JPS58118141A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPS58118141A
JPS58118141A JP57000354A JP35482A JPS58118141A JP S58118141 A JPS58118141 A JP S58118141A JP 57000354 A JP57000354 A JP 57000354A JP 35482 A JP35482 A JP 35482A JP S58118141 A JPS58118141 A JP S58118141A
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JP
Japan
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film
polycrystalline silicon
capacitor
silicon layer
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP57000354A
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Japanese (ja)
Inventor
Masamichi Ishihara
政道 石原
Masanori Hiroki
尋木 正紀
Takeshi Kajimoto
梶本 毅
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
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Priority to FR8220049A priority patent/FR2519461A1/en
Priority to KR1019820005881A priority patent/KR840003147A/en
Priority to IT25092/82A priority patent/IT1155230B/en
Priority to DE3300114A priority patent/DE3300114A1/en
Priority to GB08300163A priority patent/GB2113466A/en
Publication of JPS58118141A publication Critical patent/JPS58118141A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

Abstract

PURPOSE:To enhance integration in a DRAM of a single cross point structure by a method wherein the material used to build a capacity-generating element for a memory cell has a larger dielectric constant than the material used to build a capacity-generating element for a reference level generating cell. CONSTITUTION:A cell M is composed of FETQDM consisting of a P type substrate 1, N<+> layers 4, 5, SiO2 film 3, and poly-Si 7 (word line 8) and a capacity- generating element Cs consisting of a poly-Si 6, Si3N4 3a, SiO2 3b, and N<+> layer 4, and the layer 6 is grounded. A cell D is composed of FETQD1/D2 consisting of the substrate 1, N<+> layers 11, 12, SiO2 film 3, and Si 17 and 18 with an Al dummy word line 16 and discharge signal phiDC line 19 respectively connected thereto and a capacity-generating element Cds consisting of a poly-Si 15, SiO2 10, and N<+> layer 12. As for the dielectric constants of Si3N4 and SiO2 respectively constituting the active parts in Cs and Cds, the constant of the former is two times larger than that of the latter. The area occupied by Cds can therefore be reduced, resulting in the reduction in area of the memory cell, which satisfactorily cope with the enlarging of DRAM capacity.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体記憶装置、特に絶縁ゲー)II電界効果
トランジスl(MIspg’r 、MetalInsu
lator  Sem1conductor  Fie
ldEffect  Transistor  )で構
成された1交点方式のダイナミックランダムアクセスメ
モリ(以下、D−RAMと称する)に関するものである
。現在の1交点方式のD−RAMでは、メモリセルノキ
ャパシタC8に蓄積された情報が@1”か@θ′″かを
検出Tるための基準として、その容量が06の約172
となるように設けられたダミーセル(基準レベル発生用
セル)のキャパシタCdsを用いている。この場合、メ
モリセルとグミー七ルとはそれぞれのキャパシタC6,
Cd、の間係において、上述したようにその容量値をC
B:Cdaζ2:1に設定するために、従来は誘電体層
として各セル共に例えばSiQ、膜などの同一材料を用
い面積比(すなわちキャパシタC8の面積Sとキャパシ
タCds  の面積Sdとの比)をほぼ2:1としてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor memory device, particularly an insulating gate II field effect transistor (MIspg'r, MetalInsulator).
lator Sem1 conductor Fie
The present invention relates to a one-intersection type dynamic random access memory (hereinafter referred to as D-RAM) configured with ldEffect Transistor). In the current one-intersection type D-RAM, the capacity is approximately 172
A dummy cell (reference level generation cell) capacitor Cds is used. In this case, the memory cell and the gummies are connected to their respective capacitors C6,
In the interval Cd, the capacitance value is C as mentioned above.
In order to set B:Cdaζ2:1, conventionally, the same material such as SiQ or film was used for each cell as a dielectric layer, and the area ratio (i.e., the ratio of the area S of the capacitor C8 to the area Sd of the capacitor Cds) was adjusted. The ratio is approximately 2:1.

ところが、D−RAMの大容量化に伴ってメモリセルの
占有面積を小さくしようとする場合に、上述のような面
積比を変える手段では次のような間服があった。
However, when trying to reduce the area occupied by a memory cell as the capacity of a D-RAM increases, the above-mentioned means for changing the area ratio has the following drawbacks.

すなわち、一つの半導体基板(半導体チップ)内でのメ
モリアレイの占有する面積は極めて高い。
That is, the area occupied by the memory array within one semiconductor substrate (semiconductor chip) is extremely large.

そして、さらにこのメモリアレイ内にあってはメモリセ
ルのキャパシタCBの占有面積が極めて大きく、この傾
向は大容量化が進むにつれてより強くなる。それゆえ、
D−RAMのチップサイズ低減のため、特にこのキャパ
シタC6のmm5e小さくしようとすると、上述したよ
うに容量比をC8: Cd、S 2 : 1  に設定
する必要からのキャパシタCdsの面積8dをより一層
小さくしなければならない。ところが、エツチング等の
製造バラツキによるキャパシタC8の面積Sの変動率に
比較して、そのほぼ半分の面積であるべきキャパシタC
dSの1kIfsIISdの変動率が極めて大きくなっ
てしまいキャパシタC8の約半分の容量値を有するキャ
パシタCdsが得られない。それゆえ、キャパシタCs
の面積を小さくするのには限度があり、集槍度向−ヒの
妨げとなっていた。
Further, within this memory array, the area occupied by the capacitor CB of the memory cell is extremely large, and this tendency becomes stronger as the capacity increases. therefore,
In order to reduce the chip size of D-RAM, especially when trying to reduce the capacitor C6 by mm5e, the area 8d of the capacitor Cds is further reduced due to the need to set the capacitance ratio to C8:Cd, S2:1 as described above. It has to be made smaller. However, compared to the rate of variation in the area S of the capacitor C8 due to manufacturing variations such as etching, the area of the capacitor C should be approximately half of that.
The fluctuation rate of 1kIfsIISd of dS becomes extremely large, making it impossible to obtain a capacitor Cds having a capacitance value approximately half that of capacitor C8. Therefore, capacitor Cs
There was a limit to how small the area could be, which hindered the ability to gather spears.

従って、本発明の目的は、1交点方式のD−RAMの高
集積化を達成することにある。
Therefore, an object of the present invention is to achieve high integration of a single-point type D-RAM.

本発明の他の目的は、製造プロセスの工程数を増やすこ
となく作成可能な1交点方式のD−RAMを提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a one-intersection type D-RAM that can be manufactured without increasing the number of steps in the manufacturing process.

これらの目的を達成するために、本発明によれば、メモ
リセルとダミーセルの各キャパシタの面積をはぼ同一と
なし得るように各誘電体膜の誘電率を県ならせている。
In order to achieve these objects, according to the present invention, the dielectric constants of the dielectric films are made the same so that the areas of the capacitors of the memory cell and the dummy cell can be made almost the same.

以下、本発明を実施例について、図面を#照しながら詳
細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、第1図につき、各実施例に共通した1交点方式の
D−EXAMの回路構成を説明する。
First, with reference to FIG. 1, the circuit configuration of the one-intersection type D-EXAM common to each embodiment will be explained.

この図では簡略化のために、1つのメモリセルM−CE
Lとダミーセル(基準レベル発生用セル)D−CELと
を1対のワード線Wおよびタミーワード線DW、相補テ
ータ線対I) 、 Dについて丞したが、他のワード線
及びデータ線でも同様に各セルが接続されている。M−
CELは、論理信号の論理値に対応した電荷を蓄積する
ための記憶片jキャパシタC8と、ゲートにワード信号
を受けかつデータ線りを介しセンスアンプS、 A、に
接続された転送用MISFBTQMとによって構成され
ている。一方、M −CELとのレベル比較の基準とな
るダミーセル(基準レベル発生用セル’) D−CgL
は、上記C6の約半分の容量値を有するキャパシタCd
sと、ゲートにダミーワード信号を受けかつデータ41
j!Dを介しセンスアンプS、A、に接続された転送用
MI8FETQD1と、上記cd&の電荷を放出するの
に用いられるM18FETQD、とによってS成されて
いる。図に示されるように。
In this figure, for simplicity, one memory cell M-CE
L and dummy cell (reference level generation cell) D-CEL are connected to a pair of word lines W and tummy word lines DW, and a complementary theta line pair I). Each cell is connected. M-
CEL includes a memory capacitor C8 for storing charges corresponding to the logic value of a logic signal, and a transfer MISFBTQM whose gate receives a word signal and is connected to sense amplifiers S and A via data lines. It is made up of. On the other hand, a dummy cell (reference level generation cell') D-CgL serves as a standard for level comparison with M-CEL.
is a capacitor Cd having a capacitance value approximately half that of C6 above.
s, receives a dummy word signal at the gate and receives data 41.
j! A transfer MI8FET QD1 connected to the sense amplifiers S and A via D, and an M18FET QD used to discharge the charge of the cd& described above form an S. As shown in the figure.

l交点方式のI)−R,AMでは相補データ線対り。Complementary data line pair in I)-R and AM of l-intersection method.

Dはセンスアンプ8Aから左右逆方向に伸びている。し
たがって、メモリセルとこれに対応するダミーセルはセ
ンスアンプの左右に夫々離間して設けられることになる
D extends from the sense amplifier 8A in opposite left and right directions. Therefore, the memory cells and the corresponding dummy cells are provided spaced apart from each other on the left and right sides of the sense amplifier.

次に、第1図のM−CBLに関し、その1個分のM−C
ELの第1の実施例による構造を第2図に示す。図中、
1はp型半導体基板、2は比較的厚い絶縁膜(以下フィ
ールド絶縁膜という)、3は第3ゲート絶縁膜、3aは
高腸電率の誘電体膜、4及び5はN+型半導体領域、6
は第1多結晶シリコン層、7は第2多結晶シリコン層、
8はアルミニウム層、9は薄い第1ゲート絶縁膜(8t
 o*膜)である。
Next, regarding the M-CBL in FIG.
The structure of the first embodiment of the EL is shown in FIG. In the figure,
1 is a p-type semiconductor substrate, 2 is a relatively thick insulating film (hereinafter referred to as field insulating film), 3 is a third gate insulating film, 3a is a dielectric film with high electroconductivity, 4 and 5 are N+ type semiconductor regions, 6
7 is a first polycrystalline silicon layer, 7 is a second polycrystalline silicon layer,
8 is an aluminum layer, 9 is a thin first gate insulating film (8t
o*membrane).

