JP3013458B2 - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JP3013458B2
JP3013458B2 JP3021998A JP2199891A JP3013458B2 JP 3013458 B2 JP3013458 B2 JP 3013458B2 JP 3021998 A JP3021998 A JP 3021998A JP 2199891 A JP2199891 A JP 2199891A JP 3013458 B2 JP3013458 B2 JP 3013458B2
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charge storage
memory device
semiconductor memory
bit line
word line
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秀市 大屋
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特に1つのトランジスタと1つのスタックド型の電荷蓄
積用キャパシタからなるメモリセルを有するDRAMに
おける電荷蓄積用キャパシタの電荷蓄積電極の形状およ
び配列構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device,
In particular, the present invention relates to the shape and arrangement of charge storage electrodes of a charge storage capacitor in a DRAM having a memory cell including one transistor and one stacked type charge storage capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMは、情報を電荷蓄積用キャパシ
タ中に電荷として蓄積する。DRAMの安定動作および
記憶保持時間の観点から、電荷蓄積用キャパシタの容量
はできうる限り大きくすることが望ましい。一方、DR
AMを高集積化するために、メモリセルは小型化され
る。それに伴ない、電荷蓄積用キャパシタに許容される
平面射影面積も小さくなる。平面射影面積はメモリセル
のセルサイズよりも小さい。この矛盾を解決するため、
1つのトランジスタと1つの電荷蓄積用キャパシタを有
するDRAMにおける電荷蓄積用キャパシタの構造は、
プレーナ型からトレンチ型が採用され、さらにスタック
ド型が採用されるようになった。トレンチ型の電荷蓄積
用キャパシタでは、トレンチの深さが深くなることによ
り電荷蓄積用キャパシタの側面の面積が増大し、電荷蓄
積用キャパシタの容量が大きくなっている。一方、スタ
ックド型の電荷蓄積用キャパシタでは、スタックド型の
電荷蓄積用キャパシタの電荷蓄積電極の高さが高くなる
ことにより電荷蓄積用キャパシタの側面の面積が増大
し、電荷蓄積用キャパシタの容量が大きくなっている。
最新のスタックド型の電荷蓄積用キャパシタでは、フィ
ン構造(トレンチ型では採用することが不可能であっ
た)の電荷蓄積電極を採用することにより、さらに容量
の増大が計られている。フィン構造のような特定の構造
を無視するならば、電荷蓄積用キャパシタの容量は電荷
蓄積電極の上面および側面の表面積により決定する。
2. Description of the Related Art A DRAM stores information as charges in a charge storage capacitor. From the viewpoint of the stable operation of the DRAM and the storage time, it is desirable that the capacitance of the charge storage capacitor be as large as possible. On the other hand, DR
In order to highly integrate the AM, the memory cell is downsized. Along with this, the plane projection area allowed for the charge storage capacitor also becomes smaller. The plane projection area is smaller than the cell size of the memory cell. To resolve this contradiction,
The structure of a charge storage capacitor in a DRAM having one transistor and one charge storage capacitor is as follows:
The trench type has been adopted from the planar type, and the stacked type has been adopted. In the trench type charge storage capacitor, the area of the side surface of the charge storage capacitor is increased by increasing the depth of the trench, and the capacitance of the charge storage capacitor is increased. On the other hand, in the case of a stacked type charge storage capacitor, the height of the charge storage electrode of the stacked type charge storage capacitor increases, so that the area of the side surface of the charge storage capacitor increases, and the capacitance of the charge storage capacitor increases. Has become.
In the latest stacked type charge storage capacitor, the capacity is further increased by adopting a charge storage electrode having a fin structure (it was impossible to use the trench type). If a specific structure such as a fin structure is neglected, the capacitance of the charge storage capacitor is determined by the surface area of the top and side surfaces of the charge storage electrode.

【0003】最近のスタックド型のDRAMにおける最
も稠密な例が、アイ・イー・ディー・エム テクニカル
ダイジェスト 1988年,596〜599ページ
(IEDM Tech.Digest pp596−5
99,1988)に報告されている。この報告につい
て、図20,図21を参照して説明する。図20は略平
面図,図21は図20における折線ABでの略断面図で
ある。この報告では、トランジスタ,活性領域,ビット
線,ワード線,ビットコンタクト孔,およびノードコン
タクト孔等の寸法,形状,配列は示されているが、スタ
ックド型の電荷蓄積用キャパシタの電荷蓄積電極の寸
法,形状,配列は、明示されていない。
The densest example of a recent stacked type DRAM is described in IEDM Technical Digest, 1988, pp. 596-599 (IEDM Tech. Digest pp 596-5).
99, 1988). This report will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a schematic plan view, and FIG. 21 is a schematic sectional view taken along the line AB in FIG. In this report, the dimensions, shape, and arrangement of transistors, active regions, bit lines, word lines, bit contact holes, and node contact holes are shown, but the dimensions of the charge storage electrodes of a stacked type charge storage capacitor are shown. , Shape and arrangement are not specified.

【0004】P型シリコン基板112の表面にはビット
線105a,105b,105c,105d,ワード線
104a,104b,104c,104dが形成され、
X軸と平行な方向を有するワード線104a,104
b,104c,104d,およびX軸と直交してY軸と
平行な方向を有するビット線105a,105b,10
5c,105dはマトリックス形状を形成している。こ
のようなDRAMにおいて、1つのメモリセルが占有す
る領域は、例えばメモリセル101のようになる。この
場合のセルサイズは、ワード線のピッチ幅PW (ワード
線の線幅+ワード線の間隔)の2倍とビット線のピッチ
幅PB (ビット線の線幅+ビット線の間隔)の積2PW
・PB となる。
On the surface of a P-type silicon substrate 112, bit lines 105a, 105b, 105c, 105d and word lines 104a, 104b, 104c, 104d are formed.
Word lines 104a, 104 having a direction parallel to the X axis
b, 104c, 104d, and bit lines 105a, 105b, 10 having a direction orthogonal to the X axis and parallel to the Y axis.
5c and 105d form a matrix shape. In such a DRAM, an area occupied by one memory cell is, for example, the memory cell 101. In this case, the cell size is twice the word line pitch width P W (word line width + word line interval) and the bit line pitch width P B (bit line width + bit line interval). Product 2P W
- the P B.

【0005】P型シリコン基板112表面には活性領域
が形成されている。活性領域がある部分でのシリコン基
板112表面には薄い絶縁膜113が形成され、活性領
域のない部分のシリコン基板112表面には厚い絶縁膜
113が形成されている。また、ワード線,ビット線の
表面は、絶縁膜113により覆われている。
[0005] An active region is formed on the surface of the P-type silicon substrate 112. A thin insulating film 113 is formed on the surface of the silicon substrate 112 where the active region exists, and a thick insulating film 113 is formed on the surface of the silicon substrate 112 where the active region does not exist. The surfaces of the word lines and the bit lines are covered with an insulating film 113.

【0006】例えば活性領域109bbcは、ビット線
105aとビット線105bとワード線104cとワー
ド線104dとにより囲まれた領域と、ビット線105
bビット線105cとワード線104aとワード線10
4bとにより囲まれた領域と、およびこの間を結ぶ領域
に形成されている。活性領域109bbcには、ワード
線104bおよびワード線104cに対して自己整合的
なN+ 型の拡散領域が設けられている。活性領域109
bbcにおけるビット線105aとビット線105bと
ワード線104cとワード線104dとにより囲まれた
+ 型の拡散領域は(b,c)ビット用のノード拡散領
域107bcとなる。また、活性領域109bbcにお
けるワード線104bとワード線104cとの間のN+
型の拡散領域は(b,b)ビット並びに(b,c)ビッ
ト用のビット拡散領域106bbcとなる。また、活性
領域109bbcにおけるビット線105bビット線1
05cとワード線104aとワード線104bとにより
囲まれたN+ 型の拡散領域は(b,b)ビット用のノー
ド拡散領域107bbとなる。
For example, the active region 109bbc includes a region surrounded by a bit line 105a, a bit line 105b, a word line 104c and a word line 104d,
b bit line 105c, word line 104a, and word line 10
4b, and a region connecting between the regions. The active region 109bbc is provided with an N + type diffusion region which is self-aligned with the word line 104b and the word line 104c. Active area 109
The N + type diffusion region of bbc surrounded by the bit line 105a, the bit line 105b, the word line 104c, and the word line 104d becomes the (b, c) bit node diffusion region 107bc. Further, N + between word line 104b and word line 104c in active region 109bbc is used.
The diffusion region of the type is a bit diffusion region 106bbc for (b, b) bits and (b, c) bits. In addition, bit line 105b bit line 1 in active region 109bbc
The N + type diffusion region surrounded by the region 05c, the word line 104a, and the word line 104b becomes a node diffusion region 107bb for (b, b) bits.

【0007】ノード拡散領域107bc,ビット拡散領
域106bbc,およびワード線104cから、(b,
c)ビット用のトランジスタが構成されている。同様
に、ノード拡散領域107bb,ビット拡散領域106
bbc,およびワード線104bから、(b,b)ビッ
ト用のトランジスタが構成されている。活性領域109
dbcは、活性領域109bbcと同様に、(d,c)
ビット用,および(d,b)ビット用のトランジスタの
拡散領域となっている。
[0007] From the node diffusion region 107bc, bit diffusion region 106bbc, and word line 104c, (b,
c) A bit transistor is formed. Similarly, node diffusion region 107bb and bit diffusion region 106
The bbc and the word line 104b constitute a transistor for (b, b) bits. Active area 109
dbc is (d, c) like the active region 109 bbc.
This is a diffusion region for transistors for the bit and for the (d, b) bit.

【0008】ビット拡散領域106bbcには、ビット
線105bと接続するビットコンタクト孔108bbc
が設けられている。同様に、活性領域109dbcにお
けるビット拡散領域には、ビット線105dと接続する
ビットコンタクト孔108dbcが設けられている。ノ
ード拡散領域107bc,107bbには、(b,
c),(b,b)ビットの電荷蓄積用キャパシタの電荷
蓄積電極103bc,103bbと接続するノードコン
タクト孔102bc,102bbが設けられている。同
様に、活性領域109dbcにおけるノード拡散領域に
は、(d,b),(d,c)ビットの電荷蓄積用キャパ
シタの電荷蓄積電極103db,103dcと接続する
ノードコンタクト孔102db,102dcが設けられ
ている。電荷蓄積電極103aa,103ca,103
cd,103edもそれぞれのノードコンタクト孔を介
してそれぞれのノード拡散領域に接続している。
The bit diffusion region 106bbc has a bit contact hole 108bbc connected to the bit line 105b.
Is provided. Similarly, a bit contact hole 108dbc connected to the bit line 105d is provided in the bit diffusion region in the active region 109dbc. The node diffusion regions 107bc and 107bb have (b,
Node contact holes 102bc, 102bb connected to the charge storage electrodes 103bc, 103bb of the capacitor for storing the (c), (b, b) bit charges are provided. Similarly, in the node diffusion region of the active region 109dbc, node contact holes 102db and 102dc connected to the charge storage electrodes 103db and 103dc of the (d, b) and (d, c) bit charge storage capacitors are provided. I have. Charge storage electrodes 103aa, 103ca, 103
cd and 103ed are also connected to the respective node diffusion regions via the respective node contact holes.

