JPH1022471A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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Publication number
JPH1022471A
JPH1022471A JP8173280A JP17328096A JPH1022471A JP H1022471 A JPH1022471 A JP H1022471A JP 8173280 A JP8173280 A JP 8173280A JP 17328096 A JP17328096 A JP 17328096A JP H1022471 A JPH1022471 A JP H1022471A
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JP
Japan
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capacitor
transistor
insulating film
film
integrated circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP8173280A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Yamanaka
俊明 山中
Shinichiro Kimura
紳一郎 木村
Kiyoo Ito
清男 伊藤
Takeshi Sakata
健 阪田
Tomonori Sekiguchi
知紀 関口
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device having a capacitor of a three-dimensional structure with high reliability and high density, such as, a DRAM (dynamic random access memory) cell. SOLUTION: Trench capacitors 3, 4 are provided in a substrate, and a thin- film silicon layer 8 is formed on an insulating film 5 on the upper part of the trench capacitors by bonding and film thinning steps. A switch transistor is provided in the thin-film silicon layer, and a conductor 6 for connecting a high- concentration impurity region 12 of a source or drain of the trench capacitor with a storage electrode 4 of the switch transistor is provided in the insulating film 5. Thus, in the case where a DRAM cell is constituted, since a capacitor having a large occupied area and a large storage capacitance may be easily formed on a memory cell, an inexpensive, high-density semiconductor memory device may be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置及びその製造方法、更に詳しく言えば、ダイナミック
型ランダムアクセスメモリ(以下DRAMと略す)等の
ように、電荷蓄積用のキャパシタをもつ半導体集積回路
装置及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 semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit having a charge storage capacitor such as a dynamic random access memory (hereinafter abbreviated as DRAM). The present invention relates to a circuit device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMは情報を記憶する電荷蓄積用の
キャパシタに書き込み読み出し用のスイッチトランジス
タを接続したもので、メモリセルの構成素子数が少ない
ことから高集積化が可能なコンピュータ機器の主記憶装
置として広く一般に用いられている。
2. Description of the Related Art In a DRAM, a switch transistor for writing and reading is connected to a charge storage capacitor for storing information, and the number of constituent elements of a memory cell is small. It is widely and generally used as an apparatus.

【0003】上記DRAMの記憶容量を増やすために
は、メモリセル面積を微細化し、メモリセルの集積度を
向上する必要がある。しかし、メモリセル面積の微細化
によりメモリセルの電荷蓄積用のキャパシタの有効な面
積が低下し、蓄積容量が低下することによってS/N比
の低下やα線照射により生ずるメモリセルの情報が反転
するといった所謂ソフトエラー現象が顕在化し、信頼性
上の大きな問題になってくる。そのためにメモリセルの
占有面積を大きくすることなく大きな蓄積容量が得られ
るいくつかのメモリセル構造がこれまでに考案されてき
たが、その一つに基板内部に深く形成したトレンチ
(溝)にキャパシタを形成し、容量電極に垂直面を利用
した立体構造のキャパシタをもつメモリセル(以下トレ
ンチキャパシタ型のメモリセルと略す)がある。
In order to increase the storage capacity of the DRAM, it is necessary to reduce the area of the memory cell and improve the integration of the memory cell. However, the effective area of the charge storage capacitor of the memory cell is reduced due to the miniaturization of the memory cell area, and the storage capacity is reduced, so that the S / N ratio is reduced and the information of the memory cell caused by α-ray irradiation is inverted. This causes a so-called soft error phenomenon, which becomes a serious problem in reliability. For this purpose, several memory cell structures that can provide a large storage capacity without increasing the area occupied by the memory cells have been devised so far. One of them is a capacitor formed in a trench formed deep inside the substrate. There is a memory cell having a three-dimensional capacitor using a vertical surface as a capacitor electrode (hereinafter abbreviated as a trench capacitor type memory cell).

