JP3039420B2 - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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JP3039420B2
JP3039420B2 JP9030358A JP3035897A JP3039420B2 JP 3039420 B2 JP3039420 B2 JP 3039420B2 JP 9030358 A JP9030358 A JP 9030358A JP 3035897 A JP3035897 A JP 3035897A JP 3039420 B2 JP3039420 B2 JP 3039420B2
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    • HELECTRICITY
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    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/55Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B53/00Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors
    • H10B53/30Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors characterised by the memory core region

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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体メモリに関
し、特に半導体基板上に形成された記憶を保持するため
の強誘電体容量素子とスイッチングトランジスタとでメ
モリセルが構成される半導体メモリに関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、特開平4−144282号公報
に記載されているメモリセルアレイ構成を示す平面図で
ある。
【0003】上記従来の半導体メモリでは、強誘電体容
量素子の下部電極を細長い板状に形成し、その線沿いの
メモリセルでは、下部電極を共通に用いるようなメモリ
セルアレイ構成が用いられる。
【0004】この従来の半導体メモリは、強誘電体容量
素子と電界効果トランジスタとからなる複数のメモリセ
ルを有している。そして、電界効果トランジスタは、ポ
リシリコンなどからなりワードラインを構成するゲート
電極101と、素子領域102とから構成されている。
また、素子領域102は、そのドレイン拡散層がコンタ
クトホール103によりビットラインの配線電極104
に接続される。強誘電体容量素子の上部電極110はコ
ンタクトホール111により配線電極107に接続さ
れ、さらにコンタクトホール105により電界効果トラ
ンジスタのソース拡散層に接続されている。強誘電体膜
109は、上部電極110の下部にも形成されている。
【0005】また、下部電極113は、そのまま各メモ
リセルの配線電極となっている。また、第2配線電極1
08は、下部電極113と平行に設置されている。コン
タクトホール112は、下部電極113と第1配線電極
114とを接続し、さらにコンタクトホール115によ
り第2配線電極108に接続されている。
【0006】配線107およびコンタクトホール105
を介して上部電極110とメモリセルトランジスタのソ
ース102が接続されている。図6には、2つのメモリ
セルが示されているが、それぞれのメモリセルの上部電
極110は、細長い板状に形成された共通な下部電極1
13上に形成されている。
【0007】図7は図6に示した従来の半導体メモリの
平面模式図、図8は図7の半導体メモリの断面摸式図で
ある。
【0008】この従来の半導体メモリは、メモリセルト
ランジスタとして使用される複数の電解効果トランジス
タをその表面に有した半導体基板10と、半導体基板1