【0009】なお、上述の報告には電荷蓄積電極の形状
は明記されていない。従来のDRAMからの推察によ
り、図示したような形状をなすとして、議論を進める。
これらの電荷蓄積用キャパシタの電荷蓄積電極の上面の
シリコン基板表面への射影形状は矩形をなし、長辺はビ
ット線(Y軸)と平行であり、短辺はワード線(X軸)
と平行である。
The above-mentioned report does not specify the shape of the charge storage electrode. The discussion will proceed assuming the shape shown in the figure by inference from a conventional DRAM.
The projection shape of the upper surface of the charge storage electrode of these charge storage capacitors onto the silicon substrate surface is rectangular, with the long side parallel to the bit line (Y axis) and the short side parallel to the word line (X axis).
Is parallel to

【0010】スタックド型DRAMにおける電荷蓄積用
キャパシタの容量は、電荷蓄積電極とセルプレート電極
111とこれらの間に挟まれる容量絶縁膜110とによ
り構成される。また、この電荷蓄積用キャパシタの容量
値は、容量絶縁膜110の誘電率と膜厚,および2つの
電極の対向面積とにより決定される。使用する容量絶縁
膜およびその膜厚が決まれば、このキャパシタの容量値
の増大はこれら2つの電極の対向面積をいかに大きくす
るかに依存することになる。この対向面積は電荷蓄積電
極の表面積に等しい。
The capacitance of a charge storage capacitor in a stacked DRAM is constituted by a charge storage electrode, a cell plate electrode 111, and a capacitance insulating film 110 interposed therebetween. Further, the capacitance value of the charge storage capacitor is determined by the dielectric constant and the film thickness of the capacitance insulating film 110 and the facing area of the two electrodes. Once the capacitance insulating film to be used and its film thickness are determined, the increase in the capacitance value of this capacitor depends on how large the facing area of these two electrodes is. This facing area is equal to the surface area of the charge storage electrode.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この電荷蓄積電極の表
面積AT0は、電荷蓄積電極の上面の面積At0と側面の面
積As0との和である。この上面は厳密には曲面である
が、これのシリコン基板表面への射影面積はセルサイズ
2PW ×PB より小さくなる。2つの電荷蓄積電極の間
隔としてこのDRAMを作成する際のリソグラフィー技
術における最小加工寸法Fを採用するとき、AT0の値は
最大となる。このときの上面のシリコン基板表面への射
影面積At0は、(2PW −F)×(PB −F)となる。
この場合、この上面のシリコン基板表面への射影形状
は、ビット線に平行な長辺を有する矩形となる。また、
矩形の周囲長LP0は2×(2PW +PB −2F)とな
る。電荷蓄積電極の膜厚(高さ)がdであるならば、側
面の面積As0は、2×(2PW +PB −2F)×dとな
る。なお、以降の議論を明快にするために、PW =PB
=Pとする。従って、図示したDRAMのセルサイズは
2P2 となる。このような場合、At0=(2P−F)×
(P−F),LP0=2×(3P−2F),As0=2×
(3P−2F)×dとなる。
The surface area A T0 of the charge storage electrode is the sum of the area A t0 of the upper surface of the charge storage electrode and the area A s0 of the side surface. Although the upper surface is strictly a curved surface, the projected area of the upper surface on the silicon substrate surface is smaller than the cell size 2P W × P B. When the minimum processing dimension F in the lithography technology for producing this DRAM is adopted as the distance between two charge storage electrodes, the value of A T0 becomes maximum. At this time, the projected area A t0 of the upper surface onto the silicon substrate surface is (2P W −F) × (P B −F).
In this case, the projected shape of the upper surface onto the silicon substrate surface is a rectangle having a long side parallel to the bit line. Also,
The perimeter L P0 of the rectangle is 2 × (2P W + P B -2F). If the film thickness (height) of the charge storage electrode is d, the area A s0 of the side surface is 2 × (2P W + P B −2F) × d. In order to make the following discussion clear, P W = P B
= P. Thus, cell size of the DRAM shown is the 2P 2. In such a case, At0 = (2P-F) x
(P−F), L P0 = 2 × (3P−2F), As 0 = 2 ×
(3P-2F) × d.

【0012】電荷蓄積電極の表面積AT0を増大させる従
来の手法は、Fを小さく,特にdを大きくする方法が一
般的である。さらに増大させるには、上面および側面表
面に凹凸を形成する。しかしながら、これらの電荷蓄積
電極の表面積AT0を増大させる方法は、全て製造方法に
依存している。換言すれば、従来の電荷蓄積電極の形
状,配置方法を採用するかぎり、この表面積AT0の増大
は、その時代の製造技術により制約される。別言すれ
ば、製造技術に依存せずに電荷蓄積電極の周囲長を増大
させ、電荷蓄積電極の表面積AT0を増大させることは、
できない。
In the conventional method of increasing the surface area A T0 of the charge storage electrode, generally, a method of decreasing F and particularly increasing d is common. In order to further increase the thickness, irregularities are formed on the upper and side surfaces. However, the methods for increasing the surface area A TO of these charge storage electrodes all depend on the manufacturing method. In other words, as long as the conventional shape and arrangement method of the charge storage electrode is adopted, the increase in the surface area A T0 is restricted by the manufacturing technology of the era. In other words, increasing the perimeter of the charge storage electrode and increasing the surface area A T0 of the charge storage electrode without depending on the manufacturing technology,
Can not.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
の第1の態様は、シリコン基板表面に形成された1つの
トランジスタと1つの電荷蓄積用キャパシタからなり、
シリコン基板の表面にX軸と平行な方向を有するワード
線,およびX軸と直交してY軸と平行な方向を有するビ
ット線を有するDRAMにおいて、最小加工寸法の1/
2より厚い膜厚(高さ)を持つ電荷蓄積用キャパシタの
電荷蓄積電極を有し、シリコン基板表面へ射影した形状
が矩形をなし、X軸,およびY軸と平行でない矩形の長
辺を持つ電荷蓄積電極を有している。
A first aspect of the semiconductor memory device of the present invention comprises one transistor and one charge storage capacitor formed on the surface of a silicon substrate.
In a DRAM having a word line having a direction parallel to the X axis and a bit line having a direction perpendicular to the X axis and parallel to the Y axis on the surface of the silicon substrate, 1/1 / the minimum processing size
It has a charge storage electrode of a charge storage capacitor having a thickness (height) greater than 2 and has a rectangular shape projected onto the surface of the silicon substrate and has a long side not parallel to the X-axis and the Y-axis. It has a charge storage electrode.

【0014】電荷蓄積電極のシリコン基板への射影形状
の長辺は、好ましくは、第i番目のビット線,第i+1
番目のビット線,第j番目のワード線,および第j+2
番目のワード線により構成される矩形の対角線の一方,
もしくは他方に平行である。
The long side of the shape of the charge storage electrode projected onto the silicon substrate is preferably the i-th bit line, the i + 1-th bit line.
Bit line, j-th word line, and j + 2
One of the diagonals of the rectangle formed by the word line
Or it is parallel to the other.

【0015】あるいは、電荷蓄積電極のシリコン基板へ
の射影形状の長辺は、好ましくは、第i番目のビット
線,第i+1番目のビット線,第j番目のワード線,お
よび第j+4番目のワード線により構成される矩形の対
角線の一方,もしくは他方に平行である。
Alternatively, the long side of the shape of the charge storage electrode projected onto the silicon substrate is preferably the i-th bit line, the (i + 1) -th bit line, the j-th word line, and the (j + 4) -th word. It is parallel to one or the other of the diagonal lines of the rectangle formed by the lines.

【0016】あるいは、電荷蓄積電極のシリコン基板へ
の射影形状の長辺は、好ましくは、第i番目のビット
線,第i+2番目のビット線,第j番目のワード線,お
よび第j+2番目のワード線により構成される矩形の対
角線の一方,もしくは他方に平行である。
Alternatively, the long side of the shape of the charge storage electrode projected onto the silicon substrate is preferably the i-th bit line, the (i + 2) -th bit line, the j-th word line, and the (j + 2) -th word. It is parallel to one or the other of the diagonal lines of the rectangle formed by the lines.

【0017】あるいは、電荷蓄積電極のシリコン基板へ
の射影形状の長辺は、好ましくは、第i番目のビット
線,第i+3番目のビット線,第j番目のワード線,お
よび第j+2番目のワード線により構成される矩形の対
角線の一方,もしくは他方に平行である。
Alternatively, the long side of the shape of the charge storage electrode projected onto the silicon substrate is preferably the i-th bit line, the (i + 3) -th bit line, the j-th word line, and the (j + 2) -th word. It is parallel to one or the other of the diagonal lines of the rectangle formed by the lines.

【0018】あるいは、電荷蓄積電極のシリコン基板へ
の射影形状の長辺は、好ましくは、第i番目のビット
線,第i+3番目のビット線,第j番目のワード線,お
よび第j+4番目のワード線により構成される矩形の対
角線の一方,もしくは他方に平行である。
Alternatively, the long side of the shape of the charge storage electrode projected onto the silicon substrate is preferably the i-th bit line, the (i + 3) -th bit line, the j-th word line, and the (j + 4) -th word. It is parallel to one or the other of the diagonal lines of the rectangle formed by the lines.

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【実施例】実施例の説明に先だって、図1〜図3を参照
して、本発明の半導体記憶装置の第1の態様の構成を説
明する。議論に先だって、第2の仮説を設ける。上面は
シリコン基板表面に対してほぼ平行な面からなるとす
る。従来の上面が曲面から構成されていても、本発明に
おける上面も従来と同様の曲面から構成することができ
る。また近年のDRAMのメモリセルでは、表面積AT0
は上面の面積At0より側面の面積As0に大きく依存して
いる。これらのことから、この仮説を設けた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Prior to the description of the embodiments, the configuration of the first embodiment of the semiconductor memory device of the present invention will be described with reference to FIGS. Prior to the discussion, a second hypothesis is established. The upper surface is assumed to be substantially parallel to the surface of the silicon substrate. Even if the conventional upper surface is constituted by a curved surface, the upper surface in the present invention can be constituted by the same curved surface as the conventional one. In recent DRAM memory cells, the surface area A T0
Depends more on the side surface area As0 than on the upper surface area At0 . From these, this hypothesis was established.

