JPH02226763A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JPH02226763A
JPH02226763A JP1045400A JP4540089A JPH02226763A JP H02226763 A JPH02226763 A JP H02226763A JP 1045400 A JP1045400 A JP 1045400A JP 4540089 A JP4540089 A JP 4540089A JP H02226763 A JPH02226763 A JP H02226763A
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semiconductor memory
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紳一郎 木村
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直孝 橋本
Yoshio Sakai
芳男 酒井
Tokuo Kure
久礼 得男
Yoshifumi Kawamoto
川本 佳史
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the manufacture of a fine memory cell by a method wherein, in a semiconductor storage device constituting one switching transistor and one charge storage capacitor as minimum units, both a channel region and a source.drain region are not parallel to both word lines and bit lines. CONSTITUTION:A semiconductor device is constituted of the following; active regions 1.1, word lines 1.2, bit line contact holes 1.3, bit lines 1.4, storage capacitor part contact holes 1.5, and the lower electrode 1.6 of a charge storage capacitor. A special feature of this method in the above-mentioned constitution is that, in order to make the word line 1.2 secure a sufficient channel length, the width is wide in the active region and narrow in an element isolation oxide film forming part. That is, a part of the active region 1.1 is constituted of a region inclined at 45 deg. to the word line 1.2, and a region rectangular to the word line. Thereby, a fine cell required for a DRAM of, e.g. 16 megabit level can be manufactured by an ordinary photolithography method.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高集積化に好適なダイナミックランダムアク
セスメモリ(DRAM)の積層容量型セルとして、微細
で、かつ蓄積容量が大きい半導体記憶装置に関するもの
である。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory device that is minute and has a large storage capacity as a stacked capacitor cell of a dynamic random access memory (DRAM) suitable for high integration. It is something.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

DRAM (Dynamic Random Acce
ss Memory)は、3年で4倍という集積度向上
を実現してきており、既にメガビットメモリの量産が始
まっている。この高集積化は素子寸法を微細化すること
で達成されてきた。しかし、微細化に伴う蓄積容量の減
少のために、信号対雑音(S N)比の低下や、α線の
入射による信号反転等の弊害が顕在化し、信頼性の維持
が課題となっている。
DRAM (Dynamic Random Access
ss Memory) has achieved a fourfold increase in integration density in three years, and mass production of megabit memory has already begun. This high degree of integration has been achieved by miniaturizing element dimensions. However, due to the reduction in storage capacity associated with miniaturization, adverse effects such as a decline in the signal-to-noise (S/N) ratio and signal inversion due to the incidence of alpha rays have become apparent, and maintaining reliability has become an issue. .

このため、蓄積容量を増加させることができるメモリセ
ルとして、特公昭61−55528号に記載されている
ように、蓄積容量部の一部をスイッチ用トランジスタや
素子間分離酸化膜上に積み上げた積層容量型セル(S 
TC: S Tacked Capaci−tor c
all)が、従来の平面型キャパシタセルに代るものと
して期待されるようになってきた。
For this reason, as a memory cell that can increase the storage capacity, as described in Japanese Patent Publication No. 61-55528, a stacked structure in which a part of the storage capacitance part is stacked on a switching transistor or an isolation oxide film between elements is proposed. Capacitive cell (S
TC: S Tacked Capacitor c
(all) have come to be expected to replace conventional planar capacitor cells.

従来のSTCセルの平面レイアウト図を第2図に示す、
ここで、2.1がスイッチ用トランジスタのチャネル領
域や不純物拡散層が作られるアクティブ領域であり、2
.2がスイッチ用トランジスタのゲート電極になるワー
ド線、2.3がビット線2.8と基板の拡散層とを接触
させるためのコンタクト孔、2.4がビット、12.8
と拡散層を接続させるパッドになる導体層、2.5が蓄
積容量下部電極2.6と拡散層とを接続するためのコン
タクト孔、2.7がプレート電極、2.8はビット線で
ある。上記STCセルは、蓄積容量下部電極2.6をワ
ード線2.2の上にまで延在させることができるため、
基板表面だけを蓄積容量部として利用する平面型セルに
較べて、はるかに大きな蓄積容量が実現でき、メガビッ
トDRAMに用いられる微小なセル面積でも回路動作上
充分な蓄積容量を確保することが可能になる。一方、従
来の平面型セルでは、これと同じ大きさのセル面積では
、キャパシタ絶縁膜を薄くしても容量の達成はむずかし
い。
A plan layout diagram of a conventional STC cell is shown in Fig. 2.
Here, 2.1 is the active region where the channel region and impurity diffusion layer of the switching transistor are formed;
.. 2 is a word line that becomes the gate electrode of a switching transistor, 2.3 is a contact hole for contacting the bit line 2.8 and the diffusion layer of the substrate, 2.4 is a bit, 12.8
2.5 is a contact hole for connecting storage capacitor lower electrode 2.6 and the diffusion layer, 2.7 is a plate electrode, and 2.8 is a bit line. . In the STC cell, the storage capacitor lower electrode 2.6 can extend above the word line 2.2, so that
Compared to planar cells that use only the substrate surface as a storage capacitor, it is possible to achieve a much larger storage capacity, making it possible to secure sufficient storage capacity for circuit operation even with the small cell area used in megabit DRAM. Become. On the other hand, in conventional planar cells, it is difficult to achieve sufficient capacity with the same cell area even if the capacitor insulating film is made thinner.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、上記STCセルにもつぎに説明するような様々
な問題がある。これを第4図の断面構造を用いて詳細に
説明する。このSTCセルは、っぎのような工程を経て
作製される。まず、単結晶半導体基板4.1上に、それ
ぞれの素子を電気的に分離するための比較的厚い酸化膜
4.2を、公知の熱酸化法を用いて成長させる。膜厚は
100〜11000n程度である。つぎに、スイッチ用
トランジスタのゲート絶縁膜4.3を、これも公知の熱
酸化法を用いて成長させる。膜厚は素子寸法の微細化と
ともに薄くなり、10〜50n mのものが使われてい
る。ワード線4.4として不純物を含む多結晶シリコン
を堆積させ、それを公知のホトリソグラフ法やドライエ
ッチ法を用いて加工する。さらに、この加工したワード
線4.4をマスクとして、基板4.1と導電型が違う不
純物を公知のイオン打ち込み法で導入し、不純物拡散層
4.5を形成する。不純物拡散層を活性化させるために
熱処理が必要なのはいうまでもない。つぎに、電荷蓄積
容量部4.7を形成するために、基板内の不純物拡散層
に接触するように、同じ導電型の多結晶シリコン4.7
を公知のCVD (Chemical Vapor D
eposition)法を用いて堆積する。上記多結晶
シリコン4.7は、第2図の平面図からも明らかなよう
に、ワード線4.4や素子間分離膜4.2上にも形成さ
れるため、蓄積容量部4.7の面積が増加し、その結果
、大きな蓄積容量を確保することができる。
However, the above-mentioned STC cell has various problems as described below. This will be explained in detail using the cross-sectional structure shown in FIG. This STC cell is manufactured through the following steps. First, a relatively thick oxide film 4.2 for electrically isolating each element is grown on a single crystal semiconductor substrate 4.1 using a known thermal oxidation method. The film thickness is approximately 100 to 11000 nm. Next, the gate insulating film 4.3 of the switching transistor is grown using a known thermal oxidation method. The film thickness becomes thinner with the miniaturization of element dimensions, and 10 to 50 nm is now used. Polycrystalline silicon containing impurities is deposited as the word line 4.4, and processed using a known photolithography method or dry etching method. Furthermore, using the processed word line 4.4 as a mask, an impurity having a conductivity type different from that of the substrate 4.1 is introduced by a known ion implantation method to form an impurity diffusion layer 4.5. Needless to say, heat treatment is necessary to activate the impurity diffusion layer. Next, in order to form a charge storage capacitor section 4.7, polycrystalline silicon 4.7 of the same conductivity type is placed in contact with the impurity diffusion layer in the substrate.
using the well-known CVD (Chemical Vapor D)
deposition method. As is clear from the plan view of FIG. 2, the polycrystalline silicon 4.7 is also formed on the word line 4.4 and the element isolation film 4.2, so that the storage capacitance portion 4.7 is The area increases, and as a result, a large storage capacity can be secured.

