JPH04212451A - Semiconductor storage device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor storage device and its manufacture

Info

Publication number
JPH04212451A
JPH04212451A JP3044969A JP4496991A JPH04212451A JP H04212451 A JPH04212451 A JP H04212451A JP 3044969 A JP3044969 A JP 3044969A JP 4496991 A JP4496991 A JP 4496991A JP H04212451 A JPH04212451 A JP H04212451A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
insulating film
capacitor
electrode
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3044969A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3129750B2 (en
Inventor
Katsuhiko Hieda
克彦 稗田
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of JPH04212451A publication Critical patent/JPH04212451A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3129750B2 publication Critical patent/JP3129750B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a trench-dug capacitor structure of a substrate electrode type capable of decreasing electric field applied on a capacitor insulating film, by completely isolating a common capacitor electrode from an MOS transistor substrate. CONSTITUTION:A capacitor electrode constituted of a first polycrystalline silicon film 8 and a second polycrystalline silicon film 10 is limited, buried, and formed in a trench 6. An N-type layer 11 which is linked with the diffusion layer of an MOS transistor in the later process can be formed in a self-alignment manner. Thus an N<+> type Si substrate 1 is applied to the common electrode of all capacitors; capacitor electrodes 8, 10 buried in each trench are turned into independent storage nodes for each capacitor; an MOS transistor part turns to the common electrode. Thereby a substrate electrode type trench-dug memory cell structure constituted of a substrate 3 dielectrically isolated from the N<+> type Si substrate is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】 [発明の目的]0001 [Purpose of the invention]

【0002】0002

【産業上の利用分野】本発明は、一個のMOSトランジ
スタと一個のキャパシタによりメモリセルを構成するダ
イナミック型の半導体記憶装置(DRAM)およびその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic semiconductor memory device (DRAM) in which a memory cell is composed of one MOS transistor and one capacitor, and a method for manufacturing the same.

【0003】0003

【従来の技術】近年、DRAMの高集積化は目覚ましい
ものがある。DRAMの更なる高集積化を図るためのメ
モリセル構造として、半導体基板に溝を掘りこの溝の内
壁を利用してキャパシタを形成するものが各種提案され
ている。この種のメモリセルの中で、基板を共通電極と
し、溝内に各キャパシタ毎に独立のキャパシタ電極を埋
め込み形成するものは、記憶ノードが基板から分離され
るために耐ソフトエラー特性が優れたものとして注目さ
れる(例えば、IEDM85;p.710〜713)。
2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of DRAMs has been remarkable. Various types of memory cell structures have been proposed for further increasing the integration density of DRAMs, in which a trench is dug in a semiconductor substrate and the inner wall of the trench is used to form a capacitor. Among these types of memory cells, those in which the substrate is used as a common electrode and an independent capacitor electrode is embedded for each capacitor in the trench have excellent soft error resistance because the storage node is separated from the substrate. (For example, IEDM85; p. 710-713).

【0004】第1従来例として、図22はその様なメモ
リセル構造を示す平面図とそのA−A´断面図であり、
隣接する2ビット分を示している。P+ 型Si基板2
1にP型層22をエピタキシャル成長させたウェハーが
用いられ、フィールド絶縁膜31で素子分離された各メ
モリセル領域にキャパシタとMOSトランジスタからな
るメモリセルが形成されている。即ち各メモリセル領域
内に溝23が形成され、この溝23内にキャパシタ絶縁
膜24を介してキャパシタ電極25が埋め込み形成され
ている。キャパシタ領域に隣接する領域に、ゲート絶縁
膜26を介して第3層多結晶シリコン膜によるゲート電
極27が形成され、これをマスクとして不純物をドープ
してソース、ドレイン拡散層281 ,282 が形成
されて、MOSトランジスタが構成されている。ゲート
電極27は基板の一方向に複数のメモリセルに連続的に
配設されて、ワード線となる。ここでキャパシタ電極2
5は、溝23の途中まで埋め込んだ第1層多結晶シリコ
ン膜電極251 とこの上に重ねた第2層多結晶シリコ
ン膜電極252 とからなる。第2層多結晶シリコン膜
電極252 は、基板上面に形成された孔を介して基板
に接続されている。そして第2層多結晶シリコン膜電極
252 の不純物が基板に拡散され、この拡散層はゲー
ト電極27をマスクとして形成される拡散層281 と
一体のものとなる。こうしてキャパシタ電極25は基板
上面でMOSトランジスタの拡散層と電気的に接続され
、これが記憶ノードとなる。P+ 型Si基板21は従
来のセルプレートに代わって全キャパシタの共通電極と
なる。素子形成された基板上はCVDの絶縁膜29が覆
われ、これにコンタクト孔が開けられて、MOSトラン
ジスタの一方の拡散層282 と電気的に接続されるビ
ット線30が配設される。
As a first conventional example, FIG. 22 is a plan view showing such a memory cell structure and a cross-sectional view taken along the line A-A'.
Two adjacent bits are shown. P+ type Si substrate 2
A wafer 1 on which a P-type layer 22 is epitaxially grown is used, and a memory cell consisting of a capacitor and a MOS transistor is formed in each memory cell region separated by a field insulating film 31. That is, a trench 23 is formed in each memory cell region, and a capacitor electrode 25 is embedded in the trench 23 with a capacitor insulating film 24 interposed therebetween. A gate electrode 27 made of a third layer polycrystalline silicon film is formed in a region adjacent to the capacitor region via a gate insulating film 26, and using this as a mask, impurities are doped to form source and drain diffusion layers 281 and 282. A MOS transistor is configured. The gate electrodes 27 are successively arranged in a plurality of memory cells in one direction of the substrate and serve as word lines. Here, capacitor electrode 2
5 consists of a first layer polycrystalline silicon film electrode 251 buried halfway into the groove 23 and a second layer polycrystalline silicon film electrode 252 superimposed thereon. The second layer polycrystalline silicon film electrode 252 is connected to the substrate through a hole formed on the upper surface of the substrate. Then, the impurity of the second layer polycrystalline silicon film electrode 252 is diffused into the substrate, and this diffusion layer becomes integrated with the diffusion layer 281 formed using the gate electrode 27 as a mask. In this way, the capacitor electrode 25 is electrically connected to the diffusion layer of the MOS transistor on the upper surface of the substrate, and this becomes a storage node. The P+ type Si substrate 21 serves as a common electrode for all capacitors in place of the conventional cell plate. The substrate on which the elements are formed is covered with a CVD insulating film 29, a contact hole is made in this, and a bit line 30 electrically connected to one diffusion layer 282 of the MOS transistor is provided.

【0005】ところが、この基板電極型のメモリセル構
造は、基板に1/2Vccの正の電圧をかける事ができ
ず(かけるとP−N接合に順方向バイアスをかける事に
なり異常電流が流れる)通常は0Vを印加する。この場
合1/2Vcc方式の時にくらべて、キャパシタ絶縁膜
に倍の電界がかかり、キャパシタ絶縁膜の破壊がおこり
やすくなるという信頼性上の大きな問題がある。
However, with this substrate electrode type memory cell structure, it is not possible to apply a positive voltage of 1/2 Vcc to the substrate (if it is applied, a forward bias will be applied to the P-N junction, causing an abnormal current to flow). ) Normally, 0V is applied. In this case, compared to the 1/2 Vcc method, twice the electric field is applied to the capacitor insulating film, and the capacitor insulating film is more likely to be destroyed, which is a major reliability problem.

【0006】一方、MOS型DRAMの高集積化に伴っ
て、情報を記憶するキャパシタの面積が減少し、この減
少と共に蓄積される電荷量が減少する結果を招いている
On the other hand, as MOS type DRAMs become more highly integrated, the area of a capacitor for storing information is reduced, and this reduction results in a reduction in the amount of charge stored.

【0007】そのため、メモリ内容が誤って読み出され
、あるいはα線等の放射線によりメモリ内容が破壊され
るといった問題が生じている。
[0007] Therefore, problems arise in that the memory contents are read out incorrectly or the memory contents are destroyed by radiation such as alpha rays.

【0008】このような問題を解決するため、MOSキ
ャパシタの領域に溝(トレンチ)を掘り、MOSキャパ
シタの占有面積を拡大すること無く実質的に表面積を大
きくしてMOSキャパシタ容量を増大させ、これにより
電荷の蓄積容量を増大させる方法が提案されている。
In order to solve this problem, a trench is dug in the area of the MOS capacitor to substantially increase the surface area without increasing the area occupied by the MOS capacitor, thereby increasing the capacitance of the MOS capacitor. A method of increasing the charge storage capacity has been proposed.

【0009】以下に、第2の従来例であるDRAM40
0を図23に示す。
[0009] The second conventional example DRAM 40 will be described below.
0 is shown in FIG.

【0010】DEAM400は、半導体基板401内に
掘られた溝に形成されるキャパシタ部402と、該キャ
パシタ部402間に形成されるMOSトランジスタ部4
03とを備える。
The DEAM 400 includes a capacitor section 402 formed in a groove dug in a semiconductor substrate 401, and a MOS transistor section 4 formed between the capacitor sections 402.
03.

【0011】前記キャパシタ部402は、溝の周囲に拡
散する拡散層404と、前記基板401表面を覆う絶縁
性のSiO2 膜405と、該SiO2 膜405及び
前記拡散層404表面上に形成された絶縁性のキャパシ
タ絶縁膜406と、前記溝を埋めて前記キャパシタ絶縁
膜406を介して前記拡散層404との間で電荷を保持
するプレート電極407と、該プレート電極407表面
を覆ってキャパシタ部402を保護及び絶縁する酸化膜
408とから構成される。
The capacitor section 402 includes a diffusion layer 404 that diffuses around the groove, an insulating SiO2 film 405 covering the surface of the substrate 401, and an insulating layer 405 formed on the SiO2 film 405 and the surface of the diffusion layer 404. a capacitor insulating film 406, a plate electrode 407 that fills the groove and holds charges between the capacitor insulating film 406 and the diffusion layer 404, and a capacitor part 402 that covers the surface of the plate electrode 407. It is composed of an oxide film 408 for protection and insulation.

【0012】前記MOSトランジスタ部403は、前記
基板401表面を覆う絶縁性のゲート絶縁膜409を介
して前記基板401上に設けられワード線を構成するゲ
ート電極401と、該ゲート電極410間及びゲート電
極410と前記キャパシタ部402との間をゲート絶縁
膜409を介して前記基板401上部に設けられたn型
層411とから構成される。
The MOS transistor section 403 is provided on the substrate 401 through an insulating gate insulating film 409 that covers the surface of the substrate 401, and between the gate electrode 401 constituting a word line and the gate electrode 410 and the gate insulating film 409. An n-type layer 411 is provided on the substrate 401 with a gate insulating film 409 interposed between the electrode 410 and the capacitor section 402 .

【0013】さらに、DRAM400は、ゲート電極4
10及び酸化膜408上方にCVD絶縁膜412と、該
CVD絶縁膜412上方に配線され、かつゲート電極4
10間のn型層411に電気的に接触するビット線41
3と、該ビット線413表面を覆う保護膜414とを備
える。
Furthermore, the DRAM 400 has a gate electrode 4
10 and the oxide film 408, a CVD insulating film 412 is formed, and the gate electrode 4 is wired above the CVD insulating film 412.
The bit line 41 electrically contacts the n-type layer 411 between the
3 and a protective film 414 covering the surface of the bit line 413.

【0014】以上の従来のDRAM400の構成におい
て、ワード線を構成するゲート電極410に電荷が印加
されると、ゲート電極410とn型層411との間及び
ゲート電極410と拡散層404との間が導通する。次
いで、ビット線413を介してDRAM400へ信号が
送られると、その信号が有する電荷がn型層411及び
拡散層404を介してキャパシタ部402に蓄積される
。つまり、外部から送られてきた上記信号はキャパシタ
部402に書き込まれる。また、逆に、ゲート電極41
0に電荷が印加されると、キャパシタ部402に蓄積さ
れた電荷は信号としてビット線413を介して外部へ読
み出される。
In the above-described conventional DRAM 400 configuration, when a charge is applied to the gate electrode 410 constituting the word line, the voltage between the gate electrode 410 and the n-type layer 411 and between the gate electrode 410 and the diffusion layer 404 increases. conducts. Next, when a signal is sent to the DRAM 400 via the bit line 413, the charge included in the signal is accumulated in the capacitor section 402 via the n-type layer 411 and the diffusion layer 404. In other words, the signal sent from the outside is written into the capacitor section 402. Moreover, conversely, the gate electrode 41
When a charge is applied to 0, the charge accumulated in the capacitor section 402 is read out to the outside via the bit line 413 as a signal.

