JPH03116945A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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Publication number
JPH03116945A
JPH03116945A JP1255922A JP25592289A JPH03116945A JP H03116945 A JPH03116945 A JP H03116945A JP 1255922 A JP1255922 A JP 1255922A JP 25592289 A JP25592289 A JP 25592289A JP H03116945 A JPH03116945 A JP H03116945A
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JP
Japan
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impurity diffusion
semiconductor substrate
region
layer
concentration impurity
Prior art date
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Pending
Application number
JP1255922A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kimura
広嗣 木村
Wataru Wakamiya
若宮 亙
Yoshinori Tanaka
義典 田中
Koji Ozaki
浩司 小崎
Shinichi Sato
真一 佐藤
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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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the leakage of a charge in a capacitor part and to make it possible to correspond to an increase in the integration of a semiconductor storage device by a method wherein the device is provided with an element isolation electrode layer, which is formed on the main surface of a semiconductor substrate in an isolation region through an insulating film and is arranged so as not to overlap with first and second impurity diffused regions. CONSTITUTION:An insulating film 21 is formed on the surface of a semiconductor substrate 1 in an element isolation region S, an electrostatic shielding electrode 22 is formed on the film 21 and low-concentration impurity diffused layers 7b and 7c are formed so as not to overlap partially with a high-concentration impurity diffused layer 6b. There is no overlap between the electrode 22 and the layer 7c and the electrode 22 and the layer 7c are in an offset state spaced from each other by a dimension (d). In such a way, the element isolation electrode layer is formed so as not to overlap with the high-concentration impurity diffused region and the low concentration impurity diffused regions. Thereby, a shielding effect due to the element isolation electrode layer is increased and the leakage of charge from the high-concentration impurity diffused region to a semiconductor substrate is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野ゴ この発明は、半導体記憶装置に関し、特に、改良された
素子分離構造を有する半導体記憶装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device having an improved element isolation structure.

[従来の技術] 近年、半導体記憶装置は、コンピュータなどの情報機器
の目覚ましい普及によってその需要が急速に増大してい
る。さらに、機能的には大規模な記憶容量を有し、かつ
高速動作が可能なものが要求されている。これに伴って
、半導体記憶装置の高集積化および高速応答性あるいは
高信頼性に関する技術開発が進められている。
[Background Art] In recent years, the demand for semiconductor memory devices has been rapidly increasing due to the remarkable spread of information devices such as computers. Furthermore, in terms of functionality, it is required to have a large storage capacity and be capable of high-speed operation. Along with this, technological development regarding higher integration, high-speed response, and high reliability of semiconductor memory devices is progressing.

半導体記憶装置のうち、記憶情報のランダムな入出力が
可能なものにDRAM (Dynami cRando
m  Access  Memory)がある。一般に
、DRAMは、多数の記憶情報を蓄積する記憶容量であ
るメモリセルアレイと、外部との入出力に必要な周辺回
路とから構成される。
Among semiconductor memory devices, DRAM (Dynamic RAM) is one that can input and output memory information randomly.
m Access Memory). In general, a DRAM is composed of a memory cell array, which has a storage capacity for storing a large amount of stored information, and peripheral circuits necessary for input/output with the outside.

第5図はたとえば特公昭60−2784号公報に示され
ている従来のDRAMにおけるスタ・ンクトキャパシタ
メモリセルの断面図である。第5図に示すように、1つ
のメモリセル100は1つのアクセストランジスタ20
と、1つのキャパシタ30とから構成されている。メモ
リセル100はたとえばp型半導体基板1の表面に形成
されたフィールド酸化膜2によってその周囲が囲まれ、
隣接するメモリセルと絶縁分離されている。アクセスト
ランジスタ20は、半導体基板1表面に形成されたたと
えばn型の不純物拡散層6aおよび7aと、同じくn型
の不純物拡散層6bおよび7bと、これらの不純物拡散
層の間に位置し、薄いゲート酸化膜3を介して形成され
たゲート電極(ワード線)4aとから構成されている。
FIG. 5 is a sectional view of a stunted capacitor memory cell in a conventional DRAM disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 60-2784. As shown in FIG. 5, one memory cell 100 has one access transistor 20.
and one capacitor 30. For example, the memory cell 100 is surrounded by a field oxide film 2 formed on the surface of a p-type semiconductor substrate 1,
It is insulated and separated from adjacent memory cells. The access transistor 20 is located between, for example, n-type impurity diffusion layers 6a and 7a, and n-type impurity diffusion layers 6b and 7b formed on the surface of the semiconductor substrate 1, and has a thin gate. A gate electrode (word line) 4a is formed through an oxide film 3.

