JPH01119053A - 半導体メモリ装置 - Google Patents
半導体メモリ装置Info
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- JPH01119053A JPH01119053A JP62276234A JP27623487A JPH01119053A JP H01119053 A JPH01119053 A JP H01119053A JP 62276234 A JP62276234 A JP 62276234A JP 27623487 A JP27623487 A JP 27623487A JP H01119053 A JPH01119053 A JP H01119053A
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- capacitor
- gate electrode
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- memory device
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/37—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
- H10B12/377—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate having a storage electrode extension located over the transistor
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体メモリ装置に関する。本発明は例えば
DRAM等として利用できるものである。
DRAM等として利用できるものである。
本発明は、スイッチングトランジスタを形成するMis
l−ランジスタのゲート電極上の少な(とも一部に
絶縁層を介して容量部を積層させて形成した構成の半導
体メモリ装置において、上記容量部が上記ゲート電極近
傍部に形成した半導体凹部に埋め込まれて成るように構
成することによって、面積の増大や信頼性の低下をもた
らすことなく、キャパシタンスを大きくしたものである
。
l−ランジスタのゲート電極上の少な(とも一部に
絶縁層を介して容量部を積層させて形成した構成の半導
体メモリ装置において、上記容量部が上記ゲート電極近
傍部に形成した半導体凹部に埋め込まれて成るように構
成することによって、面積の増大や信頼性の低下をもた
らすことなく、キャパシタンスを大きくしたものである
。
従来より半導体メモリ装置の分野において、スイッチン
グトランジスタとして機能するMrS トランジスタ
のゲート電極上に、絶縁層を介して容量部を積層させて
形成した構成のものが知られている。これは例えば段差
をつけた下地上に容量部を積層させることにより、該容
量部のキャパシタンスを太き(して記憶容量を増やす構
成で使用されている。このような容量部を有するメモリ
セルは、スタックド・キャパシタ・セル(Sjacek
dCapacitor Ce1l)などと称されている
。
グトランジスタとして機能するMrS トランジスタ
のゲート電極上に、絶縁層を介して容量部を積層させて
形成した構成のものが知られている。これは例えば段差
をつけた下地上に容量部を積層させることにより、該容
量部のキャパシタンスを太き(して記憶容量を増やす構
成で使用されている。このような容量部を有するメモリ
セルは、スタックド・キャパシタ・セル(Sjacek
dCapacitor Ce1l)などと称されている
。
従来の上記の如きスタックド・キャパシタ構造の場合、
更にそのキャパシタンスを大きくして容量を増やそうと
すると、容量部の面積(平面的な面積)を大きくするか
、あるいは段差を大きくするしかない。しかしこのよう
にすると、半導体チップの面積が増大したり、あるいは
メモリ装置のビットラインの信頼性の低下を惹起するお
それがある。
更にそのキャパシタンスを大きくして容量を増やそうと
すると、容量部の面積(平面的な面積)を大きくするか
、あるいは段差を大きくするしかない。しかしこのよう
にすると、半導体チップの面積が増大したり、あるいは
メモリ装置のビットラインの信頼性の低下を惹起するお
それがある。
本発明は、このような問題点を解決して、ゲート電極上
に容量部を積層して構成した半導体メモリ装置において
、容量部の平面的な面積を増大させることなく、従って
、素子面積を大きくする必要なく容量を増やすことがで
き、また段差を増やしたり段差を大きくしたりすること
なく、従って信頼性を低下させるおそれなく容量を増や
すことができる半導体メモリ装置を提供せんとするもの
である。
に容量部を積層して構成した半導体メモリ装置において
、容量部の平面的な面積を増大させることなく、従って
、素子面積を大きくする必要なく容量を増やすことがで
き、また段差を増やしたり段差を大きくしたりすること
なく、従って信頼性を低下させるおそれなく容量を増や
すことができる半導体メモリ装置を提供せんとするもの
である。
本発明の半導体メモリ装置は、メモリセルがスイッチン
グトランジスタを形成するMIS トランジスタと容
