JPH0682804B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPH0682804B2
JPH0682804B2 JP60294954A JP29495485A JPH0682804B2 JP H0682804 B2 JPH0682804 B2 JP H0682804B2 JP 60294954 A JP60294954 A JP 60294954A JP 29495485 A JP29495485 A JP 29495485A JP H0682804 B2 JPH0682804 B2 JP H0682804B2
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memory cell
electrode
capacitive element
mos transistor
memory device
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耕一郎 益子
清広 古谷
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/37DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
    • H10B12/373DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate the capacitor extending under or around the transistor

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体記憶装置に関し、特に半導体記憶装
置の高集積化に適するメモリセル構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a memory cell configuration suitable for high integration of the semiconductor memory device.

[従来の技術] 第3A図および第3B図は、たとえば、1985年の国際固体回
路会議(ISSCC85)の講演番号FAM17.4において提案され
た高集積ダイナミック型半導体記憶装置を示す図であ
る。なお、第3A図はその平面図を示し、第3B図は第3A図
における線X−X′に沿う断面図を示す。図において、
P型基板1の上には、N+型拡散層5,フィールド酸化膜2,
第1の多結晶シリコン層3,第2の多結晶シリコン層7,第
1のAl配線層6,第2のAl配線層8,層間絶縁膜9等が積層
されている。第1のAl配線層6は、ビット線となるもの
で、コンタクトホール10を介してN+型拡散層5と電気的
に接続されている。第2の多結晶シリコン層7は、ワー
ドラインとなるもので、一定間隔ごとに第2のAl配線層
8によって短絡され、その低抵抗化が図られている。
[Prior Art] FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a highly integrated dynamic semiconductor memory device proposed in, for example, lecture number FAM17.4 of the 1985 International Solid State Circuit Conference (ISSCC85). 3A is a plan view thereof, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line XX 'in FIG. 3A. In the figure,
On the P type substrate 1, an N + type diffusion layer 5, a field oxide film 2,
A first polycrystalline silicon layer 3, a second polycrystalline silicon layer 7, a first Al wiring layer 6, a second Al wiring layer 8, an interlayer insulating film 9, etc. are laminated. The first Al wiring layer 6 serves as a bit line and is electrically connected to the N + type diffusion layer 5 through the contact hole 10. The second polycrystalline silicon layer 7 serves as a word line, and is short-circuited by the second Al wiring layer 8 at regular intervals to reduce its resistance.