【0021】ワード線がX軸に平行,ビット線がY軸に
平行で、ワード線,およびビット線のピッチ幅がPであ
ることから、図1に示すように、ノードコンタクト孔は
Pを単位とする格子点(m,2n)を形成する。矩形を
なす電荷蓄積電極の長辺が、格子点(0,0)から格子
点(m,2n)への方向に平行に配置されている場合を
考える。ただし、m,nは互いに素な整数である。この
場合の電荷蓄積電極の長辺,短辺のピッチ幅をL,Sと
する。このとき、 L=〔(mP)2 +(2nP)2 1/2 …(1) となり、1セルのサイズが2P2 であることから、 S=2P2 /L…(2) となる。電荷蓄積電極の幅(短辺の長さ),電荷蓄積電
極間の間隔は、両者とも最小加工寸法(最小加工寸法)
Fより小さくできないことから、 F≦S/2=P2 /〔(mP)2 +(2nP)2 1/2 …(3) となる。一方、電荷蓄積電極の周囲長LP は、 LP =2(L+S−2F) =2{P〔(m2 +4n2 +2)/(m2 +4n2 1/2 〕−2F}…(4) となる。格子点(0,0)から格子点(m,2n)への
方向に平行に配置された電荷蓄積電極の表面積をA
T (m,2n)とすると、従来の電荷蓄積電極の表面積
T0は、 AT0=AT (0,2)=At0+As0 =(P−F)(S−F)+2(3P−2F)d…(5) となる。一方、AT (m,2n)は、 AT (m,2n)=(L−F)(S−F)+2(L+S−2F)d…(6) となる。 AT0=AT (0,2)<AT (m,2n)…(7) であれば、本発明は有効である。 式(5),(6)を式(7)に代入し、dについて整頓
することにより、 d≧F/2…(8) が得られる。
Word lines parallel to the X axis, bit lines parallel to the Y axis
Parallel, the pitch width of the word lines and bit lines is P
Therefore, as shown in FIG. 1, the node contact hole is
A lattice point (m, 2n) is formed with P as a unit. The rectangle
The long side of the charge storage electrode to be formed is a grid from the grid point (0,0).
The case where they are arranged parallel to the direction to the point (m, 2n)
Think. Here, m and n are relatively prime integers. this
In this case, the pitch widths of the long side and the short side of the charge storage electrode are represented by L and S.
I do. At this time, L = [(mP)Two+ (2nP)Two]1/2... (1) and the size of one cell is 2PTwoS = 2PTwo/ L (2) Width of charge storage electrode (length of short side), charge storage
The minimum gap between both poles is the minimum processing dimension (minimum processing dimension)
Since F cannot be smaller than F, F ≦ S / 2 = PTwo/ [(MP)Two+ (2nP)Two]1/2... (3) On the other hand, the circumference L of the charge storage electrodePIs LP= 2 (L + S-2F) = 2 {P [(mTwo+ 4nTwo+2) / (mTwo+ 4nTwo)1/2] −2F} (4) From grid point (0,0) to grid point (m, 2n)
The surface area of the charge storage electrode arranged in parallel to the
TAssuming that (m, 2n), the surface area of the conventional charge storage electrode
AT0Is AT0= AT(0,2) = At0+ As0  = (P−F) (S−F) +2 (3P−2F) d (5) On the other hand, AT(M, 2n) is AT(M, 2n) = (LF) (SF) +2 (L + S-2F) d (6) AT0= AT(0,2) <ATIf (m, 2n) (7), the present invention is effective. Substituting Equations (5) and (6) into Equation (7) and arranging d
By doing so, d ≧ F / 2 (8) is obtained.

【0022】ここで、例えばP=1.0μm,F=0.
2μmである場合、式(3)を満たす格子点は、(1,
2),(1,4),(2,2),(3,2),(3,
4)の5点と従来の(0,2)である。図2は、電荷蓄
積電極の膜厚dを変数とし、格子点(1,4),格子点
(3,2)で規定される方向を有する矩形からなる電荷
蓄積電極と従来のものとの表面積AT (m,2n)を比
較して示したグラフである。
Here, for example, P = 1.0 μm, F = 0.
In the case of 2 μm, the lattice points satisfying the expression (3) are (1,
2), (1,4), (2,2), (3,2), (3,
4) and the conventional (0, 2). FIG. 2 shows the surface area of a conventional charge storage electrode having a rectangular shape having a direction defined by lattice points (1, 4) and (3, 2) with the thickness d of the charge storage electrode as a variable. It is a graph which compared and showed AT (m, 2n).

【0023】次に、いくつかの格子点について、FのP
に対する許容範囲と、FとLP との関係を示す。 (m,2n)=(1,2)の場合には、 F≦P/51/2 ,LP =2〔(7P/51/2)−2F〕
となる。 (m,2n)=(2,2)の場合には、 F≦P/81/2 ,LP =2〔(10P/81/2 )−2
F〕となる。 (m,2n)=(3,2)の場合には、 F≦P/131/2 ,LP =2〔(15P/131/2 )−
2F〕となる。 (m,2n)=(1,4)の場合には、 F≦P/171/2 ,LP =2〔(19P/171/2 )−
2F〕となる。 (m,2n)=(3,2)の場合には、 F≦P/5,LP =2〔(27P/5)−2F〕とな
る。 (m,2n)=(1,6)の場合には、 F≦P/371/2 ,LP =2〔(39P/371/2 )−
2F〕となる。 (m,2n)=(2,6)の場合には、 F≦P/401/2 ,LP =2〔(42P/401/2 )−
2F〕となる。 これらの結果をまとめて表示したのが図3のグラフであ
る。同図において、実線で示した範囲が、本発明の第1
の態様の有効な範囲である。
Next, for some lattice points, the P of F
And the relationship between F and L P. When (m, 2n) = (1, 2), F ≦ P / 5 1/2 , L P = 2 [(7P / 5 1/2 ) −2F]
Becomes When (m, 2n) = (2, 2), F ≦ P / 8 1/2 , L P = 2 [(10P / 8 1/2 ) −2
F]. When (m, 2n) = (3, 2), F ≦ P / 13 1/2 , L P = 2 [(15P / 13 1/2 ) −
2F]. When (m, 2n) = (1, 4), F ≦ P / 17 1/2 , L P = 2 [(19P / 17 1/2 ) −
2F]. In the case of (m, 2n) = (3, 2), F ≦ P / 5, L P = 2 [(27P / 5) −2F]. When (m, 2n) = (1, 6), F ≦ P / 37 1/2 , L P = 2 [(39P / 37 1/2 ) −
2F]. When (m, 2n) = (2, 6), F ≦ P / 40 1/2 , L P = 2 [(42P / 40 1/2 ) −
2F]. FIG. 3 is a graph showing these results collectively. In the figure, the range shown by the solid line is the first range of the present invention.
Is an effective range of the embodiment.

【0024】なお、PとFとの関係は独立ではない。F
が小さくなれば、素子の高密度化の要請からPもそれに
リンクして小さくなる。すなわち、より小さなセルサイ
ズがが実現できることになる。経験上、FはPの1/5
から1/4程度で推移してきている。このことから、格
子点(1,6),(2,6)に関しては、実現に疑問が
残る。
The relationship between P and F is not independent. F
Is smaller, P is also linked to it and becomes smaller due to the demand for high-density elements. That is, a smaller cell size can be realized. Experience shows that F is 1/5 of P
Has been changing to about 1/4. This leaves a question about the realization of the lattice points (1, 6) and (2, 6).

【0025】以上の結果をまとめると、次のようにな
る。本発明の半導体記憶装置の第1の態様による電荷蓄
積電極のシリコン基板表面への射影形状のなす矩形の長
辺は、従来の電荷蓄積電極のシリコン基板表面への射影
形状のなす矩形の長辺に比べて、長くなる。さらに、電
荷蓄積用キャパシタの電荷蓄積電極の膜厚が最小加工寸
法の1/2より厚いならば、本発明の半導体記憶装置の
第1の態様による電荷蓄積電極の側面の面積の増加は、
この上面の面積の減少より上まわる。このため、本発明
の半導体記憶装置の第1の態様による電荷蓄積電極の表
面積は、従来の電荷蓄積電極の表面積より増大する。こ
の結果、製造方法の面での新たな付加をせずに、従来よ
り大きな容量値を有する電荷蓄積用キャパシタが得られ
る。
The above results are summarized as follows. The long side of the rectangle formed by projecting the charge storage electrode onto the silicon substrate surface according to the first aspect of the semiconductor memory device of the present invention is the long side of the rectangle formed by projecting the conventional charge storage electrode onto the silicon substrate surface. It is longer than. Further, if the thickness of the charge storage electrode of the charge storage capacitor is larger than 1 / of the minimum processing dimension, the increase in the area of the side surface of the charge storage electrode according to the first embodiment of the semiconductor memory device of the present invention is as follows.
More than this reduction in the area of the upper surface. For this reason, the surface area of the charge storage electrode according to the first aspect of the semiconductor memory device of the present invention is larger than the surface area of the conventional charge storage electrode. As a result, a charge storage capacitor having a larger capacitance value than before can be obtained without newly adding a manufacturing method.

【0026】次に、本発明の第1の実施例について図4
〜図13を用いて説明する。図4,図5は本実施例を説
明するための略平面図である。図6〜図10は本実施例
に係わるDRAMの製造方法を説明するための工程順の
略断面図であり、図4,図5における折線ABでの略断
面図である。また、図11〜図13は本実施例に係わる
半導体記憶装置の別の製造方法を説明するための工程順
の略断面図であり、図4,図5における折線ABでの略
断面図である。本実施例における電荷蓄積電極は矩形を
なしている。その長辺は、図1〜図3において説明した
格子点(0,0)と格子点(1,4)とを結ぶ線に、平
行に配列されている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. 4 and 5 are schematic plan views for explaining the present embodiment. 6 to 10 are schematic sectional views in the order of steps for explaining the method of manufacturing the DRAM according to the present embodiment, and are schematic sectional views taken along the broken line AB in FIGS. FIGS. 11 to 13 are schematic cross-sectional views in the order of steps for explaining another method of manufacturing the semiconductor memory device according to the present embodiment, and are schematic cross-sectional views along the broken line AB in FIGS. . The charge storage electrode in this embodiment has a rectangular shape. The long sides are arranged in parallel to the line connecting the lattice point (0, 0) and the lattice point (1, 4) described in FIGS.