量部とを有し、上記MIS トランジスタのゲート電
極上の少なくとも一部に絶縁層を介して上記容量部を積
層させて形成した構成の半導体メモリ装置であって、上
記容量部が上記ゲート電極部に形成した半導体凹部に埋
め込まれたことを特徴とするものである。
グトランジスタを形成するMIS トランジスタと容
量部とを有し、上記MIS トランジスタのゲート電
極上の少なくとも一部に絶縁層を介して上記容量部を積
層させて形成した構成の半導体メモリ装置であって、上
記容量部が上記ゲート電極部に形成した半導体凹部に埋
め込まれたことを特徴とするものである。
本発明の半導体メモリ装置の構成について、後記詳述す
る本発明の実施例を示す第1図を参照して説明すると次
のとおりである。
る本発明の実施例を示す第1図を参照して説明すると次
のとおりである。
本発明の半導体メモリ装置は、例えば第1図にその断面
を例示するような構造になっている。即ち、MIS ト
ランジスタのゲート電極ll上の少なくとも一部に、絶
縁層2を介して、容量部3が積層されて形成されている
。MIS トランジスタは、メモリセルのスイッチン
グトランジスタの機能を果たすもので、図示例では11
がそのゲート電極、12、13がソースまたはドレイン
である。
を例示するような構造になっている。即ち、MIS ト
ランジスタのゲート電極ll上の少なくとも一部に、絶
縁層2を介して、容量部3が積層されて形成されている
。MIS トランジスタは、メモリセルのスイッチン
グトランジスタの機能を果たすもので、図示例では11
がそのゲート電極、12、13がソースまたはドレイン
である。
しかして、本発明の半導体メモリ装置は、容量部3がゲ
ート電極11の近傍部に形成された、半導体基体10の
凹部(溝)8に埋め込まれた構造になっている。
ート電極11の近傍部に形成された、半導体基体10の
凹部(溝)8に埋め込まれた構造になっている。
上記のように本発明の半導体メモリ装置は、容量部3が
半導体基体10の凹部8に埋め込まれているので、該凹
部8に相当する部分に容量部3がそれだけ多く形成され
ることになり、キャパシタンスをtめる面積が大きくな
り、よってキャパシタンスを大きくでき、もって容量を
増大させることができる。しかも凹部8での形成である
ので、半導体の平面的な面積を増やす必要はなく、従っ
てチップ面積を大きくしてしまうおそれはない。かつ、
例示の構造ではもともと段差4aの上に容量部3が形成
されているが、この段差4aを太き(する必要もないの
で、信頼性に問題が生ずることがない。
半導体基体10の凹部8に埋め込まれているので、該凹
部8に相当する部分に容量部3がそれだけ多く形成され
ることになり、キャパシタンスをtめる面積が大きくな
り、よってキャパシタンスを大きくでき、もって容量を
増大させることができる。しかも凹部8での形成である
ので、半導体の平面的な面積を増やす必要はなく、従っ
てチップ面積を大きくしてしまうおそれはない。かつ、
例示の構造ではもともと段差4aの上に容量部3が形成
されているが、この段差4aを太き(する必要もないの
で、信頼性に問題が生ずることがない。
以下、第1図乃至第3図を参照して、本発明の一実施例
を説明する。なお、当然のことではあるが、本発明は以
下の実施例にのみ限定されるものではない。
を説明する。なお、当然のことではあるが、本発明は以
下の実施例にのみ限定されるものではない。
この実施例は、本発明を、スタックド・キャパシタ・セ
ルを有するDRAMに適用したものである。
ルを有するDRAMに適用したものである。
本実施例に係る半導体メモリ装置の断面構造を第1図に
、平面構造を第2図に示す。第3図は、本例に係る半導
体メモリ装置の製造工程を順に断面図にて示す図である
。
、平面構造を第2図に示す。第3図は、本例に係る半導
体メモリ装置の製造工程を順に断面図にて示す図である
。
第3回答図に示すように、本実施例に係る半導体メモリ
装置は、LOGOS領域5の形成後、ゲート絶縁膜用の
酸化薄膜14を形成し、ゲート電極用の第1のポリシリ
コン層11′を形成し、5iOz膜2′を形成し、パタ
ーニング後、Sin、膜2#を更に形成し、エッチバッ
クし、ソース/ドレイン領域12.13を形成後、絶縁
膜2aを形成し、ビット線用コンタクトを形成し、第2
のポリシリコン層6′を形成し、必要に応じて絶縁膜あ
るいは導電部の再堆積を行い、第2のポリシリコン層6
′をカットして、第3図(hlの構造を得る。
装置は、LOGOS領域5の形成後、ゲート絶縁膜用の
酸化薄膜14を形成し、ゲート電極用の第1のポリシリ
コン層11′を形成し、5iOz膜2′を形成し、パタ
ーニング後、Sin、膜2#を更に形成し、エッチバッ
クし、ソース/ドレイン領域12.13を形成後、絶縁
膜2aを形成し、ビット線用コンタクトを形成し、第2
のポリシリコン層6′を形成し、必要に応じて絶縁膜あ
るいは導電部の再堆積を行い、第2のポリシリコン層6
′をカットして、第3図(hlの構造を得る。
次いで第2のポリシリコン層6′の開口部6′において
、エツチング等により窓開けを行い、基体10に溝8を
形成して、第3図(J)の構造を得る。
、エツチング等により窓開けを行い、基体10に溝8を
形成して、第3図(J)の構造を得る。
次に溝8の底部に拡散領域13を形成し、また記憶用の
容量部3を形成する。その後、第3のポリシリコン層9