不純物拡散層6aおよび6bは不純物濃度が高濃度な領
域であり、不純物拡散層7aおよび7bは低濃度領域で
ある。
Impurity diffusion layers 6a and 6b are regions with high impurity concentration, and impurity diffusion layers 7a and 7b are regions with low impurity concentration.

キャパシタ30は多結晶シリコン等の導電材料からなり
、電荷を蓄積する電荷蓄積層8と、窒化膜や酸化膜など
の誘電材料からなる誘電膜9と、対向電極10とが堆積
して形成されており、電荷蓄積層8はアクセストランジ
スタ20のソース−ドレイン領域として機能する一方の
不純物拡散層6bおよび7bに接続されている。そして
、キャパシタ30上には絶縁膜11を介してビット線1
2が設けられている。ビット線12は他方の不純物拡散
層6aおよび7aに電気的に接続されている。
The capacitor 30 is made of a conductive material such as polycrystalline silicon, and is formed by depositing a charge storage layer 8 for storing charges, a dielectric film 9 made of a dielectric material such as a nitride film or an oxide film, and a counter electrode 10. The charge storage layer 8 is connected to one impurity diffusion layer 6b and 7b functioning as a source-drain region of the access transistor 20. The bit line 1 is placed on the capacitor 30 via the insulating film 11.
2 is provided. Bit line 12 is electrically connected to the other impurity diffusion layers 6a and 7a.

なお、フィード酸化膜2上に形成されたワード線4bは
、第5図に示すメモリセル100に隣接するメモリセル
(図示せず)のワード線である。
Note that word line 4b formed on feed oxide film 2 is a word line of a memory cell (not shown) adjacent to memory cell 100 shown in FIG.

次に、従来のDRAMの動作について説明する。Next, the operation of the conventional DRAM will be explained.

DRAMは、電荷蓄積層8.誘電膜9および対向電極1
0からなるキャパシタ30に、ワード線4aに印加する
電圧を制御することによって、ワード線4a下のチャン
ネルを導通状態あるいは遮断状態にして、ビット線12
を通じて電荷の蓄積あるいは電荷の放出を行なうもので
ある。
DRAM has a charge storage layer 8. Dielectric film 9 and counter electrode 1
By controlling the voltage applied to the word line 4a to the capacitor 30 consisting of
charge is accumulated or discharged through this process.

ところで、通常、DRAMのメモリセルは、集積回路と
して用いられることから、各セル間の電気的な分離技術
が重要になるが、従来のメモリセル間の分離には、LO
CO5法(選択酸化法)が−膜面に用いられている。こ
れは、素子間の分離領域に、チャンネル反転防止のため
のたとえばp型のチャンネルカット不純物13を注入し
、その部分の半導体基板を選択的に酸化することによっ
て、分離領域を形成するものである。
By the way, DRAM memory cells are normally used as integrated circuits, so electrical isolation technology between each cell is important.
The CO5 method (selective oxidation method) is used on the -film surface. In this method, a p-type channel cut impurity 13 for preventing channel inversion, for example, is implanted into the isolation region between elements, and the semiconductor substrate in that region is selectively oxidized to form the isolation region. .

しかしながら、回路の集積度が高くなると(特にメガビ
ット級の集積回路では)、分離領域の分離長が1.0μ
m以下の部分が生じてきて、素子間の分離耐圧が低下し
てくる。この分離長が短くなることによって低下する分
離耐圧を補い、高耐圧を得るためには、チャンネルカッ
ト不純物拡散層13の濃度を高濃度にすることである。
However, as the degree of circuit integration increases (particularly in megabit-class integrated circuits), the separation length of the isolation region becomes smaller than 1.0μ.
A portion below m is generated, and the isolation withstand voltage between elements decreases. In order to compensate for the isolation breakdown voltage that decreases due to the shortening of the isolation length and obtain a high breakdown voltage, the concentration of the channel cut impurity diffusion layer 13 must be made high.