1個のu−CFiL中のMISFETQM4;t、その
基板、ソース領域、ドレイン伽域、ゲート絶縁膜及びゲ
ート電極が上述のP型半導体基板1、N+型半導体領域
4、N+型牛導体領域5、半導体酸化物からなる第3ゲ
ート絶縁膜(8i0.@ )3及び第2多結晶シリコン
層7によってそれぞれ構成される。第2多結晶シリコン
層7は例えば、第1図に示したワード線Wとしてのアル
ミニウム層8ニ接続される。N+型半導体領Jt25は
データI!Dとして用いられる。
MISFET QM4;t in one u-CFiL, its substrate, source region, drain region, gate insulating film and gate electrode are the above-mentioned P type semiconductor substrate 1, N+ type semiconductor region 4, N+ type conductor region 5, They are each composed of a third gate insulating film (8i0.@) 3 made of semiconductor oxide and a second polycrystalline silicon layer 7. The second polycrystalline silicon layer 7 is connected, for example, to the aluminum layer 8 as the word line W shown in FIG. N+ type semiconductor region Jt25 is data I! Used as D.

一方、M−CEL中の記憶用キャパシタC6は一方の電
極、誘電体層及び他方の電極が、第1多結晶シリコン層
6、絶縁膜(半導体酸化膜3すなわち第1ゲート絶縁膜
9と半導体窒化物3aすなわちSi、N4jlからなる
2層絶縁11り及びN+型半導体領域4によってそれぞ
れ構成されている。
On the other hand, in the storage capacitor C6 in the M-CEL, one electrode, the dielectric layer, and the other electrode are the first polycrystalline silicon layer 6, the insulating film (semiconductor oxide film 3, that is, the first gate insulating film 9, and the semiconductor nitride film 3). A two-layer insulating layer 11 made of material 3a, ie, Si and N4jl, and an N+ type semiconductor region 4 are respectively constructed.

このキャパシタC8の上側の電極(第1多結晶シリコン
層6)は■。Dに接続される。
The upper electrode (first polycrystalline silicon layer 6) of this capacitor C8 is . Connected to D.

第3図は第1図のD−CELに関し、その1個分のD−
CEL@造を示す。第3図において、10は第2ゲート
絶縁M(840!膜)、11−13はN 型子導体領域
、15は第1多結晶シリコン層、17及び18は第2多
結晶シリコン層、16及びl9はアルミニウム層を示す
FIG. 3 shows one D-CEL in FIG. 1.
Indicates CEL @ construction. In FIG. 3, 10 is the second gate insulating M (840! film), 11-13 are N-type conductor regions, 15 is the first polycrystalline silicon layer, 17 and 18 are the second polycrystalline silicon layers, 16 and 19 indicates an aluminum layer.

I)−CEL中のMISFETQD、は、その基板、ト
レイン領域、ソース領域、ゲート絶縁膜及びゲート電極
がP型半導体基板1、N+型半導体領域11、N+型半
導体領域12、第3ゲート絶縁膜< 8 IOt # 
) 3及び第2多結晶シリコン層17によってそれぞれ
構成される。そしてこの第2多結晶シリコン層17は、
例えば第1図に示したダミーワー)@DWとしてのアル
ミニウム層16に接続されている。1)−CEL中のM
Ii9FETQD。
I) The MISFET QD in the -CEL has a substrate, a train region, a source region, a gate insulating film, and a gate electrode that are composed of a P-type semiconductor substrate 1, an N+-type semiconductor region 11, an N+-type semiconductor region 12, and a third gate insulating film. 8 IOt#
) 3 and a second polycrystalline silicon layer 17, respectively. This second polycrystalline silicon layer 17 is
For example, it is connected to the aluminum layer 16 as a dummy war (DW) shown in FIG. 1)-M in CEL
Ii9FETQD.

はその基板、ドレイン領域、ソース像域、ゲート絶縁膜
及びゲート電極がP型半導体基板1.N”型半導体領域
13、N+型牛導体領域12、第3ゲート絶縁膜(8i
Q、膜)3及び第2多結晶シリコ>、11.18によっ
てそれぞれ構成される。そして、この多結πシリコン層
18には例えば第1図のD−GEL内に図示したディス
チャージ信号φdcがアルミニウム層19から印加され
る。
The substrate, drain region, source image region, gate insulating film, and gate electrode are P-type semiconductor substrates 1. N” type semiconductor region 13, N+ type conductor region 12, third gate insulating film (8i
Q, film) 3 and second polycrystalline silicon>, 11.18, respectively. A discharge signal φdc shown in D-GEL in FIG. 1, for example, is applied to the polycrystalline π silicon layer 18 from the aluminum layer 19.

L)−CEL中のキャパシタCdsは、一方の電極、誘
電体層及び他方の電極が、第1多結晶シリコン領域12
によってそれぞれ構成される。このキャパシタCds 
 の上側の電極(第1多結晶シリコン層15)はvDD
に接続される。
L) - The capacitor Cds in CEL has one electrode, a dielectric layer and the other electrode connected to the first polycrystalline silicon region 12.
Each is composed of: This capacitor Cds
The upper electrode (first polycrystalline silicon layer 15) is vDD
connected to.

以上のようにM−CEL中のキャパシタCでは実質的に
容量として作用する誘電体層として比誘電率が7〜8と
高誘電率の8i、N、が用いられ、D−CEL中のキャ
パシタCd5では実質的に容量として作用する誘電体層
として比誘電率が35〜4と比較的低誘電率のSiQ、
が用いられている。
As described above, in the capacitor C in the M-CEL, 8i, N, which has a high dielectric constant of 7 to 8, is used as the dielectric layer that essentially acts as a capacitor, and in the capacitor Cd5 in the D-CEL, 8i, N, which has a high dielectric constant of 7 to 8, is used. In this case, SiQ, which has a relatively low dielectric constant of 35 to 4, is used as a dielectric layer that essentially acts as a capacitor.
is used.

そして、これらのキャパシタの面積はほぼ等しく設計さ
れている。
These capacitors are designed to have approximately the same area.

第4図はメモリセルとダミーセルのレイアウトパターン
を説明するための概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the layout pattern of memory cells and dummy cells.

マス、メモリセル部のレイアウトパターンについて説明
する。フィールド絶縁膜2は、N+型半導体領域5から
なるデータ線とキャパシタcsを規定するために、実線
及び点線で示すように、はぼ規則的に配置されている。
The layout pattern of the mass and memory cell portions will be explained. The field insulating film 2 is arranged more or less regularly, as shown by solid lines and dotted lines, in order to define the data line and the capacitor cs made of the N+ type semiconductor region 5.

キャパシタc6の上側電極である第1多結晶シリコン層
6は、実線及び一点鎖線で不すように、隣りあう2本の
データ線に連なる全てのキャパシタC8に共通の電極と
して構成されており、また層間絶縁膜(図示せず)に開
窓されたコンタクトホールCH,を介してアルミニウム
からなる電圧供給4IvDD−L&:w!続している。
The first polycrystalline silicon layer 6, which is the upper electrode of the capacitor c6, is configured as a common electrode for all the capacitors C8 connected to two adjacent data lines, as shown by the solid line and the dashed line. A voltage supply 4IvDD-L&:w! made of aluminum is provided through a contact hole CH opened in an interlayer insulating film (not shown). It continues.

これによって第2多結晶シリコン層6には電圧■DDが
印加される。MI8FBTQMのゲート電極である第2
多結晶シリコン層7は実線及び二点鎖線で示すような多
角形状のパターンで規則的にくり返し配置されており、
層間絶縁膜(図示せず)に開窓されたコンタクトホール
CH,。
As a result, a voltage DD is applied to the second polycrystalline silicon layer 6. The second gate electrode of MI8FBTQM
The polycrystalline silicon layer 7 is regularly and repeatedly arranged in a polygonal pattern as shown by solid lines and two-dot chain lines.
A contact hole CH opened in an interlayer insulating film (not shown).

CH,を介してアルミニウムからなるワード58(W)
に接続している。これらアルミニウム配線は半導体領域
からなるデータ線と直交するように伸びている。
Word 58 (W) made of aluminum through CH,
is connected to. These aluminum wirings extend perpendicularly to the data lines made of semiconductor regions.

一方、ダミーセル部分では、フィールド絶縁膜2は、キ
ャパシタcd、の容量がc8のml/2となるようにc
d、の面積を規定するために、実線及び点線で示すよう
に配電されている。キャパシタcd、の上側電極である
第1多結晶シリコン層15は、実線及び一点鎖線で示さ
れるように、隣りあう2本のデータ線に連なる2つのキ
ャパシタCdsに共通の電極となっており、さらにメモ
リセル部分の第1多結晶シリコン層6とも連続している
On the other hand, in the dummy cell portion, the field insulating film 2 is formed so that the capacitance of the capacitor cd is c8 ml/2.
In order to define the area of d, power is distributed as shown by solid lines and dotted lines. The first polycrystalline silicon layer 15, which is the upper electrode of the capacitor CD, is a common electrode for two capacitors Cds connected to two adjacent data lines, as shown by a solid line and a dashed line, and further It is also continuous with the first polycrystalline silicon layer 6 in the memory cell portion.

