JPH0324761A - Manufacture of dynamic storage device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、単位記憶セルを構成するスイッチング用MO
Sトランジスタの特性を劣化させることなく安定して実
現でき、さらに記憶セルのキャパシタ蓄積電荷のリーク
を抑え、記憶情報の保持特性を向上できるダイナミック
型記憶装置の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a switching MO constituting a unit memory cell.
The present invention relates to a method for manufacturing a dynamic memory device that can be stably realized without deteriorating the characteristics of an S transistor, suppress leakage of charges stored in a capacitor of a memory cell, and improve retention characteristics of stored information.
従来の技術
近年、素子の微細化に伴い、ダイナミック型記憶装置に
おいても、ホットエレクトロンによるトランジスタの特
性劣化が問題となり、その対策として低濃度ドレイン領
域構造、いわゆる、LDD構造のトランジスタを用いた
半導体装置が主流となってきている。以下に、LDD構
造MOS トランジスタを用いた従来のダイナミック型
記憶装置について説明する。第3図は従来のダイナミッ
ク型記憶装置の単位記憶セルの平面図、第4図はそのB
−B’線に沿った断面図である。1は半導体基板、2は
素子分離領域、3はキャパシタ部のイオン注入によるn
十領域、,4は第1ポリシリコン層のキャパシタ対向電
極、5は第2ポリシリコン層のスイッチング用トランジ
スタのゲート電極及びワード線、6はスイッチング用ト
ランジスタのLDD構造形成時の不純物イオン注入によ
るn領域、7はスイッチング用トランジスタのソース,
ドレイン形成時の不純物イオン注入によるn十領域、8
は層間膜、9はコンタクト窓、10は金属配線によるビ
ット線である。このように構成されたダイナミック型記
憶装置の動作を説明すると、まず、ワード線5により選
択された単位記憶セルのスイッチング用MOSトランジ
スタがオン状態になり、書き込み時においては、人力デ
ータの“l”または“0”の電位に相当する電荷が、ビ
ット$11110を通してキャパシタ部のo+領域3に
蓄積保持される。読み出し時においては、キャパシタ部
の蓄積電荷がビット線電位に微小変化をもたらし、この
電位変化がセンスアンプにより増幅され、記憶情報の“
1“,“O”の区別はキャパシタ部へ電荷が蓄積されて
いるか否かによって実現される。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, with the miniaturization of elements, deterioration of transistor characteristics due to hot electrons has become a problem even in dynamic memory devices, and as a countermeasure, semiconductor devices using transistors with a low concentration drain region structure, so-called LDD structure, have been developed. is becoming mainstream. A conventional dynamic memory device using LDD structure MOS transistors will be described below. Figure 3 is a plan view of a unit memory cell of a conventional dynamic memory device, and Figure 4 is its B.
- It is a sectional view along the B' line. 1 is a semiconductor substrate, 2 is an element isolation region, and 3 is an n by ion implantation of a capacitor part.
In the ten regions, 4 is the capacitor counter electrode of the first polysilicon layer, 5 is the gate electrode and word line of the switching transistor of the second polysilicon layer, and 6 is the impurity ion implantation at the time of forming the LDD structure of the switching transistor. area, 7 is the source of the switching transistor,
n0 region by impurity ion implantation during drain formation, 8
9 is an interlayer film, 9 is a contact window, and 10 is a bit line formed by metal wiring. To explain the operation of the dynamic memory device configured in this way, first, the switching MOS transistor of the unit memory cell selected by the word line 5 is turned on, and during writing, the "l" of the manual data is turned on. Alternatively, charges corresponding to a potential of "0" are accumulated and held in the o+ region 3 of the capacitor section through the bit $11110. During reading, the accumulated charge in the capacitor section causes a slight change in the bit line potential, and this potential change is amplified by the sense amplifier, and the stored information is
The distinction between "1" and "O" is realized depending on whether or not charge is accumulated in the capacitor section.