また、この際多結晶シリコンは、ビット線4.11と不
純物拡散層とのコンタクト孔(第2図の2.3)が形成
される場所にも同時に形成される。このため、ワード線
間の間隔が小さくても上記多結晶シリコン層(第2図の
2.4)を介することによって、ビット線4.11とワ
ード線4.4との電気的ショートの危険がなく、拡散層
との接続が行える。なお、ここで4.6および4.10
は層間絶縁膜である。
At this time, polycrystalline silicon is also simultaneously formed at a location where a contact hole (2.3 in FIG. 2) between the bit line 4.11 and the impurity diffusion layer is formed. Therefore, even if the distance between the word lines is small, there is a risk of an electrical short between the bit line 4.11 and the word line 4.4 through the polycrystalline silicon layer (2.4 in Figure 2). connection with the diffusion layer. In addition, here 4.6 and 4.10
is an interlayer insulating film.

しかし、従来構造のSTCセルでは、プレート電極4.
9の加工時にパッド導体層2.4を露出させなければな
らない。このため、プレート電極の加工に際して、パッ
ド導体層が削られないようにするため、パッド導体層の
表面にも形成される非常に薄いキャパシタ絶縁@4.8
で、プレートのドライエツチング加工を止めるという高
度な技術が必要になる。このような製造上の問題に加え
て、上記セル構造ではセル面積を小さくするのは難しい
という本質的な問題がある。これはプレート電極4.9
とパッド導体層2.4とが接触しないようにするため、
充分な間隔を確保しておかなければならない点に起因し
ている。上記パッド導体層2.4を削除することも可能
であるが、その場合は、ビット線4.11とワード線4
.4との短絡を防ぐために、ワード線4.4の間隔を広
げなければならず、同様にセル面積の縮少は難しくなる
However, in an STC cell with a conventional structure, the plate electrode 4.
9, the pad conductor layer 2.4 must be exposed. Therefore, in order to prevent the pad conductor layer from being scraped during processing of the plate electrode, a very thin capacitor insulation@4.8 is also formed on the surface of the pad conductor layer.
Therefore, advanced technology is required to stop the dry etching process on the plate. In addition to these manufacturing problems, the cell structure described above has the essential problem that it is difficult to reduce the cell area. This is plate electrode 4.9
In order to prevent contact between the pad conductor layer 2.4 and the pad conductor layer 2.4,
This is due to the fact that sufficient spacing must be maintained. It is also possible to delete the pad conductor layer 2.4, but in that case, the bit line 4.11 and the word line 4.
.. In order to prevent short circuits with word lines 4 and 4, the distance between word lines 4 and 4 must be increased, which also makes it difficult to reduce the cell area.

上記のように、従来のSTC構造ではセル面積の縮少自
体が難しく、4メガビット以上の超高集積DRAMでは
上記従来STCで対応できない。
As described above, it is difficult to reduce the cell area with the conventional STC structure, and the conventional STC cannot be used in ultra-highly integrated DRAMs of 4 megabits or more.

これらの問題を解決するSTC構造として、実開昭55
−178894号に記されているものがある。第3図は
上記記載のSTCセルの平面レイアウト図を示したもの
である。簡単化するために、メモリ部コンタクト孔3.
4の上に配置される蓄積容量下部電極やプレート電極は
省略しである。
As an STC structure to solve these problems,
There is one described in No.-178894. FIG. 3 shows a plan layout of the STC cell described above. For simplicity, the memory part contact hole 3.
The storage capacitor lower electrode and plate electrode disposed above 4 are omitted.

この構造の特徴は、アクティブ領域3.1において、メ
モリ部コンタクト孔3.4が開口する部分の上には、ビ
ット線3.5が配置されないようにしである点である。
A feature of this structure is that, in the active region 3.1, the bit line 3.5 is not arranged above the portion where the memory section contact hole 3.4 opens.

もちろん、ビット線3.5はコンタクト孔3.3を通し
て基板の不純物拡散層と接触している。そして、蓄積容
量部はビット線の形成後に作るようにする。こうすると
、プレート電極の形成に当たり第2図および第4図に示
したような、ビット線コンタクト部を露出させる必要が
ない。
Of course, the bit line 3.5 is in contact with the impurity diffusion layer of the substrate through the contact hole 3.3. The storage capacitor section is formed after the bit lines are formed. In this way, there is no need to expose the bit line contact portion as shown in FIGS. 2 and 4 when forming the plate electrode.

すなわち、プレート電極はメモリセル部を被うだけでよ
い。
That is, the plate electrode only needs to cover the memory cell portion.

上記のようなセル構造によってセル面積を小さくしなが
らも、蓄積容量下部電極の面積がプレート電極の加工に
制限されなくなるため、大きな蓄積容量を実現できる。
Although the cell area is reduced by the above-described cell structure, the area of the storage capacitor lower electrode is not limited by the processing of the plate electrode, so a large storage capacitance can be achieved.

しかし、上記構造においても平行に配置されたビット線
3.5とアクティブ領域3.1とが単に重ならないよう
にしただけでは、ビット線間の距離を縮めるのは非常に
困難である。第3図に示すレイアウトではビット線間隔
が広くなり、セル面積の縮少には限界がある。
However, even in the above structure, it is very difficult to reduce the distance between the bit lines simply by preventing the bit lines 3.5 and the active region 3.1, which are arranged in parallel, from overlapping each other. In the layout shown in FIG. 3, the bit line spacing is wide, and there is a limit to the reduction in cell area.