したかって、第1多結晶シリコン層15には電圧■DD
 が印加される。MISFETQD1およびQDsのゲ
ート電極である第2多結晶シリコン117および18は
、実線及び二点鎖線で示されるように配置されており、
層間絶縁膜(図示せず)に開窓されたコンタクトホール
CH,およびCH,を介して、夫々アルミニウムからな
るダミーワード$16(DW)および信号1119(φ
dc  ”に接続されている。また、N+蟲牛導体領域
13はコンタクトホールCH,,CH,を介して接地電
位@V8.−Lに接続されており、N+蓋半導体領域1
1はデータ線である半導体領域5に接続されている。
Therefore, the voltage ■DD is applied to the first polycrystalline silicon layer 15.
is applied. The second polycrystalline silicon 117 and 18, which are the gate electrodes of MISFET QD1 and QDs, are arranged as shown by the solid line and the two-dot chain line,
A dummy word $16 (DW) made of aluminum and a signal 1119 (φ
dc''. Also, the N+ conductor region 13 is connected to the ground potential @V8.-L via contact holes CH,,CH, and the N+ lid semiconductor region 1
1 is connected to the semiconductor region 5 which is a data line.

次に、本実施例のD−RAMの一造プロセスを第5A図
〜第5Q図に従って詳細に説明する。各図において、X
Iは第2図で示したメモリセルの工程断面図、X、は第
3図で示したダミーセルの工IM断面図、X、はセンス
アンプ等メモリ七ル、ダミーセル以外の周辺回路部のM
ISFETの工程断面図である。なお、X、は第4図の
X、−X。
Next, the manufacturing process of the D-RAM of this embodiment will be explained in detail with reference to FIGS. 5A to 5Q. In each figure,
I is a process cross-sectional view of the memory cell shown in Figure 2, X is a process cross-sectional view of the dummy cell shown in Figure 3,
It is a process sectional view of ISFET. Note that X is X, -X in FIG.

断面が、X!は同じ<xv  Xt断面が夫々作る断面
に対応する各工程断面図となる。
The cross section is X! The same <xv

(A、酸化膜及び耐酸化膜形成工程) 第5A図に示すように、半導体基板101の表面に酸化
膜102及び酸素を通さない絶縁膜、すなわち耐酸化膜
103を形成する。半導体基板xot、al化!11o
 2&ヒik酸化膜1 o 3ノ好*しい具体的な材料
として(100)結晶を有するP型巣結晶シリフン(8
i)基板、二酸化シリコン(8+01 )膜及び窒化シ
リコン(8i、N、)膜がそれぞれ使用される。
(A. Oxide film and oxidation-resistant film forming step) As shown in FIG. 5A, an oxide film 102 and an insulating film that does not allow oxygen to pass through, that is, an oxidation-resistant film 103, are formed on the surface of the semiconductor substrate 101. Semiconductor substrate xot, aluminum! 11o
2&hik oxide film 1 o * As a preferred specific material, P-type nest crystal silicon having (100) crystals (8
i) A substrate, a silicon dioxide (8+01) film and a silicon nitride (8i,N,) film are used, respectively.

上記8 + Ot ill 02は下記の理由のために
81基板101の表面酸化によって約50OAの厚さに
形成される。すなわち8isN、膜103を直接にSi
基板101の表面に形成した場合、8i基板101とS
i、N4膜103との熱膨張係数との違このためSi基
板101の表面に結晶欠陥を与える。これを防止するた
めにSi、N、膜103の形成前にSin、膜102が
8+基板101の表面に形成される。一方、Si、N、
膜103は後で詳しく述べるように8i基板101の選
択酸化用マスクとして使用するために例えばCVD (
ChemicalVapor Deposition 
)法により約140OAの厚さに形成される。
The 8+Otill 02 is formed to a thickness of about 50 OA by surface oxidation of the 81 substrate 101 for the following reason. That is, 8isN, the film 103 is directly
When formed on the surface of the substrate 101, the 8i substrate 101 and S
i. Due to the difference in thermal expansion coefficient from that of the N4 film 103, crystal defects are caused on the surface of the Si substrate 101. To prevent this, a Si, N film 102 is formed on the surface of the 8+ substrate 101 before the Si, N, film 103 is formed. On the other hand, Si, N,
The film 103 is formed by, for example, CVD (
Chemical Vapor Deposition
) method to a thickness of approximately 140 OA.

(B。耐酸化膜の選択的除去及びイオ〉打込み工程) 比較的厚い絶縁膜すなわちフィールド絶縁膜な形成すべ
きSi基板101の表面の8i3N、M2O3を選択的
に除去するためにまずエツチング用マスクとしてホトレ
ジスト1l1104ヲsi、N4膜103の表面上に選
択的に形成する。この状態で例えば精度のよいエツチン
グが可能なプラズマエッチ法により露出している部分の
Si、N、膜103を除去する。つづいてフィールド絶
縁膜が形成されるところの81基板101の表[+C基
板と反対導電型の層いわゆる反転層が形成されないよう
にすZ・ため第5B図に示すようにホトレジスト膜10
4を残した状態で露出しているSjO,膜102を通し
て8i基板101中へ基板と同じ導電源の不純物すなわ
ちP型不純物を導入する。このP型不純物の導入法とし
てはイオン打込みが好ましい。
(B. Selective removal of oxidation-resistant film and ion implantation step) First, an etching mask is used to selectively remove 8i3N and M2O3 on the surface of the Si substrate 101 where a relatively thick insulating film, that is, a field insulating film is to be formed. A photoresist 1l1104 is selectively formed on the surface of the N4 film 103 as a photoresist. In this state, exposed portions of the Si, N, and film 103 are removed by, for example, plasma etching, which allows for highly accurate etching. Next, the surface of the 81 substrate 101 on which the field insulating film is formed [+C] A layer of conductivity type opposite to that of the substrate.
An impurity having the same conductivity as that of the substrate, that is, a P-type impurity, is introduced into the 8i substrate 101 through the exposed SjO film 102 while leaving the 4. Ion implantation is preferred as a method for introducing this P-type impurity.

例えばP型不純物であるポロン(B)イオンが打込みエ
ネルギー75KevでSi基板101中へ打込まれる。
For example, poron (B) ions, which are P-type impurities, are implanted into the Si substrate 101 with implantation energy of 75 Kev.

この時のイオンのドーズ量は3X10”原子/cIiで
ある。
The ion dose at this time is 3×10'' atoms/cIi.

(C,フィールド絶縁膜形成工程) 8i基板101の表面にフィールド絶縁膜105を選択
的に形成する。すなわち第5C図に示すようにホトレジ
スト膜104を除去した後、8i、N4I1103をマ
スクとしてSi基板101の表面を熱酸化によって選択
的に酸化し、厚さ約950OAの8i0.膜105(以
下フィールド8iQ、膜という)を形成する。このフィ
一ルドSin、@105の形成時にイオンtI込みされ
たポロンが8i基板101内へ引伸し拡散され、そして
所定の深さを有するP抛反転防止層(図示せず)がフィ
ールドSin、膜105の直下に形成される。
(C. Field Insulating Film Forming Step) A field insulating film 105 is selectively formed on the surface of the 8i substrate 101. That is, as shown in FIG. 5C, after removing the photoresist film 104, the surface of the Si substrate 101 is selectively oxidized by thermal oxidation using 8i, N4I 1103 as a mask, and an 8i0. A film 105 (hereinafter referred to as field 8iQ, film) is formed. During the formation of the field Sin, @105, the poron ion implanted with tI is stretched and diffused into the 8i substrate 101, and a P reversal prevention layer (not shown) having a predetermined depth is formed as the field Sin, film 105. It is formed directly below.

(D、耐酸化膜及び酸化膜除去工程) フィールド870.膜105が形成されていないところ
の8i基鈑101の表面を露出するために、5L3N4
膜103を例えば、熱リン酸(H3P0. )液を用い
て除去する。つづいて、5101膜102を例えば7ツ
酸(HF)液を用いて除去し、第5D図に示すようにS
i基板101の表面を選択的に露出する。この状態の平
面形状を第6A図に示した。
(D, oxidation-resistant film and oxide film removal process) Field 870. In order to expose the surface of the 8i substrate 101 where the film 105 is not formed, 5L3N4
The film 103 is removed using, for example, hot phosphoric acid (H3P0.) solution. Subsequently, the 5101 film 102 is removed using, for example, a HF solution, and as shown in FIG.
The surface of the i-substrate 101 is selectively exposed. The planar shape in this state is shown in FIG. 6A.

(E、第1ゲート絶縁膜形成工程) M−CEL中のキャパシタC6の誘電体層の下地絶縁膜
を得るために露出した8i基板101の&面に第1ゲー
ト絶縁jl130を第5E図に示すように形成する。す
なわち露出した8i基板101の表面な熱酸化すること
によって厚さ約5OAのうすい酸化膜をその表面に形成
する。
(E, first gate insulating film forming step) A first gate insulating layer 130 is shown in FIG. Form it like this. That is, by thermally oxidizing the exposed surface of the 8i substrate 101, a thin oxide film with a thickness of about 5 OA is formed on the surface.

CF、窒化膜形成工程) M−CE L中のキャパシタC8の誘電体層を得るだめ
に第5F図に示すように全面に8i、N、膜131を4
00〜500Aの厚さに形成する。この誘電体層として
の8i、N、膜はダミーセル中のキャパシタCdsの誘
電体層(8iQ、膜)との間で誘電率を異ならせるため
に形成するものである。
CF, nitride film formation process) In order to obtain the dielectric layer of capacitor C8 in M-CE L, a 8i, N, film 131 was deposited on the entire surface as shown in Fig. 5F.
It is formed to a thickness of 00 to 500A. This 8i, N film as a dielectric layer is formed to make the dielectric constant different from that of the dielectric layer (8iQ, film) of the capacitor Cds in the dummy cell.

