JPH01171266A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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Publication number
JPH01171266A
JPH01171266A JP62330710A JP33071087A JPH01171266A JP H01171266 A JPH01171266 A JP H01171266A JP 62330710 A JP62330710 A JP 62330710A JP 33071087 A JP33071087 A JP 33071087A JP H01171266 A JPH01171266 A JP H01171266A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trench
insulating film
plate electrode
cell plate
shaped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62330710A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Yasuhira
光雄 安平
Yoshiyuki Iwata
岩田 栄之
Kazuhiro Matsuyama
和弘 松山
Takatoshi Yasui
安井 孝俊
Masanori Fukumoto
正紀 福本
Takashi Osone
隆志 大曽根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62330710A priority Critical patent/JPH01171266A/ja
Publication of JPH01171266A publication Critical patent/JPH01171266A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/39DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench
    • H10B12/395DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench the transistor being vertical

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。

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、特にDRAMのセルアレイの高
密度化を図る新規なるデバイス構造に関するものである
従来の技術 高密度DRAM用メモリセルとして、1個のトランジス
タと1個の容量部からなる[1トランジスタ・1キヤパ
シタ」型メモリセルは、構成要素が少なく、セル面積の
微小化が容易であるため、広く使用されている。
近年、DRAMは限られたチップ面積内における高密度
化が追求され、素子の微細化が要求されている。1トラ
ンジスタ・1キヤパシタ型メモリ七ルにおいては、情報
判定の容易さを維持するために、メモリセル容量の減少
は極力避けなければならない。このため、従来の技術と
して、半導体基板に溝を堀シ、前記溝側面を容量部とし
て利用することによシ、容量部の平面面積を縮小し、素
子の高密度化を図っていた。
例えば、第4図に示す構成では、p形半導体基板51に
溝を堀シ、プレート電極58を埋め込み、溝側面に容量
部を形成していた。
ここで、52はビット線、66はn十拡散領域、53は
ワード線、56はキャパシタ絶縁膜、59はチャネルス
トップによる分離領域、54はゲート絶縁膜、57は電
荷蓄積領域である。
発明が解決しようとする問題点 上記、従来の構成では、スイッチングトランジスタと、
溝に形成された電荷蓄積領域、それに隣接するメモリセ
ル間を電気的に絶縁するための分離領域が、単位セル毎
に平面領域に必要であるため、−層の高密度化は困難で
あった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、前記従来
の構成と比較して、よシ高密度な半導体メモリを提供す
ることにある。
問題点を解決するための手段 本発明の半導体メモリ装置のメモリ七ルは、上記問題点
を解決する為に、メモリセルアレイが形成される領域に
、複数の溝を形成し、その溝の中に1)ランラスタ1キ
ヤパシタ型のDRAMメモリセルを実現する。先ず、溝
の下部にセルプレート電極を形成し、このセルプレート
電極に対向する位置にあたる溝の側壁部に、不純物拡散
層よりなる蓄積部を形成する。蓄積部は、溝の側壁を介
して、溝の上部の側壁に設けられたスイッチングトラン
ジスタのソース部と接続される。スイッチングトランジ
スタは、前記セルプレート電極の上部の溝側壁に、ゲー
ト絶縁膜とソース、ドレインとなる拡散層よシ形成され
る。前記セルプレート電極は、前記溝の下部の基板と電
気的に接続され、外部から任意のバイアス電圧を印加で
きる。
作  用 本発明は、上記の構成によシ、1トランジスタ1キャパ
シタ型DRAMの全ての構成要素を溝内部に形成するこ
とによシ、メモリセルアレイの高密度化を図っている。
更に、溝下部に形成されたセルプレート電極に、外部か
らバイアス電圧を印加することによシ、任意のセルプレ
ート電圧の設定を可能とする。
実施例 本発明の一実施例を第1図および第2図に示す。
第1図は本発明の一実施例のメモリセルアレイの平面構
成を概略的に示したもので、第2図は第1図のI−I/
断面図である。説明を容易にする為、同一の構成要素は
共通の番号で説明する。
ここで1はp形の半導体基板、2は前記基板1と逆導電
形の半導体層、3は前記基板1と同一導電形の半導体層
である。1oは前記半導体層2゜3に形成された溝、1
1は前記溝10の下部の側壁に形成されたキャパシタ絶
縁膜、12は前記キャパシタ絶縁膜11と対向する部分
の前記溝1゜の下部に形成されたPo1y St等より
なるセルプレート電極、13は前記キャパシタ絶縁膜1
1をはさんで、前記セルプレート電極12と対向する前
記溝1oの下部の側壁部に形成された前記基板1と逆導
電形の不純物拡散層よりなる蓄積部である。
15は前記溝1oの側壁に形成されたスイッチングトラ
ンジスタのソース部で、前記蓄積部13と接続きれてい
る。16は前記スイッチングトランジスタのゲート絶縁
膜、17は同じくドレイン部、18は同じくゲート電極
である。そして、ドレイン部17はビット線、ゲート電
極18はワード線の一部を構成する。ここで、前記セル
プレート電極12は、溝底3oにおいて前記半導体層2
と電気的に接続されている。さらに、19は前記セルプ
レート電極12と前記ゲート電極18を電気的に分離す
る為の絶縁膜、2Qは隣接するメモリセル間を電気的に
分離する為の厚いフィールド絶縁膜等よシ形成される分
離領域、21.22は保護膜や配線の層間膜となる絶縁
膜である。
ここで1本実施例の製造方法について簡単に説明する。
p形基板1に、エピタキシャル成長等でn形の半導体層
2及びp形の半導体層3を形成し、RIEを用いて溝1
oを形成する。次に、斜めイオン注入や溝内部に埋め込
んだPo1y St ’p S OG等の拡散源からの
固相拡散により、溝側壁に蓄積部13を形成する。そし
て、熱酸化又はCVD等で溝内部に絶縁膜を形成し、溝
底面の絶縁膜を異方性エツチングし、溝側壁にだけキャ
パシタ絶縁膜11を形成する。次にLP−CVD等で溝
内部にPo1y Stを堆積し、溝下部にセルプレート
電極12を形成する。次に、セルプレート電極上に。
CVD等により絶縁膜19を形成し、熱酸化により溝側
壁にゲート絶縁膜16を形成する。そして。
イオン注入等によシトレイン17を形成し、Po1yS
t等を用いてゲート電極18を形成して、溝10の上部
の側壁に縦型のスイッチングトランジスタを形成する。
本発明の第2の実施例を示す断面構造の概略図を第3図
に示す。ここで、5はp形の基板で、6はn形の不純物
拡散層である。他の構成要素は、前記第1の実施例と同
様なので、説明を省略する。
ここで、n形の不純物拡散層6は前記セルプレート電極
12と同一導電形で、かつ前記溝底面30で前記セルプ
レート電極12と接し、前記溝10間を格子状に接続し
ている。このため格子状の不純物拡散層6に外部から任
意の電圧を印加することによシ、前記セルプレート電極
12に任意のバイアス電圧を印加することができる。
発明の効果 以上述べてきた様に、本発明においては、メモリセルア
レイ部に複数の溝を形成し、各溝の中に、溝の側壁を用
いた縦型のスイッチングトランジスタや蓄積部、および
溝の下部に形成したセルプレート電極等の1トランジス
タ1キヤパシタ型D RAMの全ての構成要素を形成す
ることにより、以下の効果が奏される。
(1)一つの溝の中に1トランジスタ1キャパシタ型D
RAMの全ての構成要素を形成することにより、2次元
平面的に見た場合、大幅なセルの高密度化を実現するこ
とができる。
(2)セルプレート電極が基板と逆導電形の半導体層、
又は不純物拡散層と接続している為、これらを通して外
部から任意のバイアス電圧の印加が可能である。このた
め、いわゆる%vo。
セルプレート電圧を実現することができる。
以上2本発明によシ高密度化の容易なメモリセルを実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す単位セルの概略的
な平面図、第2図は第1図のI−I/断面図、第3図は
本発明の第2の実施例を示す概略的な断面図、第4図は
従来例を示す概略的な断面図である。 1・・・・・・半導体基板、2・・・・・・半導体層、
3・・・・・・半導体層、5・・・・・・半導体基板、
6・・・・・・不純物拡散層、10・・・・・・溝、1
1・・・・・・キャパシタ絶縁膜、12・・・・・・セ
ルプレート電極、13・・・・・・蓄積部、15・・・
・・・ソース、16・・・・・・ゲート絶縁膜、17・
・・・・・ドレイン(ビット線)、18・・・・・・ゲ
ート電極(ワード線)、2o・・・・・・分離領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1〇
−凍 17−  ビヅト轢 18−  ワード線 第1図 3−手導体層(P 形) IQ−一溝 11−キセ′パシク矩縁肩 /       、96 10−一溝 11−−キYパシタM!、AI膜 12−一で小プレート1極 I3− M 11舘Cn形う 15−−ソース 19.21.1’2−J!隷膜 n−分離領域 54−P形シ11コン基板 望−ピット碌 臼−ワード線 、54−  チート范縁膜 55−n”/F靴匍拉炊層 56−  キVバシタ絶鯨呉 5q−電荷蓄積領域 9−・・ セルプレート錠役

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板に設けたメモリセルにおいて、前記メ
    モリセルが、前記基板に設けた複数の溝内に構成され、
    前記溝の下部に形成されたセルプレート電極と、前記セ
    ルプレート電極と対向する前記溝の側壁部に、一導電形
    の不純物拡散層よりなるメモリセルの蓄積部を含み、か
    つ前記溝の上部に設けられたスイッチングトランジスタ
    を含み、前記スイッチングトランジスタのソース領域は
    、前記蓄積部に接続され、前記セルプレート電極は前記
    基板と接続されていることを特徴とする半導体メモリ装
    置。
  2. (2)半導体基板が、前記蓄積部と逆導電形の第1の半
    導体層上に、前記蓄積部と同一導電形の第2の半導体層
    を形成し、さらにその上に、前記蓄積部と逆導電形の第
    3の半導体層を形成してなり、前記第2の半導体層が前
    記セルプレート電極と接し、前記第2の半導体層に外部
    から任意の電圧の印加を可能とすることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の半導体メモリ装置。
  3. (3)半導体基板が前記蓄積部と逆導電形の半導体層よ
    りなり、前記蓄積部と同一導電形の不純物拡散層を前記
    セルプレート電極と接し、かつ前記不純物拡散層を前記
    溝間に格子状に接続し、前記格子状の不純物拡散層に外
    部から任意の電圧の印加を可能とすることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の半導体メモリ装置。
JP62330710A 1987-12-25 1987-12-25 半導体メモリ装置 Pending JPH01171266A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0905783A1 (en) * 1997-09-30 1999-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Vertical transistor implemented in a memory cell comprising a trench capacitor
KR100419926B1 (ko) * 2000-05-31 2004-02-25 인피니언 테크놀로지스 아게 트렌치 커패시터를 갖춘 메모리 셀 및 그의 제조 방법

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