本発明の目的は、メガビット以上の超高集積DRAMに
用いる、さらに微細なSTC構造を得ることにある。
An object of the present invention is to obtain an even finer STC structure for use in an ultra-highly integrated DRAM of megabits or more.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は本発明によるメモリセルの平面図を示したもの
である0本発明では直交するワード線1.2とビット線
1.4に対して、アクティブ領域1.1の主要部分はど
ちらとも平行にならないようになっている0本発明では
最も稠密にアクティブ領域を配置するため、ワード線と
ビット線に対して45度になるように配置し、かつ、メ
モリ部コンタクト孔1.5が開口する部分だけを、ビッ
ト線1.4に対して平行に配置した。しかも、1つのア
クティブ領域に最隣接する4つのアクティブ領域とは、
その主要部分が直交するようにした。すなわち、1つの
アクティブ領域1.1のビット線コンタクトホール1.
3の中心を原点とし、それぞれのビット線コンタクトホ
ール間の距離で、ワード線1.2に平行な成分をDP、
ビット線1.4に平行な成分をWPとすると、そのアク
ティブ領域に最隣接する4つのアクティブ領域のビット
線コンタクトホールの中心は(−wP+ Dp)、 (
−Wpt−Dp)、(WpeDp)−(Wp+−DP)
となり、それぞれの形状は中心のアクティブ領域を反転
したものになる。なお、この第1図に示した平面レイア
ウト図を単位とし、これを多数回繰り返し配置すること
でメモリアレーが構成される。ここで1.3はビット線
コンタクトホール、1.6は蓄積容量下部電極、1.7
はプレート電極である。
FIG. 1 shows a plan view of a memory cell according to the present invention. In the present invention, the main part of the active region 1.1 is In the present invention, in order to arrange the active regions most densely, they are arranged at an angle of 45 degrees to the word line and bit line, and the memory contact hole 1.5 is opened. Only the portion where the bit line 1.4 is connected is arranged parallel to the bit line 1.4. Moreover, the four active areas closest to one active area are
The main parts were made to be orthogonal. That is, bit line contact hole 1.1 in one active region 1.1.
With the center of 3 as the origin, the component parallel to word line 1.2 at the distance between each bit line contact hole is DP,
If the component parallel to the bit line 1.4 is WP, the centers of the bit line contact holes in the four active regions closest to the active region are (-wP+Dp), (
-Wpt-Dp), (WpeDp)-(Wp+-DP)
Therefore, each shape is an inversion of the central active area. Note that a memory array is constructed by using the plane layout diagram shown in FIG. 1 as a unit and repeatedly arranging it many times. Here, 1.3 is the bit line contact hole, 1.6 is the storage capacitor lower electrode, and 1.7 is the bit line contact hole.
is a plate electrode.

第5図は本発明のSTC構造の断面図を示したものであ
る1本発明ではアクティブ領域がワード線、ビット線に
対して斜めに配置されているため、その断面図としては
、一対のメモリ部コンタクト孔1.5の中心を結ぶ線で
切ったものを用いる。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the STC structure of the present invention.1 In the present invention, the active region is arranged diagonally with respect to the word line and bit line, so the cross-sectional view shows a pair of memory cells. A piece cut along the line connecting the centers of the contact holes 1.5 is used.

本発明でのアクティブ領域は、単に斜めになっているだ
けであり、その形成方法は従来と何ら変わる所がなく、
基板5.1上に5.2で示したような素子間分離酸化膜
が成長する。
The active region in the present invention is simply oblique, and the method of forming it is no different from the conventional method.
An element isolation oxide film as shown in 5.2 is grown on the substrate 5.1.

第1図に示した本発明では、ワード線はアクティブ領域
に対して傾いているが、そのゲート長はワード線中の最
短距離で決まる。また、製造方法も従来と同じである。
In the invention shown in FIG. 1, the word line is inclined with respect to the active region, but the gate length is determined by the shortest distance in the word line. Moreover, the manufacturing method is also the same as the conventional one.

なお、このワード線は5.6に示した層間絶縁膜によっ
て、自己整合的に他の導体層から絶縁されるようにする
。また、この断面図ではソース・ドレインは単純な不純
物拡散層構造となっているが、公知の電界緩和型のソー
ス・ドレイン拡散層構造にすることも可能である。拡散
層形成後にビット線5.7を形成し、これもワード線5
.4と同様に、絶縁膜5.8を用いて自己整合的に絶縁
する。第5図の断面図では、第4図のパッド導体層2.
4と同じ形状でビット線5.7が存在する。
Note that this word line is insulated from other conductive layers in a self-aligned manner by the interlayer insulating film shown in 5.6. Further, although the source/drain has a simple impurity diffusion layer structure in this cross-sectional view, it is also possible to use a known electric field relaxation type source/drain diffusion layer structure. After forming the diffusion layer, bit line 5.7 is formed, which is also word line 5.
.. Similarly to 4, insulation is performed in a self-aligned manner using an insulating film 5.8. In the cross-sectional view of FIG. 5, the pad conductor layer 2 of FIG.
There is a bit line 5.7 having the same shape as 4.

このように、ワード線5.4とビット線5.7とで格子
を作ると、第1図の平面レイアウト図から明らかなよう
に、ワード線5.4とビット線5.7とが作る谷間に、
アクティブ領域1.1の一対の拡散層が表面を表すよう
になる。この上に蓄積容量部の下部電極1.6および5
.9を形成する。さらに上記下部電極1.6および5.
9を加工したのち、キャパシタ絶縁膜5.lOを作り、
その上にプレート電極5.11を作る。
In this way, when a lattice is formed by the word line 5.4 and the bit line 5.7, the valley formed by the word line 5.4 and the bit line 5.7 is To,
A pair of diffusion layers in the active region 1.1 now represent the surface. On top of this, the lower electrodes 1.6 and 5 of the storage capacitor section
.. form 9. Furthermore, the lower electrodes 1.6 and 5.
After processing 9, capacitor insulating film 5. Make lO,
A plate electrode 5.11 is made on it.

当然のことながらプレート電極5.11はメモリアレー
上では、第2図や第4図で示したような加工を行う必要
はない。なお、5.12はプレート電極5.11上の眉
間絶縁膜であり、この上にAnなどが配線されるがここ
では省略しである。
Naturally, the plate electrodes 5.11 do not need to be processed as shown in FIGS. 2 and 4 on the memory array. Note that 5.12 is an insulating film between the eyebrows on the plate electrode 5.11, on which An and the like are wired, but it is omitted here.

〔作用〕[Effect]

上記のようなアクティブ領域形状と配列にすることで、
第3図に示した従来構造で問題となるビット線3.5間
のレイアウト上の干渉がなくなり、ビット線ピッチを大
幅に縮少できる。すなわち、従来構造ではメモリ部コン
タクト孔3.4の片側だけをビット線3.5が通ってい
るが、本発明の第1図では、メモリ・部コンタクト孔1
.5は2本のビット線1.4に囲まれている。
By using the active area shape and arrangement as shown above,
Layout interference between bit lines 3.5, which is a problem in the conventional structure shown in FIG. 3, is eliminated, and the bit line pitch can be significantly reduced. That is, in the conventional structure, the bit line 3.5 passes through only one side of the memory contact hole 3.4, but in FIG.
.. 5 is surrounded by two bit lines 1.4.

また上記のように、ワード線1.2とビット線1.4の
聞方を自己整合的に他の導体層と絶縁することにより、
ワード線ピッチが縮まるだけでなく、蓄積容量部1.6
および5.9が基板と接触するメモリ部コンタクト孔1
.5は、自己整合的に開口できるようになる。
Also, as mentioned above, by insulating the word line 1.2 and bit line 1.4 from other conductor layers in a self-aligned manner,
Not only the word line pitch is reduced, but also the storage capacitor part 1.6
and 5.9 are in contact with the substrate memory part contact hole 1
.. 5 can be opened in a self-aligned manner.