【0004】従来のトレンチキャパシタ型のメモリセル
について図20を用いて説明する。なお、この種のメモ
リセルは、アイ・イー・イー・インターナショナル・エ
レクトロン・ディバイシス・ミーティング・テクニカル
・ダイジェスト(IEEE Int.,Electron Devices Meetin
g, Technical Digest)、pp. 627-63, Dec. (1993)に論
じられている。図20は従来のトレンチキャパシタ型の
メモリセルの断面図である。同図において、メモリセル
内のスイッチ用トランジスタはシリコン基板に形成され
たn型不純物領域101上のp型ウェル102内に形成
された絶縁ゲート電解効果トランジスタ(以下MISF
ETと略す)であり、隣接トランジスタとはシャロウト
レンチアイソレーション106で絶縁分離されている。
また、ゲート電極108はメモリのワード線に接続され
ている。金属配線115はメモリのデータ線であり、コ
ンタクト孔を介して上記スイッチ用トランジスタのソー
スもしくはドレインの高濃度n型不純物領域111に接
続されている。さらに、電荷蓄積用のキャパシタはシリ
コン基板内に設けられたトレンチに形成されており、上
記スイッチ用トランジスタのソースもしくはドレインの
高濃度n型不純物領域112は自己整合コンタクト11
3で蓄積用キャパシタの蓄積電極105となるn型不純
物が高濃度に添加された多結晶シリコンに自己整合で接
続されている。また、シリコン基板中のn型の不純物領
域101はキャパシタの共通のプレート電極となってお
り、蓄積電極105の多結晶シリコンとの間にキャパシ
タ絶縁膜103が設けられている。一般にDRAMの場
合、メモリアレー内のトランジスタにバックバイアスを
印加しメモリの入出力回路からのノイズの影響を解決し
ているが、このバックバイアスのためにトレンチキャパ
シタのキャパシタ絶縁膜にかかる電圧が増加する。従っ
て、メモリセルアレーは同図に示したようにn型不純物
領域101でp型シリコン基板(図示せず)から電気的
に分離してある。また、p型ウェル102内のトレンチ
キャパシタの側壁には厚い絶縁膜104が設けられてい
る。この種のトレンチ型キャパシタではn型不純物領域
101内のトレンチの深さを深くすることにより所望の
蓄積容量を得ることができ、この結果、微細なメモリセ
ルでもメモリセル動作や信頼性の確保に充分な蓄積容量
を確保でき、これによって1ギガビットクラスの大容量
のDRAMの実現が可能になった。また、トレンチ型キ
ャパシタはシリコン基板主面より上部にキャパシタを形
成するタイプの積層容量型のメモリセルに比較して大き
な蓄積容量を形成しても金属配線を形成する絶縁膜の凹
凸に影響が無いことが特長である。
A conventional trench capacitor type memory cell will be described with reference to FIG. Note that this type of memory cell is provided by the IE International Electron Devices Meeting Technical Digest (IEEE Int., Electron Devices Meetin).
g, Technical Digest), pp. 627-63, Dec. (1993). FIG. 20 is a sectional view of a conventional trench capacitor type memory cell. In the figure, a switching transistor in a memory cell is an insulated gate field effect transistor (MISF) formed in a p-type well 102 on an n-type impurity region 101 formed in a silicon substrate.
ET), and is insulated from adjacent transistors by a shallow trench isolation 106.
The gate electrode 108 is connected to a word line of the memory. The metal wiring 115 is a data line of the memory, and is connected to the high concentration n-type impurity region 111 of the source or drain of the switching transistor via a contact hole. Further, the charge storage capacitor is formed in a trench provided in the silicon substrate, and the high-concentration n-type impurity region 112 of the source or drain of the switching transistor is connected to the self-aligned contact 11.
In 3, it is connected by self-alignment to polycrystalline silicon to which the n-type impurity which becomes the storage electrode 105 of the storage capacitor is added at a high concentration. Further, the n-type impurity region 101 in the silicon substrate serves as a common plate electrode of the capacitor, and the capacitor insulating film 103 is provided between the n-type impurity region 101 and the polysilicon of the storage electrode 105. Generally, in the case of DRAM, a back bias is applied to the transistors in the memory array to solve the effect of noise from the input / output circuit of the memory, but the voltage applied to the capacitor insulating film of the trench capacitor increases due to the back bias. I do. Therefore, the memory cell array is electrically separated from the p-type silicon substrate (not shown) by the n-type impurity region 101 as shown in FIG. Further, a thick insulating film 104 is provided on the side wall of the trench capacitor in the p-type well 102. In this type of trench capacitor, a desired storage capacity can be obtained by increasing the depth of the trench in the n-type impurity region 101. As a result, even in a fine memory cell, operation of the memory cell and reliability can be ensured. Sufficient storage capacity can be ensured, thereby realizing a large-capacity DRAM of 1 gigabit class. Further, the trench capacitor does not affect the unevenness of the insulating film forming the metal wiring even if a large storage capacitance is formed as compared with a stacked capacitance type memory cell in which the capacitor is formed above the main surface of the silicon substrate. That is the feature.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のト
レンチキャパシタ型のメモリセルでは、ここでは詳しく
述べないが、電極105(以下トランジスタのソース又
はドレイン側の電極を蓄積電極と呼ぶ)の多結晶シリコ
ンと高濃度不純物領域112を自己整合で接続するため
に自己整合コンタクト113のような複雑な製造工程が
必要になる。また、このような自己整合コンタクトの高
濃度n型不純物領域112とシリコン基板のn型不純物
領域101との間に形成される垂直方向の寄生的なチャ
ネルにより引き起こされるリーク電流がメモリの情報が
反転するといったリテンション不良の原因となるため
に、p型ウェル102内のトレンチキャパシタの側壁に
は厚い絶縁膜104を設ける必要があり、製造工程が複
雑になった。さらにキャパシタのプレート電極はp型ウ
ェル102より下部のn型不純物領域101となるた
め、必要な蓄積容量を得るためにはさらにトレンチの深
さを深くする必要があった。さらにまた、自己整合コン
タクト113をスイッチ用トランジスタのチャネル部に
接近して設けるとMISFETのパンチスルーを引き起
こすため、一定の距離を設ける必要がありキャパシタの
占有面積を大きくすることができなかった。
However, in the above-mentioned conventional trench capacitor type memory cell, although not described in detail here, a polycrystalline electrode 105 (hereinafter, the electrode on the source or drain side of the transistor is referred to as a storage electrode) is used. In order to connect the silicon and the high-concentration impurity region 112 in a self-aligned manner, a complicated manufacturing process such as the self-aligned contact 113 is required. In addition, the leakage current caused by the vertical parasitic channel formed between the high-concentration n-type impurity region 112 of the self-aligned contact and the n-type impurity region 101 of the silicon substrate inverts the memory information. In order to cause a retention failure such as the above, it is necessary to provide a thick insulating film 104 on the side wall of the trench capacitor in the p-type well 102, which complicates the manufacturing process. Further, since the plate electrode of the capacitor becomes the n-type impurity region 101 below the p-type well 102, it is necessary to further increase the depth of the trench in order to obtain a necessary storage capacity. Furthermore, if the self-aligned contact 113 is provided close to the channel portion of the switching transistor, punch-through of the MISFET will be caused. Therefore, a certain distance must be provided, and the area occupied by the capacitor cannot be increased.