0上に絶縁膜8を介して形成された複数の細長い板状の
下部電極9と、下部電極9の上部の全面に形成された強
誘電体膜51と、強誘電体膜51上に等間隔で形成され
た複数の上部電極2と、各電界効果トランジスタの拡散
層7上の絶縁膜8に設けられた複数のコンタクト孔3
と、各上部電極2上の絶縁膜8に設けられた複数のコン
タクト孔5と、各上部電極2と各電界効果トランジスタ
の拡散層7とを絶縁膜8に形成されたコンタクト孔3と
コンタクト孔5を通ってそれぞれ接続する複数の配線4
とから構成されている。
【0009】この従来例では、上部電極2と、強誘電体
膜51と、下部電極9により強誘電体容量素子が形成さ
れている。
【0010】また、各下部電極9はそれぞれ独立して電
圧を印加できるようにするため、電気的に絶縁されてい
る。
【0011】図7の平面摸式図において、その構造が理
解し易いように絶縁膜8は省略して図示している。ま
た、図の端におけるメモリセルにおいては配線4を省略
して図示している。これは、図1〜6までの説明でも同
様である。
【0012】なお、各下部電極9の全面に強誘電体膜5
1が形成されているため、下部電極9は図7中では表さ
れない。
【0013】ここで、上部電極2を一辺の長さaの正方
形、上部電極2と下部電極9の幅の差をd、下部電極9
とコンタクト孔3の間隔をx、コンタクト孔3を一辺の
長さcの正方形、下部電極9上の上部電極2同士の間隔
をyとすると、単位メモリセルの面積は、 (a+d+c+2x)×(a+y) ・・・・ という式で表される。図7のメモリセル構造を用いる
と、上部電極2と下部電極9の幅の差をd+△dに広げ
ると、単位メモリセルの大きさは、 (a+d+△d+c+2x)×(a+y) ・・ となり、上部電極2と下部電極9の幅の差を広げる前に
比べて △d×(a+y) だけ面積が大きくなる。
【0014】図7において、上部電極2の幅は下部電極
9の幅よりも狭くなっているが、この幅の差を例えば
0.2μmとすると、側壁からの加工ダメージにより、
強誘電体容量素子の残留分極値が、本来持っている値の
約60%に減少するという特性劣化が生じる。そのた
め、その幅の差は1.0μm程度以上を確保する必要が
あるが、この幅の差を大きくすると単位メモリセルの面
積が大きくなり、高集積化の妨げとなる。
【0015】ここで、上部電極と下部電極の幅の差が
0.2μmの場合と1.0μmの場合の単位メモリセル
の面積を計算して比較する。
【0016】まず、上部電極2と下部電極9の幅の差が
0.2μmの場合、a=2.0μm、d=0.2μm、
x=0.6μm、c=0.9μm、y=2.0μmとす
ると、単位メモリセルの大きさは、上記の式より、
(2.0+0.2+0.9+2×0.6)×(2.0+
2.0)=17.2μm2 となる。
【0017】また、上部電極2と下部電極9の幅の差を
dを1.0μmに広げると、単位メモリセルの大きさ
は、上記式より、(2.0+1.0+0.9+2×
0.6)×(2.0+2.0)=20.4μm2 とな
り、上部電極2と下部電極9の幅の差を広げる前に比べ
て3.2μm2、割合にすると約19%面積が大きくな
る。
【0018】また、上記従来の半導体メモリは、下部電
極9が独立した細長い板状で形成されているため、他の
配線との寄生容量は小さくなる。しかし、下部電極9に
近接して電位の変化が大きいある特定の配線が存在する
場合、その特定配線と下部電極9間の寄生容量が大きい
と特定配線の電位の変化により下部電極9の電位が変動
する。しかし、この変動は電位の変動しない他の配線と
下部電極9との寄生容量が大きいと抑えられる。つま
り、下部電極9の電位の変動は、他の配線との寄生容量
と、特定配線との寄生容量との比により決定される。
【0019】例えば、細長い板状に形成された下部電極
9の1本あたりの寄生容量を50fF、ある特定の配線
と下部電極9との寄生容量を0.6fFとすると、その
特定の配線の電位が5V変化すると、下部電極9の電位
は下記の式のように約60mV変化する。 5V×0.6fF/50fF=60mV
【0020】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
メモリでは、下記のような問題点があった。 (1)強誘電体容量素子が形成時のダメージにより容量