上記メモリセルの構成により、4メガビット以上の超高
集積DRAMが構成できる微小面積のメモリセルが第1
図に示したように実現できる。しかも蓄積容量下部電極
1.6および5.9は、第2図に示す従来型STC構造
と違って、上層にくるプレート電極1.7および5.1
1の形状に面積的な制限を受けないため、最小加ニスペ
ースで均等に配置することができる。また、本発明のS
TC構造では、ビット線1.4は電位が固定されたプレ
ート電極1.7および5.11や、蓄積容量下部電極1
.6および5.9によって完全に被われるため、ビット
線間の線間容量が大幅に減少し、メモリのアレー雑音が
従来構造に較べて減少するという効果もある。
With the configuration of the memory cell described above, the first memory cell is a micro-area memory cell that can configure an ultra-highly integrated DRAM of 4 megabits or more.
This can be achieved as shown in the figure. Moreover, unlike the conventional STC structure shown in FIG.
Since there is no area restriction on the shape of the 1, it is possible to arrange them evenly with the minimum additional space. In addition, the S of the present invention
In the TC structure, the bit line 1.4 is connected to the plate electrodes 1.7 and 5.11 whose potential is fixed, and the storage capacitor lower electrode 1.
.. 6 and 5.9, the line-to-line capacitance between the bit lines is greatly reduced, which also has the effect of reducing memory array noise compared to conventional structures.

〔実施例〕〔Example〕

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明による半導体記憶装置の第1実施例を示
す平面図、第5図は上記実施例に示したメモリセルの断
面図、第6図はアクティブ領域の形状およびチャネル領
域の形状を示すメモリセルの平面図、第7図は本発明の
第2実施例を示すメモリセルの平面図、第8図は本発明
の第3実施例を示すメモリセルの平面図、第9図は本発
明の第4実施例を示すメモリセルの平面図、第10図は
本発明の第5実施例を示すメモリセルの平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of the memory cell shown in the above embodiment, and FIG. 6 shows the shape of the active region and the shape of the channel region. 7 is a plan view of a memory cell showing a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a plan view of a memory cell showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a plan view of a memory cell showing a third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a plan view of a memory cell showing a fourth embodiment of the invention, and FIG. 10 is a plan view of a memory cell showing a fifth embodiment of the invention.

第1実施例 第1実施例を示す第1図において、本発明を特徴づける
主要部の形状を示したのが第6図である。
First Embodiment In FIG. 1 showing the first embodiment, FIG. 6 shows the shape of the main parts that characterize the present invention.

説明を簡単にするために、アクティブ領域1.1とワー
ド線1.2だけを示している。ワード線1.2は十分な
チャネル長を確保しなければならないため、アクティブ
領域上では幅が広く、素子間分離酸化膜が形成される部
分では細くなっているが、全体的には従来のメモリセル
と同様に、メモリチップの長辺もしくは短辺に対して平
行になっている。
To simplify the explanation, only the active area 1.1 and the word line 1.2 are shown. Word lines 1 and 2 must have a sufficient channel length, so they are wide on the active area and thin in the area where the element isolation oxide film is formed, but the overall width is similar to that of conventional memory. Like cells, they are parallel to the long or short sides of the memory chip.

本発明のメモリセル構造を実現しながら、レイアウトル
ールにしたがってアクティブ領域を最も稠密に配置しよ
うとすると、上記のように、その傾いた主要部分はワー
ド線1.2に対して45度になる。しかし、単にワード
線に対して45度に傾いた長方形のアクティブ領域を配
置したのでは、隣接するアクティブ領域が互いに干渉し
合うため、素子間分離特性を満足しようとすると、セル
面積を大きくしなければならない。すなわち、セル面積
が小さいままではビット線1.4を形成した後・で、蓄
積容量下部電極1.6および5.9がアクティブ領域と
接する部分を確保することはできない。
If an attempt is made to arrange the active region in the most dense manner according to the layout rules while realizing the memory cell structure of the present invention, the main inclined portion will be at an angle of 45 degrees with respect to the word line 1.2, as described above. However, simply arranging a rectangular active region tilted at 45 degrees with respect to the word line will cause adjacent active regions to interfere with each other, making it necessary to increase the cell area in order to satisfy element isolation characteristics. Must be. That is, if the cell area remains small, it is not possible to secure a portion where the storage capacitor lower electrodes 1.6 and 5.9 contact the active region after forming the bit line 1.4.

これを解決するためには、第6図のようにアクティブ領
域1.1の一部がワード線1.2に対して45度になる
領域と、直角になる領域とから構成されるようにすれば
よい、その結果、ワード線1.2に対して直交している
ビットs1.4に対しては、アクティブ領域は45度で
交差する領域と平行になる領域ができる。ところで、ビ
ット線1.4に平行になるアクティブ領域の部分が長く
なるほど、蓄積容量下部電極(例えば第1図の1.6も
しくは第5図の5.9)が基板と接する部分が大きくな
り、両者の導通特性の向上という点からは好ましい、し
かし、隣接するアクティブ領域との素子間分離特性を確
保するためには、レイアウトルールで許されたスペース
以上を確保しなければならない、ただし、レイアウトパ
タンの頂点は、公知のホトリソグラフ法の制限から丸み
を帯びるため、実際のレイアウトでは頂点と頂点、もし
くは頂点と直線とが向かい合うような所では、レイアウ
トルールよりもスペースを縮めることができる。第6図
のアクティブ領域では、平行なパタンどうしの間は0.
7μm以上のスペースになっているが、頂点と直線が対
向する最も狭いスペースは0.5μmとなっている。し
かし、レジストパターン上ではどの部分のスペースも0
.7μm以上が確保できている。
In order to solve this problem, as shown in Figure 6, a part of the active area 1.1 should be made up of an area at 45 degrees to the word line 1.2 and an area at right angles. As a result, for the bit s1.4 which is orthogonal to the word line 1.2, the active region has a region parallel to the region intersecting at 45 degrees. By the way, as the portion of the active region parallel to the bit line 1.4 becomes longer, the portion where the storage capacitor lower electrode (for example, 1.6 in FIG. 1 or 5.9 in FIG. 5) contacts the substrate becomes larger. This is preferable from the perspective of improving the conduction characteristics between the two, but in order to ensure the isolation characteristics between the adjacent active regions, it is necessary to secure more space than is allowed by the layout rules. However, the layout pattern The vertices of are rounded due to the limitations of the known photolithography method, so in actual layouts, where vertices or vertices or straight lines face each other, the space can be made smaller than in the layout rules. In the active region of FIG. 6, the distance between parallel patterns is 0.
Although the space is 7 μm or more, the narrowest space where the vertex and the straight line face each other is 0.5 μm. However, any space on the resist pattern is 0.
.. 7 μm or more has been secured.

また、厳密にレイアウトルールを守らなければならない
場合は、頂点に切り欠きを入れることで上記の導通特性
を損なうことなく、十分なスペースを確保することがで
きる。
Furthermore, if layout rules must be strictly followed, sufficient space can be secured by making a notch at the apex without impairing the conduction characteristics described above.