【0006】従って、本発明の第1の目的は、高い集積
度は維持しながら、トレンチキャパシタの蓄積容量値を
更に大きくできる半導体集積回路装置及びその製造方法
を提供することである。本発明の第2の目的はトランジ
スタのソース又はドレインに蓄積電極が接続されトレン
チキャパシタをもつ半導体集積回路装置を高精度で、ト
レンチキャパシの蓄積容量値を大きくし、かつ簡易な製
造工程で実現できる半導体集積回路装置及びその製造方
法を提供することである。本発明の第3の目的は、集積
密度が高くかつ高信頼のDRAM型の半導体記憶装置及
びその製造方法を提供することである。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of further increasing the storage capacitance value of a trench capacitor while maintaining a high degree of integration, and a method of manufacturing the same. A second object of the present invention is to realize a semiconductor integrated circuit device having a trench capacitor in which a storage electrode is connected to a source or a drain of a transistor with high accuracy, a large storage capacitance value of a trench capacity, and a simple manufacturing process. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the same. A third object of the present invention is to provide a DRAM type semiconductor memory device having a high integration density and high reliability, and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体集積回路装置では、トランジスタが
形成される基板主面より内部にトレンチ状に形成された
立体的なキャパシタ(以下トレンチキャパシタと呼ぶ)
もち、上記トレンチキャパシタの蓄積電極が上記トラン
ジスタのソース又はドレインに接続される導電体をもつ
半導体集積回路装置において、上記トランジスタが第1
の絶縁膜上の薄膜シリコン層(SOI層)に設けられ、
上記第1の絶縁膜に上記トレンチキャパシタの平面面積
より小さな開口部が設けられ、上記開口部に上記接続部
の導電体が形成される。上記トレンチ状とは上記蓄積電
極が立体であることを意味し、上記トレンチキャパシタ
の平面面積とは上記立体の基板平面方向の断面積を意味
する。本発明の半導体集積回路装置の好ましい実施形態
の一つは、半導体集積回路装置がDRAMであって、上
記トランジスタがスイッチ用トランジスタで、上記キャ
パシタと共にメモリセルを構成する場合である。
In order to achieve the above object, in a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a three-dimensional capacitor (hereinafter, referred to as a trench capacitor) formed in a trench inside a main surface of a substrate on which a transistor is formed. Call it)
A semiconductor integrated circuit device having a conductor in which a storage electrode of the trench capacitor is connected to a source or a drain of the transistor;
Provided on a thin silicon layer (SOI layer) on the insulating film of
An opening smaller than a plane area of the trench capacitor is provided in the first insulating film, and a conductor of the connection portion is formed in the opening. The trench shape means that the storage electrode is three-dimensional, and the planar area of the trench capacitor means a cross-sectional area of the three-dimensional shape in a substrate plane direction. One preferred embodiment of the semiconductor integrated circuit device of the present invention is a case where the semiconductor integrated circuit device is a DRAM, the transistor is a switching transistor, and forms a memory cell together with the capacitor.

【0008】本発明の半導体集積回路装置の製造方法で
は、上記本発明の半導体集積回路装置を製造するため、
第1の半導体基板内に上記トレンチキャパシタを形成す
る工程と、上記トレンチキャパシタが形成された第1の
半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、上記絶縁膜中
に上記接続部の導電体を形成する工程と、第2の半導体
基板を第1の半導体基板に張り合わせ、上記第2の半導
体基板を薄くし薄膜層を形成する工程を含む。
In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes:
Forming the trench capacitor in the first semiconductor substrate, forming an insulating film on the first semiconductor substrate on which the trench capacitor is formed, and forming a conductor of the connection portion in the insulating film. Forming and laminating the second semiconductor substrate to the first semiconductor substrate, and forming the thin film layer by thinning the second semiconductor substrate.

【0009】本発明の半導体集積回路装置では、上記開
口部に設けられた導電体は、上記張り合わせて形成され
た薄膜層に設けられたスイッチ用トランジスタのソース
もしくはドレインと上記シリコン基板内に設けられたト
レンチキャパシタの蓄積電極を電気的に接続しており、
上記導電体部以外の部分ではトレンチキャパシタとスイ
ッチ用トランジスタは電気的に絶縁分離されているため
に、トレンチキャパシタの上部に形成されたスイッチ用
トランジスタとは無関係にトレンチキャパシタの占有面
積を大きくすることができ、キャパシタの有効面積を広
くできる。さらに、本発明によれば従来例のようにシリ
コン基板にn型の不純物領域101を形成する必要がな
いため、形成したトレンチの内面が全て有効に電荷蓄積
用のキャパシタとして作用する。また、従来例のような
トレンチキャパシタとスイッチ用トランジスタを接続す
るために必要な複雑な製造工程が不要であり、n型不純
物領域101やトレンチキャパシタ側壁の厚い絶縁膜1
04も不要であるために製造工程を簡単にすることがで
きる。
In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the conductor provided in the opening is provided in the silicon substrate with a source or a drain of a switching transistor provided in the thin film layer formed by bonding. The storage electrode of the trench capacitor is electrically connected,
Since the trench capacitor and the switching transistor are electrically insulated and separated from each other in the portion other than the conductor portion, the area occupied by the trench capacitor should be increased irrespective of the switching transistor formed above the trench capacitor. And the effective area of the capacitor can be increased. Further, according to the present invention, since it is not necessary to form the n-type impurity region 101 in the silicon substrate as in the conventional example, the entire inner surface of the formed trench effectively functions as a charge storage capacitor. In addition, a complicated manufacturing process required for connecting the trench capacitor and the switching transistor as in the conventional example is unnecessary, and the n-type impurity region 101 and the thick insulating film 1 having the side wall of the trench capacitor are unnecessary.
Also, the manufacturing process can be simplified because the step 04 is not required.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。 <実施例1>図1及び図2は、それぞれ本発明による半
導体集積回路装置の一実施例であるDRAMの構造を示
す部分断面図及び部分平面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail using embodiments. <Embodiment 1> FIGS. 1 and 2 are a partial sectional view and a partial plan view, respectively, showing the structure of a DRAM which is an embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

【0011】図1の部分断面は図2の平面図におけるX
−X’線部の断面図である。図2に示すようにDRAM
のメモリセルのレイアウトは、ワード線19がY方向
に、データ線20がX方向に設けられており、トレンチ
キャパシタの蓄積電極(第1の電極)4が矩形状の平面
であり、少なくとも2本のワード線19の下部に、ま
た、トレンチキャパシタを上部から見たとき上記矩形状
の平面の長手方向が紙面の横方向になるように形成され
ている。
The partial cross section of FIG. 1 is X in the plan view of FIG.
It is sectional drawing of the -X 'line part. DRAM as shown in FIG.
The word line 19 is provided in the Y direction, the data line 20 is provided in the X direction, the storage electrode (first electrode) 4 of the trench capacitor is a rectangular plane, and at least two Is formed below the word line 19 so that the longitudinal direction of the rectangular plane is the horizontal direction of the drawing when the trench capacitor is viewed from above.