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記従来の構成では、素子の?M細化に伴
い、スイッチング用MOSトランジスタのゲート膜厚が
薄くなり、ソース.ドレイン形成の不純物イオン注入時
に、不純物イオンがゲート層を突き抜けてチャネル領域
1lにn十拡散層12が形成され、トランジスタの特性
が劣化する。また、スイッチング用MOSトランジスタ
の一端であるキャパシタ部3との接続部13に、高濃度
領域7がLDD構造形成とそれにつづいてソース,ドレ
イン形成との2回の不純物イオン注入によって形成され
ており、加速されたイオン粒子の衝突により、この領域
の基板にダメージが与えられる。このことにより、キャ
パシタ部の蓄積電荷がリークし易くなり、そのリーク電
流の方向は、基板バイアス≦Ovとすることから基板か
らキャパシタ部へ電子が注入される方向であり、キャパ
シタ部3の電位が下がり、記憶情報の保持特性が劣化す
るという問題点を有していた。本発明は上記問題点を解
決するもので、スイッチング用MOSトランジスタの特
性と、記憶情報の保持特性の優れたダイナミック型記憶
装置の製造方法を提供することを目的とする。Problems to be Solved by the Invention However, with the above-mentioned conventional configuration, is it difficult to solve the problem of the device? As M becomes thinner, the gate film thickness of switching MOS transistors becomes thinner, and the source. When impurity ions are implanted to form a drain, the impurity ions penetrate through the gate layer and form an n+ diffusion layer 12 in the channel region 1l, deteriorating the characteristics of the transistor. In addition, a high concentration region 7 is formed at the connection portion 13 with the capacitor portion 3, which is one end of the switching MOS transistor, by two impurity ion implantations: formation of the LDD structure and subsequent formation of the source and drain. The collision of accelerated ion particles damages the substrate in this region. As a result, the accumulated charge in the capacitor section tends to leak, and the direction of the leakage current is the direction in which electrons are injected from the substrate to the capacitor section since the substrate bias ≦Ov, and the potential of the capacitor section 3 is There was a problem in that the retention characteristics of stored information deteriorated. The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a dynamic memory device with excellent switching MOS transistor characteristics and storage information retention characteristics.
課題を解決するための手段
この目的を達威するために、本発明のダイナミック型記
憶装置の製造方法は、マスクを用いて記憶セルマトリク
スアレイ部全体を被覆して、ソース,ドレイン形成のた
めの不純物イオン注入を行い、スイッチング用MOSt
−ランジスタの一端であるキャパシタ部との接続部およ
び他端であるビット線との接続部を低濃度ドレイン領域
と同等の低濃度拡散領域で構成するものである。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, the method for manufacturing a dynamic memory device of the present invention covers the entire memory cell matrix array using a mask to form a source and a drain. Impurity ion implantation is performed to create a switching MOSt.
- The connection part with the capacitor section, which is one end of the transistor, and the connection part with the bit line, which is the other end, are formed of a low concentration diffusion region equivalent to the low concentration drain region.
作用
この構成により、ソース,ドレイン形成に注入される不
純物イオンが、スイッチング用MOSトランジスタのチ
ャネル領域へ突き抜けることによるトランジスタ特性の
劣化を防ぎ、ゲート膜厚を薄くしても安定した動作を実
現することができる。Effect: This configuration prevents impurity ions implanted in the source and drain formations from penetrating into the channel region of the switching MOS transistor, thereby preventing deterioration of transistor characteristics, and achieves stable operation even when the gate film thickness is reduced. Can be done.
また、スイッチング用MOSトランジスタの一端である
キャパシタ部との接続部に、ソース,ドレイン形成の不
純物イオン注入によるn十領域が存在せず、イオン注入
による基板へのダメージを低減して、記憶セルキャパシ
タ部のリーク電流を抑え、記憶情報の保持特性の向上を
実現することができる。さらにスイッチング用MOS
}ランシスタの他端であるビット線との接続部も、上記
と同様に不純物イオン注入によるn+領域が存在せず、
ビット線から基板への、無用なリーク電流を低減できる
。In addition, there is no n0 region caused by impurity ion implantation to form the source and drain at the connection part with the capacitor part, which is one end of the switching MOS transistor, reducing damage to the substrate due to ion implantation, and forming the memory cell capacitor. It is possible to suppress leakage current in the parts and improve retention characteristics of stored information. Furthermore, switching MOS
} Similarly to the above, there is no n+ region due to impurity ion implantation at the connection part with the bit line, which is the other end of the run transistor.
Unnecessary leakage current from the bit line to the substrate can be reduced.