ここで、メモリセルMCの周囲には、溝掘り分離領域が形
成される。この溝掘り分離領域の側面を利用して、第1
の多結晶シリコン層3と、キャパシタ絶縁膜4(フィー
ルド酸化膜2の一部)と、N+型拡散層5とで情報電荷蓄
積容量CPが形成されている。また、メモリセルMCの平坦
部にも同様の構成で、情報電荷蓄積容量CFが形成され
る。このように、メモリセルMCの外周部の溝掘り分離部
を情報電荷蓄積容量として活用すれば、チップ面積を縮
小させて容量CFを形成する平坦部面積を減少させても、
十分に動作余裕が広く、かつ十分な情報電荷容量を確保
できるような半導体記憶装置を得ることができる。
Here, a trench isolation region is formed around the memory cell MC. Utilizing the side surface of this trench digging separation region, the first
The information charge storage capacitance C P is formed by the polycrystalline silicon layer 3, the capacitor insulating film 4 (a part of the field oxide film 2) and the N + type diffusion layer 5. The information charge storage capacitance C F is also formed in the flat portion of the memory cell MC with the same configuration. Thus, by utilizing the grooved isolation portion on the outer peripheral portion of the memory cell MC as the information charge storage capacitance, even if the chip area is reduced and the flat portion area for forming the capacitance C F is reduced,
It is possible to obtain a semiconductor memory device that has a sufficiently wide operation margin and can secure a sufficient information charge capacity.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、溝掘り分離領域に情報電荷蓄積領域を形成し
たような上記従来例の構造を、たとえば特開昭51-74535
号公報に示される折返し型ビット線構成に対して適用し
た場合、第3A図におけるY−Y′に沿う断面構造は第4
図に示すようになる。この第4図に示す構造では、情報
電荷蓄積容量の一方の電極を構成するN+型拡散層5がP
型基板1の上に直接形成されているため、情報電荷蓄積
容量とP型基板1との接触面積が広くなり、その結果α
粒子等の放射線により注入される少数担体(電子正孔
対)が電荷蓄積容量に収集されやすい構造となってい
る。そのため、メモリセルの記憶情報がノイズエラーを
受けやすく、耐ソフトエラーについてはあまり有効な構
造にはなっていないという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, a structure of the above-mentioned conventional example in which an information charge storage region is formed in a trench isolation region is disclosed in, for example, JP-A-51-74535
When applied to the folded bit line configuration shown in the publication, the cross-sectional structure taken along the line YY 'in FIG.
As shown in the figure. In the structure shown in FIG. 4, the N + type diffusion layer 5 forming one electrode of the information charge storage capacitor is P
Since it is formed directly on the mold substrate 1, the contact area between the information charge storage capacitor and the P-type substrate 1 becomes large, and as a result α
The minority carriers (electron-hole pairs) injected by radiation such as particles are easily collected in the charge storage capacity. Therefore, there is a problem in that the stored information of the memory cell is susceptible to noise errors and the structure is not so effective for soft error resistance.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高集積化されても、情報蓄積電荷量を確保で
き、かつα粒子等による少数キャリアの注入による影響
を最小限に抑えることのできる高集積ダイナミック型半
導体記憶装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to secure the amount of information storage charges even when highly integrated, and minimize the influence of the injection of minority carriers such as α particles. It is an object of the present invention to provide a highly integrated dynamic semiconductor memory device capable of achieving the above.

[問題点を解決するための手段] この発明に係る半導体記憶装置は、複数行、複数列にマ
トリックス状に配置され、それぞれが第1および第2の
MOSトランジスタと、これらのMOSトランジスタの一方電
極間に接続された容量性素子とを有する複数のメモリセ
ルと、複数行に配設され、それぞれが対応した行に配設
された複数のメモリセルにおける第1および第2のMOS
トランジスタのゲート電極を接続する複数のワード線
と、複数列に配設され、それぞれが対応した列に配設さ
れた複数のメモリセルの第1のMOSトランジスタの他方
電極に接続される真のビット線と、対応した列に配設さ
れた複数のメモリセルの第2のMOSトランジスタの他方
電極が接続される補のビット線とを有する複数のビット
線対とを備えている。この半導体記憶装置の特徴は、各
メモリセルの容量性素子を構成する一対の電極が、その
容量性素子を含むメモリセルの第1および第2のMOSト
ランジスタの間に位置する半導体基板の表面に形成され
た素子分離用溝内に設けられた素子分離用溝内に形成さ
れていることである。
[Means for Solving Problems] A semiconductor memory device according to the present invention is arranged in a matrix in a plurality of rows and a plurality of columns, and each of the first and second semiconductor memory devices is provided.
A plurality of memory cells each having a MOS transistor and a capacitive element connected between one electrodes of these MOS transistors; and a plurality of memory cells arranged in a plurality of rows, each of which is arranged in a corresponding row. First and second MOS
A plurality of word lines connecting the gate electrodes of the transistors and a true bit connected to the other electrode of the first MOS transistor of the plurality of memory cells arranged in a plurality of columns, each of which is arranged in a corresponding column A plurality of bit line pairs each having a line and a complementary bit line connected to the other electrode of the second MOS transistor of the plurality of memory cells arranged in the corresponding column. A feature of this semiconductor memory device is that a pair of electrodes forming a capacitive element of each memory cell is provided on a surface of a semiconductor substrate located between first and second MOS transistors of a memory cell including the capacitive element. That is, it is formed in the element isolation groove provided in the formed element isolation groove.

[作用] 上記構成を有する本発明の半導体記憶装置によれば、次
のような作用が得られる。
[Operation] According to the semiconductor memory device of the present invention having the above configuration, the following operation can be obtained.