特性が劣化してしまうことを防ぐため、上部電極と下部
電極の幅の差を大きくすると単位メモリセルの面積が大
きくなり高集積化の妨げとなる。 (2)下部電極が細長い板状に形成されているため、他
の配線との寄生容量が小さく、特定の配線との容量値に
対する他の配線との容量値の比が小さくなり、したがっ
て、特定の配線の電位が変化すると、他の配線との容量
分割により下部電極の電位が変化するため、雑音の影響
によって下部電極の電位が変化しやすい。
【0021】本発明の目的は、単位メモリセル面積を広
げることなく、下部電極幅を上部電極幅に比べて十分大
きくとって、加工時のダメージによる容量特性の劣化が
生じないようにすること、また、雑音の影響を受けにく
くすることにより、信頼性が高く高集積化に適した強誘
電体メモリを提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体メモリは、メモリセルトランジスタ
として使用される複数の電解効果トランジスタをその表
面に有した半導体基板と、前記半導体基板上に絶縁膜を
介して形成され、行方向および列方向に等間隔に複数の
開口部を有する格子状の下部電極と、前記下部電極の上
部の全面に形成された強誘電体膜と、前記強誘電体膜上
の各開口部の位置する行または列から外れた位置に形成
された複数の上部電極と、前記各電界効果トランジスタ
の拡散層上の絶縁膜に設けられた複数の第1のコンタク
ト孔と、前記各上部電極上の絶縁膜に設けられた複数の
第2のコンタクト孔と、前記各上部電極と前記各電界効
果トランジスタの拡散層とを、前記各第1のコンタクト
孔と前記各第2のコンタクト孔と前記各開口部とを通っ
てそれぞれ接続する複数の配線とから構成される。
【0023】本発明は、下部電極を行方向および列方向
に等間隔に複数の開口部を有する格子状とし、強誘電体
膜を下部電極の上部の全面に形成し、上部電極を強誘電
体膜上の開口部の位置する行または列から外れた位置に
形成するようにしたものである。
【0024】したがって、単位メモリセル面積を広げる
ことなく上部電極と下部電極との幅の差を確保すること
ができ、強誘電体容量素子がダメージを受けないように
することができる。
【0025】また、本発明は、下部電極を格子状にとし
ているため、他の配線との寄生容量値を大きくするよう
にしたので、電位が変動するある特定の配線との容量値
の相対的な比を小さくし、ある特定の配線の電位が変動
した場合の雑音の影響による下部電極の電位の変動を小
さくすることができる。
【0026】また、本発明は、メモリセルトランジスタ
として使用される複数の電解効果トランジスタをその表
面に有した半導体基板と、前記半導体基板上に絶縁膜を
介して形成され、上部電極を形成しようとする場所の周
辺位置の幅のみ他の場所より幅が広がっている細長い板
状の下部電極と、前記下部電極の上部の全面に形成され
た強誘電体膜と、前記強誘電体膜上の他の場所より幅の
広がっている場所に形成された複数の上部電極と、前記
各電界効果トランジスタの拡散層上の絶縁膜に設けられ
た複数の第1のコンタクト孔と、前記各上部電極上の絶
縁膜に設けられた複数の第2のコンタクト孔と、前記各
上部電極と前記各電界効果トランジスタの拡散層とを、
前記各第1のコンタクト孔と前記各第2のコンタクト孔
とを通ってそれぞれ接続する複数の配線とから構成され
る。
【0027】本発明は、下部電極を、上部電極を形成し
ようとする場所の周辺位置の幅のみ他の場所より幅が広
がっている細長い板状とし、強誘電体膜を下部電極の上
部の全面に形成し、上部電極を強誘電体膜上の他の場所
より幅の広がっている場所に形成するようにしたもので
ある。
【0028】したがって、単位メモリセル面積を広げる
ことなく上部電極と下部電極との幅の差を確保すること
ができ、強誘電体容量素子がダメージを受けないように
することができる。
【0029】また、本発明は、メモリセルトランジスタ
として使用される複数の電解効果トランジスタをその表
面に有した半導体基板と、前記半導体基板上に絶縁膜を
介して形成され、行方向および列方向に等間隔に複数の
開口部を有する格子状の下部電極と、前記下部電極の上
部の全面に形成された強誘電体膜と、前記強誘電体膜の
