JPH04234165A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH04234165A
JPH04234165A JP2417518A JP41751890A JPH04234165A JP H04234165 A JPH04234165 A JP H04234165A JP 2417518 A JP2417518 A JP 2417518A JP 41751890 A JP41751890 A JP 41751890A JP H04234165 A JPH04234165 A JP H04234165A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
groove
gate electrode
capacitor
source
Prior art date
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Pending
Application number
JP2417518A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiro Okabe
岡部 文洋
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に係り、
特に1つのMIS型トランジスタと1つの容量とで構成
されるメモリセルを有するMIS型半導体記憶装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体記憶装置に含まれ
るメモリセルは、ダイナミック型メモリセルとして知ら
れており、図12、図13は従来のダイナミック型メモ
リセルを示している。
【0003】このダイナミック型メモリセルはP型半導
体基板71上にフィールド領域73を形成して素子活性
領域を画成し、前記素子活性領域にゲート絶縁膜78と
その上にゲート電極76を形成する。さらに、N型不純
物を自己整合的にイオン注入してソース領域84とドレ
イン領域77を形成し、第1の層間絶縁膜87を形成す
る。
【0004】ドレイン領域77上に容量部コンタクト孔
88を開設し、ここに容量部電極81と容量絶縁膜80
と容量部対向電極79を形成して容量を構成する。
【0005】続いて、第2層間絶縁膜86を形成した後
にソース領域7上にコンタクト孔43を開設し、これを
通してソース領域84に導通されるビット線75を形成
している。72はP型不純物領域であり、チャンネルス
トッパとして機能している。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】上述した従来のダイ
ナミック型メモリセルでは、メモリセル数を増大させる
ためには、各メモリセルの占有面積を可及的に小さくす
る必要があり、これを達成するためには、MISトラン
ジスタ及び容量部の占有面積を少なくすることが要求さ
れる。しかしながら、容量部の容量値がその占有面積に
比例するため所定の容量値を維持するためには、各容量
部の占有面積を大幅に低減することは難しい。
【0007】また、MISトランジスタのチャンネル長
を低減することにより、トランジスタの微細化を達成す
ることは可能であるが、この種のMISトランジスタに
おけるソース/ドレイン間のパンチスルー現象を防止す
るためには、ある程度のゲート長を確保することが必要
であり、MISトランジスタの占有面積を低減すること
も困難である。
【0008】このように、従来のダイナミック型メモリ
セルではMISトランジスタと容量部とのいずれかの微
細化も困難であり、その結果としてチップを大型化しな
い限り、そのメモリセル数の大幅な増加を図ることが難
しかった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は半導体記
憶装置の各メモリセルを構成する電界効果型トランジス
タおよび容量素子の占有面積を低減して、メモリセルの
微細化を図り、これにより半導体記憶装置のメモリセル
数の増加を図るものである。
【0010】本願発明の要旨は、電界効果トランジスタ
と、該電界効果トランジスタの一方のソース/ドレイン
領域に接続された容量素子とで構成されたメモリセルを
含む半導体記憶装置において、上記電界効果トランジス
タは半導体基板に形成された溝を画成する側壁をチャン
ネル領域と、該側壁にゲート絶縁膜を介して対向するゲ
ート電極と、上記溝の底面に露出した上記一方のソース
/ドレイン領域とを有しており、上記容量素子は上記溝
が内部で上記一方のソース/ドレイン領域と接続した積
層型容量素子であることである。
【0011】又、上記ゲート電極は円筒型に形成され上
記側壁の全周と対向しており、上記積層型容量素子は上
記円筒型のゲート電極の内側に位置するようにしてもよ
い。
【0012】
【発明の作用】上記構成に係るメモリセルは、溝内に電
界効果トランジスタと容量素子とが一部重畳された状態
で収納される。
【0013】
【実施例】次に本発明を図面を参照して説明する。図1
と図2は本発明の第1実施例に係るメモリセルを示す断
面図及びその平面図である。
【0014】メモリセルはP型の半導体基板1中の深さ
1μm〜1.5μm程度の溝4内に形成されており、前
記溝4の底面部および前記半導体基板1の表面上にフィ
ールド絶縁膜3が形成され、隣接するメモリセル間の素
子分離がなされている。さらに前記溝4の底面部および
前記半導体基板1の表面にイオン注入法により1E15
/cm2〜1E16/cm2程度注入してドレイン領域
7とソース領域14が形成されている。前記溝4内壁に
ゲート絶縁膜8を介してゲート電極6が対向しており、
溝側壁にチャンネル領域が存在する。
【0015】前記溝底面のソース領域7上の第1層間絶
縁膜15には接続孔18が形成されており、前記接続孔
18を介して容量蓄積電極11がソース領域7に接続し
ている。容量蓄積電極11は容量部絶縁膜10で被われ
ており、容量部絶縁膜10上には容量部対向電極9が形
成されている。したがって、溝4内に1トランジスタ−
1キャパシタ型のメモリセルが構成される。
【0016】次に本実施例の製造工程を説明する。まず
図3のごとく、P型半導体基板31上に溝34を形成し
、図4のごとく、溝底面に選択的にP型不純物拡散領域
32を形成したのち、フィールド絶縁膜33と薄い絶縁
膜を側壁と基板表面に成長させる。
【0017】次に図5のごとく、N型イオンの垂直注入
により、ソース領域44及びドレイン領域37を形成し
【0018】続いて、図6に示したように気相成長法に
よる電極材を成長させ異方性エッチングによって側壁に
沿ったゲート電極36を形成する。
【0019】次に図7のごとく、第1層間絶縁膜45を
形成し、次に、図8に示すように、第1層間絶縁膜45