【0015】従って、従来のRAM400において、信
号の書き込み及び読み出しが自在に行われる。
Therefore, in the conventional RAM 400, signals can be freely written and read.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】以上のように第1従来
例で提案されている基板電極型の溝掘りキャパシタ構造
のメモリセルはキャパシタ絶縁膜にかかる電界が増加し
、信頼性上大きな問題が発生する。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the memory cell of the substrate electrode type grooved capacitor structure proposed in the first conventional example, the electric field applied to the capacitor insulating film increases, resulting in a serious problem in terms of reliability. Occur.

【0017】また、第2の従来例では、以下のような問
題があった。
Furthermore, the second conventional example has the following problems.

【0018】第1に、キャパシタ部402の溝の底の形
状が不均一になるので、溝底部の一部で絶縁性能が損な
われ、キャパシタ耐圧の劣化を招くことになる。
First, since the shape of the bottom of the groove of the capacitor portion 402 becomes non-uniform, the insulation performance is impaired in a portion of the bottom of the groove, resulting in deterioration of the capacitor breakdown voltage.

【0019】第2に、キャパシタ部402を構成する各
部材は熱膨脹率が異なるので、溝の底部に熱応力が集中
して結晶欠陥をもたらし、キャパシタ部402から基板
401へのリーク電流が増加することになる。
Second, since each member constituting the capacitor section 402 has a different coefficient of thermal expansion, thermal stress concentrates at the bottom of the groove, causing crystal defects, and increasing leakage current from the capacitor section 402 to the substrate 401. It turns out.

【0020】第3に、溝はその形成時のエッチングによ
って格子欠陥などのダメージを被むる。このエッチング
ダメージの除去は困難であるため、溝底部に形成される
酸化膜の膜質が劣化し、第2の問題と同様にリーク電流
が増加することになる。
Third, the grooves suffer from damage such as lattice defects due to etching during their formation. Since it is difficult to remove this etching damage, the quality of the oxide film formed at the bottom of the trench deteriorates, leading to an increase in leakage current as in the second problem.

【0021】そこで、本発明の第1の目的は、キャパシ
タ絶縁膜に印加される電界を小さくでき、信頼性を向上
させることができる基板電極型の溝掘りキャパシタ構造
をもつ半導体記憶装置及びその製造方法を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a first object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a trenched capacitor structure of substrate electrode type, which can reduce the electric field applied to the capacitor insulating film and improve reliability, and its manufacture. The purpose is to provide a method.

【0022】本発明の第2の目的は、溝の内部でキャパ
シタ耐圧の劣化を招くことなく、かつリーク電流の発生
を最小限に押さえることができる半導体記憶装置及びそ
の製造方法を提供することにある。
[0022] A second object of the present invention is to provide a semiconductor memory device and a method for manufacturing the same, which can suppress the occurrence of leakage current to a minimum without causing deterioration of the capacitor breakdown voltage inside the trench. be.

【0023】 [発明の構成][0023] [Structure of the invention]

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の半導体記憶装置は、基板電極型の溝掘り
キャパシタ構造を有し、MOSトランジスタを形成する
領域は基板と完全に分離されており、基板を用いたキャ
パシタ共通電極は例えば+1.5Vなどの任意の電圧を
印加する事ができる構造となっている事を特徴とする。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, a semiconductor memory device according to claim 1 has a substrate electrode type grooved capacitor structure, and a region where a MOS transistor is formed is completely separated from the substrate. The common electrode of the capacitor using a substrate is characterized in that it has a structure to which an arbitrary voltage such as +1.5V can be applied.

【0025】また、請求項2記載の製造方法は、この様
なDRAMセル構造を実現するに当り、高濃度基板と厚
さ例えば約1000オングストローム程度の通常の濃度
の基板(例えば5Ω・cm)の間が例えばシリコン酸化
膜で分離された多層基板を用意し、メモリセル間の素子
分離領域の形成を行なった後、溝を形成し、この溝内に
キャパシタ絶縁膜を介して第1の導電体膜でキャパシタ
電極の一部を埋め込み形成し、次に上側基板の側面のキ
ャパシタ絶縁膜をエッチング除去して上側基板側面を露
出させ、この状態でさらに第2の導電体膜を埋め込む。 ここで第2の導電体膜からの不純物が上側基板の側面に
拡散される。この拡散層は後に形成されるMOSトラン
ジスタのソース,ドレイン拡散層の一方と一体のものと
なりこの結果、第1,第2の導電体膜からなるキャパシ
タ電極は溝上部の基板2の側面でMOSトランジスタの
一方の拡散層と電気的に接続されることになる。
Further, the manufacturing method according to claim 2, in realizing such a DRAM cell structure, uses a highly doped substrate and a normal doped substrate (for example, 5 Ω cm) having a thickness of about 1000 angstroms. After preparing a multilayer substrate separated by, for example, a silicon oxide film and forming an element isolation region between memory cells, a trench is formed, and a first conductor is inserted into the trench through a capacitor insulating film. A part of the capacitor electrode is embedded with a film, and then the capacitor insulating film on the side surface of the upper substrate is removed by etching to expose the side surface of the upper substrate, and in this state, a second conductive film is further embedded. Here, impurities from the second conductor film are diffused to the side surface of the upper substrate. This diffusion layer is integrated with one of the source and drain diffusion layers of the MOS transistor that will be formed later, and as a result, the capacitor electrode consisting of the first and second conductor films is connected to the side surface of the substrate 2 above the groove of the MOS transistor. It will be electrically connected to one of the diffusion layers.

【0026】また、請求項3記載の半導体記憶装置の製
造方法は、半導体基板内の一定深さ部分に絶縁膜層を形
成する工程と、前記基板表面から前記一定深さの絶縁膜
層へ達し、かつ前記基板絶縁層との境界面が平坦である
溝を形成する工程と、前記溝の内壁を、その一部を残し
て絶縁膜で覆う工程と、前記絶縁膜を介して前記基板と
電気的に絶縁され、かつ前記一部残されて露出する内壁
を介してのみ前記基板に電気的に接触する蓄積電極を前
記絶縁膜上の内壁に形成する工程と、前記蓄積電極の表
面を覆う絶縁性のキャパシタ絶縁膜を形成する工程と、
前記キャパシタ絶縁膜の表面にキャパシタ絶縁膜を介し
て前記蓄積電極との間で電荷を保持するプレート電極を
形成する工程と、MOSトランジスタを、そのソース又
はドレインの拡散層の一方が前記一部露出する内壁を介
して前記蓄積電極に電気的に接触するように、前記溝に
隣接する前記基板内に形成する工程とを備えたことを特
徴とする。
The method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3 further includes a step of forming an insulating film layer at a certain depth within a semiconductor substrate, and a step of forming an insulating film layer at a certain depth from the surface of the substrate. and a step of forming a groove having a flat interface with the substrate insulating layer, a step of covering the inner wall of the groove with an insulating film, leaving a part of the inner wall, and a step of connecting the substrate with electricity through the insulating film. forming a storage electrode on an inner wall on the insulating film that is electrically insulated and in electrical contact with the substrate only through the inner wall that is partially left exposed; and an insulator that covers the surface of the storage electrode. a step of forming a capacitor insulating film;
forming a plate electrode for holding charge between the capacitor insulating film and the storage electrode on the surface of the capacitor insulating film; forming in the substrate adjacent to the groove so as to be in electrical contact with the storage electrode through an inner wall thereof.

【0027】また、請求項4記載の半導体記憶装置は、
半導体基板内の一定深さ部分に形成された絶縁膜層と、
前記基板表面から前記一定深さの絶縁膜層へ達し、かつ
前記絶縁膜層との境界面が平坦な溝と、前記溝の内壁を
、その一部を残して覆う絶縁膜と、前記絶縁膜を介して
前記基板と電気的に絶縁され、かつ前記一部残されて露
出する内壁を介してのみ前記基板に電気的に接触する蓄
積電極と、前記蓄積電極の表面を覆う絶縁性のキャパシ
タ絶縁膜と、前記キャパシタ絶縁膜を介して前記蓄積電
極との間で電荷を保持するプレート電極と、前記溝に隣
接する前記基板内に、ソース又はドレインの拡散層の一
方が前記一部露出する内壁を介して前記蓄積電極に電気
的に接触するMOSトランジスタとを備えたことを特徴
とする。
Further, the semiconductor memory device according to claim 4 includes:
an insulating film layer formed at a certain depth within the semiconductor substrate;
a groove that reaches the insulating film layer at a certain depth from the surface of the substrate and has a flat interface with the insulating film layer; an insulating film that covers an inner wall of the groove with only a portion remaining; and the insulating film. a storage electrode that is electrically insulated from the substrate through the substrate and electrically contacts the substrate only through the partially exposed inner wall; and an insulating capacitor that covers the surface of the storage electrode. a plate electrode that holds charges between the film and the storage electrode via the capacitor insulating film; and an inner wall in which one of the source or drain diffusion layers is partially exposed in the substrate adjacent to the groove. and a MOS transistor electrically in contact with the storage electrode via a MOS transistor.

【0028】[0028]

【作用】請求項1記載のDRAM構造では、共通キャパ
シタ電極がMOSトランジスタ基板と完全に分離されて
いるので基板共通電極型にもかかわらず、基板共通電極
に正の電圧を印加することができる様になり、これによ
り、従来のメモリセルと同じ1/2Vcc方式が使える
。よってキャパシタ絶縁膜にかかる電界は0Vしか印加
できなかった場合にくらべて約半分となり、キャパシタ
絶縁膜の信頼性を向上させることができる。また、この
事により薄いキャパシタ絶縁膜を使うことができる事を
示しておりセルの蓄積容量(Cs)を大きくできる。
[Operation] In the DRAM structure according to claim 1, since the common capacitor electrode is completely separated from the MOS transistor substrate, a positive voltage can be applied to the substrate common electrode even though it is a substrate common electrode type. As a result, the same 1/2 Vcc method as in conventional memory cells can be used. Therefore, the electric field applied to the capacitor insulating film is about half that of the case where only 0V can be applied, and the reliability of the capacitor insulating film can be improved. This also shows that a thin capacitor insulating film can be used, and the storage capacity (Cs) of the cell can be increased.

【0029】また基板共通電極方式であるので、基板上
に大きな段差が飛び出さないので、次工程の加工がやり
易くなり、製造工程の安定化が図れる。また基板共通電
極を形成するためのマスク工程、及びエッチング工程が
不要であるから工程の簡略化が達成できる。
Furthermore, since the substrate common electrode method is used, large steps do not protrude on the substrate, making it easier to perform processing in the next process and stabilizing the manufacturing process. Further, since a mask process and an etching process for forming the substrate common electrode are not necessary, the process can be simplified.

【0030】また基板共通電極となっており、又MOS
トランジスタ部は基板と完全に絶縁分離されているので
α線等によるソフトエラーに非常に強い。
[0030] Also serves as a substrate common electrode, and also serves as a MOS
Since the transistor section is completely insulated from the substrate, it is extremely resistant to soft errors caused by alpha rays.

【0031】またMOSトランジスタは基板と完全に絶
縁分離された薄膜シリコン層に作られるので、パンチス
ルーがおこりにくく、ショートチャネル効果が抑えられ
る。
Furthermore, since the MOS transistor is made of a thin film silicon layer that is completely insulated from the substrate, punch-through is less likely to occur and short channel effects can be suppressed.

【0032】また、請求項2記載の方法では各メモリセ
ル毎のキャパシタ電極は溝内に完全に埋め込まれている
ので特別のマスク工程は必要なく、工程の簡略化ができ
る。
Furthermore, in the method according to the second aspect of the present invention, since the capacitor electrode of each memory cell is completely buried in the trench, no special mask process is required, and the process can be simplified.

【0033】また、MOSトランジスタを形成する絶縁
膜上のシリコン基板が薄いので薄膜基板をエッチングし
、絶縁膜を埋め込むだけで完全な素子分離を行なう事が
でき工程が簡略化される。
Furthermore, since the silicon substrate on which the MOS transistor is formed is thin, complete element isolation can be achieved by simply etching the thin film substrate and burying the insulating film, thereby simplifying the process.

【0034】請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法
では、半導体基板内の一定深さ部分に絶縁膜層が形成さ
れるので、各溝の深さは半導体基板表面から絶縁膜層ま
での距離になる。従って、蓄積電極、キャパシタ絶縁膜
、及びプレート電極によって形成されるキャパシタ領域
の蓄積容量は一定値に容易に設定され得る。
In the method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3, since the insulating film layer is formed at a certain depth within the semiconductor substrate, the depth of each groove is equal to the distance from the surface of the semiconductor substrate to the insulating film layer. become. Therefore, the storage capacitance of the capacitor region formed by the storage electrode, the capacitor insulating film, and the plate electrode can be easily set to a constant value.