(G、N+型半導体領域形成工穆) メモリセル中のキャパシタとダミーセル中のキャパシタ
の基板細電極にN+型半導体領域を形成する。全面にホ
トレジスト膜132を形成し、写真処理によってメモリ
セルのキャパシタCB及びダミーセルのキャパシタ部と
なる部分のホトレジストを除去する。引きつづき、残っ
たホトレジスト【マスクとしてN+溜不純愉、例えばヒ
素をイオン打込みすることにより、第5q図に示すよう
にメモリセルのキャパシタ部分及びダミーセルのキャパ
シタ部分の8i基板表面にN+lI牛導体領域133を
形成する。
(G, N+ type semiconductor region formation process) N+ type semiconductor regions are formed on the thin substrate electrodes of the capacitor in the memory cell and the capacitor in the dummy cell. A photoresist film 132 is formed on the entire surface, and the photoresist in the portions that will become the capacitor CB of the memory cell and the capacitor portion of the dummy cell is removed by photo processing. Subsequently, by ion-implanting the remaining photoresist (as a mask) with an N+ impurity, for example, arsenic, an N+lI conductor region 133 is formed on the surface of the 8i substrate in the capacitor portion of the memory cell and the capacitor portion of the dummy cell, as shown in FIG. 5q. form.

(H,ダミーセルの窒化膜除去工程) 前記工程Gで使用したホトレジスト膜132を除去し、
新たに選択的に形成したホトレジスト膜する部分(X、
)のSl、N4膜131を選択的にエッチ除去し、引き
つづいてその下のSlo!lll130を除去すること
により第5H図に4・すように、X。
(H, dummy cell nitride film removal process) The photoresist film 132 used in the above process G is removed,
Newly selectively formed photoresist film area (X,
), the Slo! and N4 films 131 are selectively etched away, and then the Slo! 4.X in FIG. 5H by removing ll130.

部分のS」基板101及びその近接のフィールド絶縁1
ilj105表面を露出する。
Part S' substrate 101 and its adjacent field insulation 1
Expose the ilj105 surface.

C1,第2ゲート絶縁膜形成工程) D−CELfr−形成する部分(X、)の露出したSI
基板101表面にD−CEL中のキャパシタCds  
の餉亀体層を得るため第2ゲート絶縁膜109を形成す
る。すなわち熱酸化を行なうことによって第51図に示
すようにD−CELI@Sの露出したSi基板表面に膜
厚が約40 OAの酸化膜1()9を形成する。この熱
酸化によって同時に第51図に示されるようにM−CE
Lを形成する部分(X、)及び周辺回路を形成する部分
(X、)の8i、N、表面を酸化し、厚さ40λ程度の
うすい酸化膜」35に形成する。
C1, second gate insulating film forming step) D-CELfr-exposed SI of the part to be formed (X,)
A capacitor Cds in the D-CEL is placed on the surface of the substrate 101.
A second gate insulating film 109 is formed to obtain a porcelain shell layer. That is, by performing thermal oxidation, as shown in FIG. 51, an oxide film 1()9 having a thickness of about 40 OA is formed on the exposed Si substrate surface of D-CELI@S. This thermal oxidation simultaneously produces M-CE as shown in FIG.
The 8i, N surfaces of the portion (X,) forming the L and the portion (X,) forming the peripheral circuit are oxidized to form a thin oxide film 35 with a thickness of about 40λ.

(J、第1導体層の被着玉揚) M−CEL及びD−CEL中のキャパシタの一方の電極
を得るため第1導体層107としての多結晶シリコン層
をCVD法により第5J図に示すようにSL基板101
の全面にわたって形成する。
(J, doffing of first conductor layer) In order to obtain one electrode of the capacitor in M-CEL and D-CEL, a polycrystalline silicon layer as the first conductor layer 107 is formed by CVD method as shown in FIG. 5J. Like SL board 101
Formed over the entire surface.

この多結晶シリコン層の厚さは約4000A程度である
。M−CEL上に形成された多結晶シリコン層107は
うすい酸化膜135を介して8i、N。
The thickness of this polycrystalline silicon layer is about 4000A. The polycrystalline silicon layer 107 formed on the M-CEL is 8i,N with a thin oxide film 135 interposed therebetween.

膜131上に被着される。多結晶シリコン層107の抵
抗値を小さくするためこの多結晶シリコン中に拡散法に
よりN型不純物、例えばリンを導入する。この結果多結
晶シリコン層107の抵抗値は約16Ω10となる。
Deposited onto membrane 131. In order to reduce the resistance value of polycrystalline silicon layer 107, an N-type impurity such as phosphorus is introduced into this polycrystalline silicon by a diffusion method. As a result, the resistance value of the polycrystalline silicon layer 107 is approximately 16Ω10.

続いて、この多結晶シリコン層の上に層間絶縁膜として
CVD法による8i0.!l1136を厚さ4000〜
5000人に形成する。
Subsequently, 8i0. ! l1136 thickness 4000~
Formed to 5,000 people.

(K、第1導体層の選択的除去工II)第1導体層すな
わち第1多結晶シリコン層107を所定の電極形状とす
るために、第5に図に示すようにホトエツチング法によ
って絶縁膜136を含めて第1多結晶シリコン層107
を選択的に除去し、M−CWL及びD−CEL中のキャ
パシタの電極108人及び108Bとしてのこす。−1
多結晶シリコン層107の選択的除去法として精度よい
エツチングが可能なプラズマエツチングが好ましい。こ
の状態での平面形状を第6B図に示す。
(K. Selective Removal of First Conductor Layer II) In order to form the first conductor layer, that is, the first polycrystalline silicon layer 107 into a predetermined electrode shape, the insulating film 136 is removed by photo-etching as shown in the figure. The first polycrystalline silicon layer 107 including
is selectively removed and left as electrodes 108 and 108B of the capacitor in M-CWL and D-CEL. -1
As a method for selectively removing the polycrystalline silicon layer 107, plasma etching is preferred since it allows for highly accurate etching. The planar shape in this state is shown in FIG. 6B.

(L。多結晶シリコン層表面酸化工@4)8i0.膜1
36をつけた状態で露出している多結晶シリコン層10
8(多結晶シリコン層108の側YjjJ)を表面酸化
し、第5L図に示すようにキャパシタ部の層間絶縁膜と
しての8iQ、腰137を形成する。
(L. Polycrystalline silicon layer surface oxidation @4) 8i0. Membrane 1
Polycrystalline silicon layer 10 exposed with 36 attached
8 (side YjjJ of the polycrystalline silicon layer 108) is surface oxidized to form a 8iQ layer 137 as an interlayer insulating film of the capacitor portion, as shown in FIG. 5L.

(M、窒化膜除去工程) M−CEL中のMI8FETQMが形成されるべき部分
、D−CEL中のMISF’ETQD□が形成されるべ
き部分および周辺回路のM I 8 F Eが形成され
るべき部分の8i0.lll!130,135、Si、
N4膜131を選択的にエッチ除去し、第5M図に示す
ようにその部分の81基板101を露出する。
(M, nitride film removal step) A portion where MI8FETQM in M-CEL is to be formed, a portion where MISF'ETQD□ in D-CEL is to be formed, and MI8FE of the peripheral circuit should be formed. Part 8i0. llll! 130,135,Si,
The N4 film 131 is selectively etched away to expose that portion of the substrate 101 as shown in FIG. 5M.

(N、第3ゲーF絶縁展形成工程) M−CEL、1)−CELならびに周辺回路部中のMI
SFETのゲート絶縁膜を得るために露出したSl&板
101の表面に第3ゲート絶縁膜110を第5N図に示
すように形成する。すなわち露出した8i基板101の
表面を熱酸化するこトニヨって厚さ約53 o;の第3
ゲート絶縁膜110をその表面に形成する。したがって
、第3ゲート絶縁膜は8i0.からな−ている。
(N, 3rd game F insulation expansion forming process) M-CEL, 1)-CEL and MI in the peripheral circuit section
In order to obtain a gate insulating film for the SFET, a third gate insulating film 110 is formed on the exposed surface of the Sl& plate 101 as shown in FIG. 5N. That is, by thermally oxidizing the exposed surface of the 8i substrate 101, the third
A gate insulating film 110 is formed on the surface. Therefore, the third gate insulating film is 8i0. It's from.

次に、この状態でMISFETのしきい値電圧を規定す
るために、第3ゲートSIO!膜110を通し、て基板
表面にPI不純物をイオン打込み法によって導入する。
Next, in order to define the threshold voltage of the MISFET in this state, the third gate SIO! PI impurities are introduced into the substrate surface through the film 110 by ion implantation.

P型不純物は例えばボロン(B)が使用される。打込み
エネルギーは75Ke■t’イオンのドーズ量は2.4
 X l O” 原子/cIiが好ましい。
For example, boron (B) is used as the P-type impurity. The implantation energy is 75Ke. The dose of t' ions is 2.4.
X l O'' atoms/cIi are preferred.

(0,第2導体層の形成工程) CVD法によって全面に多結晶シリコン層な成長させ、
先述した如くリンを導入しその抵抗値を小さくした後、
フォトエツチングでパターニングして第50図に示すよ
うに第2導体層としての各多結晶シリコン層138,1
39,140を夫々形成する。これらの層は厚さ約35
00^であって、各MISFETのゲート電極として機
能する。
(0, Formation step of second conductor layer) A polycrystalline silicon layer is grown on the entire surface by CVD method,
After introducing phosphorus and reducing its resistance value as mentioned above,
Each polycrystalline silicon layer 138, 1 is patterned by photo-etching to serve as a second conductor layer as shown in FIG.
39 and 140, respectively. These layers are approximately 35 mm thick
00^, and functions as a gate electrode of each MISFET.

第50図の平面形状は第6C図に示した。The planar shape of FIG. 50 is shown in FIG. 6C.

(P、ソース及びドレイン領域形成工&りMISFET
のソース又はドレイン領域tsi基板101内に選択的
に形成するために、第5P図に示すように、SiQ、膜
110を通してN型不純物、例えばヒ素(A8)を8i
基板101内に導入する。このNl不純物の導入法とし
てはイオン打込みが好ましい。例えばヒ素イオンがt]
込みエネルギー80KeV でSi基板101内に打込
まれる。この時のイオンのドーズ量はlX10+e原子
/Itである。
(P, source and drain region formation process & MISFET
As shown in FIG.
Introduced into the substrate 101. Ion implantation is preferred as a method for introducing this Nl impurity. For example, arsenic ion t]
It is implanted into the Si substrate 101 with an implant energy of 80 KeV. The ion dose at this time is lX10+e atoms/It.