しかしながら、上記チャンネルカット不純物拡散層13
は、半導体基板1のコンタクト部にあたる高濃度不純物
拡散層6bと接触しており、この接合部14において、
PN接合を形成している。このPN接合の接合耐圧は、
チャンネルカット不純物拡散層13の濃度が高くなるほ
ど低下するため、分離耐圧を高くするために注入するチ
ャンネルカット不純物を高濃度にすると、メモリセル間
では良好な分離特性が得られるが、p型半導体基板1と
n型の高濃度不純物拡散層6bとの間の接合耐圧は逆に
低下する。したがって、ひいては電荷蓄積層8に蓄積さ
れる電荷がチャンネルカット不純物拡散層13を介して
半導体基板1にリーク電流として流出してしまうことに
なる。
However, the channel cut impurity diffusion layer 13
is in contact with the high concentration impurity diffusion layer 6b which is the contact part of the semiconductor substrate 1, and in this junction part 14,
A PN junction is formed. The junction breakdown voltage of this PN junction is
The higher the concentration of the channel cut impurity diffusion layer 13, the lower the concentration. Therefore, if the channel cut impurity is implanted at a high concentration to increase the isolation voltage, good isolation characteristics can be obtained between memory cells, but the p-type semiconductor substrate On the contrary, the junction breakdown voltage between 1 and the n-type high concentration impurity diffusion layer 6b decreases. Therefore, the charges accumulated in the charge storage layer 8 end up flowing out to the semiconductor substrate 1 through the channel cut impurity diffusion layer 13 as a leakage current.

[発明が解決しようとする課題] 従来のDRAMのメモリセルは、以上のように構成され
ているので、メモリセルの集積度が高くなると、分離領
域を1.0μm以下に微細化する必要が生ずるが、分離
耐圧を高くすると、接合耐圧が低下するために、キャパ
シタ部の蓄積電荷が漏れてしまうという問題点があった
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional DRAM memory cells are configured as described above, so as the degree of integration of memory cells increases, it becomes necessary to miniaturize the isolation region to 1.0 μm or less. However, when the isolation breakdown voltage is increased, the junction breakdown voltage decreases, resulting in a problem in that the charges stored in the capacitor portion leak.

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、キャパシタ部の電荷漏れのない、かつ高集
積化に対応可能な素子分離構造を有する半導体記憶装置
を提供することを目的としている。
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device having an element isolation structure that prevents charge leakage from the capacitor portion and is compatible with high integration. It is said that

[課題を解決するための手段] この発明に係る半導体記憶装置は、複数の記憶領域と、
各記憶領域間に設けられ、各記憶領域を電気的に分離す
る分離領域とを備える半導体記憶装置であって、主面を
有する半導体基板と、各記憶領域における半導体基板の
主面に形成された高濃度の第1の不純物拡散領域と、第
1の不純物拡散領域から分離領域方向に延びるように形
成され、第1の不純物拡散領域よりも低濃度の第2の不
純物拡散領域と、分離領域における半導体基板の主面上
に絶縁膜を介して形成され、第1および第2の不純物拡
散領域に重ならないように配置された素子分離電極層と
を備えて構成される。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor memory device according to the present invention includes a plurality of storage areas;
A semiconductor storage device comprising: a separation region provided between each storage area and electrically separating each storage area; the semiconductor storage device comprising: a semiconductor substrate having a main surface; A first impurity diffusion region with a high concentration, a second impurity diffusion region formed to extend from the first impurity diffusion region in the direction of the isolation region and with a lower concentration than the first impurity diffusion region, and a second impurity diffusion region in the isolation region. and an element isolation electrode layer formed on the main surface of the semiconductor substrate via an insulating film and arranged so as not to overlap the first and second impurity diffusion regions.