【0035】また、半導体基板内に形成される溝は、そ
の底は絶縁膜層に沿って形成されるので、絶縁膜層との
境界面において平坦な構造を有することになる。従って
、エッチング条件の変動などが生じても、溝の底部は鋭
利な形状に成ることはなく、キャパシタ耐圧の劣化を招
かない。
Furthermore, since the bottom of the trench formed in the semiconductor substrate is formed along the insulating film layer, it has a flat structure at the interface with the insulating film layer. Therefore, even if the etching conditions change, the bottom of the groove will not have a sharp shape, and the capacitor withstand voltage will not deteriorate.

【0036】また、溝の底部は平坦な構造であるため、
溝形成後に熱応力が生じても結晶欠陥の発生を防ぐこと
ができる。従って、リーク電流の発生を押さえることが
できる。
Furthermore, since the bottom of the groove has a flat structure,
Even if thermal stress occurs after groove formation, crystal defects can be prevented from occurring. Therefore, generation of leakage current can be suppressed.

【0037】また、溝の底部に比較的厚い絶縁膜が存在
するため、絶縁膜がエッチングダメージを被っても、絶
縁膜の絶縁性能は安定である。従って、安定した高品質
の絶縁膜を溝内壁面に形成できる。
Furthermore, since a relatively thick insulating film exists at the bottom of the trench, even if the insulating film suffers etching damage, the insulating performance of the insulating film is stable. Therefore, a stable and high quality insulating film can be formed on the inner wall surface of the trench.

【0038】また、MOSトランジスタ及びキャパシタ
領域は絶縁膜層によって該絶縁膜層下部の基板と分離さ
れているため、α線などにより上記基板内10〜20μ
m程度の深さ部分に発生する2次電子の影響を防ぐこと
ができる。従って、ソフトエラーの発生を大幅に減少で
きる。
Furthermore, since the MOS transistor and capacitor regions are separated from the substrate below the insulating film layer by the insulating film layer, α rays etc.
The influence of secondary electrons generated at a depth of about m can be prevented. Therefore, the occurrence of soft errors can be significantly reduced.

【0039】請求項4記載の半導体記憶装置は、上述の
製造方法で製造されるので、キャパシタ耐圧の劣化を招
くことなく、かつリーク電流の発生を最小限に押さえる
ことができる。
Since the semiconductor memory device according to the fourth aspect of the present invention is manufactured by the above-described manufacturing method, it is possible to suppress the occurrence of leakage current to a minimum without causing deterioration of the capacitor breakdown voltage.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0041】請求項1記載の半導体記憶装置の第1の実
施例として、図1(a),図1(b),図1(c)に基
板電極型トレンチ構造のDRAMを示す平面図、そのA
−A´断面図、およびB−B´断面図を示す。
As a first embodiment of the semiconductor memory device according to claim 1, FIGS. 1(a), 1(b), and 1(c) are plan views showing a DRAM having a substrate electrode type trench structure. A
-A' sectional view and BB' sectional view are shown.

【0042】このDRAMでは、N型シリコン基板1上
に絶縁膜層2が設けてあり、その上にP型シリコン層3
がある、いわゆるS0I基板を用い、フィールド絶縁膜
4で素子分離された領域がそれぞれのメモリセル領域で
ある。各メモリセル領域には、N型Si基板1内に所定
深さ食い込む溝6が形成され、この溝6内にキャパシタ
絶縁膜7を介してキャパシタ電極8が埋め込まれている
。キャパシタ領域の溝に隣接する領域にゲート絶縁膜1
3を介してワード線となるゲート電極14が形成され、
このゲート電極14に自己整合的にソース,ドレインの
n型拡散層15が形成されて、MOSトランジスタが構
成されている。キャパシタ電極は溝の途中まで埋め込ま
れた第1の多結晶シリコン膜8とこの上に重ねて埋め込
まれた第2の多結晶シリコン膜10からなる。キャパシ
タ絶縁膜7のうち、第1の多結晶シリコン8より上の部
分は除去されてMOSトランジスタ形成のための基板の
側面領域が露出され、ここから第2の多結晶シリコン膜
10の中の不純物が拡散されて、n型拡散層15と一体
化されるn型拡散層11が形成されている。即ち、キャ
パシタ電極8は、溝6の上部側面でMOSトランジスタ
の拡散層15,11と電気的に接続される。16はCV
D絶縁膜であり、これにコンタクト孔17が開けられて
MOSトランジスタの拡散層151 ,154 に接続
されるビット線18が配設されている。19は保護膜で
ある。
In this DRAM, an insulating film layer 2 is provided on an N-type silicon substrate 1, and a P-type silicon layer 3 is formed on it.
A so-called S0I substrate is used, and the regions separated by a field insulating film 4 are each memory cell region. In each memory cell region, a groove 6 that cuts into the N-type Si substrate 1 to a predetermined depth is formed, and a capacitor electrode 8 is embedded in the groove 6 with a capacitor insulating film 7 interposed therebetween. A gate insulating film 1 is formed in the region adjacent to the trench of the capacitor region.
A gate electrode 14 serving as a word line is formed through 3,
Source and drain n-type diffusion layers 15 are formed in a self-aligned manner on this gate electrode 14 to constitute a MOS transistor. The capacitor electrode is made up of a first polycrystalline silicon film 8 buried halfway into the groove and a second polycrystalline silicon film 10 buried thereover. A portion of the capacitor insulating film 7 above the first polycrystalline silicon film 8 is removed to expose a side surface region of the substrate for forming a MOS transistor, from which impurities in the second polycrystalline silicon film 10 are removed. is diffused to form an n-type diffusion layer 11 that is integrated with the n-type diffusion layer 15. That is, the capacitor electrode 8 is electrically connected to the diffusion layers 15 and 11 of the MOS transistor at the upper side surface of the groove 6. 16 is CV
A contact hole 17 is formed in the D insulating film, and a bit line 18 connected to the diffusion layers 151 and 154 of the MOS transistors is provided. 19 is a protective film.

【0043】次にこのDRAMの製造工程について説明
する。図2(a),(b),(c)〜図9(a),(b
),(c)は、このDRAMの製造工程を示す図1(a
),(b),(c)に対応する断面図である。
Next, the manufacturing process of this DRAM will be explained. Figures 2 (a), (b), (c) to Figure 9 (a), (b)
) and (c) show the manufacturing process of this DRAM.
), (b), and (c).

【0044】具体的にその製造工程を説明すると、不純
物濃度1×1019/cm3 程度のN+ 型Si基板
1上に厚さ200nm程度のSiO2 膜層2をもち、
その上に厚さ100nm程度で不純物濃度5×1015
/cm3 程度のP型Si層3をもつ積層構造基板を用
意する(図2(a),(b),(c))。この様な積層
構造基板を用意するには、いくつかの方法があるが、こ
こではその中の代表的な方法を示す。
To explain the manufacturing process specifically, a SiO2 film layer 2 with a thickness of about 200 nm is formed on an N+ type Si substrate 1 with an impurity concentration of about 1×10 19 /cm 3 .
On top of that, the impurity concentration is 5 x 1015 with a thickness of about 100 nm.
A laminated structure substrate having a P-type Si layer 3 of about /cm3 is prepared (FIGS. 2(a), (b), and (c)). There are several methods for preparing such a laminated structure substrate, and here we will show a typical method among them.

【0045】まず第1の方法として、図12に示すよう
に例えば170KeVで1.0×1018cm−2程度
酸素イオンをイオン注入し、1275℃程度で16時間
程度アニールすることにより絶縁膜層103を形成する
ことができる。この時あらかじめ、N型基板101の上
に膜厚400nm程度のP型層102をエピタキシャル
成長させておく。
First, as shown in FIG. 12, the insulating film layer 103 is formed by implanting oxygen ions at about 1.0×10 18 cm −2 at 170 KeV, for example, and annealing at about 1275° C. for about 16 hours. can be formed. At this time, a P-type layer 102 having a thickness of about 400 nm is epitaxially grown on an N-type substrate 101 in advance.

【0046】次に第2の方法は図13に示すようにウェ
ハ張り合わせ法を用いるものである。まず2枚のウェハ
ー(シリコン基板201,203)を用意し、そのうち
1枚203はN型で高濃度(1×1019/cm3 )
のものとする。このN型ウェハーはキャパシタの基板側
共通電極とするものである。またエピタキシャル成長に
より通常濃度のN基板の上に高濃度N型層を成長しても
良い。 この方法も容易に均一な濃度の膜を厚く形成できる。P
型(100)基板201の上には、例えばN− 型のエ
ピタキシャル成長層202を例えば約100nm程度成
長する。次にP型(100)基板201及びN型(10
0)基板203の表面にはH2 +O2 雰囲気の熱酸
化により厚さ50nmから1μm(ここでは例えば20
0nm程度)の酸化膜2041 ,2042 を形成す
る。この後、このようにして表面に酸化膜2を形成した
2枚のシリコン基板201,203を図13(b)に示
すような支持用のシリコン基板203と重ね合わせるが
、その際酸化膜204どうしを重ね合わせn型エピタキ
シャル層202が内側になるようにする。このように2
枚の基板の表面を重ね合わせる際、例えばこれらシリコ
ン基板201,203の間にパルス状の電圧(±100
〜±500V)を加え、例えば10−1Pa程度に減圧
して接着する。このとき基板は最大800℃程度まで加
熱する。またこの後さらに通常の熱処理(例えば110
0℃,N2中で30分)を行なっても良い。このように
して2枚のシリコン基板201,203を接着した後、
図13(c)に示すようにシリコン基板201の側から
通常の研磨を行ない薄膜化する。研磨には通常の物理研
磨とエッチング液としてフッ酸,硝酸,酢酸液の混合液
を用いたエッチング法等による化学的研磨とを組み合わ
せて行なっても良い。またP型とN型の差を用いてエッ
チングストップ作用をもたせて化学的研磨を行なって良
い。そして、通常のシリコン基板と同じようにして表面
の鏡面の研磨を行ない。図2に示すようなN型シリコン
基板1上に酸化膜2、n− 型不純物層3が順次積層さ
れた積層構造のSi基板を得ることができる。
Next, the second method uses a wafer bonding method as shown in FIG. First, prepare two wafers (silicon substrates 201 and 203), one of which is N-type and has a high concentration (1 x 1019/cm3).
shall belong to. This N-type wafer is used as a common electrode on the substrate side of the capacitor. Alternatively, a highly doped N-type layer may be grown on a normally doped N-type substrate by epitaxial growth. This method can also easily form a thick film with uniform concentration. P
On the (100) type substrate 201, for example, an N- type epitaxial growth layer 202 is grown to a thickness of about 100 nm, for example. Next, P type (100) substrate 201 and N type (10
0) The surface of the substrate 203 has a thickness of 50 nm to 1 μm (here, for example, 20 nm) due to thermal oxidation in an H2 + O2 atmosphere.
0 nm) oxide films 2041 and 2042 are formed. Thereafter, the two silicon substrates 201 and 203 with the oxide film 2 formed on their surfaces in this way are stacked on a supporting silicon substrate 203 as shown in FIG. are stacked so that the n-type epitaxial layer 202 is on the inside. Like this 2
When overlapping the surfaces of two substrates, for example, a pulse voltage (±100
~±500 V), and the pressure is reduced to, for example, about 10 −1 Pa for bonding. At this time, the substrate is heated to a maximum of about 800°C. After this, further normal heat treatment (for example, 110
0° C. for 30 minutes in N2). After bonding the two silicon substrates 201 and 203 in this way,
As shown in FIG. 13(c), normal polishing is performed from the silicon substrate 201 side to reduce the thickness. The polishing may be performed in combination with ordinary physical polishing and chemical polishing using an etching method using a mixed solution of hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid as an etching solution. Further, chemical polishing may be performed using the difference between P type and N type to provide an etching stop effect. The surface is then mirror-polished in the same way as a regular silicon substrate. A Si substrate having a laminated structure in which an oxide film 2 and an n- type impurity layer 3 are sequentially laminated on an N-type silicon substrate 1 as shown in FIG. 2 can be obtained.

【0047】さらにまた、レーザーアニール法等を用い
ても良い。図14はその例を示したものである。まず基
板301の表面に酸化膜302を形成し、素子分離を行
なう領域や溝を形成する領域の少なくとも一部の領域の
酸化膜を除去し,基板301を露出させる。次に全面に
例えば多結晶シリコンを堆積し、レーザーアニールを行
なう事により単結晶化させる(図14(b))。
Furthermore, a laser annealing method or the like may be used. FIG. 14 shows an example. First, an oxide film 302 is formed on the surface of a substrate 301, and the oxide film is removed from at least a part of the region for element isolation and the region for forming a trench, thereby exposing the substrate 301. Next, for example, polycrystalline silicon is deposited on the entire surface, and laser annealing is performed to form a single crystal (FIG. 14(b)).