各開口部の位置する行または列の位置上に形成された複
数の上部電極と、前記各電界効果トランジスタの拡散層
上の絶縁膜に設けられた複数の第1のコンタクト孔と、
前記各上部電極上の絶縁膜に設けられた複数の第2のコ
ンタクト孔と、前記各上部電極と前記各電界効果トラン
ジスタの拡散層とを、前記各第1のコンタクト孔と前記
各第2のコンタクト孔と前記開口部とを通ってそれぞれ
接続する複数の配線とから構成される。
【0030】本発明は、下部電極を格子状にとしている
ため、他の配線との寄生容量値を大きくするようにした
ので、電位が変動するある特定の配線との容量値の相対
的な比を小さくし、ある特定の配線の電位が変動した場
合の雑音の影響による下部電極電位の変動を小さくする
ことができる。
【0031】また、本発明は、メモリセルトランジスタ
として使用される複数の電解効果トランジスタをその表
面に有した半導体基板と、前記半導体基板上に絶縁膜を
介して形成され、複数の細長い板状の部分と隣接する細
長い板状の部分どうしを接続する部分とからなる下部電
極と、前記下部電極の上部の全面に形成された強誘電体
膜と、前記強誘電体膜の細長い板状の部分に等間隔に形
成された複数の上部電極と、前記各電界効果トランジス
タの拡散層上の絶縁膜に設けられた複数の第1のコンタ
クト孔と、前記各上部電極上の絶縁膜に設けられた複数
の第2のコンタクト孔と、前記各上部電極と前記各電界
効果トランジスタの拡散層とを、前記各第1のコンタク
ト孔と前記各第2のコンタクト孔とを通ってそれぞれ接
続する複数の配線とから構成される。
【0032】本発明は、下部電極どうしを電気的に接続
することにより、他の配線との寄生容量値を大きくする
ようにしたので、電位が変動するある特定の配線との容
量値の相対的な比を小さくし、ある特定の配線の電位が
変動した場合の雑音の影響による下部電極電位の変動を
小さくすることができる。
【0033】また、本発明は、メモリセルトランジスタ
として使用される複数の電解効果トランジスタをその表
面に有した半導体基板と、前記半導体基板上に絶縁膜を
介して形成された細長い板状の下部電極と、前記下部電
極の上部の全面に形成された強誘電体膜と、前記強誘電
体膜上に等間隔で形成された複数の上部電極と、前記各
電界効果トランジスタの拡散層上の絶縁膜に設けられた
複数の第1のコンタクト孔と、前記各上部電極上の絶縁
膜に設けられた複数の第2のコンタクト孔と、前記各上
部電極と前記各電界効果トランジスタの拡散層とを、前
記各第1のコンタクト孔と前記各第2のコンタクト孔と
を通ってそれぞれ接続する複数の第1の配線と、前記各
下部電極どうしを接続する第2の配線とから構成され
る。
【0034】本発明は、下部電極どうしを電気的に接続
することにより、他の配線との寄生容量値を大きくする
ようにしたので、電位が変動するある特定の配線との容
量値の相対的な比を小さくし、ある特定の配線の電位が
変動した場合の雑音の影響による下部電極電位の変動を
小さくすることができる。
【0035】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。
【0036】(第1の実施形態)まず、本発明の第1の
実施形態について、図面を参照して説明する。
【0037】図1は、本発明の第1の実施形態の半導体
メモリの平面摸式図である。図7中と同番号は同じ構成
要素を示す。
【0038】本実施形態の半導体メモリは、メモリセル
トランジスタとして使用される複数の電解効果トランジ
スタをその表面に有した半導体基板と、半導体基板上に
絶縁膜を介して形成され、行方向および列方向に等間隔
に複数の開口部6を有する格子状の下部電極と、下部電
極の上部の全面に形成された強誘電体膜1と、強誘電体
膜1上の各開口部6の位置する行または列から外れた位
置に形成された複数の上部電極2と、各電界効果トラン
ジスタの拡散層上の絶縁膜に設けられた複数のコンタク
ト孔3と、各上部電極2上の絶縁膜に設けられた複数の
コンタクト孔5と、各上部電極2と各電界効果トランジ
スタの拡散層とを、各コンタクト孔3と各コンタクト孔
5と各開口部6とを通ってそれぞれ接続する複数の配線
4とから構成される。
【0039】また、下部電極は、耐酸化性の強いPtや
