD法を用いて多結晶シリコン膜を形成し、該多
結晶シリコン膜をフォトリソグラフィ法およびエッチン
グ法を用いて所定の形状にパターニングする。これによ
り、ゲート電極5とワード線17との間のソース/ドレイ
ン領域6,7に接続されたパッド30およびゲート電極5間
のソース/ドレイン領域6,7に接続されたパッド15が形
成される。パッド30および15はそれぞれの両端部が窒化
膜14に乗上げるような形状になっている。
Next, referring to FIG. 5J, a polycrystalline silicon film is formed on the entire main surface side of the semiconductor substrate 1 by using a reduced pressure CVD method, and the polycrystalline silicon film is formed by photolithography and etching by a predetermined method. Is patterned. As a result, a pad 30 connected to the source / drain regions 6, 7 between the gate electrode 5 and the word line 17 and a pad 15 connected to the source / drain regions 6, 7 between the gate electrode 5 are formed. . Pads 30 and 15 are shaped such that both ends thereof ride on nitride film 14.

次に、第5K図を参照して、半導体基板1の主面側全面
にCVD法を用いて膜厚が厚くかつ平坦な絶縁膜32を形成
する。絶縁膜32の膜厚は、この後工程で形成されるキャ
パシタ電荷蓄積電極の立壁部81の高さを規定する。次
に、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い
て、パッド30上の絶縁膜32に開口部33を形成する。次
に、減圧CVD法を用いて、多結晶シリコン膜34を絶縁膜3
2の表面上および開口部33の内部に形成する。
Next, referring to FIG. 5K, a thick and flat insulating film 32 is formed on the entire main surface side of semiconductor substrate 1 by using the CVD method. The thickness of the insulating film 32 defines the height of the standing wall portion 81 of the capacitor charge storage electrode formed in a subsequent step. Next, an opening 33 is formed in the insulating film 32 on the pad 30 by using a photolithography method and an etching method. Next, using a low pressure CVD method, the polycrystalline silicon film 34 is
2 and on the inside of the opening 33.

次に、第5L図を参照して、多結晶シリコン膜34を異方
性エッチングにより選択的に除去し、開口部33の内部の
みに多結晶シリコン膜34を残す。この工程により、キャ
パシタ電荷蓄積電極8あるいはパッド30と一体化した立
壁部81が形成される。次に、窒化膜14をマスクとし、絶
縁膜32を全面的に除去する。窒化膜14はゲート電極5お
よびワード線17上の絶縁膜がエッチングされないように
保護する。
Next, referring to FIG. 5L, the polycrystalline silicon film 34 is selectively removed by anisotropic etching to leave the polycrystalline silicon film 34 only inside the opening 33. By this step, a standing wall portion 81 integrated with the capacitor charge storage electrode 8 or the pad 30 is formed. Next, using the nitride film 14 as a mask, the insulating film 32 is entirely removed. The nitride film 14 protects the gate electrode 5 and the insulating film on the word line 17 from being etched.

次に、第5M図を参照して、立壁部81を有するキャパシ
タ電荷蓄積電極8に斜め回転で不純物を注入する。
Next, referring to FIG. 5M, impurities are implanted into capacitor charge storage electrode 8 having upright wall portion 81 by oblique rotation.