各メモリセルの第1および第2のMOSトランジスタ間
を分離絶縁する素子分離用溝内に容量性素子の一対の電
極が形成されているため、容量性素子を半導体基板表面
に形成する場合に比べて、メモリセル1個当たりが占め
る平面積を縮小することができ、チップの高集積化を図
ることができる。
Since a pair of electrodes of the capacitive element is formed in the element isolation groove that isolates and insulates between the first and second MOS transistors of each memory cell, compared to the case where the capacitive element is formed on the surface of the semiconductor substrate. As a result, the flat area occupied by each memory cell can be reduced, and high integration of the chip can be achieved.

容量性素子の一対の電極のいずれもが半導体基板表面
に直接形成されないため、α粒子などの放射線により注
入される少数担体が容量性素子に収集されにくい。した
がって、メモリセルの記憶情報がノイズエラーを受けに
くく、ソフトエラー防止対策としても有効に作用する。
Since neither of the pair of electrodes of the capacitive element is directly formed on the surface of the semiconductor substrate, minority carriers injected by radiation such as α particles are less likely to be collected in the capacitive element. Therefore, the stored information in the memory cell is less likely to be affected by noise errors, which effectively acts as a soft error prevention measure.

ビット線対をなす真のビット線および補のビット線の
一方に接続される第1のMOSトランジスタと他方に接続
される第2のMOSトランジスタとが1つの容量性素子を
共用し、これら2つのMOSトランジスタで1ビットを構
成するため、容量性素子を共用するMOSトランジスタの
片側だけにノイズなどが発生しても、常に容量性素子を
介して双方のMOSトランジスタに同一のノイズが加わっ
てコモンノイズとなるため、容量性素子に蓄積されるデ
ータ自体は全くノイズの影響を受けることがない。
The first MOS transistor connected to one of the true bit line and the complementary bit line forming the bit line pair and the second MOS transistor connected to the other share one capacitive element, and these two Since one bit is composed of MOS transistors, even if noise occurs on only one side of a MOS transistor that shares a capacitive element, the same noise is always added to both MOS transistors via the capacitive element and common noise is generated. Therefore, the data itself stored in the capacitive element is not affected by noise at all.

[実施例] 第1A図および第1B図はこの発明の一実施例の半導体記憶
装置を示す図であり、特に、第1A図はその平面図を示
し、第1B図は第1A図における線X−X′に沿う断面図を
示している。図において、P型シリコン基板1の上に
は、適宜の領域にN+型拡散層5が形成される。このN+
拡散層5は各メモリセルのゲートトランジスタのソース
およびドレイン領域となるものである。ドレイン領域を
形成するN+型拡散層5とソース領域を形成するN+型拡散
層5との間のP型シリコン基板1は、トランジスタのチ
ャネル領域11を形成する。このチャネル領域11の上を通
過するように、ワード線となる多結晶シリコン層15が形
成される。このワード線15と直交するようにビット線と
なるアルミ配線6が形成される。ここで、第1A図で示さ
れる2本のビット線6はいわゆる折返し型ビット線BL,
▲▼を構成している。したがって、これらビット線
BL,▲▼は同じセンスアンプ(図示せず)に接続さ
れる。これらビット線BL,▲▼からなるビット線対
に沿って、それぞれ2つのゲートトランジスタが対をな
して形成された複数のメモリセルが配列される。一対の
ビット線BL,▲▼は、対をなす2つのゲートトラン
ジスタのうちの対応するゲートトランジスタのソースま
たはドレイン領域と、コンタクトホール10を介して電気
的に接続される。
[Embodiment] FIGS. 1A and 1B are views showing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1A shows a plan view thereof, and FIG. 1B shows a line X in FIG. 1A. A cross-sectional view along the line -X 'is shown. In the figure, an N + type diffusion layer 5 is formed in an appropriate region on the P type silicon substrate 1. The N + type diffusion layer 5 serves as the source and drain regions of the gate transistor of each memory cell. P-type silicon substrate 1 between the N + -type diffusion layer 5 for forming the N + -type diffusion layer 5 and the source region forming a drain region forms a channel region 11 of the transistor. A polycrystalline silicon layer 15 serving as a word line is formed so as to pass over the channel region 11. Aluminum wiring 6 serving as a bit line is formed so as to be orthogonal to this word line 15. Here, the two bit lines 6 shown in FIG. 1A are so-called folded bit lines BL,
It constitutes ▲ ▼. Therefore, these bit lines
BL and ▲ ▼ are connected to the same sense amplifier (not shown). A plurality of memory cells each formed with a pair of two gate transistors are arranged along the bit line pair consisting of these bit lines BL, ▲ ▼. The pair of bit lines BL, ▲ ▼ are electrically connected to the source or drain region of the corresponding gate transistor of the pair of two gate transistors through the contact hole 10.