Auまたは、酸化物が導電体であるRu、Irおよびそ
の酸化物であるRuO2 やIrO2 により形成されてい
る。上部電極2の材料としては下部電極と同様にPt,
Au,Ru,Ir,RuO 2 またはIrO2 を用いる
か、あるいはLSIの配線材料として用いられている、
Al,Ti,TiN,WまたはCu等を用いる。
【0040】配線4の材料としては、LSIの配線材料
として用いられているAl,Ti,TiN,WまたはC
u等を用いる。
【0041】従来技術を用いる場合、容量特性の劣化を
生じさせないためには、上部電極2と下部電極の幅の差
を1.0μm以上にしなければならないために単位メモ
リセル面積が20.4μm2 に広がるが、本実施形態で
はメモリセル面積を17.2μm2 としたままで、上部
電極2と下部電極の幅の差を1.0μm以上確保するこ
とができる。つまり、従来技術により上部電極2と下部
電極の幅の差を1.0μm確保した場合と比較して、メ
モリセル面積を小さくすることができる。
【0042】また、本実施形態では、下部電極を格子状
に形成しているため、下部電極と他の配線との間の寄生
容量は1列あたりの寄生容量50fFに下部電極の列数
を乗じた容量値となる。ここで例えば下部電極の列の数
を512本とすると、下部電極全体の寄生容量値は2
5.6pFとなる。さらに加えて、各列を接続する部分
の寄生容量も加わるので、多く見積もっても、特定の配
線の電位が5V変化したときの下部電極の電位変化は下
記の式より約0.1mVとなり、従来技術における下部
電極の電位変化の60mVと比較して、雑音による下部
電極電位の変化量を小さくすることができる。 5V×0.6fF/25.6pF≒0.1mV (第2の実施形態)次に、本発明の第2の実施形態につ
いて、図面を参照して説明する。
【0043】図2は、本発明の第2の実施形態の半導体
メモリの平面摸式図である。図1中と同番号は同じ構成
要素を示す。
【0044】本実施形態の半導体メモリは、メモリセル
トランジスタとして使用される複数の電解効果トランジ
スタをその表面に有した半導体基板と、半導体基板上に
絶縁膜を介して形成され、上部電極2を形成しようとす
る場所の周辺位置の幅のみ他の場所より幅が広がってい
る細長い板状の下部電極と、下部電極の上部の全面に形
成された強誘電体膜11と、強誘電体膜11上の他の場
所より幅の広がっている場所に形成された複数の上部電
極2と、各電界効果トランジスタの拡散層上の絶縁膜に
設けられた複数のコンタクト孔3と、各上部電極2上の
絶縁膜に設けられた複数のコンタクト孔5と、各上部電
極2と各電界効果トランジスタの拡散層とを、各コンタ
クト孔3と各コンタクト孔5とを通ってそれぞれ接続す
る複数の配線4とから構成される。
【0045】本実施形態のメモリセル構造を用いると、
上部電極2と下部電極の幅の差は図7に示したメモリセ
ル構造に比べて広がっているにも関わらず、メモリセル
面積は、図7で上部電極2と下部電極の幅の差を広げる
前と同じである。すなわち、上記第1の実施形態と同様
に、上部電極2と下部電極の幅の差は図7に示したメモ
リセル構造に比べて広がっているにも関わらず、メモリ
セル面積は、図7で上部電極2と下部電極の幅の差を広
げる前と同じであり、従来技術と比較して単位メモリセ
ル面積を小さくすることができる。
【0046】(第3の実施形態)次に、本発明の第3の
実施形態について、図面を参照して説明する。
【0047】図3は、本発明の第3の実施形態の半導体
メモリの平面摸式図である。図1中と同番号は同じ構成
要素を示す。
【0048】本実施形態は、図1の第1の実施形態に対
して、上部電極2をコンタクト孔3が設けられた位置ど
うしを結ぶ線上に設けたものである。
【0049】図3では、上部電極2は、格子状に配置さ
れた下部電極のコンタクト孔3が設けられた位置どうし
を結ぶ線上に配置されているが、下部電極上ならばどこ
に配置されていても良い。
【0050】本実施形態では、下部電極が格子状に形成
されているため、上記第1の実施形態と同様に、従来技
術と比較して、雑音による下部電極電位の変化量を小さ
くすることができる。
【0051】(第4の実施形態)次に、本発明の第4の
実施形態について、図面を参照して説明する。