(Q、層間絶縁膜及びアルミニウム配線形成工程)Si
基板101上全面に層間絶縁膜を形成する。
(Q, interlayer insulating film and aluminum wiring formation process) Si
An interlayer insulating film is formed over the entire surface of the substrate 101.

すなわち、第5Q図に示すように〜間絶縁膜118、例
えば厚さ約800OAのリン・シリケートガラスCPE
G)膜をSt基板101上全面に形成する。このPSG
膜118はMISFETの特性に好ましくない影響を与
えるナトクラン(Na)イオンのゲッターを兼ねている
That is, as shown in FIG.
G) A film is formed on the entire surface of the St substrate 101. This PSG
The membrane 118 also serves as a getter for natocran (Na) ions that have an unfavorable effect on the characteristics of the MISFET.

第1多結晶シリコン層、第2多結晶シリコン層およびソ
ース・ドレイン領域と第3導体層との間を接続するため
にPEG膜118にコンタクトホール(第4図のCH,
−CH,に相当)を形成する。
Contact holes (CH in FIG. 4,
-CH,) is formed.

つづいて、PEG膜118の平坦化を計るために約10
00 Cの温度でPSG膜118を熱処理する。この時
の熱処理によってイオン打込みされたヒ素不純物は引き
伸し拡散され、所定の深さを有するN+型半導体領域1
19〜122が形成される。これらN”ll半導体領域
がソース・ドレイン領域となる。
Next, in order to planarize the PEG film 118,
The PSG film 118 is heat-treated at a temperature of 0.00C. The arsenic impurity ion-implanted by this heat treatment is stretched and diffused into the N+ type semiconductor region 1 having a predetermined depth.
19 to 122 are formed. These N''ll semiconductor regions become source/drain regions.

次に、Si基板101上全面に第3の導体層、例えば厚
さ12000λのアルミニウム層を形成する。つづいて
、このアルミニウム層を選択的にエッチし、第5Q図に
示すように第2図及び第3図に対応する各アルミニウム
配118.16.19・・・・・・を形成する。この平
面形状は第4図に示す形状に等しい。
Next, a third conductive layer, for example, an aluminum layer with a thickness of 12000λ, is formed over the entire surface of the Si substrate 101. Subsequently, this aluminum layer is selectively etched to form aluminum interconnections 118, 16, 19, . . . corresponding to FIGS. 2 and 3, as shown in FIG. 5Q. This planar shape is equal to the shape shown in FIG.

以上のようにして本発明のダイナミックランダムアクセ
スメモリが完成する。
In the manner described above, the dynamic random access memory of the present invention is completed.

以上、詳細に説明した1交点方式のD−)tAMは、下
記の如き顕著な利点を有していることが理解されよう。
It will be understood that the one-intersection method D-)tAM described in detail above has the following remarkable advantages.

(1)集積度を向上させることができる。(1) The degree of integration can be improved.

メモリセルのキャパシタC6の誘電体として比誘電率が
7〜8の8i、N4膜を主に用い、タミーセルのキャパ
シタCd8の誘電体として比誘電率が35〜4と8i、
N、膜の約1/2の8 r Ot Wi4を用いたこと
によって、C8とCdsの容量比と2冊に保ちつつ、双
方の面積をほぼ同一にできる。これによって、峡造工程
王道けられない製造条件の変動による双方の面積の変動
率(又は変動)の差を著しく低減でき、またC6の小面
積化に対するCd5による制約が無くなる。このため、
C6の面積を従来の約172にできる。メモリアレイの
大きな部分を占めるC6の面積が小さくな−たことで、
チップ面積の50〜60Xを占めるメモリアレイを小さ
くでき、集積人(向上する。
As the dielectric of the capacitor C6 of the memory cell, an 8i, N4 film with a relative permittivity of 7 to 8 is mainly used, and as the dielectric of the capacitor Cd8 of the tammy cell, an 8i, with a relative permittivity of 35 to 4 is used.
By using N and 8 r Ot Wi4, which is about 1/2 that of the film, it is possible to maintain the capacitance ratio of C8 and Cds at 2 volumes and to make the areas of both approximately the same. As a result, it is possible to significantly reduce the difference in the rate of variation (or variation) of both areas due to variations in manufacturing conditions that cannot be avoided in the kyosetsu process, and also eliminate the restriction imposed by Cd5 on the reduction of the area of C6. For this reason,
The area of C6 can be reduced to about 172 compared to the conventional area. By reducing the area of C6, which occupies a large portion of the memory array,
The memory array, which occupies 50 to 60 times the chip area, can be made smaller, improving integration efficiency.

+21 1ii造プロセスによるキャパシタの安定化を
図れる。
+21 The capacitor can be stabilized using the 1II manufacturing process.

本発明によれば、キャパシタCsの8iJNd膜に直接
多結晶シリコン層が被着されないようにし得る。すなわ
ち、多結晶シリコン層とSL、N4膜との熱膨張係数差
による熱歪をやわらげるため、Si、N4膜を熱酸化し
てその表面に薄いSiQ、膜を形成すると同時にD−C
EL中のキャパシタcdsのll!電体層であるSiQ
、膜を形成している。
According to the present invention, it is possible to prevent the polycrystalline silicon layer from being deposited directly on the 8iJNd film of the capacitor Cs. That is, in order to alleviate the thermal strain caused by the difference in thermal expansion coefficient between the polycrystalline silicon layer and the SL and N4 films, the Si and N4 films are thermally oxidized to form a thin SiQ film on their surfaces, and at the same time, the D-C
ll of capacitor cds in EL! SiQ, which is an electric layer
, forming a film.

また、このための独立した工程は不要であり、工程数を
増加することなく安定なC8が得られる。
Further, an independent process for this purpose is not necessary, and stable C8 can be obtained without increasing the number of processes.

次に、第7図〜第10図につき、本発明の第2の実施例
を説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10.

この実施例によれば、上述の第1の実施例によるメモリ
セル構造(第2図参照)を第7図の如くに変更している
。ダミーセル構造等その他の構成は#11の実施例と同
じである。
According to this embodiment, the memory cell structure (see FIG. 2) according to the first embodiment described above is modified as shown in FIG. 7. Other configurations such as the dummy cell structure are the same as in Example #11.

即ち、M−CEL中の記憶用キャパシタC8は、一方の
Wt極、M電体層及び他方の電極が、第1多結晶シリコ
ン層6a、絶縁膜(主として半導体窒化物3a、すなわ
ち高誘電率のSi3N、IIり及び第2多結晶シリコン
層6bによって形成されている。従って、上述した第1
の実施例とPIllに、M−CEL中のキャパシタC6
には実質的に容量として作用する誘電体層として比誘電
率が7〜8と高誘電率の8i、N、が用いられ、D−C
EL中のキャパシタcd、には実質的に容量として作用
する誘電体層として比誘電率が35〜4と比較的低誘電
率の810.が用いられている。そして、これらのキャ
パシタの面積はほぼ等しく設計されている。しかも、C
6は多結晶シリコン−8i、N、 −多結晶シリコンの
積層体で形成されている。なお、8i、N4層3aの表
面にはその酸化膜3bが、更に多結晶シリコン層6bの
表面にもSiO,膜3cが薄く形成されている。
That is, in the storage capacitor C8 in the M-CEL, one Wt electrode, the M electric layer, and the other electrode are made of a first polycrystalline silicon layer 6a, an insulating film (mainly a semiconductor nitride 3a, that is, a high dielectric constant). It is formed of Si3N, II oxide and the second polycrystalline silicon layer 6b.Therefore, the above-mentioned first
In the example and PIll, capacitor C6 in M-CEL
8i, N, which has a high dielectric constant of 7 to 8, is used as a dielectric layer that substantially acts as a capacitor, and D-C
The capacitor CD in the EL is made of a dielectric layer having a relatively low dielectric constant of 35 to 4, 810. is used. These capacitors are designed to have approximately the same area. Moreover, C
6 is formed of a laminate of polycrystalline silicon -8i, N, -polycrystalline silicon. Note that an oxide film 3b is formed on the surface of the N4 layer 3a, and a thin SiO film 3c is formed on the surface of the polycrystalline silicon layer 6b.

こうした積層構造のキャパシタC6は、第8A図〜第8
I図に示す工程にて作成する。
The capacitor C6 having such a laminated structure is shown in FIGS.
It is created using the steps shown in Figure I.

まず上述し7た第5A図〜第5D図までの工程を同様に
実施した後、以下のような工程を順次経てデバイスを完
成させる。
First, the steps shown in FIGS. 5A to 5D described above are carried out in the same manner, and then the following steps are sequentially carried out to complete the device.

(A、第1の絶縁膜形成工程) 第5D図の状態で、露出している基板面を酸化性雰囲気
中での熱処理により、厚さ750Aの第1の絶縁$24
0を成長させる。そして、メモリセルを形成する部分(
Xl )中のキャパシタC8部及びダミーセルを形成す
る部分(X、)中のキャパシタCd51’の第1の絶縁
3I240をエツチングで除去し、第1多結晶シリコン
層が基板にダイレクトコンタクトするように第8A図に
示すように、その部分の8i基板101を露出させる。
(A. First insulation film forming step) In the state shown in FIG. 5D, the exposed substrate surface is heat treated in an oxidizing atmosphere to form a first insulation film with a thickness of 750A
Grow 0. And the part that forms the memory cell (
The first insulating layer 3I240 of the capacitor C8 part in the capacitor C8 part in the dummy cell forming part (X, ) and the capacitor Cd51' in the part (X, As shown in the figure, that portion of the 8i substrate 101 is exposed.

この第1の絶縁膜はキヤ7′:シタCg”ds の下部
のN#M半導体領域形成のマスクとなる。
This first insulating film serves as a mask for forming an N#M semiconductor region under the capacitor Cg"ds.