【0048】次にこのようにして形成された積層基板の
フィールド絶縁膜形成領域の例えば厚さ100nmのS
i基板3を異方性エッチングによりエッチング除去し、
下部の例えば厚さ400nmの絶縁膜(ここでは酸化膜
とする)2を露出させる。さらに、例えばCVD法によ
り酸化膜を全面に堆積し、レジスト等の平坦化膜を用い
たいわゆるエッチバック法を用いてフィールド領域にの
み酸化膜4を埋め込む(図3)。(尚,図14の例では
このようにして埋め込まれた酸化膜を304,溝形成マ
スクを305で示す)この後、NMOSトランジスタ領
域にはPWell層の形成、PMOSトランジスタ領域
にはN− Wellの形成を行なっても良いが、この工
程は後の各々のハアニジスタのチャネルイオン注入工程
で兼ねても良い。この後、例えば50nm厚のCVD酸
化膜51 と例えば100nm厚のシリコン窒化膜52
 と例えば200nm厚のCVD酸化膜53 を順次積
層堆積し、溝を形成するためのレジストパターンを形成
し、まず異方性エッチングにより前記積層膜(51 ,
52 ,53 )および埋め込み酸化膜4をエッチング
する。次に残る積層膜(51 ,52 ,53 )をマ
スクとして基板1を異方性エッチングし深さ5μm程度
の溝61 ,62 を形成する。(図4)。このとき、
溝6はフィールド領域の酸化膜4に一部かかる様に形成
する。この様にして、溝の側面がセル側を除き酸化膜4
で囲まれている構造を得ることができる。
Next, for example, a 100 nm thick S layer is formed in the field insulating film formation region of the multilayer substrate thus formed.
Etching away the i-substrate 3 by anisotropic etching,
The lower insulating film (here, an oxide film) 2 having a thickness of, for example, 400 nm is exposed. Further, an oxide film is deposited over the entire surface by, for example, the CVD method, and the oxide film 4 is buried only in the field region using a so-called etch-back method using a flattening film such as a resist (FIG. 3). (In the example of FIG. 14, the oxide film buried in this manner is indicated by 304, and the trench forming mask is indicated by 305.) After this, a PWell layer is formed in the NMOS transistor region, and an N-Well layer is formed in the PMOS transistor region. This step may also be performed in the subsequent channel ion implantation step of each HAN transistor. After this, a CVD oxide film 51 with a thickness of, for example, 50 nm and a silicon nitride film 52 with a thickness of, for example, 100 nm are formed.
A CVD oxide film 53 with a thickness of, for example, 200 nm is sequentially deposited, a resist pattern for forming a groove is formed, and the laminated film (51,
52, 53) and the buried oxide film 4 are etched. Next, using the remaining laminated films (51, 52, 53) as a mask, the substrate 1 is anisotropically etched to form grooves 61, 62 with a depth of about 5 μm. (Figure 4). At this time,
The trench 6 is formed so as to partially cover the oxide film 4 in the field region. In this way, the sides of the trench are covered with oxide film 4 except for the cell side.
It is possible to obtain a structure surrounded by

【0049】この後、アルカリ溶液を含むウェット処理
を行ない溝(トレンチ)形成時のエッチングダメージを
除去したのち、さらに露出した溝6の内壁を850℃の
酸素雰囲気中で酸化を行ない、例えば膜厚10nmの酸
化シリコン膜7を形成する。ここではキャパシタ絶縁膜
として熱酸化膜を用いたが窒化膜と酸化膜からなるいわ
ゆるNO膜を用いても良い。
After that, a wet process containing an alkaline solution is performed to remove etching damage during trench formation, and then the exposed inner wall of the trench 6 is further oxidized in an oxygen atmosphere at 850° C. to reduce the film thickness, for example. A silicon oxide film 7 with a thickness of 10 nm is formed. Although a thermal oxide film is used here as the capacitor insulating film, a so-called NO film made of a nitride film and an oxide film may also be used.

【0050】さらに、全面にCVD法によりPをドープ
した第1の多結晶シリコン層8を全面に堆積し、次にこ
の多結晶シリコン膜18をCF4 とO2 ガスを含む
例えばケミカルドライエッチング(CDE)法によりエ
ッチバックして、溝6の途中まで埋め込み形成する。即
ち、溝6内に残される第1の多結晶シリコン膜8の表面
が基板3の表面より低い位置になるように、また基板3
の下部より高い位置になるようにエッチングする(図5
)。 その後レジストパターンにより側面コンタクトを取りた
い領域を含むように穴が形成されたレジストパターンを
形成した後、第1の多結晶シリコン膜8上の溝側面で、
かつ基板3の側面の一部であるキャパシタ絶縁膜7をエ
ッチング除去して基板3の側面を一部露出させる(図6
)。
Furthermore, a first polycrystalline silicon layer 8 doped with P is deposited on the entire surface by the CVD method, and then this polycrystalline silicon film 18 is subjected to, for example, chemical dry etching (CDE) containing CF4 and O2 gas. The grooves 6 are filled up to the middle by etching back using a method. That is, the surface of the first polycrystalline silicon film 8 left in the groove 6 is at a position lower than the surface of the substrate 3, and the surface of the first polycrystalline silicon film 8 is
(Figure 5)
). Thereafter, after forming a resist pattern in which a hole is formed so as to include the region where side contact is desired, on the side surface of the groove on the first polycrystalline silicon film 8,
Then, the capacitor insulating film 7, which is a part of the side surface of the substrate 3, is removed by etching to expose a part of the side surface of the substrate 3 (FIG. 6).
).

【0051】その後、レジストを除去し、リンドープの
第2の多結晶シリコン膜10をCVD法により全面に堆
積し、例えば900℃  N2 中で、30分の熱処理
を行なって第2の多結晶シリコン膜10中の不純物(リ
ン)を基板3の側面に拡散させてn型層11を形成する
。この後、第2の多結晶シリコン膜10を例えば先の第
1の多結晶シリコン膜8の場合と同様のCDE法により
エッチバックして溝6内に埋め込む(図7)。このよう
にして、本実施例では図示のように第1の多結晶シリコ
ン膜8と第2の多結晶シリコン膜10からなるキャパシ
タ電極は、溝6内に限定されて埋め込み形成され、また
将来MOSトランジスタの拡散層とつながるn型層11
を自己整合的に形成することができる。
Thereafter, the resist is removed, a phosphorus-doped second polycrystalline silicon film 10 is deposited on the entire surface by CVD, and heat treatment is performed for 30 minutes in N2 at 900° C. to form the second polycrystalline silicon film. The impurity (phosphorus) in 10 is diffused to the side surface of the substrate 3 to form an n-type layer 11. Thereafter, the second polycrystalline silicon film 10 is etched back, for example, by the same CDE method as in the case of the first polycrystalline silicon film 8, and is buried in the trench 6 (FIG. 7). In this way, in this embodiment, the capacitor electrode consisting of the first polycrystalline silicon film 8 and the second polycrystalline silicon film 10 is buried and formed within the groove 6 as shown in the figure, and the capacitor electrode is formed to be buried within the groove 6, and also to be used as a MOS in the future. N-type layer 11 connected to the diffusion layer of the transistor
can be formed in a self-consistent manner.

【0052】この後、CVD酸化膜53 をNH4 F
液などによりエッチング除去し、さらに露出した第2の
多結晶シリコン膜10の表面を例えば50nm程度酸化
して窒化シリコン膜52 を除去するときの保護膜12
を形成する(図8)。この後、図では省略してあるが、
保護膜12をマスクとして窒化シリコン膜52 をCF
4 とN2 とO2 ガスを用いた雰囲気でケミカル・
ドライ・エッチング(CDE)を行ない、除去する。
After this, the CVD oxide film 53 is coated with NH4F.
The protective film 12 is removed by etching with a liquid or the like, and further oxidizes the exposed surface of the second polycrystalline silicon film 10 to a depth of about 50 nm, for example, to remove the silicon nitride film 52.
(Figure 8). After this, although it is omitted in the figure,
Using the protective film 12 as a mask, the silicon nitride film 52 is CF
Chemical treatment in an atmosphere using 4, N2, and O2 gases.
Perform dry etching (CDE) to remove.

【0053】この後、酸化膜51 を除去して基板3の
表面を露出させ、15nm程度の熱酸化膜からなるゲー
ト絶縁膜13を形成して、この上に第3の多結晶シリコ
ン膜によりワード線となるゲート電極14を形成し、こ
のゲート電極14をマスクとして例えばリンをイオン注
入してソース,ドレインとなるn型拡散層151 ,1
52 …も形成する。MOSトランジスタのしきい値電
圧を調整するためにNMOSトランジスタについては、
ボロンなどのP型不純物を、またPMOSトランジスタ
については、PなどのN型不純物をイオン注入するいわ
ゆるチャネルイオン注入工程をゲート絶縁膜13の形成
前に行なう。さらに前記拡散層152 ,153 は前
述のように拡散層11とつながって一体としてMOSト
ランジスタのソースまたはドレイン領域となる。この後
図では示さないが、例えば周辺回路部では、LDD構造
とするためにゲート電極側壁にスペーサを形成し、これ
をマスクとして用いてn+ 型拡散層の形成等を行なう
。そして、全面にCVD絶縁膜16を堆積し、これにコ
ンタクト孔17を開け、モリブデンシリサイド膜と多結
晶シリコン膜を用いたいわゆるポリサイド膜により拡散
層15に接続されるビット線18を形成する(図9)。 このようにして、N+ 型Si基板1を全キャパシタの
共通電極とし、各溝内に埋め込まれたキャパシタ電極8
,10がそれぞれキャパシタ毎に独立の記憶ノードとな
り、またMOSトランジスタ部は共通電極となりN+ 
型Si基板1と絶縁分離された基板3から成っている基
板電極型の溝掘り型メモリセル構造が得られる。
After that, the oxide film 51 is removed to expose the surface of the substrate 3, a gate insulating film 13 made of a thermal oxide film of about 15 nm is formed, and a third polycrystalline silicon film is formed on the gate insulating film 13. A gate electrode 14 that becomes a line is formed, and using this gate electrode 14 as a mask, ions of, for example, phosphorus are implanted to form n-type diffusion layers 151 and 1 that become a source and a drain.
52... is also formed. For NMOS transistors, to adjust the threshold voltage of MOS transistors,
Before forming the gate insulating film 13, a so-called channel ion implantation process is performed to implant a P-type impurity such as boron, or for a PMOS transistor, an N-type impurity such as P. Furthermore, as described above, the diffusion layers 152 and 153 are connected to the diffusion layer 11 and together form the source or drain region of the MOS transistor. Although not shown in the drawings, for example, in the peripheral circuit section, a spacer is formed on the side wall of the gate electrode to form an LDD structure, and this is used as a mask to form an n+ type diffusion layer. Then, a CVD insulating film 16 is deposited on the entire surface, a contact hole 17 is opened in this, and a bit line 18 connected to the diffusion layer 15 is formed by a so-called polycide film using a molybdenum silicide film and a polycrystalline silicon film (Fig. 9). In this way, the N+ type Si substrate 1 is used as a common electrode for all capacitors, and the capacitor electrode 8 embedded in each groove is
, 10 serve as independent storage nodes for each capacitor, and the MOS transistor portion serves as a common electrode N+
A trench type memory cell structure of substrate electrode type is obtained, which is composed of a type Si substrate 1 and a substrate 3 which is insulated and separated.

【0054】N+ 型Si基板1には、プレート電位と
して例えば+1.5Vが印加され、溝6内のキャパシタ
電極8,10に信号電極を蓄えることにより、情報記憶
が行われる。
For example, +1.5 V is applied as a plate potential to the N+ type Si substrate 1, and information is stored by storing signal electrodes in the capacitor electrodes 8 and 10 in the groove 6.

【0055】また、この他の実施例として、基板共通キ
ャパシタ電極(プレート電極)の取り方について説明す
る。従来はN+ 型基板1の裏面から基板プレート電極
端子を引き出す事ができるが、この他に、図10に示す
ように基板の表面から端子を取り出す手法もある。まず
、溝6を開孔するとき、周辺部のフィールド領域のプレ
ート端子を取りたい領域にも溝6を同時に開孔する。こ
の後、レジストを用いたリソグラフィーにより前記溝の
側面の絶縁膜7を除去し、基板1の溝の表面を露出させ
る。(図10(a))。その後第1の多結晶シリコン層
8、第2の多結晶シリコン層10を順次埋め込み、不純
物を基板側へ拡散させ、電気的に接続する。この後、層
間絶縁膜16,17を堆積した後、第2の多結晶シリコ
ン膜へのコンタクトホールを開け、Al配線20を配設
して、表面からプレート電極(基板1)への配線取り出
しを可能としている。この様にすると全ての端子を基板
表面から取れる様になりアセンブリの際に自由度が大き
くなる。
Further, as another embodiment, a method of forming a substrate common capacitor electrode (plate electrode) will be explained. Conventionally, the substrate plate electrode terminals can be drawn out from the back surface of the N+ type substrate 1, but there is also a method in which the terminals are drawn out from the front surface of the substrate, as shown in FIG. First, when drilling the grooves 6, grooves 6 are also simultaneously opened in the area where the plate terminals are to be taken in the peripheral field area. Thereafter, the insulating film 7 on the side surfaces of the groove is removed by lithography using a resist, and the surface of the groove of the substrate 1 is exposed. (Figure 10(a)). Thereafter, the first polycrystalline silicon layer 8 and the second polycrystalline silicon layer 10 are sequentially buried, impurities are diffused to the substrate side, and electrical connection is established. After that, after depositing interlayer insulating films 16 and 17, a contact hole is opened to the second polycrystalline silicon film, an Al wiring 20 is arranged, and the wiring is taken out from the surface to the plate electrode (substrate 1). It is possible. In this way, all the terminals can be removed from the surface of the board, increasing the degree of freedom during assembly.