[作用] この発明における素子分離電極層には、一定電圧が恒常
的に印加される。これにより、各半導体領域間は電気的
に静電遮蔽される。高濃度の不純物拡散領域から分離領
域の方向に形成された低濃度の不純物拡散領域は、高濃
度不純物拡散領域の電界を緩和する。これにより、分離
特性はさらに向上する。素子骨111m電極層は、高濃
度不純物拡散領域および低濃度不純物拡散領域とオーバ
ラップしないように形成されているので、素子分離電極
層による遮蔽効果は強められ、高濃度不純物拡散領域か
ら半導体基板への電荷の漏洩が防止される。
[Function] A constant voltage is constantly applied to the element isolation electrode layer in this invention. Thereby, the semiconductor regions are electrically shielded from each other by static electricity. The low concentration impurity diffusion region formed in the direction from the high concentration impurity diffusion region toward the isolation region relieves the electric field of the high concentration impurity diffusion region. This further improves the separation characteristics. Since the element bone 111m electrode layer is formed so as not to overlap with the high concentration impurity diffusion region and the low concentration impurity diffusion region, the shielding effect by the element separation electrode layer is strengthened, and the shielding effect from the high concentration impurity diffusion region to the semiconductor substrate is enhanced. leakage of charge is prevented.

〔発明の実施例] 第1図はこの発明の一実施例のDRAMのメモリセルア
レイの一部分を示す断面図である。第1図に示すメモリ
セル200は、第5図に示すメモリセル100と比べて
、素子分離領域Sの構造が異なる点を除いて、同様であ
るので、同一部分には同一の参照符号を付して説明を省
略する。
[Embodiment of the Invention] FIG. 1 is a sectional view showing a portion of a memory cell array of a DRAM according to an embodiment of the invention. The memory cell 200 shown in FIG. 1 is the same as the memory cell 100 shown in FIG. 5 except for the structure of the element isolation region S, so the same parts are given the same reference numerals. The explanation will be omitted.

第1図に示すメモリセルにおける素子分離方法は、第5
図に示すLOGO3酸化膜を用いる方法を、静電遮蔽電
極を用いる方法に変更したものである。すなわち、素子
分離領域Sにおける半導体基板1の表面には、絶縁膜2
1が形成され、絶縁膜21上には静電遮蔽電極22が形
成される。また、高濃度の不純物拡散層6bに一部が重
なるようにして低濃度の不純物拡散層7bおよび7cが
形成される。静電遮蔽電極22と低濃度不純物拡散層7
cとの間には、オーバラップがなく、寸法dだけ離れた
オフセット状態となっている。すなわち、静電遮蔽電極
22の半導体基板1の主面への投影部分は、不純物拡散
層6bおよび7cに重なっていない。
The element isolation method in the memory cell shown in FIG.
The method using the LOGO3 oxide film shown in the figure is changed to a method using an electrostatic shielding electrode. That is, an insulating film 2 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 in the element isolation region S.
1 is formed, and an electrostatic shielding electrode 22 is formed on the insulating film 21. Further, low concentration impurity diffusion layers 7b and 7c are formed so as to partially overlap the high concentration impurity diffusion layer 6b. Electrostatic shielding electrode 22 and low concentration impurity diffusion layer 7
c, there is no overlap, and they are offset by a distance d. That is, the projected portion of the electrostatic shielding electrode 22 onto the main surface of the semiconductor substrate 1 does not overlap the impurity diffusion layers 6b and 7c.

この実施例においては、DRAMとしての動作は従来例
と同様である。
In this embodiment, the operation as a DRAM is similar to that of the conventional example.

静電遮蔽電極22を用いた素子分離方法では、静電遮蔽
電極22はグラウンドに接続されるか、あるいは逆バイ
アス(たとえば、NチャンネルMOSメモリであれば、
負電圧)が恒常的に印加される。これによって、静電遮
蔽電極22下の基板表面の電位は、反転しきい値電圧以
下にされ、静電遮蔽電極22下の基板表面には電流が流
れず、素子間は電気的に分離される。
In the device isolation method using the electrostatic shielding electrode 22, the electrostatic shielding electrode 22 is connected to ground or reverse biased (for example, in the case of an N-channel MOS memory,
negative voltage) is constantly applied. As a result, the potential of the substrate surface under the electrostatic shielding electrode 22 is made equal to or lower than the inversion threshold voltage, no current flows through the substrate surface under the electrostatic shielding electrode 22, and the elements are electrically isolated. .