(B、第1導体層の被着工程) メモリセルのキャパシタC8の下側電極を形成するため
の第1導体層として、全面に厚さ1000A〜2000
Aの第1多結晶シリコン層241を例えばCVD法によ
り形成する。この後メモリセル中のキャパシタとダミー
セル中のキャパシタの基板側電極にN+源半導体領域を
形成する。すなわち、第1多結晶シリコン層241の下
にある第1の絶縁膜240をマスクとしてN + m不
純物、例えばヒ素をイオン打込み(打込みエネルギ関K
eV、ドーズ量lXl0”原子/d)することに!?)
、118B図に示すように、メモリセルのキャパシタ部
分及びタミーセルのキャパシタ部分の8i基板表面にN
+型半導体領域を形成する。このヒ素のイオン打込みに
より、第1多結晶シリコン層241の抵抗値も小さくな
る。
(B. Step of Deposition of First Conductor Layer) As the first conductor layer for forming the lower electrode of the capacitor C8 of the memory cell, a thickness of 1000A to 2000A is applied over the entire surface.
A first polycrystalline silicon layer 241 is formed by, for example, a CVD method. Thereafter, N+ source semiconductor regions are formed on the substrate side electrodes of the capacitors in the memory cells and the capacitors in the dummy cells. That is, using the first insulating film 240 under the first polycrystalline silicon layer 241 as a mask, N + m impurities, such as arsenic, are ion-implanted (implantation energy is K).
eV, dose amount lXl0” atoms/d)!?)
, as shown in Figure 118B, N is applied to the surface of the 8i substrate in the capacitor part of the memory cell and the capacitor part of the tammy cell.
A + type semiconductor region is formed. This arsenic ion implantation also reduces the resistance value of the first polycrystalline silicon layer 241.

(C1第1導体層の選択的除去及び窒化膜形成工程) 第1多結晶シリコン層241を所定の電&形状とするた
めに、第8c図に示すようにホトエツチング法によって
第1多結晶シリコン層を選択的に除去し、キャパシタC
sの電極241人としてのこす。第1多結晶シリコン層
の選択的除去法として精度よいエツチングが可能なプラ
ズマエツチングが好ましい。この状態の平面形状を第9
図に示した。
(Selective removal of C1 first conductor layer and nitride film formation process) In order to give the first polycrystalline silicon layer 241 a predetermined shape and shape, the first polycrystalline silicon layer 241 is removed by photo-etching as shown in FIG. 8c. selectively removes capacitor C
s electrode 241 as a person. As a method for selectively removing the first polycrystalline silicon layer, plasma etching is preferred because it allows for highly accurate etching. The planar shape in this state is
Shown in the figure.

次にキャパシタC8の誘電体層を得るために、第8C図
に示すように、CVD法により全面に5iBN、膜を4
0OAの厚さに形成する。このSt、N4膿242はキ
ャパシタCda誘電体躯S t otll )との間で
誘電率を異ならせるために形成するものである。なお、
この過程で基板表面に導入されたヒ素が引伸し拡散され
て、キャパシタCllとCdsの下部電極となる「1半
導体領域243を形成する。
Next, in order to obtain the dielectric layer of capacitor C8, as shown in FIG.
Formed to a thickness of 0OA. This St, N4 layer 242 is formed to make the dielectric constant different between the capacitor Cda and the dielectric body (S t otll ). In addition,
In this process, the arsenic introduced into the substrate surface is stretched and diffused to form "1 semiconductor region 243, which becomes the lower electrodes of capacitors Cll and Cds.

(D。ダミーセルの8i、N、膜除去工程)新たに形成
したホトレジスト膜をマスクとして、ダミーセル形成部
(X! )の8i、N4膜を選択的にエツチングにより
除去し、引きつづいて同一部分の第1の絶縁膜240を
除去することにより第8D図に示すように、Xt部分の
8i基板101及びその近接のフィールド絶縁膜105
表面を露出する。
(D. Dummy cell 8i, N, film removal process) Using the newly formed photoresist film as a mask, the 8i, N4 film in the dummy cell formation area (X!) is selectively removed by etching, and then the same area is removed. By removing the first insulating film 240, the 8i substrate 101 in the Xt portion and the field insulating film 105 in the vicinity thereof are
expose the surface.

(E、第1ゲート絶縁膜形成工程) D−GELを形成する部分(X、、)の露出したSi基
[10[1面にダミーセル中のキャパシタCds  の
誘電体層を得るため第1ゲート絶縁膜244を形成する
。すなわち熱酸化を行なうことニヨって第8E図に示す
ようにダミーセル16(X、)の露出した8i基板表面
に膜厚が約400Aの酸化膜244を形成する。この熱
酸化によって、151時に第8E図に示されるようにメ
モリセル形成部(Xl )及び周辺回路を形成する部分
(X、)のSi、N、表面を酸化し、厚さ40A程度の
うすい酸化膜239を形成する。
(E, first gate insulating film forming step) The exposed Si base [10] of the portion (X, , ) where the D-GEL is to be formed. A film 244 is formed. That is, by performing thermal oxidation, an oxide film 244 having a thickness of about 400 Å is formed on the exposed surface of the 8i substrate of the dummy cell 16 (X,) as shown in FIG. 8E. As a result of this thermal oxidation, as shown in FIG. A film 239 is formed.

(F、第2導体層の被着工程) メモリセル及びダミーセル中のキャパシタC8及びCd
sの上側の電極を得るため第2導体層としての第2多結
晶シリコン層245をCVD法により81基板101の
全面にわたって4000λの厚さに形成する。メモリセ
ル上に形成された多結晶シリコン層245はうすい酸化
膜239を介して5AIN411242上に被着される
。第2多結晶シリコン層245の抵抗値を小さくするた
めこの多結晶シリコン中に拡散法により8g不純物、例
えばリンを導入する。この結果多結晶シリコン層の抵抗
値は約16Ω/口となる。この後、ホトレジスト膜をマ
スクとするエツチング処理により。
(F, second conductor layer deposition process) Capacitors C8 and Cd in memory cells and dummy cells
In order to obtain the upper electrode s, a second polycrystalline silicon layer 245 as a second conductor layer is formed to a thickness of 4000λ over the entire surface of the 81 substrate 101 by CVD. The polycrystalline silicon layer 245 formed on the memory cell is deposited on the 5AIN411242 through a thin oxide film 239. In order to reduce the resistance value of the second polycrystalline silicon layer 245, 8 g of impurity, for example phosphorus, is introduced into this polycrystalline silicon by a diffusion method. As a result, the resistance value of the polycrystalline silicon layer is approximately 16Ω/hole. After this, an etching process was performed using the photoresist film as a mask.

第2多結晶シリコン層245を選択的に除去し、第8F
図に示すようにメモリセルのキャパシタC6の上部電極
となる第2′多結晶シリコン層245A、ダミーセルの
キャパシタCdsの上部電極となる第2多結晶シリコン
層245Bを形成する。
The second polycrystalline silicon layer 245 is selectively removed, and the
As shown in the figure, a 2' polycrystalline silicon layer 245A, which will become the upper electrode of the capacitor C6 of the memory cell, and a second polycrystalline silicon layer 245B, which will become the upper electrode of the dummy cell capacitor Cds, are formed.

(G、窒化膜除去工程) 前記工程のホトレジスト膜パターンをそのまま使用し、
露出しているS10.膜239および5llN4膜24
2をエツチングにより除去する。さらに、同一のホトレ
ジスト膜をマスクとして、新たに露出した第1多結晶シ
リコン層241Aをエツチングにより除去し、これを第
8G図に示すような形状とする。これによって、平向的
には、第9図に示す如き形状であった第1多結晶シリコ
ン層241Aの斜線を施した部分がエツチングされて除
去される。なお、第2多結晶シリコン層145人の平t
hl形状は第6B図の108Aと同一形状である。
(G, nitride film removal step) Using the photoresist film pattern from the previous step as is,
Exposed S10. Membrane 239 and 5llN4 membrane 24
2 is removed by etching. Furthermore, using the same photoresist film as a mask, the newly exposed first polycrystalline silicon layer 241A is removed by etching to form the shape shown in FIG. 8G. As a result, the diagonally shaded portion of the first polycrystalline silicon layer 241A, which had a shape as shown in FIG. 9, is etched and removed. Note that the flat surface of the second polycrystalline silicon layer 145
The hl shape is the same as 108A in FIG. 6B.

したがって、第1多結晶シリコン層241人の最終的な
形状は第2多結晶シリコン層245人の形状によって決
定され、しがも両方のエツチングされた端部は同一のマ
スクによるエツチングであるから一致する。ゆえに、キ
ャパシタCsの容lは第2多結晶シリコン層245Aの
形状によって決定されるといってよく、従来のように、
フィールド絶縁膜のパターンとキャパシタC6の上側電
極である第1多結晶シリコン層のパターンとの位置合せ
の誤差、あるいはキャパシタC6の誘1体である第1ゲ
ート絶縁膜形成のための酸化膜のエツチングのバラツキ
などによるC8の容量のバラツキは無い。
Therefore, the final shape of the first polycrystalline silicon layer 241 is determined by the shape of the second polycrystalline silicon layer 245, and the etched edges of both sides match because they are etched using the same mask. do. Therefore, it can be said that the capacitance l of the capacitor Cs is determined by the shape of the second polycrystalline silicon layer 245A, and as in the conventional case,
Errors in alignment between the pattern of the field insulating film and the pattern of the first polycrystalline silicon layer, which is the upper electrode of capacitor C6, or etching of the oxide film for forming the first gate insulating film, which is the dielectric of capacitor C6. There is no variation in the capacitance of C8 due to variations in .

(H,第1の絶縁膜および第1ゲート絶縁膜除去工程) さらに四−のホトレジスト膜パターンをマスクとして、
露出している全ての第1の絶縁膜240(厚さ750λ
)および第1ゲート絶縁膜244(厚さ40OA)をエ
ツチングにより除去し、第8H図に示すように、基板1
01を露出さゼる。
(H, first insulating film and first gate insulating film removal step) Furthermore, using the photoresist film pattern 4- as a mask,
All exposed first insulating films 240 (thickness 750λ
) and the first gate insulating film 244 (thickness: 40 OA) are removed by etching, and the substrate 1 is removed as shown in FIG. 8H.
01 is exposed.