【0056】また、本実施例では、MOSトランジスタ
領域の基板3とキャパシタ電極8のコンタクトを取る際
に多結晶シリコン膜を2度埋め込む工程の途中で側壁コ
ンタクトを取る方法を示したが、レジストを用いた通常
のリソグラフィー工程によりMOSトランジスタの基板
への側壁コンタクトを実現してもよい。図11にその工
程例を示す。この場合、キャパシタ電極としての多結晶
シリコン膜の埋め込みは1回ですむことになり、工程の
簡略化が図れる。
In addition, in this embodiment, when making contact between the substrate 3 in the MOS transistor region and the capacitor electrode 8, a method was shown in which sidewall contact was made during the process of embedding the polycrystalline silicon film twice. Sidewall contacts of the MOS transistors to the substrate may be realized by conventional lithographic processes used. FIG. 11 shows an example of the process. In this case, embedding of the polycrystalline silicon film as the capacitor electrode only needs to be done once, and the process can be simplified.

【0057】なお、本実施例では、ワード線方向に隣接
する複数のメモリセルの相互関係は示していない。もし
,メモリセル配置をフォールデッド・ビット線方式とす
る場合には、図のキャパシタ電極8,10の領域上をワ
ード線方向に隣接するメモリセルのゲート電極が通過す
ることになる。上記実施例の製造工程では、この場合ゲ
ート電極とキャパシタ電極の間はキャパシタ電極10を
熱酸化して得られる酸化膜を介して容量結合される。 この熱酸化膜は多結晶シリコン膜の熱酸化膜であるため
、単結晶Si上の熱酸化膜であるゲート絶縁膜13より
は厚くなるが、この電極間の結合容量を低減させるため
に別途キャパシタ領域にCVD酸化膜等を堆積すること
は有効である。もちろん、本発明はオープン・ビット線
構成のDRAMに適用することも可能である。
In this embodiment, the mutual relationship between a plurality of memory cells adjacent in the word line direction is not shown. If the memory cell arrangement is a folded bit line method, the gate electrodes of memory cells adjacent in the word line direction will pass over the regions of the capacitor electrodes 8 and 10 in the figure. In the manufacturing process of the above embodiment, in this case, the gate electrode and the capacitor electrode are capacitively coupled via the oxide film obtained by thermally oxidizing the capacitor electrode 10. Since this thermal oxide film is a thermal oxide film of a polycrystalline silicon film, it is thicker than the gate insulating film 13, which is a thermal oxide film on single crystal Si, but a separate capacitor is used to reduce the coupling capacitance between the electrodes. It is effective to deposit a CVD oxide film or the like in the region. Of course, the present invention can also be applied to a DRAM with an open bit line configuration.

【0058】次に、請求項4記載の半導体記憶装置(以
下、DRAMと呼称する)に係わる一実施例を図15(
a),(b)及び(c)に示す。
Next, an embodiment of the semiconductor memory device (hereinafter referred to as DRAM) according to claim 4 is shown in FIG.
Shown in a), (b) and (c).

【0059】図15(a)はDRAMの隣接する2ビッ
ト分を示す平面図であり、図15(b)は図15(a)
におけるA−A´線断面図であり、図15(c)は図1
5(a)におけるB−B´線断面図である。
FIG. 15(a) is a plan view showing two adjacent bits of the DRAM, and FIG. 15(b) is a plan view showing two adjacent bits of the DRAM.
15(c) is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG.
5(a) is a sectional view taken along the line BB'.

【0060】図15(a),(b),及び(c)におい
て、絶縁膜層42が半導体基板41とP型Si基板43
の間に形成され、メモリセル領域内に溝(トレンチ)が
上記絶縁膜層42に達する様に形成される。この溝の内
壁面には絶縁膜49,(491 ,492 ,493 
)が形成され、さらに溝内部には第1層多結晶シリコン
膜による蓄積電極51(511 ,512 ,513 
)がメモリセル毎に形成される。溝の中の蓄積電極51
の表面にキャパシタ絶縁膜54(541 ,542 ,
543 )を介して第2層多結晶シリコン膜からなるプ
レート電極55(551 ,552 )が埋込み形成さ
れる。キャパシタ絶縁膜54はこの実施例ではCVD法
によるSi3 N4 膜とその表面を酸化したいわゆる
NO膜である。プレート電極55は複数のメモリセルに
共通配設される。また、キャパシタ領域49,51,5
4,55に隣接する位置にはゲート絶縁膜57を介して
第3層多結晶シリコン膜からなるゲート電極58(58
1 ,582 )が配設され、各ゲート電極に自己整合
されたMOSトランジスタのソース・ドレイン拡散層で
あるn型層59(591 ,592 ,593 )が形
成される。このn型層59は蓄積電極51と電気的に接
続するように形成されている。例えば蓄積電極51から
基板43側への不純物の部分的な拡散層53(531 
,532 ,533 )とn型層59とが接するように
形成され電気的に互いに接続している。これにより溝の
中の蓄積電極51はMOSトランジスタ57,58,5
9のソース・ドレイン59の一方に電気的に接続される
。又ゲート電極58はマトリックス状に配列されたメモ
リセル群の一方向に連続的に配設されワード線を構成す
る。このようにしてMOSトランジスタ57,58,5
9およびキャパシタ49,51,54,55が形成され
た基板43上はCVD絶縁膜60で覆われる。またゲー
ト電極58間にはコンタクトホールが開けられ、このコ
ンタクトホールにn型層59に接続されるポリサイドか
ら成るビット線63が配設されている。ビット線63は
ワード線58と直交かつ非接触に形成される。
In FIGS. 15(a), 15(b), and 15(c), the insulating film layer 42 is formed between the semiconductor substrate 41 and the P-type Si substrate 43.
A trench is formed in the memory cell region so as to reach the insulating film layer 42. Insulating films 49, (491, 492, 493
) are formed inside the trench, and storage electrodes 51 (511, 512, 513) made of a first layer polycrystalline silicon film are formed inside the groove.
) is formed for each memory cell. Storage electrode 51 in the groove
A capacitor insulating film 54 (541, 542,
Plate electrodes 55 (551, 552) made of a second layer polycrystalline silicon film are embedded through the second layer polycrystalline silicon film 543). In this embodiment, the capacitor insulating film 54 is a Si3 N4 film formed by CVD and a so-called NO film whose surface is oxidized. Plate electrode 55 is commonly provided to a plurality of memory cells. In addition, capacitor regions 49, 51, 5
4 and 55, a gate electrode 58 (58
1,582) are disposed, and an n-type layer 59 (591, 592, 593), which is a source/drain diffusion layer of a MOS transistor, is self-aligned with each gate electrode. This n-type layer 59 is formed to be electrically connected to the storage electrode 51. For example, a partial diffusion layer 53 (531) of impurities from the storage electrode 51 to the substrate 43 side
, 532 , 533 ) and the n-type layer 59 are formed so as to be in contact with each other and are electrically connected to each other. As a result, the storage electrode 51 in the groove is connected to the MOS transistors 57, 58, 5.
It is electrically connected to one of the source/drain 59 of No. 9. Further, the gate electrode 58 is continuously arranged in one direction of the memory cells arranged in a matrix to form a word line. In this way, the MOS transistors 57, 58, 5
The substrate 43 on which the capacitors 9 and capacitors 49, 51, 54, and 55 are formed is covered with a CVD insulating film 60. Further, a contact hole is formed between the gate electrodes 58, and a bit line 63 made of polycide and connected to the n-type layer 59 is arranged in this contact hole. The bit line 63 is formed perpendicularly to the word line 58 without contacting it.

【0061】以下、請求項3記載の半導体記憶装置の製
造方法に係わる一実施例を図16乃至図21を用いて説
明する。
An embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3 will be described below with reference to FIGS. 16 to 21.

【0062】なお、図16(a),図17(a),…図
21(a)はDRAMの各製造工程における平面図であ
り、図16(b),図17(b)、…図21(b)はそ
れぞれ対応する製造工程におけるDRAMのA−A´線
断面図である。
Note that FIGS. 16(a), 17(a), . . . 21(a) are plan views of each DRAM manufacturing process, and FIGS. 16(b), 17(b), . . . (b) is a sectional view taken along the line A-A' of the DRAM in the corresponding manufacturing process.

【0063】図16(a),(b)に第1製造工程を示
すように、先ず2枚のSi基板41,43を用意し、そ
のうちの1枚のP− 型Si基板43にはメモリセルが
形成される。
As shown in the first manufacturing process in FIGS. 16(a) and 16(b), first, two Si substrates 41 and 43 are prepared, and one of them, the P- type Si substrate 43, has a memory cell. is formed.

【0064】次に通常のH2 +O2 雰囲気の熱酸化
により各Si基板41,43の表面に厚さ400nm程
度の酸化膜42(42a,42b)を形成し、酸化膜4
2aに酸化膜42bを重ね合わせて支持用のSi基板4
1とP− 型Si基板43とを合体させる。合体方法は
、例えば、10−1Pa程度に減圧し、次いで、Si基
板41,43の間にパルス状の電圧(±100〜±50
0V)を加えて接着する。このとき、基板を800℃程
度に加熱しても良い。また、この後さらに通常の熱処理
(例えば1100℃,N2 雰囲気中で30分程度)を
行なっても良い。この様にして2枚のSi基板41,4
3を接着した後、Si基板43の側から通常の研磨を行
ない、Si基板43を薄膜化する、研磨には通常の物理
的研磨と、エッチング液としてフッ酸,硝酸,酢酸液の
混合液を用いたエッチング法等による化学的研磨とを組
み合わせて行なっても良い。次いで、通常のSi基板に
対する取り扱いと同様に表面の鏡面研磨を行ない、Si
基板41上に酸化膜42,P− 型層43が順次積層さ
れた積層構造のSi基板を得ることができる。他の方法
とて、この積層構造基板を得るためにレーザーアニール
法を用いたSOI技術を用いても良い。また、いわゆる
SIMOX法(酸素イオン注入後、高温処理)を用いて
も良い。
Next, an oxide film 42 (42a, 42b) with a thickness of about 400 nm is formed on the surface of each Si substrate 41, 43 by thermal oxidation in a normal H2 + O2 atmosphere.
An oxide film 42b is superimposed on 2a to form a supporting Si substrate 4.
1 and a P- type Si substrate 43 are combined. In the joining method, for example, the pressure is reduced to about 10-1 Pa, and then a pulse voltage (±100 to ±50
0V) and bond. At this time, the substrate may be heated to about 800°C. Further, after this, a normal heat treatment (for example, at 1100° C. in a N2 atmosphere for about 30 minutes) may be performed. In this way, two Si substrates 41, 4
After adhering 3, normal polishing is performed from the side of the Si substrate 43 to thin the Si substrate 43. The polishing involves normal physical polishing and a mixture of hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid as an etching solution. It may also be carried out in combination with chemical polishing using the etching method used. Next, the surface is mirror-polished in the same way as normal Si substrates are handled, and the Si
A Si substrate having a laminated structure in which an oxide film 42 and a P- type layer 43 are sequentially laminated on a substrate 41 can be obtained. As another method, SOI technology using a laser annealing method may be used to obtain this laminated structure substrate. Alternatively, a so-called SIMOX method (high temperature treatment after oxygen ion implantation) may be used.

【0065】いずれの場合にもP− 型Si基板43の
厚さをキャパシタ容量の確保の観点から所望の厚さ、例
えば5μm程度にする。
In either case, the thickness of the P- type Si substrate 43 is set to a desired thickness, for example, about 5 μm, from the viewpoint of securing capacitor capacity.