【0027】まず、図4,図5を用いて、本実施例のD
RAMの構成を説明する。図4は、ワード線204,ビ
ット線205,活性領域209,ノードコンタクト孔2
02,およびビットコンタクト孔208の間の位置関係
を示す。また、図5は、ワード線204,ビット線20
5,ノードコンタクト孔202,および電荷蓄積電極2
03の間の位置関係を示す。
First, referring to FIG. 4 and FIG.
The configuration of the RAM will be described. FIG. 4 shows a word line 204, a bit line 205, an active region 209, a node contact hole 2
2 shows a positional relationship between the bit contact hole 02 and the bit contact hole 208. FIG. 5 shows the word line 204 and the bit line 20.
5, the node contact hole 202 and the charge storage electrode 2
3 shows the positional relationship between the two.

【0028】P型シリコン基板の表面にはビット線20
5a,205b,205c,205d,ワード線204
a,204b,204c,204d,204e,204
fが形成され、X軸と平行な方向を有するワード線20
4a,204b,204c,204d,204e,20
4f,およびX軸と直交してY軸と平行な方向を有する
ビット線205a,205b,205c,205dはマ
トリックス形状を形成している。このようなDRAMに
おいて、1つのメモリセルが占有する領域は、例えばメ
モリセル201のようになる。この場合のセルサイズ
は、ワード線のピッチ幅P(ワード線の線幅+ワード線
の間隔)の2倍とビット線のピッチ幅P(ビット線の線
幅+ビット線の間隔)の積2P2 となる。
The bit line 20 is formed on the surface of the P-type silicon substrate.
5a, 205b, 205c, 205d, word line 204
a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204
f is formed, and the word line 20 has a direction parallel to the X axis.
4a, 204b, 204c, 204d, 204e, 20
4f and bit lines 205a, 205b, 205c, 205d having a direction orthogonal to the X axis and parallel to the Y axis form a matrix. In such a DRAM, the area occupied by one memory cell is, for example, the memory cell 201. In this case, the cell size is a product 2P of twice the word line pitch width P (word line width + word line interval) and the bit line pitch width P (bit line width + bit line interval). It becomes 2 .

【0029】P型シリコン基板表面には活性領域209
aab,209aef,209bcd,209bgh,
209cab,209cef,209dcd,209d
gh等が形成されている。例えば、活性領域209bc
dは、ワード線204d,204e並びにビット線20
5a,205bにより囲まれた領域、ワード線204
b,204c並びにビット線205b,205cにより
囲まれた領域、およびこの2つの領域を結ぶ領域に形成
されている。
An active region 209 is formed on the surface of the P-type silicon substrate.
aab, 209aef, 209bcd, 209bgh,
209cab, 209cef, 209dcd, 209d
gh etc. are formed. For example, the active region 209bc
d is the word lines 204d and 204e and the bit line 20
5a, 205b, word line 204
b, 204c and a region surrounded by the bit lines 205b, 205c, and a region connecting these two regions.

【0030】活性領域209におけるワード線204直
下以外の領域にはN+ 型の拡散領域が形成されている。
例えば、活性領域209bcdにおける隣接する2本の
ワード線204d,204eの間の領域,および隣接す
る2本のワード線204b,204cの間の領域に形成
されたN+ 型の拡散領域はそれぞれノード拡散領域とな
る。また、活性領域209bcdにおけるビット線20
5b直下に形成されたN+ 型の拡散領域はビット拡散領
域となる。このビット拡散領域,これらのノード拡散領
域,およびワード線204c,204dにより、(b,
c)ビット,(b,d)ビット用のトランジスタが構成
される。
An N + type diffusion region is formed in a region other than immediately below the word line 204 in the active region 209.
For example, the N + type diffusion regions formed in the region between two adjacent word lines 204 d and 204 e in the active region 209 bcd and in the region between two adjacent word lines 204 b and 204 c are each a node diffusion region. Area. The bit line 20 in the active region 209bcd
The N + type diffusion region formed just below 5b becomes a bit diffusion region. By this bit diffusion region, these node diffusion regions, and word lines 204c and 204d, (b,
Transistors for c) bits and (b, d) bits are configured.

【0031】活性領域209とビット線205との交差
するビット拡散領域表面には、これのビット線205と
を接続するためのビットコンタクト孔208が設けられ
ている。例えば、ビット線205cと活性領域209c
ab,209cefとの交差するビット拡散領域表面に
は、ビットコンタクト孔208cab,208cefが
設けられている。同様に、活性領域209aab,20
9aef,209dcd等には、ビットコンタクト孔2
08aab,208aef,208dcd等が設けられ
ている。
On the surface of the bit diffusion region where the active region 209 and the bit line 205 intersect, a bit contact hole 208 for connecting the bit line 205 is provided. For example, the bit line 205c and the active region 209c
Bit contact holes 208cab and 208cef are provided on the surface of the bit diffusion region that intersects ab and 209cef. Similarly, active regions 209aab, 20
9aef, 209dcd, etc.
08aab, 208aef, 208dcd, etc. are provided.

【0032】活性領域209におけるノード拡散領域表
面には、これと電荷蓄積電極203とを接続するための
ノードコンタクト孔202が設けられている。例えば、
活性領域209bcdにおけるワード線204d,20
4eに挟まれたノード拡散領域表面にはノードコンタク
ト孔202bdが設けられ、活性領域209bcdにお
けるワード線204b,204cに挟まれたノード拡散
領域表面にはノードコンタクト孔202bcが設けられ
ている。同様に、活性領域209aabにはノードコン
タクト孔202ab等が設けられ、活性領域209ca
bにはノードコンタクト孔202cb等が設けられ、活
性領域209dcdにはノードコンタクト孔202d
c,202ddが設けられ、活性領域209cefには
ノードコンタクト孔202ce,202cfが設けら
れ、活性領域209aefにはノードコンタクト孔20
2af等が設けられ、活性領域209bghにはノード
コンタクト孔202bg等が設けられ、活性領域209
dgfにはノードコンタクト孔202dg等が設けられ
ている。
A node contact hole 202 for connecting the active region 209 to the charge storage electrode 203 is formed on the surface of the node diffusion region. For example,
Word lines 204d, 20 in active region 209bcd
A node contact hole 202bd is provided on the surface of the node diffusion region sandwiched by 4e, and a node contact hole 202bc is provided on the surface of the node diffusion region between the word lines 204b and 204c in the active region 209bcd. Similarly, a node contact hole 202ab and the like are provided in the active region 209aab, and the active region 209caab is provided.
b is provided with a node contact hole 202cb and the like, and the active region 209dcd is provided with a node contact hole 202cb.
c, 202dd are provided, the active region 209cef is provided with node contact holes 202ce, 202cf, and the active region 209aef is provided with the node contact hole 20ce.
2af and the like are provided, and a node contact hole 202bg and the like are provided in the active region 209bgh.
The dgf is provided with a node contact hole 202dg and the like.

【0033】例えば、活性領域209cefのノード拡
散領域に設けられたノードコンタクト孔202ceを介
して、このノード拡散領域と接続される電荷蓄積電極2
03ceは、(c,e)ビット用の電荷蓄積電極とな
る。同様に、ノードコンタクト孔202ab,202b
c,202ee,202bg,202cf等を介してそ
れぞれのノード拡散領域と接続する電荷蓄積電極203
ab,203bc,203ee,203bg,203c
f等が、設けられている。
For example, the charge storage electrode 2 connected to the node diffusion region via a node contact hole 202ce provided in the node diffusion region of the active region 209cef.
03ce is a charge storage electrode for the (c, e) bit. Similarly, node contact holes 202ab, 202b
c, 202ee, 202bg, charge storage electrode 203 connected to each node diffusion region through 202cf, etc.
ab, 203bc, 203ee, 203bg, 203c
f etc. are provided.

【0034】本実施例におい、P=1.0μm,F=P
/5=0.2μm,d=0.5μmの条件のもとでDR
AMを形成するならば、電荷蓄積電極203の長辺の長
さは3.8μm,短辺の長さは0.275μmとなる。
これにより、本実施例の電荷蓄積電極203の上面の面
積At1は、 At1=3.8μm×0.275μm=1.045μm2 となる。これの側面の面積As1は、 As1=2×(3.8μm+0.275μm)×0.5μ
2 =4.075μm2となる。従って、これの表面積
T1は、 AT1=At1+As1=5.12μm2 となる。一方、図20,図21に示したDRAMも同様
の条件で形成するならば、それの長辺,短辺の長さは
1.8μm,0.8μmとなる。この場合の電荷蓄積電
極103(図20参照)の上面の面積At0,および側面
の面積As0は、 At0=1.8μm×0.8μm=1.44μm2 , As0=2×(1.8μm+0.8μm)×0.5μm2
=2.6μm2 となる。これより、電荷蓄積電極103の表面積A
T0は、 AT0=At0+As0=4.04μm2 となる。これより、本実施例では、従来より約25%表
面積の広い電荷蓄積電極203が得られる。
In this embodiment, P = 1.0 μm, F = P
/5=0.2 μm, d = 0.5 μm
If AM is formed, the length of the long side of the charge storage electrode 203
The length is 3.8 μm and the length of the short side is 0.275 μm.
Thereby, the surface of the upper surface of the charge storage electrode 203 of the present embodiment
Product At1Is At1= 3.8 µm x 0.275 µm = 1.045 µmTwo  Becomes Area A of the side of thiss1Is As1= 2 × (3.8 μm + 0.275 μm) × 0.5 μ
mTwo= 4.075 μmTwoBecomes Therefore, its surface area
AT1Is AT1= At1+ As1= 5.12 μmTwo  Becomes On the other hand, the DRAM shown in FIGS.
If it is formed under the condition, the length of the long side and the short side is
1.8 μm and 0.8 μm. In this case, the charge storage
Area A of top surface of pole 103 (see FIG. 20)t0, And sides
Area A ofs0Is At0= 1.8 μm × 0.8 μm = 1.44 μmTwo, As0= 2 × (1.8 μm + 0.8 μm) × 0.5 μmTwo
= 2.6 μmTwo  Becomes Thus, the surface area A of the charge storage electrode 103
T0Is AT0= At0+ As0= 4.04 μmTwo Becomes Thus, in the present embodiment, about 25% of the
The charge storage electrode 203 having a large area can be obtained.