アクティブ領域とワード線とが重なっているメモリトラ
ンジスタのチャネル領域の形状は、ゲート長の設定、す
なわちワード線の幅をどの程度にするかによってきまる
。ゲート長が短くてもよい場合には、第6図のアクティ
ブ領域1.1上の0点はワード線1.2の外にくるため
、チャネル領域は五角形になり、それぞれの頂点の内角
は、0245度、E=135度、F290度、A = 
135度、B=135度になる。一方、ゲート長を長く
するとチャネル領域は六角形になり、頂点の内角は、0
245度、D=225度、E=90度、F290度、A
 = 135度、B=135度になる。第6図に示した
実施例では、アクティブ領域の幅を平行な直線領域間で
0.7μmとし、アクティブ領域間のスペースも0.7
μmとした。ワード線の最も幅が広い部分も0.7μm
である。ビット線コンタクトホールの中心が0点であり
、この点を中心にして対向しているワード線のスペース
を、最小加工寸法の0.5μmとすると、ゲート長が0
.7μmの場合にはチャネル領域は六角形になる。また
、ゲート長が0.6μm未満になるとチャネル領域は五
角形になる。
The shape of the channel region of the memory transistor where the active region and the word line overlap is determined by the setting of the gate length, that is, the width of the word line. If the gate length can be short, the 0 point on the active region 1.1 in FIG. 6 is outside the word line 1.2, so the channel region becomes a pentagon, and the interior angles of each vertex are: 0245 degrees, E=135 degrees, F290 degrees, A=
135 degrees, B=135 degrees. On the other hand, when the gate length is increased, the channel region becomes hexagonal, and the interior angle of the apex is 0.
245 degrees, D=225 degrees, E=90 degrees, F290 degrees, A
= 135 degrees, B = 135 degrees. In the embodiment shown in FIG. 6, the width of the active region is 0.7 μm between parallel linear regions, and the space between the active regions is also 0.7 μm.
It was set as μm. The widest part of the word line is also 0.7μm
It is. If the center of the bit line contact hole is the 0 point, and the space between the word lines facing each other around this point is the minimum processing dimension of 0.5 μm, then the gate length is 0.
.. In the case of 7 μm, the channel region becomes hexagonal. Furthermore, when the gate length is less than 0.6 μm, the channel region becomes pentagonal.

なお、上記議論はメモリセルのレイアウトに関するもの
であり、実際に基板上に転写されるパタンは公知のホト
リソグラフ法の制限から、角頂点が丸くなったものであ
り、第6図に示した形状と違ってくるのはいうまでもな
い。
Note that the above discussion concerns the layout of the memory cell, and the pattern actually transferred onto the substrate has rounded corners due to the limitations of the known photolithography method, and has the shape shown in Figure 6. Needless to say, it will be different.

第2実施例 第1図に示したメモリアレイでは、アクティブ領域の形
状が、ビット線コンタクトホールの中心を基準にして1
80度の点対称になっている。しかし、全く同じワード
線ピッチとビット線ピッチのメモリアレイを、別のアク
ティブ領域を用いても実現できる。第7図はその例を示
したものである。
Second Embodiment In the memory array shown in FIG. 1, the shape of the active region is 1.
It has an 80 degree point symmetry. However, a memory array with exactly the same word line pitch and bit line pitch can also be realized using different active areas. FIG. 7 shows an example of this.

第7図におけるアクティブ領域1.1は、ビット線コン
タクトホール1.3の中心類通り、かつ、フード$1.
2に平行な線に対して鏡面対称になっている。この配置
では1つのアクティブ領域のビット線コンタクトホール
の中心を原点にすると、それに最隣接する4つのアクテ
ィブ領域のビット線コンタクトホールの中心は、(−W
p、− Dp)、(−Wp。
The active region 1.1 in FIG. 7 is located along the center line of the bit line contact hole 1.3 and at the hood $1.
It has mirror symmetry with respect to a line parallel to 2. In this arrangement, if the center of the bit line contact hole in one active area is set as the origin, the centers of the bit line contact holes in the four active areas closest to it are (-W
p, -Dp), (-Wp.

−Dp)、(W p * D p )、(W p * 
 D p )となり、それぞれの形状は中心のアクティ
ブ領域を平行移動したものになる。メモリアレーは、こ
れを1つの単位として繰り返し配置することで構成でき
る。
-Dp), (Wp*Dp), (Wp*
D p ), and each shape is obtained by translating the central active region. A memory array can be constructed by repeatedly arranging these as one unit.

上記アクティブ領域形状でも、ワード線に対し傾いたチ
ャネル領域を実現しながら、本発明の特徴であるビット
線1.4の形成後における蓄積容量部形成が可能である
。同じレイアウトルールを用いる限りでは、第1図に示
したメモリセルと同じワード線ピッチおよびビット線ピ
ッチのものができ、当然蓄積容量部の大きさも変わらな
い。また、第7図のようなアクティブ領域の配置にする
と、第1図に示したのと同様に、2交点方式のメモリセ
ルになる。メモリセルの作成方法も第1図に示した第1
実施例と全く同じである。
Even with the above active region shape, it is possible to form a storage capacitor portion after forming the bit line 1.4, which is a feature of the present invention, while realizing a channel region tilted with respect to the word line. As long as the same layout rules are used, a memory cell with the same word line pitch and bit line pitch as the memory cell shown in FIG. 1 can be obtained, and of course the size of the storage capacitance section remains the same. Further, if the active region is arranged as shown in FIG. 7, it becomes a two-intersection type memory cell, similar to that shown in FIG. The method for creating a memory cell is also the same as shown in Figure 1.
This is exactly the same as the example.

第3実施例 ビット線ノイズによるSN比の低下を防ぐために、64
にビット以降は2交点方式が採用されている。この方式
では、ワード線は常にベアになる2本のビット線下を通
るため、カップリングノイズが2本のビット線に同相で
発生し、センシングの際には相殺されるという効果を生
む、一方、1交点方式ではベアとなるビット線の寄生容
量のばらつきが、そのままノイズになるため、雑音に弱
いという欠点がある。
Third Embodiment In order to prevent the SN ratio from decreasing due to bit line noise, 64
After the bit, the two-intersection method is adopted. In this method, the word line always passes under the two bare bit lines, so coupling noise is generated in the same phase on the two bit lines and cancels out during sensing. In the one-intersection method, variations in the parasitic capacitance of bare bit lines directly become noise, so there is a drawback that it is susceptible to noise.

第8図は本発明の半導体記憶装置を用いた1交点方式の
メモリアレーの一部である。なお、ここでは簡単化する
ためにプレート電極が除いである。
FIG. 8 shows a part of a one-intersection type memory array using the semiconductor memory device of the present invention. Note that the plate electrode is excluded here for the sake of simplicity.

ただし、上記プレート電極はこれまでの実施例と同様に
、メモリアレー上を被っているだけの導体層であり、少
なくともメモリアレー上では、穴などを有しない構造に
なっている。本実施例ではビット線コンタクトホール1
.5の中心を基準にして、180度の点対称になるアク
ティブ領域の例を示した。
However, as in the previous embodiments, the plate electrode is a conductive layer that simply covers the memory array, and has a structure that does not have holes, at least on the memory array. In this embodiment, bit line contact hole 1
.. An example of an active area having a point symmetry of 180 degrees with respect to the center of 5 is shown.

