JPH02209765A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH02209765A
JPH02209765A JP1030604A JP3060489A JPH02209765A JP H02209765 A JPH02209765 A JP H02209765A JP 1030604 A JP1030604 A JP 1030604A JP 3060489 A JP3060489 A JP 3060489A JP H02209765 A JPH02209765 A JP H02209765A
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
capacitor
capacitors
impurity diffusion
electrode
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Pending
Application number
JP1030604A
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English (en)
Inventor
Kaoru Motonami
薫 本並
Yoshiki Okumura
奥村 喜紀
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH02209765A publication Critical patent/JPH02209765A/ja
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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〕 この発明はデータを記憶するためのスタックドキャパシ
タ形メモリセルを存する半導体装置に関するものである
〔従来の技術〕
第3図は従来のこの種の半導体装置の断面図であり、第
4図はその等価回路図である。第3図において、301
は半導体基板、302は素子間分離用絶縁膜(フィール
ド酸化膜)、303゜304は不純物拡散領域、305
はゲート酸化膜、306はキャパシタ絶縁膜、307は
多結晶シリコンゲート電極、308は不純物拡散領域3
04と接触した第1の多結晶シリコンキャパシタ電極、
309は第2の多結晶シリコンキャパシタ電極、310
は層間絶縁膜、311は不純物拡散領域303と接触し
た多結晶シリコンデータ配線である。第4図において、
Cは記憶容量を持つキャパシタ、C0は接合容量、Tは
電界効果トランジスタ、B/Lはデータ配線、W/Lは
ワード線、■、は第1の電圧、v2は第2の電圧、■3
は第3の電圧である。
このように従来の半導体装置は、第1の多結晶シリコン
キャパシタ電極308、キャパシタ絶縁膜306及び第
2の多結晶シリコンキャパシタ電極309で構成される
キャパシタCと、不純物拡散領域303,304、ゲー
ト酸化膜305及び多結晶シリコンゲート電極307で
構成される電界効果トランジスタTとによって、■トラ
ンジスタ・1キヤパシタ形メモリセルを構成しているも
のである。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記のようなスタックドキャパシタ形メモリ
セルを有する従来の半導体装置は高集積化に伴い、キャ
パシタを複数個並列的に接続構成することが難しくなり
、これによりデータを十分に保持するのに必要な記憶容
量を得ることが難しくなる傾向になり、したがって、記
憶データの信頼性が低下するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、キャパシタを複数個並列的に接続構成するこ
とを可能とし、高集積化を行っても、記憶データの信頼
性を低下させることがない半導体装置を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体装置は、半導体基板101の素子
間分離用酸化膜102で区分された表面領域に所望の間
隔をもって形成された伝導性を有する複数の不純物拡散
領域103a、103b及び上記複数の不純物拡散領域
103a。
103b間の上記半導体基板101上に第1の絶縁膜(
ゲート酸化膜104)を介して形成された第1の導電膜
(多結晶シリコンゲート電極105)を備えた電界効果
トランジスタTと、上記不純物拡散領域103aと電気
的に結合され上記半導体基板101上に形成された複数
の第2の導電膜(第1の多結晶シリコンキャパシタ電極
107 a107c)、上記第2の導電膜上に形成され
た複数の第2の絶縁膜(キャパシタ絶縁膜106a。
106b、106c)、及び上記第2の絶縁膜上に形成
された第3の導電膜(第2の多結晶シリコンキャパシタ
電極108)を備えたキャパシタc、、cb、ccと、
上記電界効果トランジスタTの不純物拡散領域103b
と電気的に結合した第4の導電I+! (多結晶シリコ
ンデータ配線112)とを有したことを特徴とするもの
である。
〔作用〕
この半導体装置において、電界効果トランジスタTは第
4の導電膜(データ配線112)の信号と第1の導電膜
(多結晶シリコンゲート電極105)の信号との状態に
より動作し、キャパシタc、、cb、ccに情報となる
電荷を蓄積する。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の一実施例に係る半導体装置の断面図
であり、第2図はその等価回路図である。
第1図において、101は半導体基板、102は5tO
zから成る素子間分離用酸化膜である。
103a、103bは半導体基板101の素子間分離用
酸化膜102で区分された表面領域に所望の間隔をもっ
て形成された導電性を有する複数の不純物拡散領域であ
り、特に不純物拡散領域103aは電界効果トランジス
タのソース・ドレイン機能の他に後述の接触部109a
、109c及びキャパシタ絶縁膜106bと接触してい
る。
104はSt O□から成るゲート酸化II! (第1
の絶縁膜)、105は不純物拡散領域103a。
103b間の半導体基板101上にゲート酸化膜104
を介して形成された多結晶シリコンゲート電極(第1の
導電膜)、107a、107cは不純物拡散領域103
aと電気的に結合され半導体基板101上に形成された
第1の多結晶シリコンキャパシタ電極(第2の導電膜)
、106a。
106b、106cは第1の多結晶シリコンキャパシタ
電極107 a、  107 cを含む領域上に形成さ
れたキャパシタ絶縁M(第2絶縁膜)である。
108はキャパシタ絶縁膜106 a、  106 b