【0035】次に、図6〜図10を参照して、本実施例
に係わる第1のDRAMの製造方法を説明する。図6〜
図10は、図4,図5における折線ABでの工程順の略
断面図である。なお、本実施例の製造方法の説明におい
て、ゲート絶縁膜,フィールド酸化膜,層間絶縁膜等は
重要な構成要素でない故、これらは一括して絶縁膜21
3と表現する。
Next, a method of manufacturing the first DRAM according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view in the order of processes along the broken line AB in FIGS. 4 and 5. In the description of the manufacturing method according to the present embodiment, the gate insulating film, the field oxide film, the interlayer insulating film, and the like are not important constituent elements.
Expressed as 3.

【0036】まず、図6に示すように、P型シリコン基
板212表面に活性領域209cef(図4参照),絶
縁膜213を形成する。活性領域が形成されている部分
での絶縁膜213は薄く、活性領域が形成されていない
部分での絶縁膜213は厚い。次に、例えばN+ 型の多
結晶シリコン膜からなる幅0.8μmのワード線204
d,204e,204fを形成する。続いて、N型の不
純物のイオン注入により、ワード線204d,204e
等に自己整合的な3つのN+ 型の拡散領域が、活性領域
209cefに形成される。ワード線204e,204
fに挟まれた中央のN+ 型の拡散領域はビット拡散領域
206cefとなり、両端の2つのN+型の拡散領域は
ノード拡散領域207ce,207cfとなる。ワード
線204e,ビット拡散領域206cef,およびノー
ド拡散領域207ceにより、(c,e)ビット用のト
ランジスタが構成される。同様に、ワード線204f,
ビット拡散領域206cef,およびノード拡散領域2
07cfにより、(c,f)ビット用のトランジスタが
構成される。
First, as shown in FIG. 6, an active region 209cef (see FIG. 4) and an insulating film 213 are formed on the surface of the P-type silicon substrate 212. The insulating film 213 where the active region is formed is thin, and the insulating film 213 where the active region is not formed is thick. Next, a word line 204 having a width of 0.8 μm and made of, for example, an N + type polycrystalline silicon film is used.
d, 204e and 204f are formed. Subsequently, word lines 204d and 204e are implanted by ion implantation of N-type impurities.
For example, three N + -type diffusion regions that are self-aligned are formed in the active region 209cef. Word lines 204e, 204
The central N + -type diffusion region sandwiched by f becomes a bit diffusion region 206cef, and the two N + -type diffusion regions at both ends become node diffusion regions 207ce and 207cf. The word line 204e, the bit diffusion region 206cef, and the node diffusion region 207ce form a transistor for (c, e) bits. Similarly, word lines 204f,
Bit diffusion area 206cef and node diffusion area 2
07cf forms a transistor for the (c, f) bit.

【0037】次に、図7に示すように、ワード線204
d,204e,204f等が絶縁膜213で覆われた
後、ビット拡散領域206cef表面の絶縁膜213が
エッチング除去されて、ビットコンタクト孔208ce
fが設けられる。次に、タングステンシリサイド膜から
なる幅1μm程度のビット線205c等が設けられる。
ビット線205cは、ビットコンタクト孔208cef
を介して、ビット拡散領域206cefに接続される。
Next, as shown in FIG.
After d, 204e, 204f and the like are covered with the insulating film 213, the insulating film 213 on the surface of the bit diffusion region 206cef is removed by etching, and the bit contact hole 208ce is formed.
f is provided. Next, a bit line 205c having a width of about 1 μm made of a tungsten silicide film is provided.
The bit line 205c is connected to the bit contact hole 208cef.
Is connected to the bit diffusion region 206cef.

【0038】次に、図8に示すように、ビット線205
c等が絶縁膜213で覆われた後、ノード拡散領域20
7ce,207cf表面の絶縁膜213がエッチング除
去されて、ノードコンタクト孔202ce,202cf
が設けられる。
Next, as shown in FIG.
After c and the like are covered with the insulating film 213, the node diffusion region 20
The insulating films 213 on the surfaces of the 7ce and 207cf are removed by etching, and the node contact holes 202ce and 202cf are removed.
Is provided.

【0039】次に、図9に示すように、全面に膜厚0.
5μmの多結晶シリコン膜が堆積され、燐のイオン注入
が行なわれ、これがパターニングされ、電荷蓄積電極2
03ce,203cf等が形成される。これら電荷蓄積
電極203ce,203cfは、(c,e)ビット,
(c,f)ビット用の電荷蓄積電極となる。
Next, as shown in FIG.
A 5 μm polycrystalline silicon film is deposited, phosphorus ions are implanted, and this is patterned to form a charge storage electrode 2.
03ce, 203cf, etc. are formed. These charge storage electrodes 203ce and 203cf are (c, e) bits,
It becomes a charge storage electrode for (c, f) bits.

【0040】次に、図10に示すように、容量絶縁膜2
10が形成された後、セルプレート電極211が形成さ
れる。電荷蓄積電極203ce,容量絶縁膜210,お
よびセルプレート電極211により、(c,e)ビット
用のスタックド型キャパシタが構成される。同様に、電
荷蓄積電極203cf,容量絶縁膜210,およびセル
プレート電極211により、(f,e)ビット用のスタ
ックド型キャパシタが構成される。これにより、本実施
例のDRAMの基本構造の製造が完了する。以降の工程
は、通常のDRAMの製造方法と同じである。
Next, as shown in FIG.
After the formation of 10, the cell plate electrode 211 is formed. The charge storage electrode 203ce, the capacitor insulating film 210, and the cell plate electrode 211 constitute a stacked capacitor for (c, e) bits. Similarly, the charge storage electrode 203cf, the capacitor insulating film 210, and the cell plate electrode 211 constitute a stacked capacitor for (f, e) bits. Thus, the manufacture of the basic structure of the DRAM of this embodiment is completed. Subsequent steps are the same as those of a normal DRAM manufacturing method.

【0041】次に、図11〜図13を参照して、本実施
例に係わるDRAMの別の第2の製造方法を説明する。
図11〜図13は、図4,図5における折線ABでの工
程順の略断面図である。この製造方法は、前述の第1の
製造方法における図7に示した工程までは、前述の第1
の製造方法と同じである。
Next, another second method of manufacturing the DRAM according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
11 to 13 are schematic cross-sectional views in the order of the processes along the broken line AB in FIGS. 4 and 5. This manufacturing method is similar to the first manufacturing method described above until the step shown in FIG.
Is the same as the manufacturing method.

【0042】P型シリコン基板212表面に、活性領
域,絶縁膜213が形成された後、ワード線204,ビ
ット拡散領域206,ノード拡散領域207が形成され
る。ビット拡散領域206表面の絶縁膜213にビット
コンタクト孔208が設けられ、これを介してビット拡
散領域206と接続するビット線205が形成される。
その後、図11に示すように、約1.5μmのBPSG
膜が全面に堆積された後、850℃の窒素雰囲気中で熱
処理が行なわれ、リフローされたBPSG膜214が形
成される。
After an active region and an insulating film 213 are formed on the surface of the P-type silicon substrate 212, a word line 204, a bit diffusion region 206, and a node diffusion region 207 are formed. A bit contact hole 208 is provided in the insulating film 213 on the surface of the bit diffusion region 206, and a bit line 205 connected to the bit diffusion region 206 is formed through this.
Thereafter, as shown in FIG.
After the film is deposited on the entire surface, a heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere at 850 ° C. to form a reflowed BPSG film 214.

【0043】次に、図12に示すように、ノード拡散領
域207表面のBPSG膜214,絶縁膜213が順次
エッチング除去され、ノードコンタクト孔202が形成
される。次に、全面に膜厚0.1μm程度のシリコン酸
化膜が堆積される。続いて、異方性エッチングによるエ
ッチバックが行なわれ、ノードコンタクト孔202の側
壁に、シリコン酸化膜からなるスペーサ215が形成さ
れる。
Next, as shown in FIG. 12, the BPSG film 214 and the insulating film 213 on the surface of the node diffusion region 207 are sequentially etched away to form a node contact hole 202. Next, a silicon oxide film having a thickness of about 0.1 μm is deposited on the entire surface. Subsequently, etch back by anisotropic etching is performed to form a spacer 215 made of a silicon oxide film on the side wall of the node contact hole 202.

【0044】次に、図13に示すように、膜厚0.5μ
mの多結晶シリコン膜が全面に堆積される。これに燐が
イオン注入された後、通常のリソグラフィー技術,エッ
チング技術により、電荷蓄積電極203が形成される。
以降の工程は第1の製造方法と同じである。
Next, as shown in FIG.
m of polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface. After phosphorus is ion-implanted into this, a charge storage electrode 203 is formed by a usual lithography technique and etching technique.
Subsequent steps are the same as in the first manufacturing method.

【0045】前述の第1の製造方法に比べて、この第2
の製造方法の利点は、次の点にある。電荷蓄積電極の下
地が完全に平坦化されているため、これのパターニング
が容易である。第1の製造方法では、特にビット線の形
成する凹凸な表面を斜交するかたちで電荷蓄積電極のパ
ターニングが行なわれるため、リソグラフィーにおいて
は多重反射の影響が無視できない。
The second manufacturing method is different from the first manufacturing method described above.
The advantages of the manufacturing method of the present invention are as follows. Since the underlayer of the charge storage electrode is completely flattened, the patterning thereof is easy. In the first manufacturing method, in particular, the patterning of the charge storage electrode is performed obliquely on the uneven surface formed by the bit line, so that the influence of multiple reflection cannot be ignored in lithography.

【0046】次に、図14,図15を参照して、本発明
の第2の実施例の説明を行なう。本実施例と第1の実施
例の違いは、活性領域の形状にある。本実施例における
電荷蓄積電極は矩形をなしている。その長辺は、図1〜
図3において説明した表現方法を用いれならば、格子点
(0,0)と格子点(−1,4)とを結ぶ線に、平行に
配列されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The difference between this embodiment and the first embodiment lies in the shape of the active region. The charge storage electrode in this embodiment has a rectangular shape. Its long side is
If the expression method described with reference to FIG. 3 is used, they are arranged in parallel to a line connecting the grid point (0, 0) and the grid point (-1, 4).

【0047】図14は、ワード線304,ビット線30
5,活性領域309,ノードコンタクト孔302,およ
びビットコンタクト孔308の間の位置関係を示す。ま
た、図15は、ワード線304,ビット線305,ノー
ドコンタクト孔302,および電荷蓄積電極303の間
の位置関係を示す。
FIG. 14 shows word lines 304 and bit lines 30.
5, a positional relationship among the active region 309, the node contact hole 302, and the bit contact hole 308 is shown. FIG. 15 shows a positional relationship among the word line 304, the bit line 305, the node contact hole 302, and the charge storage electrode 303.