1交点方式のメモリアレーは、1つのアクティブ領域1
.1のビット線コンタクトホール1.5の中心を原点と
した座標を考え、それに最隣接する4つのアクティブ領
域のビット線コンタクトホールの中心を、(−W p 
t −D p )、(−Wp、O)、(Wp。
A one-intersection memory array has one active area 1
.. Considering the coordinates with the center of the bit line contact hole 1.5 of No. 1 as the origin, the centers of the bit line contact holes of the four active regions closest to it are set as (-W p
t −D p ), (−Wp, O), (Wp.

0)、(Wp、Dp)とするように平行移動することで
構成できる。ここで、Wp、−DPはそれぞれビット線
コンタクトホール間の距離で、Wpはビット線1.4に
平行な成分、Dpはワード線1.2に平行な成分である
。1本のビット線に注目すると、それと交差するすべて
のワード線に蓄積容量があり、ベアビット線に交互に蓄
積容量がつく2交点方式とは違うことが判る。
0), (Wp, Dp). Here, Wp and -DP are the distances between the bit line contact holes, respectively, Wp is a component parallel to the bit line 1.4, and Dp is a component parallel to the word line 1.2. If we focus on one bit line, we can see that all the word lines that intersect with it have storage capacitances, which is different from the two-intersection method in which storage capacitances are alternately attached to bare bit lines.

上記実施例のメモリセルの作製方法は、本質的には第1
図に示したものと変わらない、ただし、第1図や第7図
に示したメモリセルでは、蓄積容量部コンタクトホール
1,5が2本のワード線1.2と2本のビット線1.4
で囲まれていたため、蓄積容量下部電極はワード線およ
びビット線の上で加工することができた。これに対し、
第8図に示すメモリセルでは、ビット線のピッチが大き
くなったため、蓄積容量部コンタクトホール1.5の一
方にはビット線が配置されていない、このため、実際の
メモリ段差上で比較すると、蓄積容量下部電極1.6の
形状は両者で多少の差があるが、加工に際して大きな問
題になることはない。
The method for manufacturing the memory cell of the above embodiment essentially consists of the first
However, in the memory cells shown in FIGS. 1 and 7, the storage capacitor contact holes 1, 5 are the same as those shown in the figures, but the storage capacitor contact holes 1, 5 are connected to two word lines 1.2 and two bit lines 1.2. 4
, the storage capacitor lower electrode could be processed above the word line and bit line. In contrast,
In the memory cell shown in FIG. 8, since the pitch of the bit lines is increased, no bit line is placed in one side of the storage capacitor contact hole 1.5. Therefore, when compared on the actual memory level difference, Although there is some difference in the shape of the storage capacitor lower electrode 1.6 between the two, this does not pose a major problem during processing.

第4実施例 第9図に示す第4実施例は、形状が鏡面対称であるアク
ティブ領域を用いて、1交点方式のメモリアレーを実現
したものである。1つのアクティブ領域1.1に注目し
、そのビット線コンタクトホール1.3の中心を原点と
する座標系を考えると、それに最隣接する4つのアクテ
ィブ領域のビット線コンタクトホールの中心はそれぞ、
れ、(wp。
Fourth Embodiment In the fourth embodiment shown in FIG. 9, a one-intersection type memory array is realized using active regions having mirror symmetry in shape. Focusing on one active region 1.1 and considering a coordinate system with the center of its bit line contact hole 1.3 as the origin, the centers of the bit line contact holes of the four active regions closest to it are as follows.
Re, (wp.

O)、(−Wρ+ −D p)、(Wpy O)、(W
p+  Dp)になり、その向きは中心のアクティブ領
域を180度回転させるか、もしくは反転させたものに
なる。
O), (-Wρ+ -D p), (Wpy O), (W
p+Dp), and its orientation is the central active area rotated or inverted by 180 degrees.

このアクティブ領域を用いても、第8図に示したものと
全く同じワード線ピッチとビット線ピッチのメモリセル
が実現できる。
Even by using this active region, a memory cell having exactly the same word line pitch and bit line pitch as shown in FIG. 8 can be realized.

第5実施例 本発明のメモリセルでは、ワード線とビット線が交差し
、その上に蓄積容量部が形成されるため、蓄積容量下部
電極には高い段差上での加工が必要になる。例えばワー
ド線の膜厚を200n m、ビット線の膜厚を200n
 m、それぞれの線を自己整合的に絶縁するための酸化
膜の膜厚が250n mであるとすると、ワード線とビ
ット線とが交差するところには、基板表面から900n
 mの段差ができる。蓄積容量下部電極の加工に際して
は、上記900n mの段差の側壁についた電極層(多
結晶シリコン・)を取り除かなければならない、特に、
メモリセル内では2本のワード線と2本のビット線に囲
まれた領域は、深いトレンチのようになるため、この中
の多結晶シリコンを完全に除去し、それぞれの蓄積容量
下部電極を分離するのは容易ではない。このため、第1
図に示したような蓄積容量下部電極1.6のレイアウト
では、上記のような問題があり、最悪の場合には下部電
極1.6がつながってしまう。
Fifth Embodiment In the memory cell of the present invention, the word line and the bit line intersect and the storage capacitor section is formed thereon, so that the lower electrode of the storage capacitor must be processed on a high step. For example, the word line thickness is 200 nm, the bit line thickness is 200 nm.
m, assuming that the thickness of the oxide film for insulating each line in a self-aligned manner is 250nm, there is a distance of 900nm from the substrate surface where the word line and bit line intersect.
A step of m is created. When processing the storage capacitor lower electrode, it is necessary to remove the electrode layer (polycrystalline silicon) attached to the side wall of the 900 nm step.
In a memory cell, the area surrounded by two word lines and two bit lines becomes like a deep trench, so the polycrystalline silicon in this area is completely removed and the lower electrodes of each storage capacitor are separated. It's not easy to do. For this reason, the first
The layout of the storage capacitor lower electrode 1.6 as shown in the figure has the above-mentioned problem, and in the worst case, the lower electrode 1.6 will be connected.

上記欠点を改善するためのレイアウトが第1θ図に示し
たものである。このメモリセルレイアウトでは、蓄積容
量下部電極1.6の配置が第1図に示したものと異なる
だけで、他のバタン形状および配置は全く同じである。
A layout for improving the above drawbacks is shown in FIG. 1θ. In this memory cell layout, the only difference is the arrangement of the storage capacitor lower electrode 1.6 from that shown in FIG. 1, and the other button shapes and arrangements are exactly the same.

上記実施例では、各列の下部電極1.6の配置を反対方
向にずらし、素子間分離酸化膜上で2本のワード線1.
2と2本のビット線1.4が作る深いトレンチは、上記
下部電極で埋まるようにしである。
In the above embodiment, the arrangement of the lower electrodes 1.6 in each column is shifted in opposite directions, and two word lines 1.6 are formed on the element isolation oxide film.
The deep trench formed by the bit lines 2 and 1.4 is filled with the lower electrode.