なお、第1A図には一対のビット線BL,▲▼に沿って
形成された2組のメモリセルのみが示されており、その
他のメモリセルについては省略されているが、実際に
は、同様のメモリセルが行方向および列方向に多数マト
リックス状に配列されている。
It should be noted that FIG. 1A shows only two sets of memory cells formed along a pair of bit lines BL, ▲ ▼, and other memory cells are omitted, but in reality, the same is true. Memory cells are arrayed in a matrix in the row and column directions.

ここで、N+型拡散層5およびチャネル領域11の周囲には
溝掘り分離領域17が形成される。この溝掘り分離領域17
の内部には、所定の間隔を隔てて対向する1対の対向電
極12および13が形成される。この対向電極12および13と
その間のキャパシタ絶縁膜14とでメモリセル容量すなわ
ち情報電荷蓄積容量を形成している。溝掘り分離領域17
は、それぞれのメモリセル間を分離絶縁するメモリセル
分離用溝17bと、各メモリセルを構成する2つのゲート
トランジスタ(MOSトランジスタ)間を分離する素子分
離用溝17aとを含み、一対の対向電極12および13は、2
つのゲートトランジスタ間において行方向(ビット線に
平行な方向)に延びる素子分離用溝17a内において主と
して情報電荷蓄積容量を形成する。また、各ゲートトラ
ンジスタのソースおよびドレイン領域は、メモリセル分
離用溝17bの列方向(ワード線に平行な方向)に延びる
部分の側壁の上部にその側端部を有し、その側端部のコ
ンタクトホールド16において、情報電荷蓄積容量の一対
の対向電極12および13のうちの1一方とソースもしくは
ドレイン領域が接続される。対向電極12はコンタクトホ
ール16を介してビット線BLに属するメモリセルのゲート
トランジスタのソースもしくはドレイン領域に接続され
る。対向電極13はコンタクトホール16を介してビット線
▲▼に属するメモリセルのゲートトランジスタのソ
ースもしくはドレイン領域に接続される。したがって、
ビット線BLに属する1個のメモリセルとビット線▲
▼に属する1個のメモリセルとで1つの情報電荷蓄積容
量を共用することになる。ここで注意すべきことは、1
つの情報電荷蓄積容量を共用する2つのメモリセルは、
ビット線BL,▲▼上で対をなしており、それぞれの
ゲートトランジスタは同一のワード線によって制御され
る。
Here, a trench isolation region 17 is formed around the N + type diffusion layer 5 and the channel region 11. This ditch isolation area 17
Inside, a pair of counter electrodes 12 and 13 are formed facing each other with a predetermined distance. The counter electrodes 12 and 13 and the capacitor insulating film 14 between them form a memory cell capacity, that is, an information charge storage capacity. Grooving isolation area 17
Includes a memory cell isolation groove 17b for isolating and insulating each memory cell and an element isolation groove 17a for isolating two gate transistors (MOS transistors) forming each memory cell. 12 and 13 are 2
An information charge storage capacitor is mainly formed in the element isolation groove 17a extending in the row direction (direction parallel to the bit line) between the two gate transistors. Further, the source and drain regions of each gate transistor have their side end portions on the upper portions of the side walls of the portion extending in the column direction (direction parallel to the word line) of the memory cell isolation trench 17b, and In the contact hold 16, one of the pair of counter electrodes 12 and 13 of the information charge storage capacitor is connected to the source or drain region. The counter electrode 12 is connected to the source or drain region of the gate transistor of the memory cell belonging to the bit line BL via the contact hole 16. The counter electrode 13 is connected via a contact hole 16 to the source or drain region of the gate transistor of the memory cell belonging to the bit line {circle around (1)}. Therefore,
One memory cell belonging to bit line BL and bit line ▲
One information charge storage capacitor is shared with one memory cell belonging to ▼. One thing to note here is 1
Two memory cells that share one information charge storage capacity are
A pair is formed on the bit line BL, and each gate transistor is controlled by the same word line.