【0012】さらに、上記キャパシタの蓄積電極4はワ
ード線19の隙間の絶縁膜5(図1)に形成された開口
部に埋め込まれた導電体6でスイッチ用トランジスタの
ソース(又はドレイン)の高濃度n型不純物領域12に
接続されている。また、p型シリコン基板内1に形成さ
れた高濃度p型不純物領域2は電荷蓄積用キャパシタの
共通のプレート電極(第2の2電極)になっており、所
定の電位に固定されている。さらに、データ線20は金
属配線16からなり、コンタクトホールを介してスイッ
チ用トランジスタのソース(又はドレイン)の高濃度n
型不純物領域11に接続されている。プレート電極にな
る高濃度p型不純物領域2と蓄積電極4との間には上記
キャパシタを構成するキャパシタ絶縁膜3が形成されて
いる。絶縁膜5の上部には薄膜シリコン層7、ゲート絶
縁膜9、ゲート電極10、ソース(又はドレイン)の高
濃度n型不純物領域11、シリコン酸化膜13、14か
らなるトランジスタが形成されている。8は素子分離の
シリコン酸化膜である。15は層間絶縁膜としてのシリ
コン酸化膜である。
Further, the storage electrode 4 of the capacitor is a conductor 6 buried in an opening formed in the insulating film 5 (FIG. 1) in the gap between the word lines 19 and has a high source (or drain) of the switching transistor. It is connected to the concentration n-type impurity region 12. The high-concentration p-type impurity region 2 formed in the p-type silicon substrate 1 serves as a common plate electrode (second two electrodes) of the charge storage capacitor, and is fixed at a predetermined potential. Further, the data line 20 is formed of the metal wiring 16 and has a high concentration n of the source (or drain) of the switching transistor through the contact hole.
It is connected to the type impurity region 11. Between the high-concentration p-type impurity region 2 serving as a plate electrode and the storage electrode 4, a capacitor insulating film 3 forming the capacitor is formed. A transistor including a thin silicon layer 7, a gate insulating film 9, a gate electrode 10, a high concentration source (or drain) n-type impurity region 11, and silicon oxide films 13 and 14 is formed on the insulating film 5. Reference numeral 8 denotes a silicon oxide film for element isolation. Reference numeral 15 denotes a silicon oxide film as an interlayer insulating film.

【0013】図3ないし図10はいずれも上記本発明に
よる半導体集積回路装置の一実施例の製造工程を説明す
るための断面図である。まず、p型シリコン基板1にホ
トレジストをマスクにしてボロンのイオン打ち込みを行
ない、所定のアニールを施し深さ5μm程度の高濃度p
型不純物領域2を形成する。イオン打ち込みの条件とし
ては50KeV程度の加速電圧、1×1016(1/cm
2)程度のドーズ量が適当である。なお、イオン打ち込
み以外にもリンを気相中で拡散することによって高濃度
層を形成することもできる。また、ここではメモリセル
以外の周辺回路部の図は省略してある(図3)。
FIGS. 3 to 10 are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of one embodiment of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention. First, boron ions are implanted into the p-type silicon substrate 1 using a photoresist as a mask, and a predetermined annealing is performed to obtain a high concentration p of about 5 μm.
Form impurity region 2 is formed. The conditions for the ion implantation are as follows: an acceleration voltage of about 50 KeV, 1 × 10 16 (1 / cm 2)
2 ) An appropriate dose is appropriate. In addition to the ion implantation, a high concentration layer can be formed by diffusing phosphorus in a gas phase. Here, the illustration of the peripheral circuit portion other than the memory cells is omitted (FIG. 3).

【0014】次いで、公知のホトリソグラフィと異方性
のドライエッチングを用いて高濃度不純物領域2に深さ
4μmのトレンチ22を形成し、キャパシタ絶縁膜3を
堆積する。ここで、トレンチの所要面積は大きいことが
好ましい。また、キャパシタ絶縁膜3としては実効膜厚
が4.5nm程度のシリコン酸化膜とシリコン窒化膜の
複合膜が好ましいが、五酸化タンタル(Ta25)やB
aTiO3、SrTiO3のような比誘電率の高い誘電体
膜や、PZT膜のような強誘電体膜も用いることがで
き、これによりさらに実効膜厚を薄くすることができ
る。なお、堆積方法としては上記深いトレンチ22内に
均一に形成されるように公知の減圧化学気相成長法(以
下LPCVDと省略する)を用いるのが好ましい。さら
にはこれらの誘電体膜には以降の張り合わせ工程での熱
工程に耐えられる材料が好ましい(図4)。
Next, a trench 22 having a depth of 4 μm is formed in the high-concentration impurity region 2 by using known photolithography and anisotropic dry etching, and a capacitor insulating film 3 is deposited. Here, the required area of the trench is preferably large. As the capacitor insulating film 3, a composite film of a silicon oxide film and a silicon nitride film having an effective film thickness of about 4.5 nm is preferable, but tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) or B
A dielectric film having a high relative dielectric constant, such as aTiO 3 or SrTiO 3 , or a ferroelectric film, such as a PZT film, can be used, whereby the effective film thickness can be further reduced. As a deposition method, it is preferable to use a known low pressure chemical vapor deposition method (hereinafter abbreviated as LPCVD) so as to be uniformly formed in the deep trench 22. Further, these dielectric films are preferably made of a material that can withstand a heat process in the subsequent bonding process (FIG. 4).

【0015】次いで、厚さ約500nmのn型の不純物
が高濃度に添加された多結晶シリコン膜をLPCVD法
により堆積し、公知のエッチバックにより上記形成した
トレンチ22内にn型の多結晶シリコンを埋め込み蓄積
電極4を形成する。なお、この際トレンチ以外の部分の
キャパシタ絶縁膜3はオーバーエッチングでエッチング
されても構わない。また、上記多結晶シリコン膜は膜の
堆積中にリンを添加するドープトポリシリコンを用いる
のが好ましい。この場合、不純物濃度は1×1021(1
/cm3)程度が適当である。次いで、厚さ300nm
のシリコン酸化膜5をLPCV法により堆積する。な
お、ここではシリコン酸化膜5を用いたが、他の種類の
絶縁膜を用いることもできる。また、ボロンとリンが添
加された所謂BPSG膜などのアニールにより流動性が
生ずる材料が好適である(図5)。
Next, a polycrystalline silicon film having a thickness of about 500 nm to which an n-type impurity is added at a high concentration is deposited by the LPCVD method, and n-type polycrystalline silicon is formed in the trench 22 formed by the known etch back. To form a storage electrode 4. At this time, the portion of the capacitor insulating film 3 other than the trench may be etched by over-etching. Preferably, the polycrystalline silicon film is doped polysilicon in which phosphorus is added during the deposition of the film. In this case, the impurity concentration is 1 × 10 21 (1
/ Cm 3 ) is appropriate. Then, a thickness of 300 nm
Of silicon oxide film 5 is deposited by the LPCV method. Although the silicon oxide film 5 is used here, other types of insulating films can be used. Further, a material that generates fluidity by annealing, such as a so-called BPSG film to which boron and phosphorus are added, is preferable (FIG. 5).