この結果、少なくともメモリアレー内では、ワード線と
ビット線とが交差する所にできる段差上での下部電極の
加工はなくなり、上記下部電極のショートという問題は
なくなった。ところで、メモリアレーの周辺では、この
高い段差上での下部電極の加工は必須であり、これを加
工しきれないと、アレーの周辺の段差に沿って多結晶シ
リコンが残るということになる。しかし周辺部では、・
深いトレンチになることはないので、メモリアレー内に
較べれば多結晶シリコンの除去は容易である。また、例
え多結晶シリコンが周辺に残ったとしても、メモリアレ
ー内の下部電極と分離されている限り、メモリ動作上で
問題になることはない。
As a result, at least in the memory array, processing of the lower electrode on the step formed at the intersection of the word line and the bit line is eliminated, and the problem of the lower electrode short circuit is eliminated. By the way, in the periphery of the memory array, it is essential to process the lower electrode on this high level difference, and if this process is not completed, polycrystalline silicon will remain along the level difference in the periphery of the array. However, in the peripheral areas,
Since deep trenches are not formed, removal of polycrystalline silicon is easier than in a memory array. Further, even if polycrystalline silicon remains in the periphery, as long as it is separated from the lower electrode in the memory array, it will not pose a problem in memory operation.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記のように本発明による半導体記憶装置は、ひとつの
スイッチ用トランジスタと、ひとつの電荷蓄積キャパシ
タを最小単位とする半導体記憶装置において、上記スイ
ッチ用トランジスタのチャネル領域とソース・ドレイン
領域とが形成されるアクティブ領域の主要部分が、上記
スイッチ用トランジスタを形成するワード線の主要部分
、および情報の書き込みと読み出しを行うためのビット
線の主要部分のどちらに対しても、平行にならないよう
に配置したことにより、16メガビツトレベルのDRA
Mで必要とされる微小なメモリセルを、従来のホトリソ
グラフ法やドライエツチング法を用いて、容易に作製す
ることが可能になる。しかも、従来構造のSTCに較べ
てプレート電極の加工に蓄積容量が影響されないため、
最もII4密に蓄積容量部を配置することができる。こ
の結果、微小なセル面積でも充分な容量を確保できるよ
うになる。この容量値は、α線によるソフトエラーや回
路雑音等を考慮しても、充分余裕がある値になる。
As described above, in the semiconductor memory device according to the present invention, in which the minimum unit is one switch transistor and one charge storage capacitor, the channel region and source/drain region of the switch transistor are formed. The main part of the active region is arranged so that it is not parallel to either the main part of the word line forming the switching transistor or the main part of the bit line for writing and reading information. This allows 16 Mbit level DRA
The minute memory cells required by M can be easily manufactured using conventional photolithography and dry etching methods. Moreover, compared to STCs with conventional structures, the storage capacity is not affected by the processing of the plate electrodes.
The storage capacitor sections can be arranged most densely. As a result, sufficient capacity can be ensured even with a small cell area. This capacitance value has a sufficient margin even if soft errors caused by α rays, circuit noise, etc. are taken into consideration.

本発明の第2の特徴は、蓄積容量部がビット線の上に形
成されるため、蓄積容量やプレート電極が、シールド線
としての役割もはたす点である。
A second feature of the present invention is that since the storage capacitor section is formed on the bit line, the storage capacitor and the plate electrode also serve as a shield line.

このため、ビット線の線間容量が減少しメモリアレー雑
音が大幅に減少する。さらには、この構造を実現するた
めのマスク枚数は従来構造のものとほとんど変わらない
のも大きな特徴である。
Therefore, the line-to-line capacitance of the bit lines is reduced, and memory array noise is significantly reduced. Another major feature is that the number of masks required to realize this structure is almost the same as that of conventional structures.