なお、第1A図ではメモリセルアレイの部分的な構成を示
したが、実際のメモリセルアレイではさらに多数のワー
ド線および折返し型ビット線対が形成され、それによっ
てメモリセルがマトリクス状に配置される。
Although a partial configuration of the memory cell array is shown in FIG. 1A, a larger number of word lines and folded bit line pairs are formed in the actual memory cell array, whereby the memory cells are arranged in a matrix.

上記のような構成の半導体記憶装置では、情報電荷蓄積
容量が溝掘り分離領域内に形成されるので、チップの平
坦面積を縮小しても十分な情報電荷蓄積容量を確保で
き、その結果チップの高集積化を図ることができる。ま
た、対向電極12および13は溝掘り分離領域17の側壁に接
しないように形成されているので、情報電荷蓄積容量と
P型基板1との接触面積を最小限に抑えることができ、
その結果α粒子等により基板内で生成される少数担体が
情報電荷蓄積容量に注入されるのを減少させることがで
きる。したがって、ソフトエラーの発生を低減すること
ができる。
In the semiconductor memory device configured as described above, since the information charge storage capacity is formed in the trench isolation region, sufficient information charge storage capacity can be secured even if the flat area of the chip is reduced, and as a result, the chip High integration can be achieved. Further, since the counter electrodes 12 and 13 are formed so as not to contact with the side walls of the trench isolation region 17, the contact area between the information charge storage capacitor and the P-type substrate 1 can be minimized,
As a result, it is possible to reduce the injection of minority carriers generated in the substrate due to α particles or the like into the information charge storage capacitance. Therefore, the occurrence of soft errors can be reduced.

第2図は第1A図および第1B図に示す半導体記憶装置の等
価回路図である。図示のごとく、ビット線BLに属するメ
モリセルのゲートトランジスタTは情報電荷蓄積容量C
の一端に接続される。また、ビット線▲▼に属する
メモリセルのゲートトランジスタT′は情報電荷蓄積容
量Cの他端に接続される。なお、ゲートトランジスタT
およびT′は対をなすものであり、同一のワード線WLに
よってそのオンオフが制御される。この第2図から明ら
かなように、ビット線BLに属するメモリセルとビット線
▲▼に属するメモリセルとで1つの情報電荷蓄積容
量Cを共用し、1ビットを構成している。すなわち、2
個のメモリセルで1ビットを構成することとなる。この
2セル/1ビット構成は、以下の利点を有する。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor memory device shown in FIGS. 1A and 1B. As shown in the figure, the gate transistor T of the memory cell belonging to the bit line BL has an information charge storage capacitance C.
Connected to one end of. The gate transistor T'of the memory cell belonging to the bit line (5) is connected to the other end of the information charge storage capacitor C. The gate transistor T
And T ′ form a pair, and their on / off are controlled by the same word line WL. As is apparent from FIG. 2, one memory cell belonging to the bit line BL and one memory cell belonging to the bit line (1) share one information charge storage capacity C to form one bit. Ie 2
One memory cell constitutes one bit. This 2-cell / 1-bit configuration has the following advantages.

常に相補の信号がビット線対に続出されるため、ダミ
ーセルが不要となる。したがって、ダイミーセルの基準
電圧の変動を考慮する必要がなくなる。
Since the complementary signals are always output to the bit line pair, the dummy cell becomes unnecessary. Therefore, it is not necessary to consider the fluctuation of the reference voltage of the Dummy cell.

ビット線への情報電荷読出時において、読出信号電圧
差がビット線のプリチャージ電圧と無関係に常に最大限
の幅で続出せるようになる。
When the information charges are read to the bit line, the read signal voltage difference can be continuously output with the maximum width regardless of the precharge voltage of the bit line.