このエツチング手段としては、基板101の表面がエッ
チされないように、8iQ、にはエツチング作用を有し
シリコンには働かない7ツr7a等にょるエツチングが
よい。
As this etching means, in order to prevent the surface of the substrate 101 from being etched, etching using 7r7a, which has an etching action on 8iQ and does not work on silicon, is preferable.

(1,第2ゲート絶縁膜形成工程) M−CEL 、D−CELならびに周辺回路部中のMI
SFETのゲート絶縁膜を得るために露出した81基板
101の表面に第2ゲート絶縁膜246を18I図に示
すように形成する。すなわち露出した81基板101の
表面を熱酸化することによって厚さ約500AI7)第
2ゲート絶縁膜(SiQ、膜)246をその表向に形成
する。同時に、第2多結晶シリコン層の表面にも酸化膜
(8iQ。
(1. Second gate insulating film formation step) M-CEL, D-CEL and MI in the peripheral circuit section
In order to obtain a gate insulating film for the SFET, a second gate insulating film 246 is formed on the exposed surface of the 81 substrate 101 as shown in FIG. 18I. That is, by thermally oxidizing the exposed surface of the 81 substrate 101, a second gate insulating film (SiQ film) 246 having a thickness of about 500 AI7) is formed on the surface. At the same time, an oxide film (8iQ) is also formed on the surface of the second polycrystalline silicon layer.

膜)247が厚さ1000〜1500Aに形成される。A film) 247 is formed to a thickness of 1000 to 1500A.

この後の工程は、上述した第5N図以下と陶様に行なわ
れるので、その説明は省略する。
The subsequent steps are carried out in the same manner as shown in FIG.

第7図に示したメモリセル構造によれば、上述した第1
の実施例で述べた利点に加えて更に次のようl顕著な利
点が得られる。
According to the memory cell structure shown in FIG.
In addition to the advantages mentioned in the embodiment, the following significant advantages are obtained.

(11史に集積度を上げられる。(The degree of accumulation can be increased in 11 history.

C6が多結晶シリコン−81,N4−多結晶シリコンの
積層構造としたので、C6をフィールド8iQ、膜上に
かけて形成することができるため、バードビーク部及び
フィールドを有効に利用し、その分素子領域を小さくし
て更に高集積化を図ることができる。
Since C6 has a stacked structure of polycrystalline silicon-81 and N4-polycrystalline silicon, C6 can be formed over the field 8iQ film, making effective use of the bird's beak area and the field, and reducing the device area accordingly. It is possible to achieve even higher integration by making the device smaller.

(2)C6とCds の容量比をほぼ設計値どおりに実
現できる。
(2) The capacitance ratio of C6 and Cds can be achieved almost as designed.

従来はC6およびCds  の誘電体層を形成するため
に事前に基板表面に存在する酸化膜を一担除去スる必要
があった。このエツチングのバードビーク部でのバラツ
キによって、C8およびCdsの誘電体層の面積が大き
く変動してしまう。しかし、本発明の如くC6を積層構
造とすればこのようなことはなく、C6はほぼ設計値ど
おりの客量値にできる。
Conventionally, in order to form C6 and Cds dielectric layers, it was necessary to remove the oxide film existing on the substrate surface in advance. Due to this variation in the etching at the bird's beak portion, the areas of the C8 and Cds dielectric layers vary greatly. However, if C6 has a laminated structure as in the present invention, this problem will not occur, and C6 can have a customer volume value almost as designed.

また、単位面積当りの容量の大きいC8の面積のバラツ
キを、C8を積層化することにより抑えている。したが
って06とCdsの容量比をほぼ設計値どおりにできる
Furthermore, variations in the area of C8, which has a large capacity per unit area, are suppressed by laminating C8. Therefore, the capacitance ratio between 06 and Cds can be made almost as designed.

(3)  α線による情報反転を低減させることかでき
る。
(3) Information inversion caused by α rays can be reduced.

CBの面積を小さくしたことによりてα線の入射確率が
小さくなり、しかも、C6は、多結晶シリコンのサンド
インチ構造であるのでα粒子により生成した正孔による
N型反転層の中和も起こらないから、α線による情報反
転を着しく低減できる。
By reducing the area of CB, the incidence probability of α rays is reduced, and since C6 has a sandwich structure of polycrystalline silicon, neutralization of the N-type inversion layer by holes generated by α particles does not occur. Since there is no such thing, information inversion caused by alpha rays can be significantly reduced.

(4)アルミニウム配線を形成し易い。(4) It is easy to form aluminum wiring.

第4図の−7−Yilによってできる断晶当する本実施
の断面を第10図に示したが、これによれば、鱗接し合
う両メモリセルの各キャパシタC6が共に上記積層構造
のままフィールド810.膜上に及んでいるために、接
近し合った両C8上の層間絶縁膜10の表面を比較的広
めの平坦面にすることができる。従って、第3多結晶シ
リコン層7とワード線8とのコンタクトを容易にとるこ
とができ、しかもそのコンタクトは多結晶シリコン層7
上であれば位置的な制約をそれ程受けることがない。
FIG. 10 shows a cross section of this embodiment, which corresponds to the -7-Yil fracture in FIG. 810. Since it extends over the film, the surface of the interlayer insulating film 10 on both C8s which are close to each other can be made into a relatively wide flat surface. Therefore, it is possible to easily make contact between the third polycrystalline silicon layer 7 and the word line 8, and the contact is
If you are at the top, you will not be subject to as many positional restrictions.

次に、第11図〜第13図につき、本発明の第3の実施
例を説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13.

この実施例では、M−CELを第7図の如くに構成する
と共に、D−CELのキャパシタも第11図のように第
1多結晶シリコン層15a−8iQ、層3b−第2多結
晶シリコン層15bの積層構造で構成している。従って
、M−CEL及び4′の各キャパシタ共に多結晶シリコ
ンの積層構造とし、かつ前者は比誘電率が7〜8と高誘
電率の8i、N、を、後者は比誘電率が3.5〜4と比
較的低誘電率の5intを夫々誘電体膜とし、しかも互
いにほぼ同一の面積に形成されている。
In this embodiment, the M-CEL is configured as shown in FIG. 7, and the capacitor of the D-CEL is also configured as shown in FIG. It has a laminated structure of 15b. Therefore, each of the capacitors M-CEL and 4' has a laminated structure of polycrystalline silicon, and the former is made of 8i, N, which has a high dielectric constant of 7 to 8, and the latter has a dielectric constant of 3.5. .about.4 int and 5 int having a relatively low dielectric constant are used as dielectric films, respectively, and are formed in approximately the same area.

このような両セルを有する1交点方式のD−)CAMは
以下の如くにして作成する。
The one-intersection type D-)CAM having both cells is created as follows.

(A、第1多結晶層ホトエッチ及び窒化膜被着工程) まず上述の第2の実施例の第8B図の工程までを行い全
面に第1多結晶シリコン層241を被着した後、第1多
結晶シリコン層241を所定の電極形状とするために、
ホトエツチング法によって第1多結晶シリコン層241
を選択的に除去し、jllZA図に示すように、キャパ
シタC6およびCdsの電極241Aおよび241Bと
してのこす。
(A. First polycrystalline layer photo-etching and nitride film deposition step) First, after performing the steps up to FIG. 8B of the second embodiment described above to deposit the first polycrystalline silicon layer 241 on the entire surface, In order to make the polycrystalline silicon layer 241 into a predetermined electrode shape,
The first polycrystalline silicon layer 241 is formed by photo-etching.
is selectively removed and left as electrodes 241A and 241B of capacitor C6 and Cds, as shown in the diagram.

第1多結晶シリコン層の選択的除去法として精度よいエ
ツチングが可能なプラズマエツチングが好ましい。この
状態の平面形状を第13図に示した。
As a method for selectively removing the first polycrystalline silicon layer, plasma etching is preferred because it allows for highly accurate etching. The planar shape in this state is shown in FIG.

次にキャパシタC8の誘電体層を得るために、第12A
図に示すように、CVD法により全面にSt、N、膜2
42を400Aの厚さに形成する。
Next, in order to obtain the dielectric layer of capacitor C8, the 12th A
As shown in the figure, the CVD method is used to coat the entire surface with St, N, and film 2.
42 is formed to a thickness of 400A.

このSi、N、膜242はキャパシタCdsの誘電体層
(Sin、膜)との間で誘電率を員ならせるために形成
するものである。
This Si, N film 242 is formed to equalize the dielectric constant between it and the dielectric layer (Sin film) of the capacitor Cds.

なお、この過程で基板表面に導入されたヒ素が引伸し拡
散されて、キャパシタC6とCdsの下部電極となるN
+型半導体領域243を形成する。
Note that in this process, the arsenic introduced into the substrate surface is stretched and diffused, and N becomes the lower electrode of capacitor C6 and Cds.
A + type semiconductor region 243 is formed.

(B、ダミーセルの8i、N、膜除去工程)新たに形成
したホトレジスト膜をマスクとして、ダミーセル形成部
X、の8i、N、膜242を選択的にエツチングにより
除去し、第12B図に示すように、X、s分の第1多結
晶シリコン層241B、第1の絶縁膜240及びその近
接のフィールド絶縁膜105表面を露出する。
(B, dummy cell 8i, N, film removal process) Using the newly formed photoresist film as a mask, the 8i, N, film 242 of the dummy cell forming area X is selectively removed by etching, as shown in FIG. 12B. Then, X, s of the first polycrystalline silicon layer 241B, the first insulating film 240, and the surface of the field insulating film 105 in the vicinity thereof are exposed.