次に、第5N図を参照して、減圧CVD法を用いて半導体
基板1の主面全面に窒化膜を形成し、その後、半導体基
板1を酸素雰囲気中で熱処理し、形成された窒化膜の一
部を酸化させる。これにより、窒化膜と酸化膜の複合膜
からなるキャパシタ絶縁膜9が得られる。このキャパシ
タ絶縁膜9はキャパシタ電荷蓄積電極8の表面を完全に
覆いかつ窒化膜14上に延在するように形成される。その
後、減圧CVD法を用いて、キャパシタ絶縁膜9上にキャ
パシタ対向電極(セルプレート)となる多結晶シリコン
膜10を形成する。次に、第5O図を参照して、半導体基板
1の主面側全面にCVD法により膜厚の厚いかつ平坦な層
間絶縁膜12を形成する。次に、層間絶縁膜12上にフォト
レジスト膜35を形成する。次に、一方のソース/ドレイ
ン領域6,7上に位置するレジスト膜35の部分に開口部36
を形成し、層間絶縁膜12の表面の一部を露出させる。次
に、レジスト膜35をマスクとして、異方性エッチングを
用いて、開口部36の下に位置する層間絶縁膜12を除去す
る。このとき、パッド15はソース/ドレイン領域6,7お
よびゲート電極5のサイドウォールがエッチングされる
のを防止する。
Next, referring to FIG. 5N, a nitride film is formed on the entire main surface of the semiconductor substrate 1 by using a low pressure CVD method, and thereafter, the semiconductor substrate 1 is subjected to a heat treatment in an oxygen atmosphere to form a nitride film. Partially oxidize. Thus, a capacitor insulating film 9 composed of a composite film of a nitride film and an oxide film is obtained. This capacitor insulating film 9 is formed so as to completely cover the surface of the capacitor charge storage electrode 8 and extend on the nitride film 14. Thereafter, a polycrystalline silicon film 10 serving as a capacitor counter electrode (cell plate) is formed on the capacitor insulating film 9 by using a low pressure CVD method. Next, referring to FIG. 50, a thick and flat interlayer insulating film 12 is formed on the entire main surface of the semiconductor substrate 1 by the CVD method. Next, a photoresist film 35 is formed on the interlayer insulating film 12. Next, an opening 36 is formed in a portion of the resist film 35 located on one of the source / drain regions 6 and 7.
Is formed, and a part of the surface of the interlayer insulating film 12 is exposed. Next, using the resist film 35 as a mask, the interlayer insulating film 12 located below the opening 36 is removed by anisotropic etching. At this time, the pad 15 prevents the sidewalls of the source / drain regions 6, 7 and the gate electrode 5 from being etched.

次に、開口部36内にソース/ドレイン領域6,7と接続
するようにたとえばタングステンからなるプラグ16を形
成し、次に、プラグ16に接続するようにビット線13を層
間絶縁膜12上に形成する。このような工程により、第3
図に示す構造のメモリセルが得られる。
Next, a plug 16 made of, for example, tungsten is formed in the opening 36 so as to connect to the source / drain regions 6 and 7, and then a bit line 13 is formed on the interlayer insulating film 12 so as to connect to the plug 16. Form. By such a process, the third
A memory cell having the structure shown in the figure is obtained.

第6A図ないし第6F図は第2図および第4図に示す基板
埋込型のトランジスタ分離構造を形成する工程を説明す
るための図である。次に、第6A図ないし第6F図を参照し
て、基板埋込型トランジスタ分離構造の製造方法につい
て説明する。
6A to 6F are views for explaining the steps of forming the buried-substrate transistor isolation structure shown in FIGS. 2 and 4. FIG. Next, with reference to FIGS. 6A to 6F, a method of manufacturing the buried-substrate transistor isolation structure will be described.

第6A図を参照して、半導体基板1の主面全面に絶縁膜
41を形成し、絶縁膜41上にフォトレジスト膜42を塗布す
る。次に、フォトレジスト膜42を所定の形状にパターニ
ングし、該フォトレジスト膜42をマスクとして異方性エ
ッチングを施し、フォトレジスト膜42下の絶縁膜41以外
の絶縁膜を除去する。
Referring to FIG. 6A, an insulating film is formed on the entire main surface of semiconductor substrate 1.
41 is formed, and a photoresist film 42 is applied on the insulating film 41. Next, the photoresist film 42 is patterned into a predetermined shape, anisotropic etching is performed using the photoresist film 42 as a mask, and insulating films other than the insulating film 41 below the photoresist film 42 are removed.

次に、第6B図を参照して、絶縁膜41をマスクとして半
導体基板1に異方性エッチングを施し、半導体基板1表
面に溝部43を形成する。次に、半導体基板1の溝部43に
絶縁膜44を形成し、次に、半導体基板1の主面全面に多
結晶シリコン膜45を形成し、さらに、多結晶シリコン膜
45上にレジスト膜46を表面が平坦になるように設ける。
Next, referring to FIG. 6B, anisotropic etching is performed on semiconductor substrate 1 using insulating film 41 as a mask to form groove 43 on the surface of semiconductor substrate 1. Next, an insulating film 44 is formed in the groove 43 of the semiconductor substrate 1, and then a polycrystalline silicon film 45 is formed on the entire main surface of the semiconductor substrate 1.
A resist film 46 is provided on 45 so that the surface becomes flat.