【0016】次いで、ホトリソグラフィとドライエッチ
ングによりシリコン酸化膜5の所定の部分に蓄積電極4
に達する開口部を形成し、厚さ約300nmのn型の不
純物が高濃度に添加された多結晶シリコン膜をLPCV
D法により堆積し、公知のエッチバックにより形成した
開口部にn型の多結晶シリコンを埋め込み導電体6を形
成する。ここで、上記開口部の所要面積は小さいことが
望ましい。また、上記多結晶シリコン膜は、膜の堆積中
にリンを添加するドープトポリシリコンを用いるのが好
ましい。この場合、不純物濃度は1×1021(1/cm
3)程度が適当である(図6)。
Next, the storage electrode 4 is formed on a predetermined portion of the silicon oxide film 5 by photolithography and dry etching.
Is formed, and a polycrystalline silicon film having a thickness of about 300 nm to which an n-type impurity is added at a high concentration is formed by LPCV.
A conductor 6 is formed by embedding n-type polycrystalline silicon in an opening formed by a known etch-back method. Here, the required area of the opening is desirably small. It is preferable that the polycrystalline silicon film be doped polysilicon in which phosphorus is added during the deposition of the film. In this case, the impurity concentration is 1 × 10 21 (1 / cm 2)
3 ) The degree is appropriate (Fig. 6).

【0017】次いで、別に用意したシリコン基板23を
上記トレンチを形成したシリコン基板1表面に張り合わ
せ、所定の高温処理を施すことによりシリコン基板23
をシリコン基板1表面に化学的に結合する(図7)。
Next, a separately prepared silicon substrate 23 is bonded to the surface of the silicon substrate 1 in which the above-described trench is formed, and is subjected to a predetermined high-temperature treatment.
Is chemically bonded to the surface of the silicon substrate 1 (FIG. 7).

【0018】次いで、公知の方法を用いてシリコン基板
23を全面エッチングし、50nm程度の厚さの薄膜シ
リコン層7(薄膜SOI層)を形成し、公知の方法を用
いて薄膜シリコン層7に素子分離用のシリコン酸化膜8
をシリコン酸化膜5に達するように形成する。なお、素
子分離用のシリコン酸化膜5を形成するためのホトリソ
グラフィにおいて、素子分離パターンのホトマスク(レ
ティクル)を下層のパターンに対して位置合わせを行な
う際に導電体6や蓄積電極4で形成したマークを用いて
位置合わせを行なうとよい(図8)。
Next, the entire surface of the silicon substrate 23 is etched using a known method to form a thin-film silicon layer 7 (thin-film SOI layer) having a thickness of about 50 nm, and an element is formed on the thin-film silicon layer 7 using a known method. Silicon oxide film 8 for separation
Is formed so as to reach the silicon oxide film 5. In photolithography for forming a silicon oxide film 5 for element isolation, a photomask (reticle) of an element isolation pattern was formed by a conductor 6 and a storage electrode 4 when positioning with respect to a lower layer pattern. It is preferable to perform alignment using the mark (FIG. 8).

【0019】次いで、公知の方法により活性領域の犠牲
酸化を行ない、続いて800℃程度の酸素雰囲気中でゲ
ート酸化を行なう。ゲート酸化膜厚は例えば4.5nm
である。次いで、n型の不純物が高濃度に添加された厚
さ100nm程度の多結晶シリコン膜と厚さ約50nm
のシリコン酸化膜13を連続して堆積し、ホトリソグラ
フィとドライエッチングによりゲート電極10のパター
ニングを行なう。次いで、LPCVDによるシリコン酸
化膜をエッチバックすることによりゲート電極10の側
壁にサイドウォールスペーサ14を形成し、シリコン酸
化膜13及びサイドウォールスペーサ14をマスクにヒ
素のイオン打ち込み法によりソース・ドレインの高濃度
n型不純物領域11、12を形成する。イオン打ち込み
された不純物領域は、以降の熱工程により薄膜シリコン
層7の低部及びゲート電極の位置まで拡散する。なお、
本実施例ではMISFETにシングルドレイン構造を採
用したが、公知のLDD(Lightly Doped
Drain)構造を用いることができることは言うま
でもない。さらにゲート電極10には公知のタングステ
ンなどの高融点金属のシリサイドと多結晶シリコン膜と
の複合膜や、タングステンなどの高融点金属を用いてワ
ード線を低抵抗化することができる(図9)。 最後
に、層間絶縁膜として厚さ400nm程度のシリコン酸
化膜15を堆積し、高濃度不純物領域11上の層間絶縁
膜15にコンタクトホールを形成した後、金属配線16
を形成して図1に示した半導体記憶装置が完成する(図
10)。なお、金属配線16はアルミニウムなどの低抵
抗金属が好ましいが、タングステン等の高融点金属を用
いることもできる。
Next, sacrificial oxidation of the active region is performed by a known method, and then gate oxidation is performed in an oxygen atmosphere at about 800.degree. The gate oxide film thickness is, for example, 4.5 nm.
It is. Next, a polycrystalline silicon film having a thickness of about 100 nm to which an n-type impurity is added at a high concentration and a thickness of about 50 nm are formed.
Is continuously deposited, and the gate electrode 10 is patterned by photolithography and dry etching. Next, the silicon oxide film by LPCVD is etched back to form sidewall spacers 14 on the side walls of the gate electrode 10, and the source and drain heights are increased by ion implantation of arsenic using the silicon oxide film 13 and the sidewall spacers 14 as a mask. The n-type impurity regions 11 and 12 are formed. The ion-implanted impurity region is diffused to the lower portion of the thin-film silicon layer 7 and the position of the gate electrode by a subsequent thermal process. In addition,
In this embodiment, the MISFET has a single drain structure, but a known LDD (Lightly Doped) is used.
It goes without saying that a Drain structure can be used. Further, the resistance of the word line can be reduced by using a well-known composite film of a silicide of a refractory metal such as tungsten and a polycrystalline silicon film or a refractory metal such as tungsten (FIG. 9). . Finally, a silicon oxide film 15 having a thickness of about 400 nm is deposited as an interlayer insulating film, and a contact hole is formed in the interlayer insulating film 15 on the high concentration impurity region 11.
Is formed to complete the semiconductor memory device shown in FIG. 1 (FIG. 10). The metal wiring 16 is preferably made of a low resistance metal such as aluminum, but may be made of a high melting point metal such as tungsten.