1、層間絶縁膜92及びコンタクトの作成を行い、アル
ミニウム等の形成及びパターニングを行い、第1図の構
造を得る。
容量部3を形成する。その後、第3のポリシリコン層9
1、層間絶縁膜92及びコンタクトの作成を行い、アル
ミニウム等の形成及びパターニングを行い、第1図の構
造を得る。
上記の如き本実施例の製造工程につき、第3同各図を参
照して更に詳しく説明する。
照して更に詳しく説明する。
第3図(a)に示すように、半導体基体10にロコス領
域5を形成後、基体10の表面酸化によりゲート酸化膜
14(第1図参照)を形成するための酸化薄膜14’を
形成する。本例における半導体基体10はP−型シリコ
ン基板である。シリコン基板には、熱酸化等による二酸
化シリコンの形成によって、この酸化薄膜14′を形成
できる。
域5を形成後、基体10の表面酸化によりゲート酸化膜
14(第1図参照)を形成するための酸化薄膜14’を
形成する。本例における半導体基体10はP−型シリコ
ン基板である。シリコン基板には、熱酸化等による二酸
化シリコンの形成によって、この酸化薄膜14′を形成
できる。
次に、第3図(b)に示すように、第1のポリシリコン
層11′を形成し、更にその上に5iO1膜2′を形成
する。第1のポリシリコン層11’は、ゲート電極11
(第1図参照)を形成するためのものである。本例で
は、ポリシリコンとしていわゆるり。
層11′を形成し、更にその上に5iO1膜2′を形成
する。第1のポリシリコン層11’は、ゲート電極11
(第1図参照)を形成するためのものである。本例で
は、ポリシリコンとしていわゆるり。
POSと称されるドープされたポリシリコンを用いると
ともに、該第1のポリシリコン層11′は、気相成長法
(例えばCVD)などの手段で堆積して設けた。また、
その上にSing膜2′は、その−部が第1図の絶縁層
2となるもので、該SiO□膜2′も、本例ではCVD
などの手段で堆積した。
ともに、該第1のポリシリコン層11′は、気相成長法
(例えばCVD)などの手段で堆積して設けた。また、
その上にSing膜2′は、その−部が第1図の絶縁層
2となるもので、該SiO□膜2′も、本例ではCVD
などの手段で堆積した。
次に、フォトリソグラフィ技術などを用いてバターニン
グし、第2図(C)に示すような形状にした。
グし、第2図(C)に示すような形状にした。
次に第3図(d>の如く更に5i(hをCVDなどで堆
積し、StO□膜2#を形成する。
積し、StO□膜2#を形成する。
更にこれをエッチバックして、第3図(e)のようにす
る。即ち、第3図(e)の状態では、基板10上にゲー
ト電極11となるべき第1のポリシリコン層11’が、
薄く残ったSing膜2#、酸化薄膜14′、LOG
OS 611域5に覆われた形状になる。
る。即ち、第3図(e)の状態では、基板10上にゲー
ト電極11となるべき第1のポリシリコン層11’が、
薄く残ったSing膜2#、酸化薄膜14′、LOG
OS 611域5に覆われた形状になる。
次に、不純物のイオン注入などの手段で、ソース/ドレ
イン部12.13を形成して、第3図(flのようにす
る。図示例はソース/ドレイン部12.13を04領域
として形成した。
イン部12.13を形成して、第3図(flのようにす
る。図示例はソース/ドレイン部12.13を04領域
として形成した。
次いで、SingをCVDなどにより形成して、第3図
(g)に破線及び実線で示す如く絶縁膜2aを形成し、
次に破線で示す部分をカットして、コンタクト部2bを
形成する。これはビット線とワード線とのコンタクトホ
ールになるものである。
(g)に破線及び実線で示す如く絶縁膜2aを形成し、
次に破線で示す部分をカットして、コンタクト部2bを
形成する。これはビット線とワード線とのコンタクトホ
ールになるものである。
次いで、第3図(h)に破線及び実線で示す如く、全面
にポリシリコン層6′を形成し、これをバターニングし
て第3図(h)に実線で示すような構造にする。ポリシ
リコン層6′としても、前記DOPOSを用いた。
にポリシリコン層6′を形成し、これをバターニングし
て第3図(h)に実線で示すような構造にする。ポリシ
リコン層6′としても、前記DOPOSを用いた。
次に、第3図(1)のように、溝を形成するためのフォ
トレジストを形成して、これをマスクにしてRIEなど
によりエツチングを行い、溝8を形成して第3図(j)
の構造にする。第3図01の破線で示すフォトレジスト
除去すると、同図01の実線の構造が得られる。
トレジストを形成して、これをマスクにしてRIEなど
によりエツチングを行い、溝8を形成して第3図(j)
の構造にする。第3図01の破線で示すフォトレジスト
除去すると、同図01の実線の構造が得られる。
上記のように第2のポリシリコン層6′の開口部6#に
レジスト窓開けを行い、基板のエツチングを行って溝8
を形成した後、該溝8にnゝの拡散を入れ(図中13a
2で示す部分。この形成には、例えば斜めイオン注入な
どの手段を用いることができる)、 表面酸化等により
酸化被膜を形成してこれをメモリ用の容量部3を形成し
、第3図(klのようにする。
レジスト窓開けを行い、基板のエツチングを行って溝8
を形成した後、該溝8にnゝの拡散を入れ(図中13a
2で示す部分。この形成には、例えば斜めイオン注入な
どの手段を用いることができる)、 表面酸化等により