次に、第6D図を参照して、レジスト膜46と多結晶シリ
コン膜45とを同時にそれぞれが同じエッチング速度とな
るようなエッチャントを用いてエッチバックし、平坦な
表面を有する多結晶シリコン膜45を形成する。この多結
晶シリコン膜45はトランジスタ分離のゲート電極とな
る。次に、溝部43以外の半導体基板1表面に形成された
絶縁膜41を除去する。
Next, referring to FIG. 6D, the resist film 46 and the polycrystalline silicon film 45 are simultaneously etched back using an etchant such that each has the same etching rate, and the polycrystalline silicon film 45 having a flat surface is formed. To form This polycrystalline silicon film 45 becomes a gate electrode for transistor isolation. Next, the insulating film 41 formed on the surface of the semiconductor substrate 1 other than the groove 43 is removed.

次に、第6E図を参照して、半導体基板1の主面側全面
に絶縁膜47を形成する。このとき、多結晶シリコン膜45
が半導体基板1の主面よりも突出していれば、絶縁膜47
はその突出した部分を覆うように形成される。次に、フ
ォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて、半導
体基板1の主面上に形成された絶縁膜47は除去される。
このようにして、第6F図に示すように、基板の埋込部1b
には、トランジスタ分離のゲート絶縁膜2bとトランジス
タ分離のゲート電極3bが形成される。第4図に示すメモ
リセルの製造方法であって第6F図以降の工程は上述の第
5E図ないし第50図に示す方法と同様であるので説明を省
略する。
Next, referring to FIG. 6E, an insulating film 47 is formed on the entire main surface side of the semiconductor substrate 1. At this time, the polycrystalline silicon film 45
Is projected from the main surface of the semiconductor substrate 1, the insulating film 47
Is formed so as to cover the protruding portion. Next, the insulating film 47 formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 is removed using a photolithography method and an etching method.
In this way, as shown in FIG. 6F, the embedded portion 1b of the substrate
In this case, a gate insulating film 2b for transistor isolation and a gate electrode 3b for transistor isolation are formed. In the method for manufacturing the memory cell shown in FIG. 4, the steps after FIG.
Since the method is the same as that shown in FIGS. 5E to 50, the description will be omitted.

第7図は第3図に示す第3の実施例の変形例を示す図
であり、第8図は第4図に示す第4の実施例の変形例を
示す図である。第7図および第8図に示すメモリセルで
は、第3図,第4図に示すものと異なり、窒化膜14がキ
ャパシタ電荷蓄積電極の一部をなすパッド30およびパッ
ド15上に乗上げるようにして形成されている。この構造
は、パッド15および30を窒化膜14よりも先にパターニン
グすること、つまり第5I図に示す工程と第5J図に示す工
程とを逆にすることにより得られる。
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the third embodiment shown in FIG. 3, and FIG. 8 is a diagram showing a modification of the fourth embodiment shown in FIG. In the memory cell shown in FIGS. 7 and 8, unlike the memory cells shown in FIGS. 3 and 4, the nitride film 14 is set up on the pads 30 and 15 forming a part of the capacitor charge storage electrode. It is formed. This structure is obtained by patterning pads 15 and 30 before nitride film 14, that is, by reversing the steps shown in FIGS. 5I and 5J.

なお、上述の各実施例においては、トランジスタ分離
のゲート電極,活性トランジスタのゲート電極,キャパ
シタ電荷蓄積電極(ストレージノード),キャパシタ対
向電極(セルプレート),およびビット線それぞれに多
結晶シリコン膜を用いているが、これに代えて、シリサ
イド膜もしくはシリサイド膜と多結晶シリコン膜との2
層膜を用いてもよい。
In each of the above embodiments, a polycrystalline silicon film is used for each of the gate electrode for transistor isolation, the gate electrode for the active transistor, the capacitor charge storage electrode (storage node), the capacitor counter electrode (cell plate), and the bit line. However, instead of this, a silicide film or a silicide film and a polycrystalline silicon film are used.
A layer film may be used.

また、活性トランジスタとしてLDD構造を採用した
が、その他のシングルトランジスタ,DDDトランジスタあ
るいはゲートオーバラップトランジスタなどのスイッチ
ング素子として作用し得るものであれば任意のトランジ
スタを用いることが可能であり、いずれの場合にも同様
な作用効果が得られる。
In addition, although the LDD structure is adopted as the active transistor, any other transistor that can function as a switching element such as a single transistor, a DDD transistor, or a gate overlap transistor can be used. A similar effect can be obtained.