電源電圧変動や基板電圧変動などのノイズ電圧が常に
コモンモードとなってメモリセルにカップリングするの
で、ハイ/ローの情報のいずれに対しても動作マージン
が変わらない。
The noise voltage due to power supply voltage fluctuations, substrate voltage fluctuations, etc. is always in the common mode and is coupled to the memory cells, so that the operation margin does not change with respect to both high / low information.

上記,,に述べた利点から、従来の半導体記憶
装置と同一の動作マージンを確保しようとする場合、対
を形成する情報電荷蓄積容量の値をそれぞれ、従来構成
のものの1/2以下とでき、メモリセルアレイ部を小さく
することが可能となる。
From the above-mentioned advantages, when it is attempted to secure the same operation margin as that of the conventional semiconductor memory device, the value of the information charge storage capacity forming a pair can be made half or less of that of the conventional configuration, It is possible to reduce the size of the memory cell array section.

さらに、上記実施例の構成では、2つのメモリセルで1
個のメモリセル容量を共用しているため、α粒子による
ノイズ等によって片側だけのメモリセルにノイズが加わ
っても常にコモンノイズとなりもう一方のメモリセルに
カップリングするので動作マージンは全く変わらない。
Further, in the configuration of the above-mentioned embodiment, two memory cells have one
Since the capacity of each memory cell is shared, even if noise is added to the memory cell on only one side due to noise due to α particles, etc., it always becomes common noise and is coupled to the other memory cell, so that the operation margin does not change at all.

以上述べたように、多結晶シリコン間容量を溝掘り分離
領域内に形成し、対向電極型2セル/1ビット構成を折返
し型ビット線構成と組合わせることにより、情報電荷蓄
積容量が大きく、動作余裕が広く、チップ面積の小さい
高集積ダイナミック型半導体記憶装置が得られる。
As described above, by forming the inter-polycrystalline silicon capacitor in the trench isolation region and combining the counter electrode type 2 cell / 1 bit configuration with the folded type bit line configuration, the information charge storage capacity is large and the operation A highly integrated dynamic semiconductor memory device having a wide margin and a small chip area can be obtained.

また、素子分離用溝17aがアルミ配線6(ビット線BL,▲
▼)と並行に設けられているため、各ゲートトラン
ジスタの長手方向に沿って素子分離用溝17bが形成され
ることになる。したがって素子分離用溝17b内に設けら
れる容量性素子の一対の電極12および13を各ゲートトラ
ンジスタの長手方向に沿って配置して対向させることが
でき、対向電極間面積の増大、ひいては容量の増大を図
ることができる。
Further, the element isolation groove 17a is formed by the aluminum wiring 6 (bit line BL, ▲
Since it is provided in parallel with ▼), the element isolation trench 17b is formed along the longitudinal direction of each gate transistor. Therefore, the pair of electrodes 12 and 13 of the capacitive element provided in the element isolation groove 17b can be arranged to face each other along the longitudinal direction of each gate transistor, and the area between the counter electrodes can be increased, and the capacitance can be increased. Can be achieved.

さらに、一対の対向電極12,13と各ゲートトランジスタ
の一方電極(ソースまたはドレイン領域)と、メモリセ
ル分離用溝17bに一部が露出する一方電極の側端部(コ
ンタクトホール16)において電気的に接続されるため、
素子分離用溝17aの全域に加えて、メモリセル分離用溝1
7bのゲートトランジスタの一方電極の側端部近傍におい
ても、対向電極12,13の対向部を形成することができ
る。したがって、単位平面積当たりの対向電極間面積を
さらに大きくすることができ、さらに容量の増大を図る
ことができる。
Furthermore, a pair of counter electrodes 12 and 13, one electrode (source or drain region) of each gate transistor, and a side end portion (contact hole 16) of one electrode partially exposed in the memory cell isolation groove 17b are electrically connected. Is connected to
In addition to the entire area of the element isolation groove 17a, the memory cell isolation groove 1
The facing portions of the facing electrodes 12 and 13 can also be formed in the vicinity of the side end portion of the one electrode of the gate transistor 7b. Therefore, the area between opposed electrodes per unit plane area can be further increased, and the capacitance can be further increased.