酸化被膜を形成してこれをメモリ用の容量部3を形成し
、第3図(klのようにする。
次に、第3のポリシリコン層91(本例では同じ<DO
PO3を使用)をCVDなどの気相成長等H(1、,1
sし5、S+Qz等の層間絶縁膜92をCVD等の適宜
手段で形成し、必要なコンタクトホールを形成して、コ
ンタクト用の配線層93を形成する。
PO3を使用)をCVDなどの気相成長等H(1、,1
sし5、S+Qz等の層間絶縁膜92をCVD等の適宜
手段で形成し、必要なコンタクトホールを形成して、コ
ンタクト用の配線層93を形成する。
ここではアルミニウムを堆積してこれをパターニングし
、アルミニウム配線層とした。符号93′でコンタクト
部分を示した。これにより第1図に示す構造が得られる
のである。
、アルミニウム配線層とした。符号93′でコンタクト
部分を示した。これにより第1図に示す構造が得られる
のである。
平面上の構成図は、第2図に示す。
別の形成方法として、第1のポリシリコン層(DOPO
3)11’を形成する前に溝8を形成する方法を用いて
もよい。また、第2のボリシリコン層(DOPO3)6
’を形成した直後に溝8を形成するものでもよい。
3)11’を形成する前に溝8を形成する方法を用いて
もよい。また、第2のボリシリコン層(DOPO3)6
’を形成した直後に溝8を形成するものでもよい。
本発明の構造は、ゲート電極11となる第1のポリシリ
コン層11′を先につくっておけるので、Si基板につ
いて酸化膜−窒化膜一酸化膜の構造で絶縁膜を形成する
方法を容易に採用することもできる。即ち、ゲート電極
を先に形成しておけるため、後からこの絶縁膜を除去す
る必要はないからである。一般の従来の溝型キャパシタ
の場合、絶縁膜をつくってからゲート電極を形成するの
で、上記のような除去しに(い絶縁膜は使いにくかった
。
コン層11′を先につくっておけるので、Si基板につ
いて酸化膜−窒化膜一酸化膜の構造で絶縁膜を形成する
方法を容易に採用することもできる。即ち、ゲート電極
を先に形成しておけるため、後からこの絶縁膜を除去す
る必要はないからである。一般の従来の溝型キャパシタ
の場合、絶縁膜をつくってからゲート電極を形成するの
で、上記のような除去しに(い絶縁膜は使いにくかった
。
本実施例に係る半導体メモリ装置は、上記した構造をな
しているので、従来セルサイズの増大や段差の増大を招
かずにスタックド・キャパシタ・セルのキャパシタ容量
を増やすことはできず、よってメモリの大容量化に対し
て限界となっていたのが、この実施例によれば、セルサ
イズや段差の増大を招くことなく、キャパシタの増大が
図れる。
しているので、従来セルサイズの増大や段差の増大を招
かずにスタックド・キャパシタ・セルのキャパシタ容量
を増やすことはできず、よってメモリの大容量化に対し
て限界となっていたのが、この実施例によれば、セルサ
イズや段差の増大を招くことなく、キャパシタの増大が
図れる。
かつ、セルファラインで溝8の形成容量部3の形成が可
能である。本実施例は、スタックド・キャパシタの利点
であるα線に強い(拡散層が少ない)という長所を生か
し、しかも溝構造を最小限におさえてα線に対しても強
いセルにすることができるものである。
能である。本実施例は、スタックド・キャパシタの利点
であるα線に強い(拡散層が少ない)という長所を生か
し、しかも溝構造を最小限におさえてα線に対しても強
いセルにすることができるものである。
第4図に上記実施例の変形例を示す。第4図は、凹部(
溝)8内に容量部3があり、かつスタックド・キャパシ
タ構造をとるもので、図中94はビットコンタクトであ
る。11はゲート電極をなす第1のポリシリコン層、6
は第2のポリシリコン層、9は第3のポリシリコン層で
ある。2は絶縁層、5はLOGO3領域である。
溝)8内に容量部3があり、かつスタックド・キャパシ
タ構造をとるもので、図中94はビットコンタクトであ
る。11はゲート電極をなす第1のポリシリコン層、6
は第2のポリシリコン層、9は第3のポリシリコン層で
ある。2は絶縁層、5はLOGO3領域である。
上述の如く、本発明によれば、ゲート電極上に容量部を
積層して構成した半導体メモリ装置において、容量部の
平面的な面積を増大させることなく、従って素子面積を
大きくする必要なく容量を増やすことができ、また段差
を増やしたり、段差を大きくすることなく、従って信頼
性を低下させるおそれなく容量を増やすことができるメ
モリ装置が製造できる。
積層して構成した半導体メモリ装置において、容量部の
平面的な面積を増大させることなく、従って素子面積を
大きくする必要なく容量を増やすことができ、また段差
を増やしたり、段差を大きくすることなく、従って信頼
性を低下させるおそれなく容量を増やすことができるメ
モリ装置が製造できる。
第1図は本発明の一実施例に係る半導体メモリ装置の断
面構造を示す図、第2図は同じく平面構造を示す図であ
る。第3図(a)〜(k)は、同側の製造工程を示す図
である。第4図は本発明の別の実施例を示す断面図であ
る。 10・・・・・・基体、11・・・・・・ゲート電極(
第1のポリシリコン層)、2・・・・・・絶縁層、3・
旧・・容量部、5・・・・・・L OCOS 61域、
6・・・・・・第2のポリシリコン層、7・・・・・・
レジスト、8・・・・・・凹部(溝)。