さらに、上述の実施例では、半導体基板としてp型の
シリコン半導体基板を用いたが、n型のシリコン半導体
基板でもよい。さらに基板としてはシリコン以外の半導
体あるいは化合物半導体等任意の半導体を用いることが
できる。
Further, in the above embodiment, a p-type silicon semiconductor substrate is used as the semiconductor substrate, but an n-type silicon semiconductor substrate may be used. Further, as the substrate, any semiconductor such as a semiconductor other than silicon or a compound semiconductor can be used.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、半導体基板上のト
ランジスタ分離によって囲まれた活性領域内に、スイッ
チング素子と電荷蓄積領域とを構成したトランジスタ分
離を用いるメモリセルにおいて、第1の発明では、ゲー
ト電極および第2絶縁膜のスイッチング素子側の端部側
面に、異方性エッチングおよび等方性エッチングを組合
せることにより半導体基板側から次第に立上がるように
テーパ状傾斜面を形成するとともに、そのテーパ状傾斜
面上にのみ自己整合的に側壁絶縁膜を形成したので、ス
イッチング分離端部における段差が効果的に緩和され、
スイッチング素子としての活性トランジスタ部における
ゲート電極の形成を容易にすることができる。また、第
2の発明では、半導体基板のトランジスタ分離側に堀込
んだ内部に、トランジスタ分離のゲート電極の少なくと
も一部を埋込むようにさせたから、このトランジスタ分
離部の埋込みに伴なう積上げ高さの低減によって、ここ
でも全く同様に、スイッチング素子としての活性トラン
ジスタでのゲート電極の形成を容易にし得る。結果的に
は、隣接領域間での各活性トランジスタのゲート電極相
互にショートなどの不都合を生じることがなく、不良発
生率を有効に抑制でき、併せて、構造的にも比較的簡単
で容易に実施し得るなどの優れた特徴を有するものであ
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in a memory cell using a transistor isolation including a switching element and a charge storage region in an active region surrounded by the transistor isolation on a semiconductor substrate, According to the first aspect of the present invention, a tapered inclined surface is formed on an end side surface of the gate electrode and the second insulating film on the switching element side so as to gradually rise from the semiconductor substrate side by combining anisotropic etching and isotropic etching. Since the side wall insulating film was formed in a self-aligned manner only on the tapered inclined surface, the step at the switching separation end was effectively reduced,
The formation of the gate electrode in the active transistor section as a switching element can be facilitated. According to the second aspect of the present invention, at least a part of the gate electrode for transistor isolation is buried in the portion dug into the transistor isolation side of the semiconductor substrate. Here again, the formation of the gate electrode in the active transistor as a switching element can be facilitated here, just as in the case of the reduction of the thickness. As a result, inconveniences such as a short circuit between the gate electrodes of the active transistors between adjacent regions do not occur, the occurrence rate of defects can be effectively suppressed, and the structure is relatively simple and easy. It has excellent features such as practicability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の第1の実施例のメモリセルの概要構
成を模式的に示す断面図である。第2図はこの発明の第
2の実施例のメモリセルの概要構成を模式的に示す断面
図である。第3図はこの発明の第3の実施例のメモリセ
ルの概要構成を模式的に示す断面図である。第4図はこ
の発明の第4の実施例のメモリセルの概要構成を模式的
に示す断面図である。第5A図ないし第5O図は第3図に示
すこの発明の第3の実施例のメモリセルの製造方法を示
す工程別断面図である。第6A図ないし第6F図は第2図お
よび第4図に示す埋込型トランジスタ分離のゲート電極
の製造方法を示す工程別断面図である。第7図は第3図
に示すこの発明の第3の実施例の変形例を示す断面図で
ある。第8図は第4図に示すこの発明の第4の実施例の
変形例を示す断面図である。第9図は従来のスタックト
型メモリセルの概要構成を模式的に示す断面図である。 図において、1はp型のシリコン半導体基板、1bは基板
の堀込部、2aはトランジスタ分離のゲート絶縁膜、2bは
埋込まれたトランジスタ分離のゲート絶縁膜、3aはトラ
ンジスタ分離のゲート電極、3bは埋込まれたトランジス
タ分離のゲート電極、31はゲート電極のテーパ状端部、
4は活性トランジスタのゲート絶縁膜、5は活性トラン
ジスタのゲート電極、6は活性トランジスタのn-型ソー
ス/ドレイン領域、7は活性トランジスタのn+型ソース
/ドレイン領域、8はキャパシタ電荷蓄積電極(ストレ
ージノード)、9はキャパシタ絶縁膜、10はキャパシタ
対向電極(セルプレート)、11,12は層間絶縁膜、13は
ビット線を示す。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a schematic configuration of a memory cell according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view schematically showing a schematic configuration of a memory cell according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view schematically showing a schematic configuration of a memory cell according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view schematically showing a schematic configuration of a memory cell according to a fourth embodiment of the present invention. 5A to 5O are sectional views showing steps of a method for manufacturing the memory cell according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 6A to 6F are cross-sectional views showing steps of a method for manufacturing the buried transistor isolation gate electrode shown in FIGS. 2 and 4. FIG. 7 is a sectional view showing a modification of the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 8 is a sectional view showing a modification of the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 9 is a sectional view schematically showing a schematic configuration of a conventional stacked memory cell. In the figure, 1 is a p-type silicon semiconductor substrate, 1b is a dug portion of the substrate, 2a is a gate insulating film for transistor isolation, 2b is a gate insulating film for transistor isolation embedded, 3a is a gate electrode for transistor isolation, 3b Is the gate electrode of the buried transistor isolation, 31 is the tapered end of the gate electrode,
4 is a gate insulating film of the active transistor, 5 is a gate electrode of the active transistor, 6 is an n type source / drain region of the active transistor, 7 is an n + type source / drain region of the active transistor, and 8 is a capacitor charge storage electrode ( Storage node), 9 is a capacitor insulating film, 10 is a capacitor counter electrode (cell plate), 11 and 12 are interlayer insulating films, and 13 is a bit line. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