この方法を用いれば、LOGOS酸化膜のように素子分
離領域下には高濃度のチャンネルカット不純物拡散領域
が存在しないので、素子分離領域長が1.08m以下ま
で微細化されたときに、高分離耐圧を得るために、従来
例のように不純物注入量を増加させる必要はない。した
がって、不純物拡散層6bと半導体基板1との接合耐圧
が低下して、キャパシタ部のリーク電流が発生すること
はない。
If this method is used, unlike the LOGOS oxide film, there is no high concentration channel cut impurity diffusion region under the element isolation region, so when the element isolation region length is miniaturized to 1.08 m or less, high isolation In order to obtain a breakdown voltage, it is not necessary to increase the amount of impurity implanted as in the conventional example. Therefore, the junction breakdown voltage between the impurity diffusion layer 6b and the semiconductor substrate 1 is not lowered, and leakage current in the capacitor portion is not generated.

次に、静電遮蔽電極22と不純物拡散層6bおよび7C
とをオフセット状態にする理由および、低濃度不純物拡
散層7cを形成する理由について説明する。
Next, the electrostatic shielding electrode 22 and the impurity diffusion layers 6b and 7C
The reason why these are set in an offset state and the reason why the low concentration impurity diffusion layer 7c is formed will be explained.

第2A図には、オフセットを有しない静電遮蔽電極構造
が示され、第2B図には、オフセットを有する静電遮蔽
電極構造が示されている。第2A図および第2B図には
、ともに静電遮蔽電極22上にワード線4bが形成され
ている。
FIG. 2A shows an electrostatic shield electrode structure without an offset, and FIG. 2B shows an electrostatic shield electrode structure with an offset. In both FIGS. 2A and 2B, a word line 4b is formed on the electrostatic shielding electrode 22. In FIG.

第2A図に示すオフセットを有しない分離構造では、上
部に形成されたワード線4bが通常の動作をして、規格
内の電圧で動作している場合は、分離特性に問題は生じ
ないが、ワード線4bに瞬間的に高電圧がかかった場合
(電源電圧の変動あるいはノイズ等による)や、静電遮
蔽電極22自身にノイズやα線による電流が原因で電圧
が局所的にかかった場合、素子分離領域S下の半導体基
板1の表面が、MOS)ランジスタの反転状態と同様の
状態となり、その領域が部分的に導通してしまい、隣接
して形成されているキャパシタが電荷の漏洩により正常
に動作しなかったりして、記憶素子としては動作しない
という問題が生じる。
In the isolation structure without offset shown in FIG. 2A, if the word line 4b formed above operates normally and operates at a voltage within the standard, there will be no problem with the isolation characteristics. When a high voltage is momentarily applied to the word line 4b (due to fluctuations in power supply voltage or noise, etc.), or when a voltage is locally applied to the electrostatic shielding electrode 22 itself due to noise or current due to α rays, The surface of the semiconductor substrate 1 under the element isolation region S enters a state similar to the inverted state of a MOS transistor, and that region becomes partially conductive, causing the adjacent capacitor to malfunction due to charge leakage. A problem arises in that the memory element does not function as a memory element.

これに対して、第2B図に示すオフセット型の静電遮蔽
電極では、その側壁部分23の半導体基板1の表面には
、不純物拡散層6bがな(、静電遮蔽電極22はその上
部にかかっていないつまり、寸法dだけ離れている。し
たがって、たとえ静電遮蔽電極22に反転しきい値電圧
以上の電圧がかかり、静電遮蔽電極22直下の半導体基
板1表面が反転状態となっても、側壁23の直下では、
反転が生じておらず、遮蔽状態のままであるために、結
果的に素子分離領域Sの遮蔽は続けられることになる。
On the other hand, in the offset type electrostatic shielding electrode shown in FIG. In other words, they are separated by the dimension d. Therefore, even if a voltage higher than the inversion threshold voltage is applied to the electrostatic shielding electrode 22 and the surface of the semiconductor substrate 1 directly under the electrostatic shielding electrode 22 becomes inverted, Directly below the side wall 23,
Since no inversion has occurred and the shielding state remains, as a result, the isolation region S continues to be shielded.

したがって、第2A図に示す構造に比べ、瞬間的なノイ
ズや電源電圧の変動等の外乱要因に対しても許容度が大
きくなり、高信頼性の高集積回路が得られる。
Therefore, compared to the structure shown in FIG. 2A, tolerance against disturbance factors such as instantaneous noise and fluctuations in power supply voltage is increased, and a highly reliable and highly integrated circuit can be obtained.