【0048】P型シリコン基板の表面にはビット線30
5a,305b,305c,305d,ワード線304
a,304b,304c,304d,304e,304
fが形成され、X軸と平行な方向を有するワード線30
4a,304b,304c,304d,304e,30
4f,およびX軸と直交してY軸と平行な方向を有する
ビット線305a,305b,305c,305dはマ
トリックス形状を形成している。このようなDRAMに
おいて、1つのメモリセルが占有する領域は、例えばメ
モリセル301のようになる。この場合のセルサイズ
は、ワード線のピッチ幅P=1.0μm(ワード線の線
幅+ワード線の間隔)の2倍とビット線のピッチ幅P=
1.0μm(ビット線の線幅+ビット線の間隔)の積
2.0μm2となる。
The bit line 30 is formed on the surface of the P-type silicon substrate.
5a, 305b, 305c, 305d, word line 304
a, 304b, 304c, 304d, 304e, 304
f formed and having a direction parallel to the X-axis.
4a, 304b, 304c, 304d, 304e, 30
4f and bit lines 305a, 305b, 305c, 305d having a direction orthogonal to the X axis and parallel to the Y axis form a matrix. In such a DRAM, an area occupied by one memory cell is, for example, a memory cell 301. In this case, the cell size is twice the word line pitch width P = 1.0 μm (word line width + word line interval) and the bit line pitch width P = 2 μm.
The product of 1.0 μm (bit line width + bit line interval) is 2.0 μm 2 .

【0049】P型シリコン基板表面には活性領域309
aab,309aef,309bcd,309bgh,
309cab,309cef,309dcd,309d
gh等が形成されている。例えば、活性領域309bc
dは、ワード線304a,304e並びにビット線30
5a,305bにより囲まれた領域、およびワード線3
04b,304cに挟まれたビット線305b直下の領
域、に形成されている。
An active region 309 is formed on the surface of the P-type silicon substrate.
aab, 309aef, 309bcd, 309bgh,
309cab, 309cef, 309dcd, 309d
gh etc. are formed. For example, the active region 309bc
d denotes the word lines 304a and 304e and the bit lines 30
5a, 305b, and word line 3
It is formed in a region immediately below the bit line 305b sandwiched between 04b and 304c.

【0050】活性領域309におけるワード線304直
下以外の領域にはN+ 型の拡散領域が形成されている。
例えば、活性領域309bcdにおける隣接する2本の
ワード線304d,304eの間の領域,および隣接す
る2本のワード線304b,304cの間の領域に形成
されたN+ 型の拡散領域はそれぞれノード拡散領域とな
る。また、活性領域309bcdにおけるビット線30
5b直下に形成されたN+ 型の拡散領域はビット拡散領
域となる。このビット拡散領域,これらのノード拡散領
域,およびワード線304c,304dにより、(b,
c)ビット,(b,d)ビット用のトランジスタが構成
される。
An N + -type diffusion region is formed in a region other than immediately below word line 304 in active region 309.
For example, the N + -type diffusion regions formed in the region between two adjacent word lines 304d and 304e and in the region between two adjacent word lines 304b and 304c in the active region 309bcd are each a node diffusion region. Area. The bit line 30 in the active region 309bcd
The N + type diffusion region formed just below 5b becomes a bit diffusion region. By this bit diffusion region, these node diffusion regions and word lines 304c and 304d, (b,
Transistors for c) bits and (b, d) bits are configured.

【0051】活性領域309とビット線305との交差
するビット拡散領域表面には、これのビット線305と
を接続するためのビットコンタクト孔308が設けられ
ている。例えば、ビット線305cと活性領域309c
ab,309cefとの交差するビット拡散領域表面に
は、ビットコンタクト孔308cab,308cefが
設けられている。同様に、活性領域309aab,30
9aef,309dcd等には、ビットコンタクト孔3
08aab,308aef,308dcd等が設けられ
ている。
A bit contact hole 308 for connecting the bit line 305 is provided on the surface of the bit diffusion region where the active region 309 and the bit line 305 intersect. For example, the bit line 305c and the active region 309c
The bit contact holes 308cab and 308cef are provided on the surface of the bit diffusion region that intersects the ab and 309cef. Similarly, active regions 309aab, 30
9aef, 309dcd, etc.
08aab, 308aef, 308dcd, etc. are provided.

【0052】活性領域309におけるノード拡散領域表
面には、これと電荷蓄積電極303とを接続するための
ノードコンタクト孔302が設けられている。例えば、
活性領域309bcdにおけるワード線304d,30
4eに挟まれたノード拡散領域表面にはノードコンタク
ト孔302bdが設けられ、活性領域309bcdにお
けるワード線304b,304cに挟まれたノード拡散
領域表面にはノードコンタクト孔302bcが設けられ
ている。同様に、活性領域309aabにはノードコン
タクト孔302ab等が設けられ、活性領域309ca
bにはノードコンタクト孔302cb等が設けられ、活
性領域309dcdにはノードコンタクト孔302d
c,302ddが設けられ、活性領域309cefには
ノードコンタクト孔302ce,302cfが設けら
れ、活性領域309aefにはノードコンタクト孔30
2ae,302afが設けられ、活性領域309bgh
にはノードコンタクト孔302bg等が設けられ、活性
領域309dgfにはノードコンタクト孔302dg等
が設けられている。
A node contact hole 302 for connecting the active region 309 to the charge storage electrode 303 is provided on the surface of the node diffusion region. For example,
Word lines 304d and 30 in active region 309bcd
A node contact hole 302bd is provided on the surface of the node diffusion region sandwiched by 4e, and a node contact hole 302bc is provided on the surface of the node diffusion region sandwiched between the word lines 304b and 304c in the active region 309bcd. Similarly, a node contact hole 302ab and the like are provided in the active region 309aab, and the active region 309caab is provided.
b is provided with a node contact hole 302cb and the like, and an active region 309dcd is provided with a node contact hole 302d
c, 302dd are provided, the active region 309cef is provided with node contact holes 302ce, 302cf, and the active region 309aef is provided with the node contact holes 30ce.
2ae and 302af are provided, and the active region 309bgh
Are provided with a node contact hole 302bg and the like, and the active region 309dgf is provided with a node contact hole 302dg and the like.

【0053】例えば、活性領域309bcdのノード拡
散領域に設けられたノードコンタクト孔302bdを介
して、このノード拡散領域と接続される電荷蓄積電極3
03bdは、(b,d)ビット用の電荷蓄積電極とな
る。同様に、ノードコンタクト孔302bc,302c
b,302af,302bg等を介してそれぞれのノー
ド拡散領域と接続する電荷蓄積電極303bc,303
cb,303af,303bg等が、設けられている。
For example, via a node contact hole 302bd provided in the node diffusion region of the active region 309bcd, the charge storage electrode 3 connected to the node diffusion region is formed.
03bd is a charge storage electrode for (b, d) bits. Similarly, node contact holes 302bc and 302c
b, 302af, 302bg, etc., charge storage electrodes 303bc, 303 connected to the respective node diffusion regions.
cb, 303af, 303bg, etc. are provided.

【0054】本実施例における電荷蓄積電極の表面積A
T2は、第1の実施例における電荷蓄積電極の表面積AT1
と同じであり、第1の実施例と同様の効果がある。すな
わち、活性領域の配置形状を変更しても、電荷蓄積電極
の表面積の変化とは独立である。
The surface area A of the charge storage electrode in this embodiment
T2 is the surface area A T1 of the charge storage electrode in the first embodiment.
The same effects as those of the first embodiment are obtained. That is, even if the arrangement shape of the active region is changed, it is independent of the change in the surface area of the charge storage electrode.

【0055】次に、本発明の第3の実施例について図1
6を用いて説明する。本実施例における電荷蓄積電極は
矩形をなしている。その長辺は、図1〜図3において説
明した格子点(0,0)と格子点(3,2)とを結ぶ線
に、平行に配列されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
6 will be described. The charge storage electrode in this embodiment has a rectangular shape. The long sides are arranged in parallel to the line connecting the grid point (0, 0) and the grid point (3, 2) described in FIGS.

【0056】P型シリコン基板の表面にはビット線40
5a,405b,405c,405d,405e,40
5f,ワード線404a,404b,404c,404
d,404e等が形成され、X軸と平行な方向を有する
ワード線404a,404b,404c,404d,4
04e,およびX軸と直交してY軸と平行な方向を有す
るビット線405a,405b,405c,405d,
405e,405fはマトリックスを形成している。こ
のようなDRAMにおいて、1つのメモリセルが占有す
る領域は、例えばメモリセル401のようになる。この
場合のセルサイズは、ワード線のピッチ幅P=1.0μ
m(ワード線の線幅+ワード線の間隔)の2倍とビット
線のピッチ幅P=1.0μm(ビット線の線幅+ビット
線の間隔)の積2.0μm2 となる。
The bit line 40 is provided on the surface of the P-type silicon substrate.
5a, 405b, 405c, 405d, 405e, 40
5f, word lines 404a, 404b, 404c, 404
d, 404e, etc. are formed, and the word lines 404a, 404b, 404c, 404d, 4 have a direction parallel to the X axis.
04e, and bit lines 405a, 405b, 405c, 405d having a direction orthogonal to the X axis and parallel to the Y axis.
405e and 405f form a matrix. In such a DRAM, an area occupied by one memory cell is, for example, a memory cell 401. The cell size in this case is a word line pitch width P = 1.0 μm.
The product is 2.0 μm 2 , which is twice as large as m (line width of word line + interval between word lines) and pitch width P of bit line = 1.0 μm (line width of bit line + interval of bit line).

【0057】本実施例における活性領域(図示せず)の
形状は、第1の実施例,あるいは第2の実施例と同じで
ある。例えば、ワード線404bとワード線404cと
の間で隣接する2本のビット線に挟まれた活性領域(ノ
ード拡散領域)表面には、ノードコンタクト孔402が
設けられている。電荷蓄積電極403はノードコンタク
ト孔402を介してノード拡散領域に接続されている。
The shape of the active region (not shown) in this embodiment is the same as in the first embodiment or the second embodiment. For example, a node contact hole 402 is provided on the surface of an active region (node diffusion region) sandwiched between two adjacent bit lines between a word line 404b and a word line 404c. The charge storage electrode 403 is connected to the node diffusion region via the node contact hole 402.