【0066】次に、Si基板43の表面に熱酸化法によ
り20nm程度の酸化膜46,CVD法により膜厚15
0nm程度のSi3 N4膜47を順次形成する。この
後、通常のフォトリソグラフィー法を用いてレジスト(
図示せず)マスクでSi3 N4 膜47,SiO2 
膜46,Si基板43を順次エッチングする。このとき
,エッチングにより得られる凹領域の深さは0.5μm
程度となる様にする。さらにこの時形成されるパターン
は後の工程で更にエッチングされて形成される溝8の予
定されるパターンの大きさよりも小さくなるようにSi
O2 膜46,Si3 N4 膜47を残置しておく。 その理由は、溝48の作成時におけるパターン合わせに
余裕をもたせるためである。次に、Si基板13のエッ
チング面のダメージ処理のために熱酸化を施した後、C
VD法によりSi基板全面に例えばSiO2 膜44を
堆積した後、レジスト等を用いたエッチバック法により
前記Si基板43の凹領域(素子分離領域)SiO2 
膜44を選択的に埋込む。
Next, an oxide film 46 with a thickness of about 20 nm is formed on the surface of the Si substrate 43 by thermal oxidation, and a film with a thickness of 15 nm is formed by CVD.
A Si3 N4 film 47 of about 0 nm is sequentially formed. After this, a resist (
(not shown) Si3 N4 film 47, SiO2 with a mask
The film 46 and the Si substrate 43 are sequentially etched. At this time, the depth of the concave area obtained by etching is 0.5 μm.
Make sure that the amount is within the range. Furthermore, the size of the pattern formed at this time is smaller than the expected pattern size of the groove 8 which will be further etched in a later step.
The O2 film 46 and the Si3 N4 film 47 are left in place. The reason for this is to allow some leeway for pattern matching when creating the grooves 48. Next, after performing thermal oxidation to treat damage to the etched surface of the Si substrate 13,
After depositing, for example, a SiO2 film 44 on the entire surface of the Si substrate by the VD method, the recessed region (element isolation region) of the Si substrate 43 is etched back using a resist or the like.
Membrane 44 is selectively embedded.

【0067】この後,図17に第2製造工程を示すよう
に,溝の形成領域に窓を有するフォトレジストパターン
(図示省略)を利用して、反応性イオンエッチング法に
よりSi3 N4 膜47、SiO2 膜46,44、
Si基板43を順次エッチングして基板中の酸化膜42
に達する様に溝48(481 ,482 ,483 )
を形成する。 この後、溝48の側面のエッチングダメージを除去する
ため例えば熱酸化をし、次いで得られた酸化膜を除去す
るなどの処理を行なっても良い。
Thereafter, as shown in the second manufacturing step in FIG. 17, the Si3 N4 film 47 and the SiO2 membranes 46, 44,
The Si substrate 43 is sequentially etched to remove the oxide film 42 in the substrate.
Groove 48 (481, 482, 483) to reach
form. Thereafter, in order to remove etching damage on the side surfaces of the grooves 48, for example, thermal oxidation may be performed, and then the resulting oxide film may be removed.

【0068】次に、図18に第3製造工程を示すように
、溝48の側面に酸化膜49(491 ,492 ,4
93 )を例えば50nm厚み程度形成した後、通常の
フォトリソグラフィー法によりレジストRを利用して、
溝側面の酸化膜の一部をNH4 F液等により選択除去
し、Si基板43を露出させて露出部50(501 ,
502 ,503 )を形成する。
Next, as shown in the third manufacturing step in FIG. 18, an oxide film 49 (491, 492, 4
93) to a thickness of, for example, 50 nm, using a resist R by a normal photolithography method,
A part of the oxide film on the side surface of the groove is selectively removed using NH4F solution or the like to expose the Si substrate 43 and form an exposed portion 50 (501, 501,
502, 503).

【0069】次に、酸素プラズマ雰囲気でO2 アッシ
ングしてレジストRを除去した後、図19に第4製造工
程を示すように、CVD法により約50nm膜厚の多結
晶Siを全面に堆積して蓄積電極51(511 ,51
2 ,513 )の元を形成する。
Next, after removing the resist R by O2 ashing in an oxygen plasma atmosphere, as shown in the fourth manufacturing step in FIG. Storage electrode 51 (511, 51
2,513).

【0070】次いで、ひ素(As+ )を露出部10上
の蓄積電極51を介してP− 型Si基板43へ斜め方
向へイオン注入することにより溝44の側面にもイオン
注入し全面にヒ素を入れn型化し、さらに例えば900
℃  N2 中で30分の熱処理を行なう。このように
Si基板43中へn型不純物(As)を再拡散すること
により、蓄積電極51はSi基板43の一部53(53
1 ,532 ,533 )と電気的に接触する。この
後、全面にフォトレジストを塗布し、次い全面を露光し
、現像する事により溝48の中にのみフォトレジスト5
2(521 ,522 ,523 )を所望の位置に充
填する。このフォトレジスト52は後述のエッチングか
ら蓄積電極51を保護する役割を有する。さらに、溝4
8の中以外の前記多結晶Siを例えば反応性イオンエッ
チング法を用いて除去し、溝の中のみに蓄積電極となる
N型の多結晶Si膜51を残置する。
Next, arsenic (As+) is ion-implanted obliquely into the P- type Si substrate 43 through the storage electrode 51 on the exposed portion 10, thereby ion-implanting the sides of the trench 44 and filling the entire surface with arsenic. For example, 900
A heat treatment is performed for 30 minutes in N2. By re-diffusing the n-type impurity (As) into the Si substrate 43 in this way, the storage electrode 51 is formed as a part 53 (53) of the Si substrate 43.
1,532,533). After that, a photoresist is applied to the entire surface, and then the entire surface is exposed and developed to form a photoresist 5 only in the grooves 48.
2 (521, 522, 523) at the desired position. This photoresist 52 has the role of protecting the storage electrode 51 from etching described later. Furthermore, groove 4
The polycrystalline Si other than those in 8 is removed using, for example, a reactive ion etching method, leaving an N-type polycrystalline Si film 51 serving as a storage electrode only in the groove.

【0071】この後、レジスト52を除去し蓄積電極5
1の表面を洗浄した後、図20に第5製造工程を示すよ
うに、キャパシタ絶縁膜54(541 ,542 )を
洗浄した蓄積電極51の表面上に堆積する。キャパシタ
絶縁膜54としてSi3 N4 膜とその表面の酸化膜
あるいはこれらの多層膜等を用いることができる。この
ときSi3 N4膜はCVD法により形成され、溝48
の側壁,底面にも均一な膜が形成され、キャパシタ絶縁
膜54の信頼性を向上させることができる。例えば各膜
厚はSi3 N4 膜が8nm、その表面の熱酸化膜が
2nm程度である。 次に全面にn型不純物をドープした第2層多結晶Si膜
55(551 ,552 )を堆積し、パターニングし
て共通セルプレートとなるプレート電極55を形成する
After that, the resist 52 is removed and the storage electrode 5
After cleaning the surface of the storage electrode 51, a capacitor insulating film 54 (541, 542) is deposited on the cleaned surface of the storage electrode 51, as shown in the fifth manufacturing step in FIG. As the capacitor insulating film 54, a Si3N4 film and an oxide film on its surface, or a multilayer film of these can be used. At this time, the Si3N4 film is formed by the CVD method, and the groove 48 is
A uniform film is also formed on the sidewalls and bottom surface of the capacitor, and the reliability of the capacitor insulating film 54 can be improved. For example, the thickness of each film is about 8 nm for the Si3 N4 film and about 2 nm for the thermal oxide film on its surface. Next, a second layer polycrystalline Si film 55 (551, 552) doped with n-type impurities is deposited on the entire surface and patterned to form a plate electrode 55 that will become a common cell plate.

【0072】このときプレート電極55は溝48より外
のMOSトランジスタ領域へ張り出さない様に厳密にパ
ターニングされて加工される。その理由は、後の工程で
のプレート電極55に対するゲート電極のマスク合わせ
余裕を少さくすることが可能となり、メモリセルの一層
の微細化が可能となるからである。
At this time, the plate electrode 55 is precisely patterned and processed so as not to extend beyond the groove 48 into the MOS transistor region. The reason for this is that it becomes possible to reduce the margin for mask alignment of the gate electrode with respect to the plate electrode 55 in a later process, and further miniaturization of the memory cell becomes possible.

【0073】次に、図21に第6製造工程を示すように
、例えば850℃の水蒸気雰囲気中で熱酸化を行ない、
プレート電極55の表面に100nm程度の酸化膜56
(561 ,562 )を形成する。このとき、溝48
間のMOSトランジスタ形成領域には、図20に示すよ
うに、Si3 N4 膜47の一部が残置されており、
その表面は酸化されない。あるいは、図示しないが、図
19に示した工程でキャパシタ絶縁膜54を形成する前
に、例えばホットリン酸などを用いて選択的にSi3 
N4 膜47を除去しておき、第5製造工程では、プレ
ート電極55上を覆うようにCVD法によるSiO2 
膜を堆積・加工して前記酸化膜56の代わりに用いても
良い。このようにすればプレート電極55の酸化により
プレート電極55が薄膜化して高抵抗になることを防ぐ
ことができる。次にMOSトランジスタが所望のしきい
値電圧(Vth)になるように不純物をSi3N4 膜
47,SiO2 膜46を通過してチャネル不純物層(
図示省略)をP− 型Si基板43上部に選択的に形成
した後、MOSトランジスタ領域のSi3 N4 膜4
7及び酸化膜46をいったん除去してSi基板43の表
面を露出させ例えば10nm程度のゲート酸化膜57を
形成する。このとき先にゲート絶縁膜57を形成してか
らチャネル不純物層を形成しても良い。さらに、n型の
不純物をドープした第3層多結晶Si膜の堆積、パター
ニングによりワード線となりゲート電極58(581 
,582 )をチャネル不純物層の上方に形成する。次
にこのゲート電極58をマスクとして例えばヒ素(As
)又はリン(P)をゲート酸化膜57を介してイオン注
入し、ソース・ドレイン拡散層となるn型層59(59
1 ,592 ,593 ,594 )を形成する。n
型拡散層59は、その一部が既に形成されている蓄積電
極51と電気的に接触する再拡散層53と重なり合う。 したがって、溝48の内壁の蓄積電極51とMOSトラ
ンジスタのソース・ドレインのn型拡散層59は電気的
に接触される。
Next, as shown in the sixth manufacturing step in FIG. 21, thermal oxidation is performed in a steam atmosphere at 850° C., for example.
An oxide film 56 of about 100 nm is formed on the surface of the plate electrode 55.
(561,562) is formed. At this time, the groove 48
As shown in FIG. 20, a part of the Si3N4 film 47 is left in the MOS transistor formation region between the two.
Its surface is not oxidized. Alternatively, although not shown, before forming the capacitor insulating film 54 in the step shown in FIG.
The N4 film 47 is removed, and in the fifth manufacturing process, SiO2 is deposited by CVD to cover the plate electrode 55.
A film may be deposited and processed and used in place of the oxide film 56. In this way, it is possible to prevent the plate electrode 55 from becoming thinner and having high resistance due to oxidation of the plate electrode 55. Next, impurities are passed through the Si3N4 film 47 and the SiO2 film 46 so that the MOS transistor has a desired threshold voltage (Vth), and the channel impurity layer (
(not shown) is selectively formed on the P- type Si substrate 43, and then the Si3N4 film 4 in the MOS transistor region is formed.
7 and the oxide film 46 are once removed to expose the surface of the Si substrate 43, and a gate oxide film 57 of, for example, about 10 nm is formed. At this time, the gate insulating film 57 may be formed first, and then the channel impurity layer may be formed. Furthermore, a third layer polycrystalline Si film doped with n-type impurities is deposited and patterned to become a word line and gate electrode 58 (581
, 582) are formed above the channel impurity layer. Next, using this gate electrode 58 as a mask, for example, arsenic (As)
) or phosphorus (P) is ion-implanted through the gate oxide film 57 to form an n-type layer 59 (59
1,592,593,594). n
The type diffusion layer 59 partially overlaps the re-diffusion layer 53 which is in electrical contact with the storage electrode 51 already formed. Therefore, the storage electrode 51 on the inner wall of the groove 48 and the n-type diffusion layer 59 of the source/drain of the MOS transistor are electrically contacted.

【0074】この後、図15に示すように、基板43の
上方全面にCVD法により絶縁膜として例えばSiO2
 膜60を堆積し、このSiO2 膜60にコンタクト
ホール62をゲート電極58間に開け、例えば多結晶S
iとタングステンシリサイド(WSi2 )から成るい
わゆるポリサイド膜を用いて前記n型拡散層592 と
電気的に接続されたビット線63を形成する。このビッ
ト線63の形成のため他の材料を用いることもできる。
Thereafter, as shown in FIG. 15, an insulating film of, for example, SiO2 is formed on the entire upper surface of the substrate 43 by CVD.
A film 60 is deposited, a contact hole 62 is opened in this SiO2 film 60 between the gate electrodes 58, and a contact hole 62 is formed between the gate electrodes 58.
A bit line 63 electrically connected to the n-type diffusion layer 592 is formed using a so-called polycide film made of i and tungsten silicide (WSi2). Other materials can also be used to form the bit line 63.