また、第2C図に示すように、高濃度であるたとえばn
型の不純物拡散層6bに一部が重なるようにして低濃度
であるたとえばn型の不純物拡散層7Cを形成すると、
不純物拡散層7Cは高抵抗であるため、高濃度不純物拡
散層6bに与えられる電荷により生じる電界は緩和する
。したがって、素子分離領域S下の半導体基板1表面に
は電流が流れにくくなり、素子分離特性は向上する。
In addition, as shown in FIG. 2C, for example, a high concentration of n
When a low concentration, for example, n-type impurity diffusion layer 7C is formed so as to partially overlap the type impurity diffusion layer 6b,
Since the impurity diffusion layer 7C has a high resistance, the electric field generated by the charge applied to the high concentration impurity diffusion layer 6b is relaxed. Therefore, it becomes difficult for current to flow through the surface of the semiconductor substrate 1 under the element isolation region S, and element isolation characteristics are improved.

なお、電荷蓄積層8に接続する高濃度不純物拡散層6b
に連なる低濃度不純物拡散層7bは、高濃度不純物拡散
層6b近傍の電界を緩和し、電荷蓄積層8に流れ込むホ
ットエレクトロンの発生を防いでいる。この効果は、ゲ
ート下のチャンネル長が1μm以下になる程度にまで微
細化された場合に、特に有効である。
Note that the high concentration impurity diffusion layer 6b connected to the charge storage layer 8
The low concentration impurity diffusion layer 7b connected to the high concentration impurity diffusion layer 6b relaxes the electric field near the high concentration impurity diffusion layer 6b and prevents the generation of hot electrons flowing into the charge storage layer 8. This effect is particularly effective when the channel length under the gate is miniaturized to the extent of 1 μm or less.

第3八図ないし第3H図はこ発明の一実施例のDRAM
の製造方法を説明するための図である。
Figures 38 to 3H show a DRAM according to an embodiment of the present invention.
It is a figure for explaining the manufacturing method.

次に、第3A図ないし第3H図を参照して、この発明の
一実施例のDRAMの製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3H.

第3A図を参照して、半導体基板1に、しきい値電圧制
御のためのチャンネル不純物の注入が行なわれる。
Referring to FIG. 3A, channel impurities are implanted into semiconductor substrate 1 for threshold voltage control.

次に、第3B図を参照して、半導体基板1上に5iO7
などからなる絶縁膜21が形成され、該絶縁膜21上に
金属あるいは多結晶シリコンからなり、静電遮蔽電極と
なる導電層22が形成され、導電層22上に絶縁膜24
が形成される。
Next, referring to FIG. 3B, 5iO7 is placed on the semiconductor substrate 1.
A conductive layer 22 made of metal or polycrystalline silicon and serving as an electrostatic shielding electrode is formed on the insulating film 21, and an insulating film 24 is formed on the conductive layer 22.
is formed.

次に、第3C図を参照して、写真製版工程および異方性
エツチング工程によって、半導体基板1上に形成された
絶縁膜21および24と導電層22がパターニングされ
る。
Next, referring to FIG. 3C, insulating films 21 and 24 and conductive layer 22 formed on semiconductor substrate 1 are patterned by a photolithography process and an anisotropic etching process.

次に、第3D図を参照して、絶縁膜によって導電層22
の側部にサイドウオール23が形成される。
Next, referring to FIG. 3D, the conductive layer 22 is formed by an insulating film.
A sidewall 23 is formed on the side of the.

次に、第3E図を参照し′て、活性領域Aの半導体基板
1上および絶縁膜24上にワードライン用のゲート絶縁
膜3.導電層4および絶縁膜5が形成される。
Next, referring to FIG. 3E, a gate insulating film 3 for a word line is formed on the semiconductor substrate 1 and the insulating film 24 in the active region A. A conductive layer 4 and an insulating film 5 are formed.

次に、第3F図を参照して、写真製版工程および異方性
エツチング工程によって、第3E図に示す工程で堆積さ
れた膜がパターニングされて、ワード線4aおよび4b
が形成される。次に、ワード線4a、4b上の絶縁膜5
a、5bおよび静電遮蔽電極22の絶縁膜23.24を
マスクとして、低濃度の不純物がイオン注入される。
Next, referring to FIG. 3F, the film deposited in the step shown in FIG. 3E is patterned by a photolithography process and an anisotropic etching process to form word lines 4a and 4b.
is formed. Next, the insulating film 5 on the word lines 4a and 4b is
A, 5b and the insulating films 23 and 24 of the electrostatic shielding electrode 22 are used as masks to implant impurity ions at a low concentration.