フロントページの続き (72)発明者 若宮 亙 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電 機株式会社エル・エス・アイ研究所内 (72)発明者 佐藤 真一 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電 機株式会社エル・エス・アイ研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−71267(JP,A) 特開 昭57−106063(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 27/108 H01L 21/8242Continued on the front page. (72) Inventor Wataru Wakamiya 4-1-1 Mizuhara, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Electric Machinery Co., Ltd. LSI Research Institute (72) Inventor Shinichi Sato 4-1-1 Mizuhara, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Electric (56) References JP-A-62-171267 (JP, A) JP-A-57-106063 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , (DB name) H01L 27/108 H01L 21/8242

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板上のトランジスタ分離によって
囲まれた活性領域内に、スイッチング素子と電荷蓄積領
域とを設けて構成したトランジスタ分離を用いるスタッ
クト型メモリセルにおいて、 半導体基板上に第1絶縁膜を介在させて形成されたゲー
ト電極と、 前記ゲート電極上に形成された第2絶縁膜と を備え、 前記ゲート電極および前記第2絶縁膜の前記スイッチン
グ素子側の端部側面には、異方性エッチングおよび等方
性エッチングを組合せることにより前記半導体基板側か
ら次第に立上がるようにテーパ状傾斜面が形成され、 前記テーパ状傾斜面上にのみ、自己整合的に側壁絶縁膜
が形成された、半導体装置。
1. A stacked type memory cell using transistor isolation, wherein a switching element and a charge storage region are provided in an active region surrounded by transistor isolation on a semiconductor substrate, wherein a first insulating film is provided on the semiconductor substrate. And a second insulating film formed on the gate electrode, wherein an end surface of the gate electrode and the second insulating film on the switching element side has an anisotropic shape. By combining the isotropic etching and the isotropic etching, a tapered inclined surface is formed so as to gradually rise from the semiconductor substrate side, and only on the tapered inclined surface, a sidewall insulating film is formed in a self-aligned manner. , Semiconductor devices.
【請求項2】半導体基板上のトランジスタ分離によって
囲まれた活性領域内に、スイッチング素子と電荷蓄積領
域とを設けて構成したトランジスタ分離を用いるスタッ
クト型メモリセルにおいて、 前記半導体基板のトランジスタ側を堀込むとともに、こ
の堀込まれた基板内に、前記トランジスタ分離のゲート
電極の少なくとも一部を埋込むようにさせ、トランジス
タ分離側でのスイッチング素子側に対する段差を可及的
緩やかにしたことを特徴とする、半導体装置。
2. A stacked memory cell using transistor isolation in which a switching element and a charge storage region are provided in an active region surrounded by transistor isolation on a semiconductor substrate, wherein the transistor side of the semiconductor substrate is trenched. And at least a part of the gate electrode of the transistor isolation is buried in the dug substrate, so that a step difference between the transistor isolation side and the switching element side is made as small as possible. , Semiconductor devices.
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