【0020】以上説明したように、本実施例によればマ
スク合わせズレが生じ素子分離パターンが導電体6にか
かっても何ら問題とはならないため、MISFETのソ
ースもしくはドレインの高濃度n型不純物領域12の面
積を可能なかぎり縮小することができ、その結果、デー
タ線の容量が低減し、データ線を充放電する際の消費電
力を低減でき、半導体記憶装置の消費電力を低減する効
果もある。
As described above, according to the present embodiment, there is no problem even when the mask alignment shift occurs and the element isolation pattern is applied to the conductor 6, so that the high concentration n-type impurity region of the source or drain of the MISFET is not generated. 12 can be reduced as much as possible. As a result, the capacity of the data line can be reduced, the power consumption when charging and discharging the data line can be reduced, and the power consumption of the semiconductor memory device can be reduced. .

【0021】<実施例2>図11は、本発明による半導
体集積回路装置の他の実施例であるDRAMの構造を示
す部分断面図である。同図において、基板1内に設けら
れたトレンチキャパシ田(の上部にはシリコン酸化膜5
が設けられており、さらにその上部には厚さが比較的厚
い薄膜シリコン層25が設けられている。従って、該薄
膜シリコン層25に形成された素子分離用のシリコン酸
化膜8やMISFETのソース・ドレインとなるn型高
濃度不純物領域11、12は薄膜シリコン層25の低部
まで達していない。さらに、薄膜シリコン層25及びシ
リコン酸化膜5には上記トレンチキャパシタより所要面
積の小さな共通の導電体24が設けられており、ソース
・ドレイン領域の高濃度不純物領域12とトレンチキャ
パシタの蓄積電極4を電気的に接続している。
<Embodiment 2> FIG. 11 is a partial sectional view showing a structure of a DRAM which is another embodiment of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention. In FIG. 1, a silicon oxide film 5 is provided above a trench capacity field (provided in a substrate 1).
Is provided, and a thin-film silicon layer 25 having a relatively large thickness is provided thereon. Therefore, the silicon oxide film 8 for element isolation formed in the thin-film silicon layer 25 and the n-type high-concentration impurity regions 11 and 12 serving as the source and drain of the MISFET do not reach the lower part of the thin-film silicon layer 25. Further, the thin silicon layer 25 and the silicon oxide film 5 are provided with a common conductor 24 having a smaller area than the above-mentioned trench capacitor, and the high-concentration impurity region 12 of the source / drain region and the storage electrode 4 of the trench capacitor are formed. Electrically connected.

【0022】図12乃至図19は図11に示す本発明に
よる半導体集積回路装置の他の実施例の製造工程を説明
するための断面図である。シリコン基板1上に高濃度p
型不純物領域2を形成し、トレンチ22とキャパシタ絶
縁膜3を形成し、シリコン酸化膜5を堆積するまでの製
造工程は実施例1の図3から図5までと同様である(図
12、13、14)。
FIGS. 12 to 19 are sectional views for explaining the manufacturing steps of another embodiment of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention shown in FIG. High concentration p on silicon substrate 1
The manufacturing steps from forming the mold impurity region 2, forming the trench 22 and the capacitor insulating film 3, and depositing the silicon oxide film 5 are the same as those in FIGS. 3 to 5 of the first embodiment (FIGS. 12 and 13). , 14).

【0023】次いで、別に用意したシリコン基板27を
上記トレンチを形成したシリコン基板1表面に張り合わ
せ、所定の高温処理を施すことによりシリコン基板27
をシリコン基板1表面に化学的に結合する(図15)。
次いで、公知の方法を用いて、シリコン基板27を全面
エッチングし、例えば300nm程度の厚さの薄膜シリ
コン層25(薄膜SOI層)を形成し、公知の方法を用
いて薄膜シリコン層25表面に素子分離用のシリコン酸
化膜8を形成する(図16)。
Then, a separately prepared silicon substrate 27 is adhered to the surface of the silicon substrate 1 having the trenches formed thereon, and subjected to a predetermined high-temperature treatment to thereby form the silicon substrate 27.
Is chemically bonded to the surface of the silicon substrate 1 (FIG. 15).
Next, using a known method, the entire surface of the silicon substrate 27 is etched to form a thin film silicon layer 25 (thin film SOI layer) having a thickness of, for example, about 300 nm, and an element is formed on the surface of the thin film silicon layer 25 using a known method. A silicon oxide film 8 for isolation is formed (FIG. 16).

【0024】次いで、薄膜シリコン層25及びシリコン
酸化膜5の所定の位置に公知のホトリソグラフィとドラ
イエッチングを用いて蓄積電極4に達する開口部を形成
し、厚さ約300nmのn型の不純物が高濃度に添加さ
れた多結晶シリコン膜をLPCVD法により堆積し、公
知のエッチバックにより上記形成した開口部にn型の多
結晶シリコンを埋め込み導電体24(シリコンプラグ)
を形成する。ここで、上記開口部の所要面積は小さいこ
とが望ましい。また、上記多結晶シリコン膜は、膜の堆
積中にリンを添加するドープトポリシリコンを用いるの
が好ましい。この場合、不純物濃度は1×1021(1/
cm3)程度が適当である。また、この際に導電体24
の側壁から薄膜シリコン層25へリンが拡散するが図に
は示していない(図17)。
Next, an opening reaching the storage electrode 4 is formed at a predetermined position of the thin silicon layer 25 and the silicon oxide film 5 by using known photolithography and dry etching, and an n-type impurity having a thickness of about 300 nm is formed. A polycrystalline silicon film doped at a high concentration is deposited by an LPCVD method, and n-type polycrystalline silicon is buried in the opening formed by the known etch back, and a conductor 24 (silicon plug)
To form Here, the required area of the opening is desirably small. It is preferable that the polycrystalline silicon film be doped polysilicon in which phosphorus is added during the deposition of the film. In this case, the impurity concentration is 1 × 10 21 (1 /
cm 3 ) is appropriate. At this time, the conductor 24
Although phosphorus diffuses from the side wall of the thin film silicon layer 25 into the thin film silicon layer 25, it is not shown in the figure (FIG. 17).