次に、第3G図を参照して、ワード線4aおよび4bに
絶縁膜のサイドウオール51aおよび51bが形成され
る。このとき、静電遮蔽電極22のサイドウオール23
にも絶縁膜が堆積して、サイドウオール23の厚みは厚
くなる。次に、絶縁膜51a、51bおよびサイドウオ
ール23をマスクとして、高濃度の不純物がイオン注入
される。
Next, referring to FIG. 3G, insulating film sidewalls 51a and 51b are formed on word lines 4a and 4b. At this time, the side wall 23 of the electrostatic shielding electrode 22
An insulating film is also deposited thereon, and the thickness of the sidewall 23 increases. Next, high concentration impurity ions are implanted using the insulating films 51a, 51b and the sidewalls 23 as masks.

イオン注入後の状態を第3H図に示す。The state after ion implantation is shown in FIG. 3H.

第3H図に示すように、注入された不純物によって形成
された拡散層は、低濃度の注入領域7a。
As shown in FIG. 3H, the diffusion layer formed by the implanted impurity is a low concentration implantation region 7a.

7bおよび7Cと、高濃度の注入領域6aおよび6bと
からなっており、ワード線4a部分のMO8型トランジ
スタは、LDD (Light 1yDopped  
Drain)構造となっている。
7b and 7C and heavily doped regions 6a and 6b, and the MO8 type transistor in the word line 4a portion is an LDD (Light 1y Dopped
Drain) structure.

また、素子分離領域Sでは、低濃度拡散層7Cは、静電
遮蔽電極22直下には拡散せず、オフセット構造を持つ
LDD構造となっている。
Further, in the element isolation region S, the low concentration diffusion layer 7C does not diffuse directly under the electrostatic shielding electrode 22, and has an LDD structure with an offset structure.

その後、第1図に示すようなキャパシタ30゜層間絶縁
膜11.ビット線12が形成される。
Thereafter, a capacitor 30° interlayer insulating film 11 as shown in FIG. A bit line 12 is formed.

上記実施例では、電荷蓄積層8および対向電極10を単
純に積層した形のスタックドキャパシタを用いた例を示
したが、集積回路が高度に微細化および高集積されると
、キャパシタ容量が極度に減少し、DRAM等のメモリ
においては、リフレッシュ特性やソフトエラー耐性等の
劣化が顕著になってくる。
In the above embodiment, a stacked capacitor in which the charge storage layer 8 and the counter electrode 10 are simply stacked is used. However, as integrated circuits become highly miniaturized and highly integrated, the capacitance becomes extremely large. As a result, in memories such as DRAM, deterioration in refresh characteristics, soft error resistance, etc. becomes noticeable.

このような問題を解決するためには、キャパシタ容量を
増加させる方法が考られる。たとえば、第4図に示すよ
うに、電気蓄積層8に筒状電荷蓄損層15を組合わせる
などして、電荷蓄積層の表面積を、基板上の占有面積を
拡げることなく、拡大することにより、対向電極10と
の間に蓄積される電荷の容量を増加させる方法を採用し
てもよい。
In order to solve this problem, a method of increasing the capacitance of the capacitor can be considered. For example, as shown in FIG. 4, by combining a cylindrical charge storage layer 15 with the charge storage layer 8, the surface area of the charge storage layer can be increased without increasing the area occupied on the substrate. , a method of increasing the capacity of charge accumulated between the electrode and the counter electrode 10 may be adopted.

上記のような方法を採用することにより、電荷漏洩に対
する許容度が大きくなり、微細化により低下するリフレ
ッシュ特性、ソフトエラー耐性等に対する信頼性が上記
実施例の単純積層型のスタックドキャパシタを採用した
場合に比べて向上する。
By adopting the above method, the tolerance against charge leakage is increased, and the reliability with respect to refresh characteristics, soft error resistance, etc., which deteriorates due to miniaturization, can be improved by adopting the simple lamination type stacked capacitor of the above embodiment. Improved compared to the case.