さらにまた、素子分離用溝17aと連通するメモリセル分
離用溝17bが、マトリックス状に配列されたメモリセル
間を分離するために格子状に設けられているため、各メ
モリセルごとの対向電極12,13を、メモリセルと同様の
マトリックス状に、同一方向を向くように規則的に整列
させて、効率よく配列させることができ、単位平面積当
たりの容量の増大と高集積化を効率的に向上させること
ができる。
Furthermore, since the memory cell isolation trenches 17b communicating with the element isolation trenches 17a are provided in a grid pattern for separating the memory cells arranged in a matrix, the counter electrode 12 for each memory cell is formed. , 13 can be arranged regularly in the same matrix as the memory cells so that they face in the same direction, and can be efficiently arranged, effectively increasing the capacity per unit area and increasing the integration density. Can be improved.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、折返し型ビット線対
上で対をなすそれぞれのメモリセルの間に溝掘り分離領
域を形成し、この溝掘り分離領域内にメモリ容量を形成
し、このメモリ容量を一方のビット線のメモリセルと他
方のビット線のメモリセルとで共用して2セル/1ビット
構成のメモリセルアレイを実現したので、動作マージン
が広く、かつソフトエラー等に対する信頼性が高く、さ
らに高集積化された半導体記憶装置を得ることができ
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a trench isolation region is formed between each pair of memory cells on a folded bit line pair, and a memory capacitor is formed in the trench isolation region. And the memory cell of one bit line and the memory cell of the other bit line are shared to realize a memory cell array of 2 cells / 1 bit, so that a wide operation margin and a soft error can be obtained. It is possible to obtain a semiconductor memory device having high reliability with respect to the above and further highly integrated.