【0025】なお、導電体24と薄膜シリコン層25を
電気的に絶縁してもよく、公知の方法を用いて開口部の
側壁に予め50nm程度の厚さのシリコン酸化膜(図示
せず)を形成しておくこともできる。この場合は導電体
24を形成した後に素子分離用のシリコン酸化膜8を形
成することが望ましい。また、素子分離用のシリコン酸
化膜8の形成前後に上記開口部の側壁のシリコン酸化膜
(図示せず)を上部のみエッチングにより除去しておく
ことにより、以降の工程で形成されるソースもしくはド
レインの高濃度n型不純物領域12と導電体24が接続
される。次いで、実施例1の図9で説明したように薄膜
シリコン層25上にMISFETのゲート電極10やソ
ース・ドレイン領域の高濃度不純物領域11、12等を
形成する。これによって高濃度n型不純物領域12とト
レンチキャパシタの蓄積電極4が導電体24によって接
続される(図18)。以降、図19の最終工程に至るま
での製造工程は実施例1における図10と同様である。
The conductor 24 and the thin film silicon layer 25 may be electrically insulated, and a silicon oxide film (not shown) having a thickness of about 50 nm is previously formed on the side wall of the opening using a known method. It can also be formed. In this case, it is desirable to form the silicon oxide film 8 for element isolation after forming the conductor 24. Further, before and after the formation of the silicon oxide film 8 for element isolation, the silicon oxide film (not shown) on the side wall of the opening is removed by etching only the upper portion, so that the source or drain formed in the subsequent steps is removed. Of the high concentration n-type impurity region 12 and the conductor 24 are connected. Next, as described with reference to FIG. 9 of the first embodiment, the gate electrode 10 of the MISFET and the high-concentration impurity regions 11 and 12 of the source / drain regions are formed on the thin film silicon layer 25. As a result, the high concentration n-type impurity region 12 and the storage electrode 4 of the trench capacitor are connected by the conductor 24 (FIG. 18). Thereafter, the manufacturing steps up to the final step in FIG. 19 are the same as those in FIG. 10 in the first embodiment.

【0026】本実施例によれば、SOIの基板として用
いられる薄膜シリコン層25の厚さが、素子分離用のシ
リコン酸化膜8やMISFETのソースもしくはドレイ
ンのn型高濃度不純物領域11、12の深さに比べて厚
いため、基板の電位を容易に固定することができSOI
固有の基板フローティングの問題を解決することができ
る。
According to the present embodiment, the thickness of the thin silicon layer 25 used as the SOI substrate is determined by the thickness of the silicon oxide film 8 for element isolation and the n-type high-concentration impurity regions 11 and 12 of the source or drain of the MISFET. Since the substrate is thicker than the depth, the potential of the substrate can be easily fixed and the SOI
The problem of the inherent substrate floating can be solved.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上述べてきたように、本実発明によれ
ば、占有面積の広いトレンチ型のキャパシタを基板の内
部に形成することができ、従来のようなトレンチキャパ
シタとMISFETを接続するための複雑な自己整合工
程を必要とせず、ソフトエラー耐性の高い、高信頼で且
つ低価格で高集積な半導体集積回路装置を提供すること
ができる。
As described above, according to the present invention, a trench-type capacitor having a large occupied area can be formed inside a substrate, and a conventional MISFET can be connected to a trench capacitor. It is possible to provide a highly reliable, low-cost, highly-integrated semiconductor integrated circuit device which does not require a complicated self-alignment process and has high soft error resistance.