【0058】本実施例における電荷蓄積電極403の長
辺の長さは3.4μm,短辺の長さは0.35μmとな
る。これにより、本実施例の電荷蓄積電極403の上面
の面積At3は、 At3=3.4μm×0.35μm=1.19μm2 となる。これの側面の面積As3■は、 As3■=2×(3.4μm+0.35μm)×0.5μ
2=3.75μm2 となる。従って、これの表面積AT3は、 AT3=At3+As3=4.94μm2 となる。これより、本実施例では、従来より約22%表
面積の広い電荷蓄積電極403が得られる。
The length of the charge storage electrode 403 in this embodiment
The length of the side is 3.4 μm and the length of the short side is 0.35 μm.
You. Thereby, the upper surface of the charge storage electrode 403 of this embodiment
Area A oft3Is At3= 3.4 μm × 0.35 μm = 1.19 μmTwo  Becomes Area A of the side of thiss3■ is As3(1) = 2 × (3.4 μm + 0.35 μm) × 0.5 μ
mTwo= 3.75 μmTwo  Becomes Therefore, its surface area AT3Is AT3= At3+ As3= 4.94 μmTwo  Becomes Thus, in the present embodiment, about 22% of the
The charge storage electrode 403 having a large area can be obtained.

【0059】次に、図17を用いて、本発明の半導体記
憶装置の第2の態様の構成を説明する。電荷蓄積電極
は、互いに最小加工寸法Fの間隔を保ってメモリセルア
レイ中に稠密配置されている。メモリセルのセルサイズ
をAC とすれば、どのような形状の電荷蓄積電極でも、
隣接する電荷蓄積電極の間隔の面積を含めた電荷蓄積電
極の上面の面積は、AC に等しくなる。本発明の第2の
態様のように、電荷蓄積電極の形状が少なくとも2種類
の矩形を組み合わせた形状である場合において、電荷蓄
積電極の周囲長をLP とする。この間隔は、面積が(F
/2)2 となる4個の正方形と、短辺がF/2の6個の
矩形とから構成されている。6個の矩形の長辺の合計が
P となる。従って、この間隔の面積は、 LP ×F/2+4×(F/2)2 =LP ×F/2+F2 …(9) となる。従って、電荷蓄積電極の上面の面積は、 AC −LP ×F/2−F2 …(10) となる。電荷蓄積電極の膜厚(高さ)がdであることか
ら、電荷蓄積電極の表面積AT は、 AT =AC −LP ×F/2−F2 +LP ×d…(11) となる。通常の形状の電荷蓄積電極で面積が最大となる
場合の表面積はAT0,周囲長はLP0である。AT0は、 AT0=AC −LP0×F/2−F2 +LP0×d…(12) と表わされる。2種類の矩形を組み合わせた形状の電荷
蓄積電極の表面積AT がAT0より以上になるためには、 AT −AT0=(LP −LP0)(d−F/2)≧0…(13) であるから、LP ≧LP0,d≧F/2となる。すなわ
ち、dがF/2以上のときには、LP はLP0より長けれ
ばよいことになる。この結果は本発明の第1の態様の結
果と同じである。
Next, the configuration of the second embodiment of the semiconductor memory device of the present invention will be described with reference to FIG. The charge storage electrodes are densely arranged in the memory cell array while maintaining an interval of the minimum processing dimension F from each other. If the cell size of the memory cell and the A C, in the charge storage electrode of any shape,
Area of the upper surface of the charge storage electrode area, including the spacing between adjacent charge storage electrode is equal to A C. As in the second aspect of the present invention, in a case where the shape of the charge storage electrode has a shape which is a combination of at least two rectangular, the perimeter of the charge storage electrode and L P. This interval is determined by the area (F
/ 2) 2 and four square becomes the short side is composed of the six rectangular F / 2. Total six rectangular long side is L P. Accordingly, the area of this interval is L P × F / 2 + 4 × (F / 2) 2 = L P × F / 2 + F 2 (9) Therefore, the area of the upper surface of the charge storage electrode, the A C -L P × F / 2 -F 2 ... (10). Since the thickness (height) of the charge storage electrode is d, the surface area AT of the charge storage electrode is given by: A T = A C −L P × F / 2−F 2 + L P × d (11) Become. The surface area when the area is maximized with a charge storage electrode having a normal shape is A T0 , and the circumference is L P0 . A T0 is represented by A T0 = A C −L P0 × F / 2−F 2 + L P0 × d (12) In the surface area A T of the charge storage electrodes of the two types of shapes combining rectangles is more than A T0 is, A T -A T0 = (L P -L P0) (d-F / 2) ≧ 0 ... (13) Since L P ≧ L P0 , d ≧ F / 2. That is, when d is F / 2 or more, it is sufficient that L P is longer than L P0 . This result is the same as the result of the first embodiment of the present invention.

【0060】以上の結果をまとめると、次のようにな
る。本発明の半導体記憶装置の第2の態様による電荷蓄
積電極の周囲長は、従来の電荷蓄積電極の周囲長に比べ
て、長くなる。さらに、電荷蓄積用キャパシタの電荷蓄
積電極の膜厚が最小加工寸法の1/2より厚いならば、
本発明の半導体記憶装置の第2の態様による電荷蓄積電
極の側面の面積の増加は、この上面の面積の減少より上
まわる。このため、本発明の半導体記憶装置の第2の態
様による電荷蓄積電極の表面積は、従来の電荷蓄積電極
の表面積より増大する。この結果、製造方法の面での新
たな付加をせずに、従来より大きな容量値を有する電荷
蓄積用キャパシタが得られる。
The above results are summarized as follows. The peripheral length of the charge storage electrode according to the second aspect of the semiconductor memory device of the present invention is longer than the peripheral length of the conventional charge storage electrode. Further, if the thickness of the charge storage electrode of the charge storage capacitor is larger than 1 / of the minimum processing dimension,
The increase in the area of the side surface of the charge storage electrode according to the second aspect of the semiconductor memory device of the present invention is greater than the decrease in the area of the upper surface. For this reason, the surface area of the charge storage electrode according to the second aspect of the semiconductor memory device of the present invention is larger than the surface area of the conventional charge storage electrode. As a result, a charge storage capacitor having a larger capacitance value than before can be obtained without newly adding a manufacturing method.

【0061】次に、図18を参照して、第2の態様に基
ずく本発明の第4の実施例を説明する。ワード線に平行
に横方向がP,ビット線に平行に縦方向が2Pのピッチ
幅で、メモリセル501が配列されている。メモリセル
501の中心には、ノードコンタクト孔502が設けら
れている。
Next, a fourth embodiment of the present invention based on the second embodiment will be described with reference to FIG. The memory cells 501 are arranged with a pitch width of P in the horizontal direction parallel to the word lines and 2P in the vertical direction parallel to the bit lines. At the center of the memory cell 501, a node contact hole 502 is provided.

【0062】電荷蓄積電極の形状が少なくとも2種類の
矩形を組み合わせた形状であるとすると、その形状はL
字型,T字型,S字型,m字形など多種類のものが存在
するが、基本的にはL字形の組み合わせとなる。電荷蓄
積電極が隣接する縦方向のメモリセル間に広がっている
場合の代表例が、電荷蓄積電極503Bである。このよ
うな場合、電荷蓄積電極503Bは、2つ,ないしは3
つのメモリセル間に縦に広がっている。電荷蓄積電極が
隣接する横方向のメモリセル間に広がっている場合の代
表例が、電荷蓄積電極503Cである。この場合にも、
電荷蓄積電極503Cは、2つ,ないしは3つのメモリ
セル間に横に広がっている。なお、電荷蓄積電極503
Aは、従来の形状の表面積が最大となる電荷蓄積電極で
ある。
If the shape of the charge storage electrode is a combination of at least two types of rectangles, the shape is L
There are many types such as a letter shape, a T shape, an S shape, and an m shape, but basically a combination of L shapes. A typical example in which the charge storage electrode extends between adjacent memory cells in the vertical direction is the charge storage electrode 503B. In such a case, two or three charge storage electrodes 503B are provided.
It extends vertically between two memory cells. A typical example of the case where the charge storage electrode extends between adjacent horizontal memory cells is the charge storage electrode 503C. Again, in this case,
The charge storage electrode 503C extends horizontally between two or three memory cells. Note that the charge storage electrode 503
A is a charge storage electrode having the maximum surface area of the conventional shape.

【0063】次に、これら2つのタイプについて、Fの
Pに対する許容範囲と、FとLP との関係を示す。電荷
蓄積電極503Bに代表される縦長の場合、 F≦P/4,LP =2×(5P−4F)となる。 電荷蓄積電極503Cに代表される横長の場合、 F≦P/3,LP =8×(P−F)となる。 これらの関係を図示すると図19に示すようなグラフに
なる。同図において、実線で示した範囲が有効な範囲で
ある。
Next, for these two types, the allowable range of F for P and the relationship between F and L P are shown. In the case of a vertically long shape typified by the charge storage electrode 503B, F ≦ P / 4, L P = 2 × (5P−4F). In the case of a horizontally long shape represented by the charge storage electrode 503C, F ≦ P / 3, L P = 8 × (P−F). A graphical representation of these relationships is shown in FIG. In the figure, the range shown by the solid line is the effective range.

【0064】[0064]

【発明の効果】X軸に平行なワード線とY軸に平行なビ
ット線を有し、1つのトランジスタとスタックド型の1
つの電荷蓄積用キャパシタとからなるDRAMにおい
て、その長辺がX軸およびY軸と斜交するような矩形に
より、電荷蓄積用キャパシタの電荷蓄積電極を形成す
る。あるいは、おのおのX軸およびY軸に平行な辺から
なる2種類以上の矩形を無み合わせることにより、電荷
蓄積用キャパシタの電荷蓄積電極を形成する。これによ
り、電荷蓄積電極の周囲長が従来の電荷蓄積電極の周囲
長より長くなる。この結果、製造条件が同じならば、従
来のDRAMより大きな容量値を有する電荷蓄積用キャ
パシタが得られる。特に、電荷蓄積電極の膜厚が最小加
工寸法の1/2より厚く、隣接する電荷蓄積電極の間隔
が最小加工寸法に等しい場合、効果が顕著である。
A word line parallel to the X axis and a bit line parallel to the Y axis have one transistor and one stacked type.
In a DRAM including one charge storage capacitor, a charge storage electrode of the charge storage capacitor is formed by a rectangle whose long side is oblique to the X axis and the Y axis. Alternatively, a charge storage electrode of a charge storage capacitor is formed by combining two or more types of rectangles each having sides parallel to the X axis and the Y axis. Accordingly, the peripheral length of the charge storage electrode becomes longer than the conventional peripheral length of the charge storage electrode. As a result, under the same manufacturing conditions, a charge storage capacitor having a larger capacitance value than the conventional DRAM can be obtained. In particular, the effect is remarkable when the thickness of the charge storage electrode is larger than 1/2 of the minimum processing size and the interval between adjacent charge storage electrodes is equal to the minimum processing size.