【0075】さらに全面にパッシベーション(不動態化
)のためのCVD絶縁膜、例えばBPSG膜を堆積して
、DRAMセルが製造される。
Further, a DRAM cell is manufactured by depositing a CVD insulating film, for example, a BPSG film, for passivation on the entire surface.

【0076】従って、上記実施例のDRAMは、半導体
基板内の一定深さ部分に絶縁膜層42が形成されるので
、各溝の深さは半導体基板表面から絶縁膜層42までの
距離になる。それで蓄積電極51、キャパシタ絶縁膜5
4、及びプレート電極55によって形成されるキャパシ
タ領域の蓄積容量は一定値に容易に設定され得る。
Therefore, in the DRAM of the above embodiment, since the insulating film layer 42 is formed at a certain depth within the semiconductor substrate, the depth of each groove is the distance from the surface of the semiconductor substrate to the insulating film layer 42. . Therefore, the storage electrode 51 and the capacitor insulating film 5
4 and the storage capacitance of the capacitor region formed by the plate electrode 55 can be easily set to a constant value.

【0077】また、半導体基板内に形成される溝は、そ
の底は絶縁膜層42に沿って形成されるので、絶縁膜層
42との境界面において平坦な構造を有することになる
。従って、エッチング条件の変動などが生じても溝の底
部は鋭利な形状に成ることなく、キャパシタ耐圧の劣化
を招かない。それで、製品歩留りは大幅に向上される。
Furthermore, since the bottom of the groove formed in the semiconductor substrate is formed along the insulating film layer 42, it has a flat structure at the interface with the insulating film layer 42. Therefore, even if the etching conditions fluctuate, the bottom of the groove will not have a sharp shape, and the withstand voltage of the capacitor will not deteriorate. Therefore, product yield is greatly improved.

【0078】また、溝の底部は平坦な構造であるため、
溝形成後に熱応力が生じても結晶欠陥の発生を防ぐこと
ができる。従って、リーク電流の発生を押さえることが
できる。
[0078] Furthermore, since the bottom of the groove has a flat structure,
Even if thermal stress occurs after groove formation, crystal defects can be prevented from occurring. Therefore, generation of leakage current can be suppressed.

【0079】また、溝の底部に比較的厚い絶縁膜42が
存在するため、絶縁膜42がエッチングダメージを被っ
ても、絶縁膜42の絶縁性能は安定である。従って、安
定した高品質の絶縁膜49を溝内壁面に形成できる。
Furthermore, since the relatively thick insulating film 42 exists at the bottom of the trench, even if the insulating film 42 suffers etching damage, the insulating performance of the insulating film 42 is stable. Therefore, a stable and high quality insulating film 49 can be formed on the inner wall surface of the trench.

【0080】また、MOSトランジスタ及びキャパシタ
領域は絶縁膜層によって該絶縁膜層下部の基板と分離さ
れているため、α線などにより上記基板内10〜20μ
m程度の深さ部分に発生する2次電子の影響を防ぐこと
ができる。従って、ソフトエラーの発生を大幅に減少で
きる。
Furthermore, since the MOS transistor and capacitor regions are separated from the substrate below the insulating film layer by the insulating film layer, alpha rays etc.
The influence of secondary electrons generated at a depth of about m can be prevented. Therefore, the occurrence of soft errors can be significantly reduced.

【0081】以上の実施例では、ワード線58方向に隣
接するメモリセルの相互関係は示されていない。もしメ
モリセル配置をフォールディッド・ビット線構成(折り
返しビット線構成)とした場合には、プレート電極55
の領域上をワード線58方向に隣接するメモリセルのゲ
ート電極が通過することになる。もちろん、本発明はオ
ープンビット線構成のDRAMにも適用することができ
る。
In the above embodiments, the mutual relationship between memory cells adjacent in the direction of the word line 58 is not shown. If the memory cell arrangement is a folded bit line configuration, the plate electrode 55
Gate electrodes of memory cells adjacent in the direction of the word line 58 pass over the region. Of course, the present invention can also be applied to a DRAM with an open bit line configuration.

【0082】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、適宜の設計変更を行うことにより、この他適宜
の態様で実施し得るものである。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be implemented in other suitable forms by making appropriate design changes.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上述べたように請求項1及び請求項2
記載の半導体記憶装置及びその製造方法によれば、共通
キャパシタ電極(プレート電極)がMOSトランジスタ
を形成する基板と完全に絶縁分離されているので、基板
電極型にもかかわらず基板電極に正の電圧を印加するこ
とができ、これにより、従来のメモリセルと同じ1/2
Vcc方式が使用できる。よってキャパシタ絶縁膜にか
かる電界は従来の基板電極型セルの約1/2となり、キ
ャパシタ絶縁膜の信頼性を向上できる。またより薄いキ
ャパシタ絶縁膜を用いることができるためメモリセルの
蓄積容量を大きくできメモリセルの安定動作を達成でき
る。
[Effect of the invention] As stated above, claims 1 and 2
According to the described semiconductor memory device and its manufacturing method, since the common capacitor electrode (plate electrode) is completely insulated and separated from the substrate forming the MOS transistor, a positive voltage is applied to the substrate electrode despite the substrate electrode type. can be applied, which makes it possible to apply 1/2 the same amount as conventional memory cells.
Vcc method can be used. Therefore, the electric field applied to the capacitor insulating film is about half that of a conventional substrate electrode type cell, and the reliability of the capacitor insulating film can be improved. Furthermore, since a thinner capacitor insulating film can be used, the storage capacity of the memory cell can be increased and stable operation of the memory cell can be achieved.

【0084】またプレート電極が基板の上に飛び出さず
、平坦な表面形状を保てるので次のゲート電極加工など
が易しくなり、製造工程の安定化が図れる。また、キャ
パシタ電極やプレート電極を形成するためのマスク工程
及びエッチング工程が不要であるから、工程の簡略化が
達成できる。
Further, since the plate electrode does not protrude onto the substrate and maintains a flat surface shape, subsequent processing of the gate electrode, etc., becomes easier, and the manufacturing process can be stabilized. Further, since a mask process and an etching process for forming a capacitor electrode and a plate electrode are not necessary, the process can be simplified.

【0085】また、MOSトランジスタ部は完全に絶縁
分離されており、α線等によるソフトエラーに非常に強
い。
Furthermore, the MOS transistor section is completely insulated and is extremely resistant to soft errors caused by α rays and the like.

【0086】また、MOSトランジスタ部は基板と完全
に絶縁された薄膜シリコン層に作られるので、パンチス
ルーがおこりにくく、従来の構造にくらべてショートチ
ャネル効果が抑えられるためMOSトランジスタを微細
化でき高密度化に有利である。
Furthermore, since the MOS transistor section is made of a thin silicon layer that is completely insulated from the substrate, punch-through is less likely to occur, and the short channel effect is suppressed compared to conventional structures, so the MOS transistor can be miniaturized and increased in height. It is advantageous for densification.

【0087】また、MOSトランジスタを形成する絶縁
膜上のシリコン基板は薄いので基板をエッチングし、絶
縁膜を埋め込むだけで完全な素子分離が行なえると共に
、PMOS,NMOSトランジスタはそれぞれ基板から
完全に絶縁分離されているため、P−ウェル、N−ウェ
ルを形成する必要はなく、工程の著しい簡略化が図れる
Furthermore, since the silicon substrate on the insulating film forming the MOS transistor is thin, complete element isolation can be achieved by simply etching the substrate and burying the insulating film, and the PMOS and NMOS transistors can be completely isolated from the substrate. Since they are separated, there is no need to form a P-well and an N-well, which greatly simplifies the process.

【0088】また、請求項3記載の半導体記憶装置の製
造方法によれば、半導体基板内の一定深さ部分に絶縁膜
層を形成する工程と、前記基板表面から前記一定深さの
絶縁膜層へ達し、かつ前記絶縁膜層との境界面が平坦で
ある溝を形成する工程と、前記溝の内壁をその一部を残
して絶縁膜で覆う工程と,前記絶縁膜を介して前記基板
と電気的に絶縁され、かつ前記一部残されて露出する内
壁を介してのみ前記基板に電気的に接触する蓄積電極を
前記絶縁膜上の内壁に形成する工程と、前記蓄積電極の
表面を覆う絶縁性のキャパシタ絶縁膜を形成する工程と
、前記キャパシタ絶縁膜の表面に、前記キャパシタ絶縁
膜を介して前記蓄積電極との間で電荷を保持するプレー
ト電極を形成する工程と、MOSトランジスタを、その
ソース又はドレインの拡散層の一方が前記一部露出する
内壁を介して前記蓄積電極に電気的に接触するように、
前記溝に隣接する前記基板内に形成する工程とを備え、
また、請求項4記載の半導体記憶装置によれば、半導体
基板内の一定深さ部分に形成された絶縁膜層と、表面か
ら前記一定深さの絶縁膜へ達し、かつ前記絶縁膜層との
境界面が平坦な溝と、前記溝の内壁を、その一部を残し
て覆う絶縁膜と、前記絶縁膜を介して前記基板と電気的
に絶縁され、かつ前記一部残されて露出する内壁を介し
てのみ前記基板に電気的に接触する蓄積電極と、前記蓄
積電極の表面を覆う絶縁性のキャパシタ絶縁膜と、前記
キャパシタ絶縁膜を介して前記蓄積電極との間で電荷を
保持するプレート電極と、前記溝に隣接する前記基板内
に、ソース又はドレインの拡散層の一方が前記一部露出
する内壁を介して前記蓄積電極に電気的に接触するMO
Sトランジスタとを備えたので、溝の内部でキャパシタ
耐圧の劣化を招くことなく、かつリーク電流の発生を最
小限に押さえることができる半導体記憶装置を容易に製
造できる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3, the step of forming an insulating film layer at a certain depth within a semiconductor substrate, and the step of forming an insulating film layer at a certain depth from the surface of the substrate. a step of forming a groove that reaches the substrate and has a flat interface with the insulating film layer; a step of covering the inner wall of the groove with an insulating film, leaving only a part of the inner wall; forming a storage electrode on the inner wall on the insulating film, which is electrically insulated and electrically contacts the substrate only through the partially exposed inner wall; and covering the surface of the storage electrode. a step of forming an insulating capacitor insulating film; a step of forming a plate electrode on the surface of the capacitor insulating film to hold charge between the capacitor insulating film and the storage electrode; and a MOS transistor. one of the source or drain diffusion layers is in electrical contact with the storage electrode via the partially exposed inner wall;
forming in the substrate adjacent to the groove,
Further, according to the semiconductor memory device according to claim 4, an insulating film layer formed at a certain depth within the semiconductor substrate and a part that reaches the insulating film at the certain depth from the surface and is connected to the insulating film layer. a groove with a flat boundary surface; an insulating film that covers an inner wall of the groove with only a portion remaining; and an inner wall that is electrically insulated from the substrate via the insulating film and is exposed with a portion of the inner wall remaining. a storage electrode that electrically contacts the substrate only through the storage electrode; an insulating capacitor insulating film that covers the surface of the storage electrode; and a plate that holds charges between the storage electrode and the capacitor insulation film. an MO in which one of a source or drain diffusion layer is in electrical contact with the storage electrode through the partially exposed inner wall in the substrate adjacent to the electrode and the groove;
Since the S transistor is provided, it is possible to easily manufacture a semiconductor memory device that does not cause deterioration of the capacitor breakdown voltage inside the trench and can suppress the occurrence of leakage current to a minimum.

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

【図1】請求項1記載のDRAMの一実施例を示す平面
図及び断面図である。
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view showing an embodiment of a DRAM according to claim 1.

【図2】図1に示されたDRAMの製造工程を示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the DRAM shown in FIG. 1;

【図3】図1に示されたDRAMの製造工程を示す説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the DRAM shown in FIG. 1;

【図4】図1に示されたDRAMの製造工程を示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the DRAM shown in FIG. 1;

【図5】図1に示されたDRAMの製造工程を示す説明
図である。
5 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the DRAM shown in FIG. 1. FIG.

【図6】図1に示されたDRAMの製造工程を示す説明
図である。
6 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the DRAM shown in FIG. 1. FIG.

【図7】図1に示されたDRAMの製造工程を示す説明
図である。
7 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the DRAM shown in FIG. 1. FIG.

【図8】図1に示されたDRAMの製造工程を示す説明
図である。
8 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the DRAM shown in FIG. 1. FIG.

【図9】図1に示されたDRAMの製造工程を示す説明
図である。
9 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the DRAM shown in FIG. 1. FIG.