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

【図1】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の平面
図である。
FIG. 2 is a plan view of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の製造
工程を説明するための断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の製造
工程を説明するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の製造
工程を説明するための断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の製造
工程を説明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の製造
工程を説明するための断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の製造
工程を説明するための断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の製造
工程を説明するための断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の断
面図である。
FIG. 11 is a sectional view of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の製
造工程を説明するための断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図20】従来の半導体記憶装置断面図である。FIG. 20 is a sectional view of a conventional semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…p型シリコン基板、2…高濃度p型不純物領域、
3、103…キャパシタ絶縁膜、4、105…蓄積電
極、6、24…導電体、7、25…薄膜シリコン層、
5、8、13、14、15、109、110、114…
シリコン酸化膜、9、107…ゲート絶縁膜、10、1
08…ゲート電極、11、12、111、112…高濃
度n型不純物領域、16、115…金属配線、18…活
性領域、19…ワード線、20…データ線、21…コン
タクトホール、22…トレンチ、23、27…シリコン
基板、101…n型不純物領域、102…p型ウェル、
104…絶縁膜、106…シャロウトレンチアイソレー
ション、113…自己整合コンタクト。
1 ... p-type silicon substrate, 2 ... high-concentration p-type impurity region,
3, 103: capacitor insulating film, 4, 105: storage electrode, 6, 24: conductor, 7, 25: thin-film silicon layer,
5, 8, 13, 14, 15, 109, 110, 114 ...
Silicon oxide film, 9, 107 ... gate insulating film, 10, 1
08 ... gate electrode, 11, 12, 111, 112 ... high concentration n-type impurity region, 16, 115 ... metal wiring, 18 ... active region, 19 ... word line, 20 ... data line, 21 ... contact hole, 22 ... trench , 23, 27: silicon substrate, 101: n-type impurity region, 102: p-type well,
104: insulating film; 106: shallow trench isolation; 113: self-aligned contact.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪田 健 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 関口 知紀 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Ken Sakata 1-280 Higashi-Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Tomoki Sekiguchi 1-280 Higashi-Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トランジスタが形成される基板主面より内
部に形成された立体的なトレンチキャパシタをもち、上
記トレンチキャパシタの蓄積電極が上記トランジスタの
ソースあるいはドレインに接続された接続部をもつ半導
体集積回路装置において、上記トランジスタが第1の絶
縁膜上の薄膜シリコン層(SOI層)に設けられ、上記
第1の絶縁膜に開口部が設けられ、上記開口部に上記接
続部の導電体が形成されたことを特徴とする半導体集積
回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit having a three-dimensional trench capacitor formed inside a main surface of a substrate on which a transistor is formed, wherein a storage electrode of the trench capacitor has a connection portion connected to a source or a drain of the transistor. In the circuit device, the transistor is provided in a thin-film silicon layer (SOI layer) over a first insulating film, an opening is provided in the first insulating film, and the conductor of the connection portion is formed in the opening. A semiconductor integrated circuit device characterized by being performed.
【請求項2】上記開口部が上記トレンチキャパシタの蓄
積電極の平面面積より小さいことを特徴とする請求項1
記載の半導体集積回路装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the opening is smaller than a plane area of the storage electrode of the trench capacitor.
13. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
【請求項3】スイッチ用トランジスタと上記スイッチ用
トランジスタのソース又はドレインに接続された蓄積用
キャパシタをもつメモリセルを複数有し、上記蓄積用キ
ャパシタが上記トランジスタが構成される基板主面より
内部に形成された立体的なキャパシタである半導体記憶
装置において、上記トランジスタが上記キャパシタの上
面に形成された第1の絶縁膜上の薄膜シリコン層に設け
られ、上記キャパシタの第1の電極が上記第1の絶縁膜
中に設けられた導電体によって上記トランジスタのソー
ス又はドレインとで電気的に接続されていることを特徴
とする半導体集積記憶装置。
3. A plurality of memory cells each having a switching transistor and a storage capacitor connected to a source or a drain of the switching transistor, wherein the storage capacitor is located inside a main surface of a substrate on which the transistor is formed. In a semiconductor memory device which is a formed three-dimensional capacitor, the transistor is provided on a thin film silicon layer on a first insulating film formed on an upper surface of the capacitor, and a first electrode of the capacitor is provided on the first electrode. A semiconductor integrated memory device electrically connected to a source or a drain of the transistor by a conductor provided in the insulating film.
【請求項4】上記導電体の上記基板主面と並行な方向の
断面面積が上記キャパシタの第1の電極の平面面積より
小さいことを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装
置。
4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein a cross-sectional area of said conductor in a direction parallel to said main surface of said substrate is smaller than a plane area of said first electrode of said capacitor.
【請求項5】上記第1の電極上の一部に上記トランジス
タの周囲を絶縁分離する第2の絶縁膜が設けられている
ことを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
5. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein a second insulating film for insulating and separating the periphery of said transistor is provided on a part of said first electrode.
【請求項6】上記キャパシタの上部には少なくとも2本
のワード線が設けられていることを特徴とする請求項3
記載の半導体記憶装置。
6. The capacitor according to claim 3, wherein at least two word lines are provided above the capacitor.
13. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項7】シリコン基板表面における上記キャパシタ
の平面が実質的に長方形であり、上記長方形の長辺方向
は上記データ線に平行であることを特徴とする請求項3
記載の半導体装置。
7. The capacitor according to claim 3, wherein a plane of the capacitor on the surface of the silicon substrate is substantially rectangular, and a long side direction of the rectangle is parallel to the data line.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項8】上記メモリセルはダイナミック型ランダム
アクセスメモリのメモリセルであることを特徴とする請
求項3から7のいずれか一つに記載の半導体記憶装置。
8. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein said memory cells are memory cells of a dynamic random access memory.
【請求項9】第1のシリコン基板内に立体状のキャパシ
タを形成する工程と、上記パシタが形成された第1のシ
リコン基板上に絶縁膜を形成する工程と、上記絶縁膜中
に上記キャパシタの第1の電極と接続する導電体を形成
する工程と、第2のシリコン基板を第1のシリコン基板
に張り合わせ、上記第2のシリコン基板を薄くする薄膜
シリコン層を形成する工程をも含む半導体集積回路装置
の製造方法。
9. A step of forming a three-dimensional capacitor in a first silicon substrate, a step of forming an insulating film on the first silicon substrate on which the capacitor is formed, and a step of forming the capacitor in the insulating film. Forming a conductor to be connected to the first electrode, and bonding a second silicon substrate to the first silicon substrate to form a thin-film silicon layer for thinning the second silicon substrate. A method for manufacturing an integrated circuit device.
【請求項10】上記第2のシリコン基板を薄くする工程
の後に、上記第2のシリコン基板上に上記導電体とソー
ス又はドレインが接続されるトランジスタを形成する工
程を有することを特徴とする請求項9記載の半導体集積
回路装置の製造方法。
10. The method according to claim 1, further comprising, after the step of thinning the second silicon substrate, a step of forming a transistor on the second silicon substrate, the transistor being connected to the conductor or the source or the drain. Item 10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to item 9.
【請求項11】請求項9又は10記載の半導体集積回路
装置の製造方法において、上記第1の電極もしくは上記
導電体で形成されたマークパターンをホトリソグラフィ
の位置合わせ用のマークとして用いる工程を含むことを
特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
11. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 9, further comprising the step of using a mark pattern formed of said first electrode or said conductor as a positioning mark for photolithography. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項12】上記トランジスタがメモリセルのスイッ
チ用トランジスタであり、上記立体状のキャパシタが上
記メモリセルの蓄積キャパシタであることを特徴とする
半導体集積記憶装置の製造方法。
12. A method of manufacturing a semiconductor integrated memory device, wherein said transistor is a transistor for switching a memory cell, and said three-dimensional capacitor is a storage capacitor of said memory cell.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038736B2 (en) 2000-09-21 2006-05-02 Canon Kabushiki Kaisha Moving image processing apparatus and method, and computer readable memory
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WO2022142178A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 长鑫存储技术有限公司 Memory and manufacturing method therefor

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