【0052】図4は、本発明の第4の実施形態の半導体
メモリの平面摸式図である。図1中と同番号は同じ構成
要素を示す。
【0053】本実施形態の半導体メモリは、メモリセル
トランジスタとして使用される複数の電解効果トランジ
スタをその表面に有した半導体基板と、半導体基板上に
絶縁膜を介して形成され、複数の細長い板状の部分と隣
接する細長い板状の部分どうしを接続する部分とからな
る下部電極と、下部電極の上部の全面に形成された強誘
電体膜31と、強誘電体膜31の細長い板状の部分に等
間隔に形成された複数の上部電極2と、各電界効果トラ
ンジスタの拡散層上の絶縁膜に設けられた複数のコンタ
クト孔3と、各上部電極2上の絶縁膜に設けられた複数
のコンタクト孔5と、各上部電極2と各電界効果トラン
ジスタの拡散層とを、各コンタクト孔3と各コンタクト
孔5とを通ってそれぞれ接続する複数の配線4とから構
成される。
【0054】本実施形態は、図7の従来の半導体メモリ
に対して、隣接する細長い板状の下部電極どうしを接続
するようにしたものである。
【0055】本実施形態では、下部電極どうしが電気的
に接続されているため、上記第1の実施形態および第3
の実施形態と同様に、従来技術と比較して、雑音による
下部電極電位の変化量を小さくすることができる。
【0056】(第5の実施形態)次に、本発明の第5の
実施形態について、図面を参照して説明する。
【0057】図5は、本発明の第5の実施形態の半導体
メモリの平面摸式図である。図1中と同番号は同じ構成
要素を示す。
【0058】本実施形態の半導体メモリは、メモリセル
トランジスタとして使用される複数の電解効果トランジ
スタをその表面に有した半導体基板と、半導体基板上に
絶縁膜を介して形成された細長い板状の下部電極と、下
部電極の上部の全面に形成された強誘電体膜41と、強
誘電体膜41上に等間隔で形成された複数の上部電極2
と、各電界効果トランジスタの拡散層上の絶縁膜に設け
られた複数のコンタクト孔3と、各上部電極2上の絶縁
膜に設けられた複数のコンタクト孔5と、各上部電極2
と各電界効果トランジスタの拡散層とを、各コンタクト
孔3と各コンタクト孔5とを通ってそれぞれ接続する複
数の配線4と、各下部電極どうしをコンタクト孔46を
通って接続する配線45とから構成される。
【0059】本実施形態は、図7の従来の半導体メモリ
に対して、下部電極9上部の絶縁膜8にコンタクト孔4
6を設け下部電極9どうしを配線45により電気的に接
続したものである。
【0060】本実施形態では、下部電極どうしが電気的
に接続されているため、上記第1の実施形態、第3の実
施形態および第4の実施形態と同様に、従来技術と比較
して、雑音による下部電極電位の変化量を小さくするこ
とができる。
【0061】上記第1〜第2の実施形態において、上部
電極2が2.0μm角の正方形の場合について説明した
が、上部電極2の大きさが小さくなるにしたがって、第
1または第2の本実施形態を用いた場合のメモリセル面
積の従来技術を用いた場合のメモリセル面積に対する比
は小さくなり、本発明の効果がより顕著に表れる。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体メ
モリは以下に示す効果を有する。 (1)請求項1、2記載の発明は、単位メモリセル面積
を増大させずに、充分な上部電極と下部電極の幅の差を
確保することができ強誘電体容量素子の特性劣化を防ぐ
ことができる。 (2)請求項1、3、4、5記載の発明は、下部電極ど
うしを電気的に接続することにより、他の配線との寄生
容量値が大きくなり、電位が変動するある特定の配線と
の容量値の相対的な比が小さくなるため、ある特定の配
線の電位が変動した場合の雑音の影響による下部電極電
位の変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の半導体メモリの平面
摸式図である。
【図2】本発明の第2の実施形態の半導体メモリの平面
摸式図である。
【図3】本発明の第3の実施形態の半導体メモリの平面
摸式図である。
【図4】本発明の第4の実施形態の半導体メモリの平面
摸式図である。
【図5】本発明の第5の実施形態の半導体メモリの平面
摸式図である。