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

【図1】本発明の半導体記憶装置の第1の態様の構成を
説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a first embodiment of a semiconductor memory device of the present invention.

【図2】本発明の半導体記憶装置の第1の態様の構成を
説明するための図であり、電荷蓄積電極の膜厚と表面積
との関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the first embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, and is a graph showing the relationship between the film thickness and the surface area of the charge storage electrode.

【図3】本発明の半導体記憶装置の第1の態様の構成を
説明するための図であり、最小加工寸法と電荷蓄積電極
の周囲長との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the first embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, and is a graph showing a relationship between a minimum processing dimension and a peripheral length of a charge storage electrode.

【図4】本発明の第1の実施例を説明するための略平面
図である。
FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例を説明するための略平面
図である。
FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施例に係わる半導体記憶装置
の製造方法を説明するための略断面図であり、図4,図
5における折線ABでの工程順の略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, which is a schematic cross-sectional view taken along broken line AB in FIGS.

【図7】本発明の第1の実施例に係わる半導体記憶装置
の製造方法を説明するための略断面図であり、図4,図
5における折線ABでの工程順の略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, which is a schematic cross-sectional view taken along broken line AB in FIGS.

【図8】本発明の第1の実施例に係わる半導体記憶装置
の製造方法を説明するための略断面図であり、図4,図
5における折線ABでの工程順の略断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view in the order of the process along the broken line AB in FIGS.

【図9】本発明の第1の実施例に係わる半導体記憶装置
の製造方法を説明するための略断面図であり、図4,図
5における折線ABでの工程順の略断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, which is a schematic cross-sectional view taken along broken line AB in FIGS.

【図10】本発明の第1の実施例に係わる半導体記憶装
置の製造方法を説明するための略断面図であり、図4,
図5における折線ABでの工程順の略断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along a folding line AB in FIG.

【図11】本発明の第1の実施例に係わる半導体記憶装
置の別の製造方法を説明するための略断面図であり、図
4,図5における折線ABでの工程順の略断面図であ
る。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining another method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view in the order of the process along the broken line AB in FIGS. is there.

【図12】本発明の第1の実施例に係わる半導体記憶装
置の別の製造方法を説明するための略断面図であり、図
4,図5における折線ABでの工程順の略断面図であ
る。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining another method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view in the order of the process along the broken line AB in FIGS. is there.

【図13】本発明の第1の実施例に係わる半導体記憶装
置の別の製造方法を説明するための略断面図であり、図
4,図5における折線ABでの工程順の略断面図であ
る。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining another method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view in the order of the process along the broken line AB in FIGS. is there.

【図14】本発明の第2の実施例を説明するための略平
面図である。
FIG. 14 is a schematic plan view for explaining a second embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2の実施例を説明するための略平
面図である。
FIG. 15 is a schematic plan view for explaining a second embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第3の実施例を説明するための略平
面図である。
FIG. 16 is a schematic plan view for explaining a third embodiment of the present invention.

【図17】本発明の半導体記憶装置の第2の態様の構成
を説明するための図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a second aspect of the semiconductor memory device of the present invention.

【図18】本発明の第4の実施例による電荷蓄積電極の
形状を説明するための図である。
FIG. 18 is a view for explaining a shape of a charge storage electrode according to a fourth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第4の実施例を説明するための図で
あり、最小加工寸法と電荷蓄積電極の周囲長との関係を
示すグラフである。
FIG. 19 is a diagram for explaining the fourth embodiment of the present invention, and is a graph showing the relationship between the minimum processing size and the peripheral length of the charge storage electrode.

【図20】従来の半導体記憶装置を説明するための略平
面図である。
FIG. 20 is a schematic plan view for explaining a conventional semiconductor memory device.

【図21】従来の半導体記憶装置を説明するための略断
面図であり、図20における折線ABでの略断面図であ
る。
21 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional semiconductor memory device, and is a schematic cross-sectional view taken along a broken line AB in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201,301,401,501 メモリセ
ル 102,202,302,402,502 ノードコ
ンタクト孔 103,203,303,403,503A,503
B,503C 電荷蓄積電極 104,204,304,404 ワード線 105,205,305,405 ビット線 106,206 ビット拡散領域 107,207 ノード拡散領域 108,208,308 ビットコンタクト孔 109,209,309 活性領域 110,210 容量絶縁膜 111,211 セルプレート電極 112,212 P型シリコン基板 113,213 絶縁膜 214 BPSG膜 215 スペーサ
101, 201, 301, 401, 501 Memory cells 102, 202, 302, 402, 502 Node contact holes 103, 203, 303, 403, 503A, 503
B, 503C Charge storage electrode 104, 204, 304, 404 Word line 105, 205, 305, 405 Bit line 106, 206 Bit diffusion region 107, 207 Node diffusion region 108, 208, 308 Bit contact hole 109, 209, 309 Activity Area 110, 210 Capacitance insulating film 111, 211 Cell plate electrode 112, 212 P-type silicon substrate 113, 213 Insulating film 214 BPSG film 215 Spacer

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シリコン基板表面の形成された1つのトラ
ンジスタとスタックド型の1つの電荷蓄積用キャパシタ
とからなるメモリセルと、前記シリコン基板表面に形成
されたX軸に平行な方向を有するワード線と、前記X軸
と直交するY軸に平行な方向を有するビット線と、を有
するDRAMにおいて、リソグラフィー技術における最
小加工寸法の1/2より厚い膜厚を持つ前記電荷蓄積用
キャパシタの電荷蓄積電極を有し、前記電荷蓄積電極の
前記シリコン基板表面へ射影した形状が、矩形の形状を
有し、X軸、およびY軸に斜交する前記矩形の長辺を有
することを特徴とする半導体記憶装置。
1. A memory cell comprising one transistor formed on the surface of a silicon substrate and one charge storage capacitor of a stacked type, and a word line formed on the surface of the silicon substrate and having a direction parallel to the X axis. And a bit line having a direction parallel to the Y-axis perpendicular to the X-axis, wherein the charge storage electrode of the charge storage capacitor has a thickness greater than の of a minimum processing dimension in lithography technology. Wherein the shape of the charge storage electrode projected onto the surface of the silicon substrate has a rectangular shape, and has a long side of the rectangle obliquely intersecting an X-axis and a Y-axis. apparatus.
【請求項2】隣接する前記電荷蓄積電極の間隔が、前記
最小加工寸法であることを特徴とする請求項1記載の半
導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein an interval between the adjacent charge storage electrodes is the minimum processing dimension.
【請求項3】前記ワード線の配線ピッチ幅が、前記ビッ
ト線の配線ピッチ幅と等しいことを特徴とする請求項1
記載の半導体記憶装置。
3. The wiring pitch of the word line is equal to the wiring pitch of the bit line.
13. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項4】前記ワード線の配線ピッチ幅が、前記ビッ
ト線の配線ピッチ幅と等しいことを特徴とする請求項2
記載の半導体記憶装置。
4. The wiring pitch width of the word line is equal to the wiring pitch width of the bit line.
13. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項5】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記ビ
ット線、第i+1番目の前記ビット線、第j番目の前記
ワード線、および第j+2番目の前記ワード線により構
成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行でで
ることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
5. The rectangle in which the long side of the rectangle is constituted by the ith bit line, the (i + 1) th bit line, the jth word line, and the (j + 2) th word line. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the semiconductor memory device is parallel to one or the other of the diagonal lines.
【請求項6】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記ビ
ット線、第i+1番目の前記ビット線、第j番目の前記
ワード線、および第j+2番目の前記ワード線により構
成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行であ
ることを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
6. The rectangle in which the long side of the rectangle is constituted by the ith bit line, the (i + 1) th bit line, the jth word line, and the (j + 2) th word line. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
【請求項7】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記ビ
ット線、第i+1番目の前記ビット線、第j番目の前記
ワード線、および第j+4番目の前記ワード線により構
成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行であ
ることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
7. The rectangle in which the long side of the rectangle is constituted by the i-th bit line, the (i + 1) -th bit line, the j-th word line, and the (j + 4) -th word line. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
【請求項8】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記ビ
ット線、第i+1番目の前記ビット線、第j番目の前記
ワード線、および第j+4番目の前記ワード線により構
成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行であ
ることを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
8. The rectangle in which the long sides of the rectangle are constituted by the i-th bit line, the (i + 1) -th bit line, the j-th word line, and the (j + 4) -th word line. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
【請求項9】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記ビ
ット線、第i+2番目の前記ビット線、第j番目の前記
ワード線、および第j+2番目の前記ワード線により構
成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行であ
ることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
9. The rectangle in which the long side of the rectangle is constituted by the i-th bit line, the (i + 2) -th bit line, the j-th word line, and the (j + 2) -th word line. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
【請求項10】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記
ビット線、第i+2番目の前記ビット線、第j番目の前
記ワード線、および第j+2番目の前記ワード線により
構成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行で
あることを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
10. The rectangle in which the long side of the rectangle is constituted by the ith bit line, the (i + 2) th bit line, the jth word line, and the (j + 2) th word line. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
【請求項11】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記
ビット線、第i+3番目の前記ビット線、第j番目の前
記ワード線、および第j+2番目の前記ワード線により
構成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行で
あることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
11. The rectangle in which the long side of the rectangle is constituted by the ith bit line, the (i + 3) th bit line, the jth word line, and the (j + 2) th word line. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
【請求項12】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記
ビット線、第i+3番目の前記ビット線、第j番目の前
記ワード線、および第j+2番目の前記ワード線により
構成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行で
あることを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
12. The rectangle in which the long side of the rectangle is constituted by the ith bit line, the (i + 3) th bit line, the jth word line, and the (j + 2) th word line. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
【請求項13】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記
ビット線、第i+3番目の前記ビット線、第j番目の前
記ワード線、および第j+4番目の前記ワード線により
構成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行で
あることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
13. The rectangle in which the long sides of the rectangle are constituted by the ith bit line, the (i + 3) th bit line, the jth word line, and the (j + 4) th word line. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
【請求項14】前記矩形の前記長辺が、第i番目の前記
ビット線、第i+3番目の前記ビット線、第j番目の前
記ワード線、および第j+4番目の前記ワード線により
構成される矩形の対角線の一方、もしくは他方に平行で
あることを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
14. The rectangle in which the long sides of the rectangle are constituted by the ith bit line, the (i + 3) th bit line, the jth word line, and the (j + 4) th word line. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein said semiconductor memory device is parallel to one or the other of said diagonal lines.
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