上記のように本発明を用いることによって、メガ−数十
メガビットレベルのDRAMで必要とされる面積と容量
値とを満足するメモリセルが実現可能になる。
By using the present invention as described above, it becomes possible to realize a memory cell that satisfies the area and capacitance values required for DRAMs at the megabit level to several tens of megabits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による半導体記憶装置の第1実施例を示
す平面図、第2図は従来型STCセルの第1例を示す平
面図、第3図は従来型STCセルの第2例を示す平面図
、第4図は第2図に示したSTCセルの断面図、第5図
は上記第1実施例に示したメモリセルの断面図、第6図
はアクティブ領域の形状およびチャネル領域の形状を示
すメモリセルの平面図、第7図は本発明の第2実施例を
示すメモリセルの平面図、第8図は本発明の第3実施例
を示すメモ゛リセルの平面−1第9図は本発明の第4実
施例を示すメモリセルの平面図、第10図は本発明の第
5実施例を示すメモリセルの平面図である。 1.1・・・アクティブ領域 1.2.5.4・・・ワード線 1.3・・・ビット線コンタクトホール1.4.5.7
・・・ビット線 1.5・・・蓄積容量部コンタクトホール1.6.5.
9・・・電荷蓄積キャパシタ下部電極代理人弁理士  
中 村 純之助 第 図 第 図 第 図 第 図 t、b 第 図 第 図
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a first example of a conventional STC cell, and FIG. 3 is a plan view showing a second example of a conventional STC cell. 4 is a cross-sectional view of the STC cell shown in FIG. 2, FIG. 5 is a cross-sectional view of the memory cell shown in the first embodiment, and FIG. 6 shows the shape of the active region and the channel region. FIG. 7 is a plan view of a memory cell showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a plan view of a memory cell showing a third embodiment of the present invention. This figure is a plan view of a memory cell showing a fourth embodiment of the invention, and FIG. 10 is a plan view of a memory cell showing a fifth embodiment of the invention. 1.1... Active area 1.2.5.4... Word line 1.3... Bit line contact hole 1.4.5.7
...Bit line 1.5...Storage capacitor contact hole 1.6.5.
9...Charge storage capacitor lower electrode representative patent attorney
Junnosuke NakamuraFigure Figure Figure T, b Figure Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ひとつのスイッチ用トランジスタと、ひとつの電荷
蓄積キャパシタを最小単位とする半導体記憶装置におい
て、上記スイッチ用トランジスタのチャネル領域とソー
ス・ドレイン領域とが形成されるアクティブ領域の主要
部分が、上記スイッチ用トランジスタを形成するワード
線の主要部分、および情報の書き込みと読み出しを行う
ためのビット線の主要部分のどちらに対しても、平行に
ならないように配置されたことを特徴とする半導体記憶
装置。 2、上記アクティブ領域は、上記ワード線に対して、傾
いている領域と直角である領域とからなると同時に、上
記ビット線に対しても、傾いている領域と平行になる領
域とからなり、かつ、上記ワード線と上記アクティブ領
域とが重なることでできるトランジスタのチャネル領域
は六角形であり、角頂点の内角はそれぞれ90度、90
度、135度、135度、45度、225度であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載した半導体記
憶装置。 3、上記ワード線と上記アクティブ領域とが重なるトラ
ンジスタのチャネル領域は、五角形であり、各頂点の内
角はそれぞれ90度、135度、135度、45度、1
35度であることを特徴とする特許請求の範囲第2項に
記載した半導体記憶装置。 4、上記アクティブ領域は、上記ビート線が上記スイッ
チ用トランジスタの一方の拡散層に接触するために、開
口されたコンタクトホールの中心を基準にして、180
度の点対称の形状であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載した半導体記憶装置。 5、上記アクティブ領域は、上記ビート線コンタクトホ
ールの中心を通り、かつ、上記ワード線に平行な線に対
し鏡面対称であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載した半導体記憶装置。 6、上記アクティブ領域は、一方の拡散層で電荷蓄積キ
ャパシタの下部電極と接し、上記拡散層は常に2本のワ
ード線と2本のビット線とで囲まれた領域に、配置され
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載した半
導体記憶装置。 7、上記点対称の形状であるアクティブ領域は、上記ビ
ット線コンタクトホールの中心を原点とし、かつ、上記
ビット線コンタクトホール間の距離でワード線に平行な
成分をDp、ビット線に平行な成分をWpとするとき、
上記アクティブ領域に最近接する4つのアクティブ領域
上のビット線コンタクトホールの中心は、(−Wp、D
p)、(−Wp、−Dp)、(Wp、Dp)、(Wp、
−Dp)となり、それぞれは、中心にある上記アクティ
ブ領域を反転させて平行移動した配置をなす、2交点方
式のメモリアレーであることを特徴とする特許請求の範
囲第4項に記載した半導体記憶装置。 8、上記鏡面対称の形状であるアクティブ領域は、該ア
クティブ領域に最隣接する4つのアクティブ領域上のビ
ット線コンタクトホールの中心は、各々(−Wp、Dp
)、(−Wp、−Dp)、(Wp、Dp)、(Wp、−
Dp)となり、それぞれは中心にある上記アクティブ領
域を平行移動した配置をなす、2交点方式のメモリアレ
ーであることを特徴とする特許請求の範囲第5項に記載
した半導体記憶装置。 9、上記点対称の形状であるアクティブ領域は、該アク
ティブ領域のビット線コンタクトホールの中心を原点と
すると、アクティブ領域に最隣接する4つのアクティブ
領域上のビット線コンタクトホールの中心は、各々(−
Wp、O)、(−Wp、−Dp)、(Wp、O)、(W
p、Dp)となり、それぞれは、中心にある上記アクテ
ィブ領域を平行移動した配置をなす、1交点方式のメモ
リアレーであることを特徴とする特許請求の範囲第4項
に記載した半導体記憶装置。 10、上記鏡面対称の形状であるアクティブ領域は、該
アクティブ領域のビット線コンタクトホールの中心を原
点とすると、上記アクティブ領域に最隣接する4つのア
クティブ領域上のビット線コンタクトホールの中心は、
各々(−Wp、O)、(−Wp、−Dp)、(Wp、O
)、(Wp、Dp)となり、それぞれは、中心にある上
記アクティブ領域を180度回転させ、さらに平行移動
した配置をなす、1交点方式のメモリアレーであること
を特徴とする特許請求の範囲第5項に記載した半導体記
憶装置。 11、上記一方の拡散層に接する電荷蓄積部の下部電極
は、上記ワード線とビット線とのどちらにも被われてい
ない素子間分離酸化膜上に、延在するように配置された
ことを特徴とする特許請求の範囲第6項に記載した半導
体記憶装置。 12、上記電荷蓄積キャパシタは、少なくともメモリア
レー上において一方の電極であるプレート電極を、該プ
レート電極の下層および上層の導体層と接触させること
なく、また、電気的に接続させるのに必要な穴などが存
在しないことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
した半導体記憶装置。
[Claims] 1. In a semiconductor memory device whose minimum unit is one switching transistor and one charge storage capacitor, an active region in which a channel region and a source/drain region of the switching transistor are formed; The main part is arranged so as not to be parallel to either the main part of the word line forming the switching transistor or the main part of the bit line for writing and reading information. A semiconductor storage device. 2. The active region is composed of a region that is tilted and a region that is perpendicular to the word line, and at the same time, a region that is parallel to the tilted region with respect to the bit line, and , the channel region of the transistor formed by overlapping the word line and the active region is hexagonal, and the internal angles of the corner vertices are 90 degrees and 90 degrees, respectively.
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the angle is 135 degrees, 135 degrees, 45 degrees, and 225 degrees. 3. The channel region of the transistor where the word line and the active region overlap is pentagonal, and the internal angles of each vertex are 90 degrees, 135 degrees, 135 degrees, 45 degrees, and 1, respectively.
The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the angle is 35 degrees. 4. The active region has an area of 180 mm with respect to the center of the contact hole opened in order for the beat line to contact one of the diffusion layers of the switch transistor.
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device has a shape that is symmetrical in degrees. 5. Claim 1, wherein the active area is mirror symmetrical with respect to a line passing through the center of the beat line contact hole and parallel to the word line.
The semiconductor storage device described in . 6. The active region is in contact with the lower electrode of the charge storage capacitor at one diffusion layer, and the diffusion layer is always arranged in a region surrounded by two word lines and two bit lines. A semiconductor memory device according to claim 1. 7. The active region, which has a point-symmetrical shape, has its origin at the center of the bit line contact hole, and has a distance between the bit line contact holes with a component parallel to the word line Dp and a component parallel to the bit line. When Wp is
The centers of the bit line contact holes on the four active regions closest to the above active region are (-Wp, D
p), (-Wp, -Dp), (Wp, Dp), (Wp,
-Dp), each of which is a two-intersection type memory array in which the active area at the center is inverted and translated in parallel. Device. 8. The mirror-symmetrical active area has the centers of the bit line contact holes on the four active areas closest to the active area, respectively (-Wp, Dp
), (-Wp, -Dp), (Wp, Dp), (Wp, -
6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the semiconductor memory device is a two-intersection type memory array, each of which has an arrangement in which the active region at the center is moved in parallel. 9. The active area having the point-symmetrical shape has its origin at the center of the bit line contact hole in the active area, and the centers of the bit line contact holes on the four active areas closest to the active area are respectively ( −
Wp, O), (-Wp, -Dp), (Wp, O), (W
5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein each of the semiconductor memory arrays is a one-intersection type memory array arranged in such a way that the active region at the center is moved in parallel. 10. The mirror-symmetric active area has the center of the bit line contact hole in the active area as its origin, and the centers of the bit line contact holes on the four active areas closest to the active area are as follows:
respectively (-Wp, O), (-Wp, -Dp), (Wp, O
), (Wp, Dp), each of which is a one-intersection type memory array in which the active area at the center is rotated by 180 degrees and further translated in parallel. The semiconductor memory device described in Section 5. 11. The lower electrode of the charge storage section in contact with one of the diffusion layers is arranged so as to extend over the element isolation oxide film that is not covered by either the word line or the bit line. A semiconductor memory device according to claim 6. 12. The charge storage capacitor has at least one plate electrode on the memory array that does not come into contact with the lower and upper conductive layers of the plate electrode, and also has holes necessary for electrical connection. The semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that there is no such.
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KR20000020762A (en) * 1998-09-23 2000-04-15 윤종용 Semiconductor memory device
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JP2006210913A (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Hynix Semiconductor Inc Semiconductor element having stepped gate and manufacturing method thereof
JP2008091703A (en) * 2006-10-03 2008-04-17 Toshiba Corp Semiconductor storage device

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