に溝底面を露出させる接続孔46を形成する。
【0020】続いて、図9に示されているように容量部
蓄積電極41と容量部絶縁膜40と容量部対向電極39
を順次形成し、その後図1に示したように第2層間絶縁
膜16とでデジット線5と第3層間絶縁膜17とを順次
形成する。
【0021】次に本発明の第2実施例について説明する
。図10と図11とは本発明の第2実施例を示し平面図
とB−B’線に沿った断面図である。本実施例ではゲー
ト電極56を溝54の側壁に沿って円筒状に形成し、ゲ
ート電極56の内壁にて第1層間絶縁膜65にコンタク
ト孔を設け、溝底面部のキャパシタの電極5のみを取り
出す方式にすることにより溝内部の素子分離を不要とす
る効果を持つ。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体基
板上に形成した溝の底面及びこれに隣接する半導体基板
の表面にソース領域とドレイン領域とをそれぞれ構成し
、溝の底面部に形成されたソース/ドレイン領域に溝内
部に形成された積層型蓄積電極を接続したので、電界効
果トランジスタと容量素子の占有面積を低減して、メモ
リセルの微細化を図ることができる。したがって、これ
によって半導体記憶装置のメモリセル数を増加させるこ
とができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す平面図である。
【図3】本発明の第1実施例の第1工程を示す断面図で
ある。
【図4】本発明の第1実施例の第2工程を示す断面図で
ある。
【図5】本発明の第1実施例の第3工程を示す断面図で
ある。
【図6】本発明の第1実施例の第4工程を示す断面図で
ある。
【図7】本発明の第1実施例の第5工程を示す断面図で
ある。
【図8】本発明の第1実施例の第6工程を示す断面図で
ある。
【図9】本発明の第1実施例の第7工程を示す断面図で
ある。
【図10】本発明の第2実施例を示す平面図である。
【図11】本発明の第2実施例を示すB−B’線に沿っ
た断面図である。
【図12】従来例を示す平面図である。
【図13】従来例を示すC−C’線に沿った断面図であ
る。
【符号の説明】
1  P型半導体基板 31  P型半導体基板 51  P型半導体基板 71  P型半導体基板 2  P型不純物拡散層 32  P型不純物拡散層 52  P型不純物拡散層 72  P型不純物拡散層 3  フィールド絶縁膜 33  フィールド絶縁膜 53  フィールド絶縁膜 73  フィールド絶縁膜 4  溝 34  溝 5  デジット線 35  デジット線 55  デジット線 75  デジット線 6  ゲート電極 36  ゲート電極 76  ゲート電極 7  N型不純物拡散層(ソース領域)37  N型不
純物拡散層(ソース領域)57  N型不純物拡散層(
ソース領域)77  N型不純物拡散層(ソース領域)
8  ゲート絶縁膜 38  ゲート絶縁膜 58  ゲート絶縁膜 78  ゲート絶縁膜 9  容量部対向電極 39  容量部対向電極 59  容量部対向電極 79  容量部対向電極 10  容量部絶縁膜 40  容量部絶縁膜 60  容量部絶縁膜 80  容量部絶縁膜 11  容量部蓄積電極 41  容量部蓄積電極 61  容量部蓄積電極 81  容量部蓄積電極 12  ワード線 42  ワード線 82  ワード線 13  デジットコンタクト線 43  デジットコンタクト線 63  デジットコンタクト線 83  デジットコンタクト線 14  N型不純物拡散層(ドレイン領域)44  N
型不純物拡散層(ドレイン領域)64  N型不純物拡
散層(ドレイン領域)84  N型不純物拡散層(ドレ
イン領域)15  第1層間絶縁膜 45  第1層間絶縁膜 65  第1層間絶縁膜 85  第1層間絶縁膜 16  第2層間絶縁膜 46  第2層間絶縁膜 66  第2層間絶縁膜 86  第2層間絶縁膜 17  第3層間絶縁膜 47  第3層間絶縁膜 67  第3層間絶縁膜 87  第3層間絶縁膜 88  容量部コンタクト孔 18  容量部コンタクト孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電界効果トランジスタと、該電界効果
    トランジスタの一方のソース/ドレイン領域に接続され
    た容量素子とで構成されたメモリセルを含む半導体記憶
    装置において、上記電界効果トランジスタは半導体基板
    に形成された溝を画成する側壁をチャンネル領域と、該
    側壁にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極と、上
    記溝の底面に露出した上記一方のソース/ドレイン領域
    とを有しており、上記容量素子は上記溝が内部で上記一
    方のソース/ドレイン領域と接続した積層型容量素子で
    あることを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】  上記ゲート電極は円筒型に形成され上
    記側壁の全周と対向しており、上記積層型容量素子は上
    記円筒型のゲート電極の内側に位置する特許請求の範囲
    第1項記載の半導体記憶装置。
JP2417518A 1990-12-28 1990-12-28 半導体記憶装置 Pending JPH04234165A (ja)

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JP2417518A Pending JPH04234165A (ja) 1990-12-28 1990-12-28 半導体記憶装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521401A (en) * 1992-08-21 1996-05-28 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. P-N junction in a vertical memory cell that creates a high resistance load
US5552620A (en) * 1994-03-11 1996-09-03 Industrial Technology Research Institute Vertical transistor with high density DRAM cell and method of making
JP2006210913A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Hynix Semiconductor Inc ステップゲートを有する半導体素子及びその製造方法

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