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

第1A図および第1B図はこの発明の一実施例の半導体記憶
装置を示す平面図および断面図である。第2図は第1A図
および第1B図に示す半導体記憶装置の等価回路図であ
る。第3A図,第3B図および第4図は従来の半導体記憶装
置を示す平面図および断面図である。 図において、1はP型シリコン基板、5はN+型拡散層、
6はビット線となるAl配線、10はコンタクトホール、11
はトランジスタのチャネル、12および13は対向電極、14
はキャパシタ絶縁膜、15はワード線となる多結晶シリコ
ン層、16はコンタクトホール、17は溝掘り分離領域を示
す。 なお。図中同一符号は同一または相当部分を示す。
1A and 1B are a plan view and a sectional view showing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor memory device shown in FIGS. 1A and 1B. 3A, 3B and 4 are a plan view and a sectional view showing a conventional semiconductor memory device. In the figure, 1 is a P type silicon substrate, 5 is an N + type diffusion layer,
6 is an Al wiring to be a bit line, 10 is a contact hole, 11
Is the channel of the transistor, 12 and 13 are counter electrodes, 14
Is a capacitor insulating film, 15 is a polycrystalline silicon layer to be a word line, 16 is a contact hole, and 17 is a trench isolation region. Incidentally. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数行、複数列にマトリックス状に配置さ
れ、それぞれが第1および第2のMOSトランジスタと、
これら第1および第2のMOSトランジスタの一方電極間
に接続された容量性素子とを有する複数のメモリセル
と、 複数行に配設され、それぞれが対応した行に配設された
複数のメモリセルにおける前記第1および第2のMOSト
ランジスタのゲート電極を接続する複数のワード線と、 複数列に配設され、それぞれが対応した列に配設された
複数のメモリセルの前記第1のMOSトランジスタの他方
電極に接続される真のビット線と、対応した列に配設さ
れた複数のメモリセルの前記第2のMOSトランジスタの
他方電極が接続される補のビット線とを有する複数のビ
ット線対とを備え、 前記各メモリセルの前記容量性素子を構成する一対の電
極が、その容量性素子を含むメモリセルの前記第1およ
び第2のMOSトランジスタの間に位置する半導体基板の
表面に形成された素子分離用溝に設けられていることを
特徴とする半導体記憶装置。
1. A plurality of rows and a plurality of columns are arranged in a matrix, each of which includes a first MOS transistor and a second MOS transistor.
A plurality of memory cells each having a capacitive element connected between one electrodes of the first and second MOS transistors, and a plurality of memory cells arranged in a plurality of rows, each of which is arranged in a corresponding row A plurality of word lines that connect the gate electrodes of the first and second MOS transistors with a plurality of columns, and the first MOS transistors of a plurality of memory cells arranged in a plurality of columns Bit lines having a true bit line connected to the other electrode of the second MOS transistor and a complementary bit line connected to the other electrode of the second MOS transistor of the plurality of memory cells arranged in the corresponding column. And a pair of electrodes forming the capacitive element of each memory cell, the pair of electrodes being located between the first and second MOS transistors of the memory cell including the capacitive element. The semiconductor memory device which is characterized in that provided in the formed element isolation trench.
【請求項2】前記素子分離用溝は前記ビット線と並行に
設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第1
項記載の半導体記憶装置。
2. The device isolation groove is provided in parallel with the bit line.
The semiconductor memory device according to the item.
【請求項3】前記半導体基板の表面に、前記素子分離用
溝と連通し、前記各メモリセルを分離するためのメモリ
セル分離用溝が設けられ、前記各メモリセルの第1およ
び第2のMOSトランジスタのそれぞれの一方電極は、前
記メモリセル分離用溝に一部が露出する側端部を有して
前記半導体基板の表面に形成され、前記各容量性素子の
一対の電極の一方の電極が、その容量性素子を含むメモ
リセルの第1のMOSトランジスタの前記一方電極の側端
部にて電気的に接続されるとともに、他方の電極がその
容量性素子を含むメモリセルの第2のMOSトランジスタ
の前記一方電極の側端部にて電気的に接続されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶
装置。
3. A surface of the semiconductor substrate is provided with a memory cell isolation groove for communicating with the element isolation groove and isolating the memory cells, and the first and second memory cell isolation grooves are provided. One electrode of each MOS transistor is formed on the surface of the semiconductor substrate with a side end part of which is exposed in the memory cell isolation groove, and one electrode of a pair of electrodes of each capacitive element. Is electrically connected at the side end of the one electrode of the first MOS transistor of the memory cell including the capacitive element, and the other electrode is connected to the second end of the memory cell including the capacitive element. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the one end of the MOS transistor is electrically connected to the side end.
【請求項4】前記各素子分離用溝は前記ビット線と並行
に設けられ、半導体基板の表面に、素子分離用溝と連通
し、各メモリセルを分離するためのメモリセル分離用溝
が格子状に設けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の半導体記憶装置。
4. The element isolation trenches are provided in parallel with the bit lines, and the memory cell isolation trenches for communicating with the element isolation trenches for separating each memory cell are formed on the surface of the semiconductor substrate. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is provided in the shape of a circle.
【請求項5】前記各メモリセルの第1および第2のMOS
トランジスタのそれぞれの一方電極は、その一部が前記
素子分離用溝と直交する前記メモリセル分離用溝の一部
に露出する側端部を有して前記半導体基板の表面に形成
され、前記各容量性素子の一対の電極の一方の電極が、
その容量性素子を含むメモリセルの第1のMOSトランジ
スタの前記一方電極の側端部にて電気的に接続されると
ともに、他方の電極がその容量性素子を含むメモリセル
の第2のMOSトランジスタの前記一方電極の側端部にて
電気的に接続されていることを特徴とする特許請求の範
囲第4項記載の半導体記憶装置。
5. The first and second MOS of each memory cell
Each one electrode of the transistor is formed on the surface of the semiconductor substrate with a side end part of which is exposed in a part of the memory cell isolation trench that is orthogonal to the element isolation trench. One of the pair of electrodes of the capacitive element is
A second MOS transistor of the memory cell which is electrically connected at the side end portion of the one electrode of the first MOS transistor of the memory cell including the capacitive element, and the other electrode of which is the other electrode of the memory cell including the capacitive element. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein said one electrode is electrically connected at a side end portion thereof.
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