【図6】従来の半導体メモリの平面図である。
【図7】図6の従来の半導体メモリの平面摸式図であ
る。
【図8】図7の従来の半導体メモリの断面摸式図であ
る。
【符号の説明】
1 強誘電体膜 2 上部電極 3 コンタクト孔 4 配線 5 コンタクト孔 7 拡散層 8 絶縁膜 9 下部電極 10 半導体基板 11 強誘電体膜 21 強誘電体膜 31 強誘電体膜 41 強誘電体膜 45 配線 46 コンタクト孔 51 強誘電体膜 101 ゲート電極 102 素子領域 103 コンタクトホール 104 ビットラインの配線電極 105 コンタクトホール 107 配線電極 108 第2配線電極 109 強誘電体膜 110 上部電極 111 コンタクトホール 112 コンタクトホール 113 下部電極 114 第1配線電極 115 コンタクトホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8229 H01L 21/8239 - 21/8247 H01L 27/10 - 27/115

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリセルトランジスタとして使用され
    る複数の電解効果トランジスタをその表面に有した半導
    体基板と、 前記半導体基板上に絶縁膜を介して形成され、行方向お
    よび列方向に等間隔に複数の開口部を有する格子状の下
    部電極と、 前記下部電極の上部の全面に形成された強誘電体膜と、 前記強誘電体膜上の各開口部の位置する行または列から
    外れた位置に形成された複数の上部電極と、 前記各電界効果トランジスタの拡散層上の絶縁膜に設け
    られた複数の第1のコンタクト孔と、 前記各上部電極上の絶縁膜に設けられた複数の第2のコ
    ンタクト孔と、 前記各上部電極と前記各電界効果トランジスタの拡散層
    とを、前記各第1のコンタクト孔と前記各第2のコンタ
    クト孔と前記各開口部とを通ってそれぞれ接続する複数
    の配線とから構成される半導体メモリ。
  2. 【請求項2】 メモリセルトランジスタとして使用され
    る複数の電解効果トランジスタをその表面に有した半導
    体基板と、 前記半導体基板上に絶縁膜を介して形成され、上部電極
    を形成しようとする場所の周辺位置の幅のみ他の場所よ
    り幅が広がっている細長い板状となっていて、他の場所
    より幅が広がっている部分が並ぶように隣接するものど
    うしが設けられた複数の下部電極と、 前記下部電極の上部の全面に形成された強誘電体膜
    と、 前記強誘電体膜上の他の場所より幅の広がっている場所
    それぞれ形成されることにより縦横一直線上に配列さ
    れた複数の上部電極と、 前記各電界効果トランジスタの拡散層上の絶縁膜に設け
    られた複数の第1のコンタクト孔と、 前記各上部電極上の絶縁膜に設けられた複数の第2のコ
    ンタクト孔と、 前記各上部電極と前記各電界効果トランジスタの拡散層
    とを、前記各第1のコンタクト孔と前記各第2のコンタ
    クト孔とを通ってそれぞれ接続する複数の配線とから構
    成される半導体メモリ。
  3. 【請求項3】 メモリセルトランジスタとして使用され
    る複数の電解効果トランジスタをその表面に有した半導
    体基板と、 前記半導体基板上に絶縁膜を介して形成され、行方向お
    よび列方向に等間隔に複数の開口部を有する格子状の下
    部電極と、 前記下部電極の上部の全面に形成された強誘電体膜と、 前記強誘電体膜の各開口部の位置する行または列の位置
    上に形成された複数の上部電極と、 前記各電界効果トランジスタの拡散層上の絶縁膜に設け
    られた複数の第1のコンタクト孔と、 前記各上部電極上の絶縁膜に設けられた複数の第2のコ
    ンタクト孔と、 前記各上部電極と前記各電界効果トランジスタの拡散層
    とを、前記各第1のコンタクト孔と前記各第2のコンタ
    クト孔と前記開口部とを通ってそれぞれ接続する複数の
    配線とから構成される半導体メモリ。
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