実施例
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施例におけるダイナミック型記憶装
置の単位記録セルの平面図、第2図はA−A’ Iに沿
った断面図を示すものである。すなわち、半導体基板1
上に素子分離領域2を形成後、キャパシタ部3に不純物
イオン注入を行い、n十領域を形成する。次に、1度目
のゲート酸化膜を形成後、第1ポリシリコン層を形成し
、パターニングを行ってキャパシタ対向電極4を形成す
る。さらに、2度目のゲート酸化膜形成後、第2ボリシ
リコン層を形成し、パターニングを行ってスイッチング
トランシスタのゲート電極およびワード線5を形成する
。このポリシリコン層をマスクにして不純物を選択的に
イオン注入し、LDD構造トランジスタ用のn一領域6
を形成する。次に、マスク14を用いて記憶セルマトリ
クスアレイ全体の領域を被覆して不純物イオン注入し、
ソース,ドレイン領域を形成する。その後、層間膜8を
形成後コンタクト窓9を開口し、金属配線によるビット
11lI10を形成する。FIG. 1 is a plan view of a unit recording cell of a dynamic memory device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A'I. That is, the semiconductor substrate 1
After forming an element isolation region 2 thereon, impurity ions are implanted into the capacitor portion 3 to form an n+ region. Next, after forming a first gate oxide film, a first polysilicon layer is formed and patterned to form a capacitor counter electrode 4. Furthermore, after the second gate oxide film is formed, a second polysilicon layer is formed and patterned to form the gate electrode of the switching transistor and the word line 5. Using this polysilicon layer as a mask, impurity ions are selectively implanted into an n-region 6 for an LDD structure transistor.
form. Next, impurity ions are implanted by covering the entire area of the memory cell matrix array using a mask 14.
Form source and drain regions. Thereafter, after forming an interlayer film 8, a contact window 9 is opened, and a bit 11lI10 made of metal wiring is formed.
本実施例で形成されたダイナミック型記憶装置について
、その動作を説明すると、記憶セルマトリクスアレイ部
全体は、マスク14で被覆してソース,ドレインのn十
領域形成のための不純物イオン注入が行われるので、記
憶セルを構成するスイッチング用MOSトランジスタの
ゲート電極上への注入はなく、さらに基板においてはn
十領域が形成されず、LDD構造トランジスタの不純物
イオン注入によるn一領域と同等の低濃度拡散領域のま
まとなり、加速イオン粒子によるダメージを低減した構
造になっている。これにより、ソース,ドレイン注入の
n十型不純物イオンが、スイッチング用MOSトランジ
スタのゲートを突き抜けてチャネル領域11にn十拡散
層が形成されるのを防止でき、トランジスタ特性の劣化
を防ぐことができる。さらに、基板に対してイオン注入
によるダメージが低減され、キャパシタ蓄積電荷の基板
へのリークを著しく減少することができ、記憶情報の保
持特性を向上改善することができる。To explain the operation of the dynamic memory device formed in this example, the entire memory cell matrix array section is covered with a mask 14, and impurity ions are implanted to form n0 regions of the source and drain. Therefore, there is no injection onto the gate electrode of the switching MOS transistor constituting the memory cell, and there is no injection into the substrate.
The n-region is not formed and remains a low-concentration diffusion region equivalent to the n-region formed by impurity ion implantation of the LDD structure transistor, resulting in a structure in which damage caused by accelerated ion particles is reduced. This can prevent n+ type impurity ions implanted into the source and drain from penetrating the gate of the switching MOS transistor and forming an n+ diffusion layer in the channel region 11, and can prevent deterioration of transistor characteristics. . Furthermore, damage to the substrate due to ion implantation is reduced, leakage of capacitor stored charges to the substrate can be significantly reduced, and retention characteristics of stored information can be improved.
またビット線から基板への無用なリーク電流も大幅に減
少することができる。なお、本実施例では2次元構造の
記憶セルとしているが、三次元構造の記憶セルについて
も同じである。Further, unnecessary leakage current from the bit line to the substrate can be significantly reduced. In this embodiment, a memory cell having a two-dimensional structure is used, but the same applies to a memory cell having a three-dimensional structure.
発明の効果
以上のように本発明によれば、単位記憶セルを構成する
スイッチング用MOS}ランジスタの特性を微細化に伴
いゲート薄膜を薄くしても劣化させることなく、また、
キャパシタ部の蓄積電荷の基板へのリーク、ビット線か
ら基板へのリーク電流を低減して、安定した動作と、記
憶情報の保持特性の優れたダイナミック型記憶装置を実
現することができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the characteristics of a switching MOS transistor constituting a unit memory cell can be maintained without deterioration even when the gate thin film is made thinner due to miniaturization.
By reducing the leakage of accumulated charge in the capacitor portion to the substrate and the leakage current from the bit line to the substrate, it is possible to realize a dynamic memory device with stable operation and excellent retention characteristics of stored information.