面構造を示す図、第2図は同じく平面構造を示す図であ
る。第3図(a)〜(k)は、同側の製造工程を示す図
である。第4図は本発明の別の実施例を示す断面図であ
る。 10・・・・・・基体、11・・・・・・ゲート電極(
第1のポリシリコン層)、2・・・・・・絶縁層、3・
旧・・容量部、5・・・・・・L OCOS 61域、
6・・・・・・第2のポリシリコン層、7・・・・・・
レジスト、8・・・・・・凹部(溝)。
Claims (1)
- 1、メモリセルがスイッチングトランジスタを形成する
MISトランジスタと容量部とを有し、上記MISトラ
ンジスタのゲート電極上の少なくとも一部に絶縁層を介
して上記容量部を積層させて形成した構成の半導体メモ
リ装置において、上記容量部が上記ゲート電極近傍部に
形成した半導体凹部に埋め込まれたことを特徴とする半
導体メモリ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62276234A JPH01119053A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 半導体メモリ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62276234A JPH01119053A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 半導体メモリ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01119053A true JPH01119053A (ja) | 1989-05-11 |
Family
ID=17566565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62276234A Pending JPH01119053A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 半導体メモリ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01119053A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02116160A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-04-27 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
FR2647267A1 (fr) * | 1989-05-19 | 1990-11-23 | Samsung Electronics Co Ltd | Cellule de memoire vive dynamique et procede de fabrication |
JPH03200366A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-09-02 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
US5455192A (en) * | 1989-05-19 | 1995-10-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of making dynamic random access memory cell having a stacked capacitor and a trench capacitor |
-
1987
- 1987-10-31 JP JP62276234A patent/JPH01119053A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02116160A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-04-27 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
FR2647267A1 (fr) * | 1989-05-19 | 1990-11-23 | Samsung Electronics Co Ltd | Cellule de memoire vive dynamique et procede de fabrication |
US5455192A (en) * | 1989-05-19 | 1995-10-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of making dynamic random access memory cell having a stacked capacitor and a trench capacitor |
JPH03200366A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-09-02 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
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