106c上に形成された第2の多結晶シリコンキャパシ
タ電極(第3の導電膜)、109a。
109cは不純物拡散領域103aと第1の多結晶シリ
コンキャパシタ電極107a、l07cとの接触部、1
10aは多結晶シリコンゲート電極105と第1の多結
晶シリコンキャパシタ電極107aとの層間絶縁膜(3
10z)、112は電界効果トランジスタの不純物拡散
領域103bと電気的に結合した多結晶シリコンデータ
配線(第4の導電膜)である。111は不純物拡散領域
103bと多結晶シリコンデータ配線112との接触部
、110bは第2の多結晶シリコンキャパシタ電極10
8と多結晶シリコンデータ配線112との層間絶縁膜(
Si C2)である。
第2図において、C−、Cb 、CCはキャパシタであ
り、キャパシタC1は第1図に示す第1の多結晶シリコ
ンキャパシタ電極107aとキャパシタ絶縁膜106a
と第2の多結晶シリコンキャパシタ電極108とから構
成される。また、キャパシタC1は不純物拡散領域10
3aとキャパシタ絶縁膜106bと第2の多結晶シリコ
ンキャパシタ電極108とから構成される。キャパシタ
Ccは第1の多結晶シリコンキャパシタ電極107Cと
キャパシタ絶縁膜106Cと第2の多結晶シリコンキャ
パシタ電極108とから構成される。各キャパシタc、
、Cb 、ccは、第2の電圧V2が印加される第2の
多結晶シリコンキャパシタ電極108と接触部109a
、109cによる不純物拡散領域103aとによって並
列接続される。また、C0は接合容量である。Tは不純
物拡散領域103a、103bとゲート酸化膜104と
多結晶シリコンゲート電極105とから構成される電界
効果トランジスタであり、その多結晶シリコンゲート電
極105はワード′4!AW/Lとして機能し、そのワ
ード線W/Lには第1の電圧■、が印加される。多結晶
シリコンデータ配線112はビット線B/Lとして機能
する。
次に動作について説明する。
本実施例で示したキャパシタc、、cb、ccへの情報
の書き込み、読み出しは次のように行う。
すなわち、第2の多結晶シリコンキャパシタ電極108
を第2の電圧V2に固定した後、多結晶シリコンゲート
電極105より成るワード線W/Lに第1の電圧■、を
印加することにより電界効果トランジスタTであるスイ
ッチングトランジスタを導通させる。その後、多結晶シ
リコンデータ配h’x i i 2より成るビット線B
/LにO″又は“1”に相当する電圧を印加することに
よりキャパシタC,,C,、Ccに情報となる電荷を蓄
積する。この時、キャパシタC,,CCは不純物拡散領
域103aと各接触部109a、109bで電気的に結
合し、またキャパシタCbについては不純物拡散領域1
03aがキャパシタ電極として機能するため、各キャパ
シタc−、Cb 、Ceは等電圧が印加される並列結合
の形をとるため容量を増加させることができる。次に、
情報の読み出しは電界効果トランジスタTを導通させた
後、多結晶シリコンデータ配線112の電位変化を検出
することによって行われる。
なお、上記実施例では106a、106b。
106Cのキャパシタ絶縁膜に酸化膜(St 02)を
採用したが、それ以外にはS t 3 N <膜やT 
−z Oz膜などのように誘電率の大きな膜、あるいは
これらを組み合わせた多層絶縁膜を使用することにより
大きな蓄積容量を得ることができる。また、106a、
106b、106cのキャパシタへ仏縁膜に単一の絶縁
膜の使用について述べたが、それぞれ異なったキャパシ
タ絶縁膜を使用することもできる。また、P−N接合容
量を増加させるため、不純物拡散領域103aの形成時
、すなわちイオン注入の時にPlに注入とN゛注大2度
注入を行ってもよい。また、本実施例では、第1の多結
晶シリコンキャパシタ電1107aと107Cとの一部
がそれぞれ層間絶縁膜110aと素子間分離用酸化膜1
02とによって接触部109aと109Cとでそれぞれ
接触しているが、それに限らず第1の多結晶シリコンキ
ャパシタ電極107a、107cの全体が接触部109
a、109cに接触していてもかまわない。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、複数の不純物拡散領域、
第1の絶縁膜、及び第1の導電膜を備えた電界効果トラ
ンジスタと、複数の第2の導電膜、複数の第2の絶縁膜
、及び第3の導電膜を備えたキャパシタと、不純物拡散
領域と電気的に結合した第4の導電膜とを有して構成し
ので、キャパシ夕が複数個並列的に接続され、これによ
り高集積化を行っても、キャパシタの容量を十分に得る
ことができ、したがって記憶データの信頼性を低下させ
ることがなくなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る半導体装置の断面図
、第2図はこの実施例の等価回路図、第3図は従来の半
導体装置の断面図、第4図はこの従来例の等価回路図で
ある。 101・・・半導体基板、102・・・素子間分離用酸
化膜、103a、103b・・・不純物拡散領域、10
4・・・ゲート酸化膜(第1の絶縁膜)、105・・・
多結晶シリコンゲート電極(第1の導電膜)、106a
、106b、106C・・・キャパシタ絶縁膜(第2の
絶縁膜)、107a  107c・・・第1の多結晶シ
リコンキャパシタ電極(第2の導電膜)、108・・・
第2の多結晶シリコンキャパシタ電極(第3の導電膜)
、112・・・多結晶シリコンデータ配線(第4の導電
膜)。 代理人  大  岩  増  雄(ばか2名)第4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体基板の素子間分離用酸化膜で区分された表面領域
    に所望の間隔をもって形成された導電性を有する複数の
    不純物拡散領域、及び上記複数の不純物拡散領域間の上
    記半導体基板上に第1の絶縁膜を介して形成された第1
    の導電膜を備えた電界効果トランジスタと、 上記不純物拡散領域と電気的に結合され上記半導体基板
    上に形成された複数の第2の導電膜、上記第2の導電膜
    上に形成された複数の第2の絶縁膜、及び上記第2の絶
    縁膜上に形成された第3の導電膜を備えたキャパシタと
    、 上記電界効果トランジスタの不純物拡散領域と電気的に
    結合した第4の導電膜とを有したことを特徴とする半導
    体装置。
JP1030604A 1989-02-09 1989-02-09 半導体装置 Pending JPH02209765A (ja)

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