なお、この発明はDRAMに限定されるものではなく、
MOS型のメモリデバイスであれば、いかなるものも適
用することができる。
Note that this invention is not limited to DRAM,
Any MOS type memory device can be applied.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、素子分離方法にいわ
ゆる静電遮蔽電極を用い、記憶領域間を電気的に遮蔽す
ることによって分離する方法を採用し、また、ソース−
ドレインにいわゆるLDD構造を採用し、かつ静電遮蔽
電極がこのLDD構造を有する不純物拡散領域にオーバ
ラップしないようにしたことにより、素子を微細化(1
,0μm以下)にし、高集積化した際の電荷の漏洩の少
ない半導体記憶装置が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a so-called electrostatic shielding electrode is used as an element isolation method, and a method is adopted in which storage areas are isolated by electrically shielding them.
By adopting a so-called LDD structure for the drain and preventing the electrostatic shielding electrode from overlapping the impurity diffusion region having this LDD structure, the device can be miniaturized (1
, 0 μm or less), and a semiconductor memory device with less charge leakage when highly integrated can be obtained.

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

第1図はこの発明の一実施例のDRAMのメモリセルア
レイの一部分を示す断面図である。第2A図ないし第2
C図は静電遮蔽電極と不純物拡散層とをオフセット状態
にするための理由および低濃度不純物拡散層を形成する
理由を説明するための図である。第3A図ないし第3H
図はこの発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す断
面図である。第4図はこの発明の他の実施例のDRAM
を示す断面図である。第5図は従来のDRAMを示す断
面図である。 図において、1は半導体基板、3はゲート絶縁膜、4a
、4bはワード線、6a、6bは高濃度不純物拡散層、
7a、7bおよび7Cは低濃度不純物拡散層、8は電荷
蓄積層、9は誘電膜、10は対向電極、11は層間絶縁
膜、12はビット線、21は絶縁膜、22は静電遮蔽電
極、dはオフセット寸法を示す。 なお、図中、同一符号は同一または相当する部分を示す
FIG. 1 is a sectional view showing a portion of a memory cell array of a DRAM according to an embodiment of the present invention. Figure 2A or Figure 2
FIG. C is a diagram for explaining the reason for setting the electrostatic shielding electrode and the impurity diffusion layer in an offset state and the reason for forming the low concentration impurity diffusion layer. Figures 3A to 3H
The figure is a sectional view showing a method of manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a DRAM according to another embodiment of the invention.
FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a conventional DRAM. In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 3 is a gate insulating film, and 4a
, 4b is a word line, 6a and 6b are high concentration impurity diffusion layers,
7a, 7b and 7C are low concentration impurity diffusion layers, 8 is a charge storage layer, 9 is a dielectric film, 10 is a counter electrode, 11 is an interlayer insulating film, 12 is a bit line, 21 is an insulating film, and 22 is an electrostatic shielding electrode , d indicates the offset dimension. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 複数の記憶領域と、各記憶領域間に設けられ、各記憶領
域を電気的に分離する分離領域とを備える半導体記憶装
置において、 主面を有する半導体基板と、 各記憶領域における前記半導体基板の主面に形成された
高濃度の第1の不純物拡散領域と、前記第1の不純物拡
散領域から前記分離領域方向に延びるように形成され、
前記第1の不純物拡散領域よりも低濃度の第2の不純物
拡散領域と、前記分離領域における前記半導体基板の主
面上に絶縁膜を介して形成され、前記第1および第2の
不純物拡散領域に重ならないように配置された素子分離
電極層とを備えた、半導体記憶装置。
[Scope of Claim] A semiconductor memory device comprising a plurality of storage areas and an isolation area provided between each storage area and electrically isolating each storage area, comprising: a semiconductor substrate having a main surface; and each storage area. a highly concentrated first impurity diffusion region formed on the main surface of the semiconductor substrate; and a first impurity diffusion region extending from the first impurity diffusion region toward the isolation region;
a second impurity diffusion region having a lower concentration than the first impurity diffusion region; and the first and second impurity diffusion regions formed on the main surface of the semiconductor substrate in the isolation region with an insulating film interposed therebetween. and an element isolation electrode layer arranged so as not to overlap the semiconductor memory device.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57201048A (en) * 1981-06-03 1982-12-09 Toshiba Corp Semiconductor device
JPH01110763A (en) * 1987-10-23 1989-04-27 Sony Corp Semiconductor memory device

Patent Citations (2)

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