【図10】プレート電極の端子を表面から取り出す方法
の一例を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a method for taking out a terminal of a plate electrode from the surface.

【図11】他の実施例の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of another embodiment.

【図12】図1に示された実施例に用いた積層基板を示
す説明図である。
12 is an explanatory diagram showing a laminated substrate used in the embodiment shown in FIG. 1. FIG.

【図13】図1に示された実施例に用いた積層基板を示
す説明図である。
13 is an explanatory diagram showing a laminated substrate used in the embodiment shown in FIG. 1. FIG.

【図14】図1に示された実施例に用いた積層基板を示
す説明図である。
14 is an explanatory diagram showing a laminated substrate used in the embodiment shown in FIG. 1. FIG.

【図15】(a)は請求項4記載の半導体記憶装置の一
実施例である隣接する2ビット分を示す平面図、(b)
は(a)に示された半導体記憶装置のA−A´線断面図
,(c)は(a)に示された半導体記憶装置のB−B´
線断面図である。
15(a) is a plan view showing two adjacent bits of an embodiment of the semiconductor memory device according to claim 4; FIG. 15(b) is a plan view showing two adjacent bits;
is a cross-sectional view taken along line A-A' of the semiconductor memory device shown in (a), and (c) is a cross-sectional view taken along line B-B' of the semiconductor memory device shown in (a).
FIG.

【図16】請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法の
一実施例に係わり、図15に示された半導体記憶装置の
製造工程例を示す説明図である。
16 is an explanatory diagram showing an example of the manufacturing process of the semiconductor memory device shown in FIG. 15, according to an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3; FIG.

【図17】請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法の
一実施例に係わり、図15に示された半導体記憶装置の
製造工程例を示す説明図である。
17 is an explanatory diagram showing an example of the manufacturing process of the semiconductor memory device shown in FIG. 15, according to an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3; FIG.

【図18】請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法の
一実施例に係わり、図15に示された半導体記憶装置の
製造工程例を示す説明図である。
18 is an explanatory diagram showing an example of the manufacturing process of the semiconductor memory device shown in FIG. 15, according to an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3; FIG.

【図19】請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法の
一実施例に係わり、図15に示された半導体記憶装置の
製造工程例を示す説明図である。
19 is an explanatory diagram showing an example of the manufacturing process of the semiconductor memory device shown in FIG. 15, according to an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3; FIG.

【図20】請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法の
一実施例に係わり、図15に示された半導体記憶装置の
製造工程例を示す説明図である。
20 is an explanatory diagram showing an example of the manufacturing process of the semiconductor memory device shown in FIG. 15, according to an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3; FIG.

【図21】請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法の
一実施例に係わり、図15に示された半導体記憶装置の
製造工程例を示す説明図である。
21 is an explanatory diagram showing an example of the manufacturing process of the semiconductor memory device shown in FIG. 15, according to an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3; FIG.

【図22】従来のDRAMを示す断面図である。FIG. 22 is a sectional view showing a conventional DRAM.

【図23】従来の他のDRAMを示す断面図である。FIG. 23 is a sectional view showing another conventional DRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  N+ 型Si基板(共通キャパシタ電極,プレー
ト電極) 2  基板分離絶縁膜 3  MOSトランジスタ形成基板 4  フィールド絶縁膜 5  CVD絶縁膜 6  溝 7  キャパシタ絶縁膜 8  第1の多結晶シリコン膜 10  第2の多結晶シリコン膜 11  n型拡散層 13  ゲート絶縁膜 14  ゲート電極 15  ソース・ドレイン拡散層 18  ビット線 41  半導体基板 42  絶縁膜層 43  P型Si基板 44  SiO2 膜 49  絶縁膜 51  蓄積電極 53  拡散層 54  キャパシタ絶縁膜 55  プレート電極 56  酸化膜 57  ゲート絶縁膜 58  ゲート電極 59  n型層 60  CVD絶縁膜 63  ビット線
1 N+ type Si substrate (common capacitor electrode, plate electrode) 2 Substrate isolation insulating film 3 MOS transistor forming substrate 4 Field insulating film 5 CVD insulating film 6 Groove 7 Capacitor insulating film 8 First polycrystalline silicon film 10 Second polycrystalline silicon film Crystalline silicon film 11 N-type diffusion layer 13 Gate insulating film 14 Gate electrode 15 Source/drain diffusion layer 18 Bit line 41 Semiconductor substrate 42 Insulating film layer 43 P-type Si substrate 44 SiO2 film 49 Insulating film 51 Storage electrode 53 Diffusion layer 54 Capacitor Insulating film 55 Plate electrode 56 Oxide film 57 Gate insulating film 58 Gate electrode 59 N-type layer 60 CVD insulating film 63 Bit line

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  第1の半導体基板上に電気的に分離し
て形成された第2の半導体基板と、この第2の半導体基
板に形成された素子分離領域と,この積層基板に対し、
第1の基板に達する如く設けられた溝と、この溝に、前
記第2の半導体基板側面を露出する如く形成された絶縁
薄膜を介して設けられたキャパシタ電極と、前記第2の
半導体基板に設けられたMOS型トランジスタとを備え
た事を特徴とする半導体記憶装置。
1. A second semiconductor substrate formed electrically isolated on the first semiconductor substrate, an element isolation region formed on the second semiconductor substrate, and a laminated substrate,
a groove provided to reach the first substrate; a capacitor electrode provided in the groove via an insulating thin film formed to expose a side surface of the second semiconductor substrate; What is claimed is: 1. A semiconductor memory device comprising: a MOS transistor;
【請求項2】  第1の半導体基板上に電気的に分離し
て設けられた第2の半導体基板からなる積層基板を形成
する工程と、前記第2の半導体基板に素子分離領域を形
成する工程と、前記積層基板に対し、第1の基板に達す
る如く溝を設ける工程と、この溝に、前記第2の半導体
基板側面を露出する如く形成された絶縁薄膜を介してキ
ャパシタ電極を埋め込む工程と、前記第2の半導体基板
にMOS型トランジスタを形成する工程とを備えた事を
特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
2. A step of forming a laminated substrate consisting of a second semiconductor substrate provided electrically isolated on a first semiconductor substrate, and a step of forming an element isolation region in the second semiconductor substrate. a step of providing a groove in the laminated substrate so as to reach the first substrate; and a step of embedding a capacitor electrode in the groove through an insulating thin film formed so as to expose a side surface of the second semiconductor substrate. . A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising: forming a MOS transistor on the second semiconductor substrate.
【請求項3】  半導体基板内の一定深さ部分に絶縁膜
層を形成する工程と、前記基板表面から前記一定深さの
絶縁膜層へ達し、かつ前記絶縁膜層との境界面が平坦で
ある溝を形成する工程と、前記溝の内壁を、その一部を
残して絶縁膜で覆う工程と、前記絶縁膜を介して前記基
板と電気的に絶縁され、かつ前記一部残されて露出する
内壁を介してのみ前記基板に電気的に接触する蓄積電極
を前記絶縁膜上の内壁に形成する工程と、前記蓄積電極
の表面を覆う絶縁性のキャパシタ絶縁膜を形成する工程
と、前記キャパシタ絶縁膜の表面に、前記キャパシタ絶
縁膜を介して前記蓄積電極との間で電荷を保持するプレ
ート電極を形成する工程と、MOSトランジスタを、そ
のソース又はドレインの拡散層の一方が前記一部露出す
る内壁を介して前記蓄積電極に電気的に接触するように
、前記溝に隣接する前記基板内に形成する工程とを備え
たことを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
3. A step of forming an insulating film layer at a certain depth in a semiconductor substrate, the step of forming an insulating film layer at a certain depth from the surface of the substrate, and having a flat interface with the insulating film layer. a step of forming a certain groove; a step of covering the inner wall of the groove with an insulating film, leaving a part of the inner wall; and a step of electrically insulating from the substrate via the insulating film, and leaving a part of the inner wall exposed. a step of forming a storage electrode on an inner wall on the insulating film, the storage electrode electrically contacting the substrate only through the inner wall thereof; a step of forming an insulating capacitor insulating film covering the surface of the storage electrode; forming a plate electrode on the surface of the insulating film to hold charge between the capacitor insulating film and the storage electrode; 1. A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising the step of: forming in the substrate adjacent to the groove so as to be in electrical contact with the storage electrode through an inner wall.
【請求項4】  半導体基板内の一定深さ部分に形成さ
れた絶縁膜層と、前記基板表面から前記一定深さの絶縁
膜層へ達し、かつ前記絶縁膜層との境界面が平坦な溝と
、前記溝の内壁を、その一部を残して覆う絶縁膜と、前
記絶縁膜を介して前記基板と電気的に絶縁され、かつ前
記一部残されて露出する内壁を介してのみ前記基板に電
気的に接触する蓄積電極と、前記蓄積電極の表面を覆う
絶縁性のキャパシタ絶縁膜と、前記キャパシタ絶縁膜を
介して前記蓄積電極との間で電荷を保持するプレート電
極と、前記溝に隣接する前記基板内に、ソース又はドレ
インの拡散層の一方が前記一部露出する内壁を介して前
記蓄積電極に電気的に接触するMOSトランジスタとを
備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
4. An insulating film layer formed at a certain depth in a semiconductor substrate, and a groove that reaches from the substrate surface to the insulating film layer at a certain depth and has a flat interface with the insulating film layer. an insulating film that covers the inner wall of the groove with a portion thereof remaining; and an insulating film that is electrically insulated from the substrate via the insulating film, and the substrate is electrically insulated only through the inner wall that is partially left and exposed. a storage electrode in electrical contact with the storage electrode; an insulating capacitor insulating film covering the surface of the storage electrode; a plate electrode that holds charges between the storage electrode and the capacitor through the capacitor insulating film; A semiconductor memory device comprising: a MOS transistor in the adjacent substrate, one of the source or drain diffusion layers electrically contacting the storage electrode via the partially exposed inner wall.
JP03044969A 1990-09-27 1991-03-11 Semiconductor memory device and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3129750B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25511190 1990-09-27
JP2-255111 1990-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04212451A true JPH04212451A (en) 1992-08-04
JP3129750B2 JP3129750B2 (en) 2001-01-31

Family

ID=17274257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03044969A Expired - Fee Related JP3129750B2 (en) 1990-09-27 1991-03-11 Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3129750B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5555520A (en) * 1993-12-03 1996-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Trench capacitor cells for a dram having single monocrystalline capacitor electrode
EP0703625A3 (en) * 1994-09-26 1999-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Deep trench DRAM process on SOI for low leakage DRAM cell
US6121658A (en) * 1995-03-29 2000-09-19 Texas Instruments Incorporated Deep mesa isolation
JP2006526928A (en) * 2003-06-03 2006-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Low pass filter and electronic device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5555520A (en) * 1993-12-03 1996-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Trench capacitor cells for a dram having single monocrystalline capacitor electrode
EP0703625A3 (en) * 1994-09-26 1999-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Deep trench DRAM process on SOI for low leakage DRAM cell
KR100518157B1 (en) * 1994-09-26 2006-06-13 지멘스 악티엔게젤샤프트 Method of forming trench dram cells
US6121658A (en) * 1995-03-29 2000-09-19 Texas Instruments Incorporated Deep mesa isolation
JP2006526928A (en) * 2003-06-03 2006-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Low pass filter and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3129750B2 (en) 2001-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3466938B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JP3172321B2 (en) Method for manufacturing semiconductor memory device
JP2001284452A (en) Method for forming self-aligned contact structure of semiconductor device and self-aligned contact structure formed with it
KR19980063505A (en) Trench capacitors and formation methods thereof, and DRAM storage cell formation methods
KR20010039946A (en) Semiconductor device and method of producing the same
JP2002246460A (en) Semiconductor device having shallow trench isolation structure, and method of manufacturing the same
US6249017B1 (en) Highly reliable trench capacitor type memory cell
US5119155A (en) Semiconductor memory device with dielectric isolation
JPH0888336A (en) Semiconductor storage device and manufacture thereof
JPH08250677A (en) Semiconductor memory device and its fabrication method
US6300655B1 (en) Semiconductor memory of good retention and its manufacture
KR0151196B1 (en) Manufacture of semiconductor memory device
JPH04252071A (en) Semiconductor device
JPH11284146A (en) Semiconductor storage device and its manufacture
JP3129750B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JPH06104398A (en) Semiconductor storage device and manufacture thereof
JPH11186514A (en) Manufacture of semiconductor storage device
JPH06209088A (en) Semiconductor storage device and its manufacture
JP2739965B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JPH0831928A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH10308448A (en) Isolation film of semiconductor device and formation method thereof
JPH1022471A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
KR970000227B1 (en) Semiconductor memory device and method for producing the same
US20020033536A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH06104399A (en) Semiconductor storage device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071117

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081117

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091117

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees