JPH01231363A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPH01231363A
JPH01231363A JP63056060A JP5606088A JPH01231363A JP H01231363 A JPH01231363 A JP H01231363A JP 63056060 A JP63056060 A JP 63056060A JP 5606088 A JP5606088 A JP 5606088A JP H01231363 A JPH01231363 A JP H01231363A
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JP
Japan
Prior art keywords
electrode
word line
groove
semiconductor substrate
memory cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP63056060A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Hiroki
尋木 正紀
Masamichi Ishihara
政道 石原
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH01231363A publication Critical patent/JPH01231363A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H10B12/37DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイナミックRAMに関し、特に、メモリセ
ルの容量素子に溝型容量素子を用いたダイナミックRA
Mに適用して有効な技術に関するものである。
〔従来の技術〕
ダイナミックRAMのメモリセルは、トランスファMI
SFETと容量素子からなるが、メモリセルの微細化を
図るため、前記容量素子として溝型容量素子(トレンチ
キャパシタ)が開発された。
これは、工業調査会発行、「電子材料J、1986年1
月号、P56の第3図に示されているように、半導体基
板の主面に溝(トレンチ)を堀り、この溝の中に誘電体
膜を介して多結晶シリコン膜等を埋め込んで形成したも
のである。溝の周囲には半導体基板と反対導電型の半導
体領域が設けられ、この半導体領域はトランスファMI
 5FETに接続される。そして、トランスファMIS
FETのグー1−電極は、半導体基板上のワード線が兼
ねるようになっている。ところで、従来の溝型容量素子
を使ったメモリセルは、前記溝の中の電極とワード線と
を半導体基板上の異る層の導電膜で形成して、その溝の
中の電極には電g電位Vcc等の定電位を印加するよう
にしていた。すなわち、溝の中の電極は、半導体基板上
の第1層目の導電膜で形成し、前記ワード線は第2層目
の導電膜で形成し、またそれらの間は1M間絶縁膜で絶
縁しするようにしていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者は、前記溝型容量素子の溝の中の電極とワード
線を半導体基板上の異る層の導電膜で形成し、さらにそ
れらの間を絶縁膜で絶縁したダイナミックRAMを検討
した結果、メモリセルの構造が複雑になり、製造工程が
多くなるので、製造コストが高くなるという問題点を見
出した。
本発明の目的は、大容量でかつ安価なダイナミックRA
Mを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、半導体基板上の所定のワード線に接続された
トランスファMISFETと、該トランスファM I 
S FETに接続された溝型容量素子からなるメモリセ
ルを備え、前記溝型容量素子の溝の中の電極が、前記所
定のワード線の隣りのワード線の下に設けられた半導体
記憶装置において。
前記溝型容量素子の電極と、該電極が設けられている溝
の上の前記ワード線とを一体形成にしたものである。
〔作用〕
上述した手段によれば、容量素子が溝型容量素子である
ので、大容量のダイナミックRAMを得ることができる
。また、溝型容量素子の溝の中の電極とワード線が、半
導体基板上の同層の導電膜からなり、またそれらの間に
絶縁膜を介在させないので、半導体基板上に設けられる
導電膜の層数を少くして、メモリセルの構造を簡単にす
ることができる。これにより、IB造ココスト安価なダ
イナミックRAMを得ることができる。
〔発明の実施例〕
以下1本発明の一実施例のダイナミックRAMを図面を
用いて説明する。
第1図は、本発明の一実施例のダイナミックRAMのメ
モリセルの平面図であり、主にそのメモリセルを構成す
るための半導体領域を示した平面図、 第2図は、ダイナミックRAMの第1図と同じ部分の平
面図であり、半導体基板上におけるメモリセル領域を分
り易くするため、メモリセル領域を二点鎖線で囲んで示
した平面図である。
第3図は、第1図に示したメモリセルの■−■切断線に
おける断面図、 第4図は、第1図に示したメモリセルのIV−IV切断
線における断面図、 第5図は、第1図に示したメモリセルの等価回路図であ
る。
なお、第1図及び第2図は、メモリセルの構成を見易く
するため、フィールド絶縁膜以外の絶縁膜を図示してい
ない。
まず、第5図を用いて1本発明の一実施例のダイナミッ
クRAMのメモリセルの回路構成を説明する。
第5図において、 101.102.103はデータ線
であり、201.202.203.204はワード線で
ある。Ml、M2.M3.M4.M5.M6はメモリセ
ルであり、トランスファMISFETQI、Q2゜Q3
.Q4.Q5.Q6と、容量素子C1,C2゜C3,C
4,C5,C6からなり、それぞれは第5図に示したよ
うに接続されている。
前記メモリセルM1〜M6のそれぞれは、第1図乃至第
4図に示すように、p−型単結晶シリコンからなる半導
体基板1上に設けられ、それらの周囲はフィールド絶縁
膜2とp型チャネルストッパ領域3とで囲まれている。
第2図には、第5図に示したメモリセルM1〜M6の中
のメモリセルM4とメモリセルM5が設けられている領
域を二点差線で囲んで示している。次に、その2つのメ
モリセルのうち、まずメモリセルM5の構成を説明する
。他のメモリセルは、メモリセルM5と同様の構成とな
っている。
メモリセルM5のトランスファMISFETQ5は、半
導体基板1の表面の薄い酸化シリコン膜からなるゲート
絶縁膜4と、ワード線203と、ソース、ドレインにな
るn°型半導体領域5とで構成されている。このように
、ワード線203のメモリセルM5の内のゲート絶縁膜
4の上の部分が、トランスファMISFETQ5のゲー
ト電極を兼ねている6次に、メモリセルM5の容量素子
Cは、半導体基板1の主面部に設けられた溝(トレンチ
)304を用いて構成したものであり、半導体基板1の
その溝304の表面の薄い酸化シリコン膜からなる誘電
体膜6と、半導体基板1の溝304の周囲のn°型半導
体領域7と、前記トランスファMISFETQ5のゲー
ト電極となったワード線203の隣りのワード線204
の前記溝304の中に埋込まれた部分とで構成されてい
る。溝304は、データ線102とワード線204が交
差した部分の下の非常に小さな領域に形成されている。
前記容量素子C5のn4型半導体領域7は、トランスフ
ァMISFETQ5の2つあるn゛型半導体領域5のう
ちの一方と接続している。このように、容量素子C5は
、溝304を用いた溝型容量素子(トレンチキャパシタ
)となっている。
第1図、第2図及び第4図に示したように、前記容量素
子C5を構成するため溝304の中を埋込んだワード線
204は、フィールド絶縁膜2の上を延在して、前記メ
モリセルM5の隣りのメモリセルM4のトランスファM
ISFETQ4のゲート電極となっている。一方、メモ
リセルM5のトランスファMISFETQ5のゲート電
極となっていたワード線203は、メモリセルM4の領
域では、そのメモリセルM4の容量素子C4の溝302
の中の電極を構成するため、その溝302の中を埋め込
んでいる。第1図及び第2図には、前記ワード線203
、204の他に、ワード線202.205.206が示
されているが、これらワード1IQ202.205.2
06も前記ワード線203.204と同様に、それぞれ
の下の溝301、305.303を用いて構成される溝
型容量素子(符号を付していない)の一方の電極となっ
ている。すなわち、ワード線202〜206と、それら
の下に設けられている溝型容量素子の溝301〜305
の中の電極とが、半導体基板1上における同層の導電膜
を用いて一体形成となっている。なお、溝301〜30
5を用いて構成される溝型容量素子の前記と異るもう一
方の電極は、溝301〜305の周囲に設けられている
n゛型半導体領域7からなっている。
前記ワード線202〜206は、例えば多結晶シリコン
膜の上にタングステンシリサイド膜等の高融点金属シリ
サイド膜を積層して構成した2層膜からなっている。そ
して、この上には層間絶縁膜8を介して、第1層目のア
ルミニウム膜からなるデータ線101.102が延在し
ている。データ線101.102は、接続口9を通して
、所定のトランスファMISFETに接続されている。
なお1本実施例のダイナミックRAMは、半導体基板1
上に設けられているアルミニウム膜が1層のみである。
通常のダイナミックRAMでは、まず、半導体基板1上
の全域に例えば多結晶シリコン膜を形成して溝の中を埋
め、これをパターニングして溝の中の電極を形成する。
次に、その溝の中の電極の半導体基板1上に露出した部
分の表面を熱酸化して、酸化シリコン1漠からなる層間
絶縁膜を形成し、この後、ワード線を形成するための例
えば多結晶シリコン膜と高融点金属シリサイド膜からな
る2層膜を形成する。そして、その2層膜をパターニン
グしてワード線を形成している。しかし、本実施例のダ
イナミックRAMでは、メモリセルを前述した構造にし
たことにより、溝301〜305の中を埋めて半導体基
板1上の全域に1例えば多結晶シリコン膜と高融点金属
シリサイド膜からなる2層膜(ポリサイド膜)を形成し
、これをパターニングして、溝301〜305の中の電
極とワード線202〜206を形成する。すなわち、溝
301〜305の中の電極とワード線202〜206を
同時に形成することができる。
以上説明したように、半導体基板1上の所定のワード線
(例えば203)に接続されたトランスファMISFE
T(例えばQ5)と、該トランスファMl5FET(C
5)に接続された溝型容量素子(例えばC,5)からな
るメモリセル(例えばM5)を備え、前記溝型容量素子
(C5)の溝(304)の中の電極が、前記所定のワー
ド線(例えば203)の隣りのワード線(例えば204
)の下に設けられた半導体記憶装置において、前記溝型
容量素子(C5)の電極と、該電極が設けられている溝
の上の前記ワード線とを一体形成にしたことにより、大
容量のダイナミックRAMの半導体基板1上に設けられ
る導電膜の暦数を少くすることができ、またワード線と
、容量素子の電極とを異る層で形成した場合にそれらの
間を絶縁するために必要となる層間絶縁膜をなくすこと
ができる。これより、製造コストを低減して、安価なダ
イナミックRAMを得ることができる。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
容量素子が溝型容量素子であるので、大容量のダイナミ
ックRAMを得ることができる。また。
溝型容量素子の溝の中の電極とワード線が、半導体基板
上の同層の導電膜からなり、またそれらの間に絶縁膜を
介在させないので、半導体基板上に設けられる導電膜の
暦数を少くして、メモリセルの構造を簡単にすることが
できる。これにより、製造工程を簡単にした安価なダイ
ナミックRA Mを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明の一実施例のダイナミックRAMのメ
モリセルの平面図であり、主にそのメモリセルを構成す
るための半導体領域を示した平面図。 第2図は、第1図と同じ平面図であり、半導体基板上に
おけるそのメモリセルの領域のみを示した平面図、 第3図は、第1図に示したメモリセルの■−■切断線に
おける断面図。 第4図は、第1図に示したメモリセルのIV−IV切断
線における断面図、 第5図は、第1図に示したメモリセルの等価回路図であ
る。 図中、1・・・半導体基板、2・・・フィールド絶縁膜
、3・・・チャネルストッパ領域、4・・・ゲート絶縁
膜、5.7・・・n゛型半導体領域、6・・・誘電体膜
、8・・・層間絶縁膜、9・・・接続口、 101.1
02・・・データ線、201〜206・・・ワード線で
ある。 第1図 第2図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板上の所定のワード線に接続されたトラン
    スファMISFETと、該トランスファMISFETに
    接続された溝型容量素子からなるメモリセルを備え、前
    記溝型容量素子の溝の中の電極が、前記所定のワード線
    の隣りのワード線の下に設けられた半導体記憶装置にお
    いて、前記溝型容量素子の電極と、該電極が設けられて
    いる溝の上の前記ワード線とが一体形成になっているこ
    とを特徴とする半導体記憶装置。 2、前記溝型容量素子は、前記溝の中の電極が一方の電
    極であり、半導体基板が他方の電極であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の半導体記憶装置。
JP63056060A 1988-03-11 1988-03-11 半導体記憶装置 Pending JPH01231363A (ja)

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JP63056060A JPH01231363A (ja) 1988-03-11 1988-03-11 半導体記憶装置

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JP63056060A JPH01231363A (ja) 1988-03-11 1988-03-11 半導体記憶装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0858109A2 (en) * 1997-02-07 1998-08-12 Nec Corporation Semiconductor memory device and method for manufacturing thereof

Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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EP0858109A3 (en) * 1997-02-07 2000-02-02 Nec Corporation Semiconductor memory device and method for manufacturing thereof
US6225657B1 (en) 1997-02-07 2001-05-01 Nec Corporation Semiconductor device and method for manufacturing thereof
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