第1図は本発明の実施例におけるダイナミック型記憶装
置の単位記憶セルの平面図、第2図はA−A’線に沿っ
た断面図、第3図は従来の技術によるダイナミック型記
憶装置の単位記憶セルの平面図、第4図はB−B’線に
沿った断面図である。
l・・・・・・半導体基板、2・・・・・・素子分離領
域、3・・・・・・キャパシタ部、4・・・・・・キャ
パシタ対向電極、5・・・・・・スイッチング用MOS
トランジスタのゲート電極およびワード線、6・・・
・・・スイッチング用MOSトランジスタのLDD形成
時の不純物イオン注入によるn十領域、7・・・・・・
スイッチング用MOSトランジスタのソース,ドレイン
形成時の不純物イオン注入によるn+領域、8・・・・
・・層間膜、9・・・・・・コンタクト窓、10・・・
・・・金属配線によるビット線、1l・・・・・・スイ
ッチング用MOS}ランジスタのチャネル領域、12・
・・・・・ソース,ドレイン形成時の不純物イオンのゲ
ート突き抜けによるn+領域、13・・・・・・スイッ
チング用MOSトランジスタの一端であるキャパシタ部
との接続部、14・・・・・・ソース,ドレイン形成の
不純物イオンを遮断するためのマスク。FIG. 1 is a plan view of a unit memory cell of a dynamic memory device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A', and FIG. 3 is a plan view of a unit memory cell of a dynamic memory device according to a conventional technique. FIG. 4, a plan view of the unit memory cell, is a sectional view taken along line BB'. 1...Semiconductor substrate, 2...Element isolation region, 3...Capacitor section, 4...Capacitor counter electrode, 5...Switching MOS for
Gate electrode and word line of transistor, 6...
...N0 region by impurity ion implantation during LDD formation of switching MOS transistor, 7...
N+ region by impurity ion implantation when forming the source and drain of a switching MOS transistor, 8...
...Interlayer film, 9...Contact window, 10...
...Bit line by metal wiring, 1l...Switching MOS} transistor channel region, 12.
...N+ region caused by impurity ions penetrating through the gate when forming the source and drain, 13... Connection with the capacitor section which is one end of the switching MOS transistor, 14... Source , a mask to block impurity ions forming the drain.
Claims (2)
ド線電位で行い、そのトランジスタの一端をキャパシタ
部に、他端をビット線に接続して単位記憶セルを構成し
たダイナミック型記憶装置の形成工程で、前記MOSト
ランジスタのソース、ドレイン形成のための不純物イオ
ン注入時に、記憶セルマトリクスアレイ部全体を被覆す
るマスクパターンを用いることを特徴とするダイナミッ
ク型記憶装置の製造方法。(1) In the step of forming a dynamic memory device in which a switching MOS transistor is controlled by a word line potential, and one end of the transistor is connected to a capacitor section and the other end is connected to a bit line to constitute a unit memory cell, A method for manufacturing a dynamic memory device, characterized in that a mask pattern covering the entire memory cell matrix array section is used during impurity ion implantation for forming the source and drain of a MOS transistor.
キャパシタ部との接続部および他端であるビット線との
接続部を低濃度拡散で形成したことを特徴とする請求項
1記載のダイナミック型記憶装置の製造方法。(2) The dynamic memory device according to claim 1, characterized in that a connection part with a capacitor part which is one end of the switching MOS transistor and a connection part with a bit line which is the other end are formed by low concentration diffusion. Production method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1160389A JPH0324761A (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Manufacture of dynamic storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1160389A JPH0324761A (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Manufacture of dynamic storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0324761A true JPH0324761A (en) | 1991-02-01 |
Family
ID=15713907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1160389A Pending JPH0324761A (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Manufacture of dynamic storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0324761A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6615846B1 (en) | 2002-08-07 | 2003-09-09 | Elysee Beauty Products, Ltd. | Hair wrapper with stackable cartridges and cartridges for the same |
US6662808B2 (en) | 2002-08-09 | 2003-12-16 | Elysee Beauty Products, Ltd. | Hair wrapper |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP1160389A patent/JPH0324761A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6615846B1 (en) | 2002-08-07 | 2003-09-09 | Elysee Beauty Products, Ltd. | Hair wrapper with stackable cartridges and cartridges for the same |
US6662808B2 (en) | 2002-08-09 | 2003-12-16 | Elysee Beauty Products, Ltd. | Hair wrapper |
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