(C,rミー−1’ル(7)8iQ、膜形成工IiりD
−CEL形成部(X、)の露出した第1多結晶シリコン
層241B表面にダミーセル中のキャパシタCds  
の誘電体層を得るため第2の絶縁膜(8i0.膜)24
4を形成する。すなわち、第12C図に示すように、ダ
ミーセル?!6(X! )の露出した第1多結晶シリコ
ン層241Bの表面にその表面の熱酸化によって膜厚が
約4.0OAの拳化膿(8jQ、膜)244を形成する
。この熱酸化によって、同時に第12c図に示されるよ
うにメモリセル形成部(Xl )及び周辺回路を形成す
る部分(Xs )の8i3N、膜242表面を酸化し、
厚さ4OA程度のうすい酸化膜239を形成する。
(C, rmi-1'le (7) 8iQ, film forming process Ii ri D
- A capacitor Cds in a dummy cell is placed on the exposed surface of the first polycrystalline silicon layer 241B of the CEL forming part (X,).
A second insulating film (8i0. film) 24 is used to obtain a dielectric layer of
form 4. That is, as shown in FIG. 12C, a dummy cell? ! On the surface of the exposed first polycrystalline silicon layer 241B of 6(X!), a fist suppuration (8jQ, film) 244 having a film thickness of about 4.0 OA is formed by thermal oxidation of the surface. This thermal oxidation simultaneously oxidizes the surface of the 8i3N film 242 in the memory cell forming area (Xl) and the peripheral circuit forming area (Xs), as shown in FIG. 12c.
A thin oxide film 239 having a thickness of about 4 OA is formed.

(D、第2導体層の被着工程) メモリセル及びダミーセルのキャパシタC6及びCds
 の上側の電極を得るため第2導体層としての第2多結
晶シリフン層245をCVD法により基板上全面にわた
ーで4000大の厚さに形成する。メモリセル上に形成
された多結晶シリコン層245はうすい酸化膜239を
介してSi、N。
(D, second conductor layer deposition process) Memory cell and dummy cell capacitors C6 and Cds
In order to obtain the upper electrode, a second polycrystalline silicon layer 245 as a second conductive layer is formed over the entire surface of the substrate to a thickness of 4000 mm by CVD. The polycrystalline silicon layer 245 formed on the memory cell is made of Si and N via a thin oxide film 239.

11242上に被着される。112多結晶シリコン層2
45の抵抗値を小さくするためこの多結晶シリコン中に
拡散法によりN型不純物例えばリンを導入する。この結
果多結晶シリコン層の抵抗値は約16Ω/口となる。こ
の後、ホトレジスト膜とマスクとするエツチング処理に
より、第2多結晶シリコン層245を選択的に除去し、
第12D図に不すようにメモリセルのキャパシタC8の
上部電極となる第2多結晶シリコン層245A、ダミー
セルのキャパシタCds の上で電極となる第2多結晶
シリコン層245Bを形成する。
11242. 112 polycrystalline silicon layer 2
In order to reduce the resistance value of 45, an N-type impurity such as phosphorus is introduced into this polycrystalline silicon by a diffusion method. As a result, the resistance value of the polycrystalline silicon layer is approximately 16Ω/hole. After that, the second polycrystalline silicon layer 245 is selectively removed by etching using the photoresist film as a mask.
As shown in FIG. 12D, a second polycrystalline silicon layer 245A, which will become the upper electrode of the capacitor C8 of the memory cell, and a second polycrystalline silicon layer 245B, which will become the electrode, are formed on the capacitor Cds of the dummy cell.

(E、C6及びCdsパターニング工程)前記工程のホ
トレジスト膜パターンをそのまま使用し、側出している
8+0.膜239及び第1の絶縁膜240をエツチング
により除去する。さらに、同一のホトレジスト膜をマス
クとして、新たに露出した第1多結晶シリコン層241
A及び241Bをエツチングにより除去し、第12Ew
iに示すような形状とする。これによって、平面的には
、第13図に示す如き形状であ〜た第1多結晶シリコン
層241A及び241Bの斜線を施した部分がエツチン
グされて除去される。なお、第2多結晶シリコン層24
5人及び245Bの平面形状は夫々第6図の108A及
び108Bと同一形状である。したがって、第1多結晶
シリコン層241A及び241Bの最終的な形状は第2
多結晶ンリコン層245A及び245Bの形状によって
決定され、しかも両方のエツチングされた端部は同一の
マスクによるエツチングであるから一致する。ゆえに、
キャパシタC8及びCds の容量は第2多結晶シリコ
ン層245A及び245Bの形状によって決定されると
いってよく、従来のようにフィールド絶縁膜のパターン
とキャパシタC8及びCds  の上側電極である第1
多結晶シリコン層のパターンとの位置合せの誤差、ある
いはキャパシタC8及びCdsの誘電体である第1ゲー
ト絶縁M形成のための酸化膜のエツチングのバラツキな
どによるC6及びCdsの容量のバラツキなどは無い。
(E, C6 and Cds patterning process) The photoresist film pattern from the previous process is used as is, and the 8+0. The film 239 and the first insulating film 240 are removed by etching. Furthermore, using the same photoresist film as a mask, the newly exposed first polycrystalline silicon layer 241
A and 241B were removed by etching, and the 12th Ew
Shape as shown in i. As a result, the hatched portions of the first polycrystalline silicon layers 241A and 241B, which had the shape shown in FIG. 13 in plan view, are etched and removed. Note that the second polycrystalline silicon layer 24
The planar shapes of the five persons and 245B are the same as those of 108A and 108B in FIG. 6, respectively. Therefore, the final shape of the first polycrystalline silicon layers 241A and 241B is
The etching is determined by the shapes of the polycrystalline silicon layers 245A and 245B, and the etched ends of both are coincident because they are etched using the same mask. therefore,
It can be said that the capacitance of the capacitors C8 and Cds is determined by the shape of the second polycrystalline silicon layers 245A and 245B.
There are no variations in the capacitance of C6 and Cds due to alignment errors with the pattern of the polycrystalline silicon layer or variations in etching of the oxide film for forming the first gate insulator M, which is the dielectric of the capacitors C8 and Cds. .

さらに同一のホトレジスト膜パターンをマスクとして、
露出した全ての8i0!膜をエツチングにより除去し、
第12H図に示すように、基板101を露出させる。こ
のエツチング手段としては、露出した基板101の表面
がエッチされないように、SiQ、にはエツチング作用
を有しシリコンには働かない7ツ酸等によるエツチング
がよい。
Furthermore, using the same photoresist film pattern as a mask,
All 8i0 exposed! Remove the film by etching,
As shown in FIG. 12H, the substrate 101 is exposed. As the etching means, it is preferable to use etching using heptase, which has an etching effect on SiQ but does not work on silicon, so that the exposed surface of the substrate 101 is not etched.

(F。ゲート絶縁膜形成工程) M−CBL 、D−CELならびに周辺回路部中のMI
SFETのゲート絶縁膜を得るために露出した8i基板
101の表面にゲート絶縁膜246を第12F図に示す
ように形成する。すなわち露出した8i基板101の表
面を熱酸化することによって厚さ約50OAのゲート絶
縁膜(8102膜)え 主46をその表面に形成する。同時に、第2多結晶シリ
コン層245の表面にも酸化膜(8i Q、膜)247
が厚さ1000〜1500Aに形成される。
(F. Gate insulating film formation process) M-CBL, D-CEL and MI in the peripheral circuit section
In order to obtain a gate insulating film for the SFET, a gate insulating film 246 is formed on the exposed surface of the 8i substrate 101 as shown in FIG. 12F. That is, by thermally oxidizing the exposed surface of the 8i substrate 101, a gate insulating film (8102 film) 46 having a thickness of about 50 OA is formed on the surface. At the same time, an oxide film (8i Q, film) 247 is also formed on the surface of the second polycrystalline silicon layer 245.
is formed to a thickness of 1000 to 1500A.

この後の工程は上述した第5N図以下と同様であるので
、その説明は省略した。
Since the subsequent steps are the same as those shown in FIG. 5N and subsequent steps described above, the explanation thereof will be omitted.

この第3の実施例による1交点方式のD−RAMは、上
述の第2の実施例に述べた利点に加えて更に次の如き利
点を有している。
The one-intersection type D-RAM according to the third embodiment has the following advantages in addition to the advantages described in the second embodiment.

(1)  両キャパシタを設計し易くなる。(1) It becomes easier to design both capacitors.

CおよびCds  ともその容量は第1多結晶7リコン
層に対する第2多結晶シリコン層の位置合せの具合によ
る。すなわち、第2多結晶シリコン層のパターンによっ
て第1多結晶シリコンMll+7)一部が再度エツチン
グされて決定される。この再度エツチングされる部分は
、C6およびCdS ともそのパターンがくびれて挟く
な−ているところであるから1位置合せずれによる各容
量自体の変動を小さくできる。その上、C8とCds 
のL下両電極とも夫々同一工程によっているから、位置
合せずれによる容量比の変動も小さくできる。したがっ
て08とCdsの容量比を設計どおりに実現できる。
The capacitance of both C and Cds depends on the alignment of the second polycrystalline silicon layer with respect to the first polycrystalline silicon layer. That is, a portion of the first polycrystalline silicon (Mll+7) is etched again to determine the pattern of the second polycrystalline silicon layer. In this re-etched portion, the patterns of C6 and CdS are constricted and not sandwiched, so that fluctuations in each capacitance itself due to one misalignment can be reduced. Besides, C8 and Cds
Since both of the L lower electrodes are formed through the same process, fluctuations in the capacitance ratio due to misalignment can be reduced. Therefore, the capacity ratio of 08 and Cds can be realized as designed.

(2;  α線による情報反転を低減させることができ
る。
(2; Information inversion caused by α rays can be reduced.

C6の面積を従来より小さくしたことによって、α線の
入射確率が小さくなり、また、CSおよびCd5 は、
多結晶シリコンのサンドイッチ構造であるのでα粒子に
より生成した正孔によるN型反転層の中和も起こらない
から、α線による情報反転を着しく低減できる。
By making the area of C6 smaller than before, the incidence probability of α rays is reduced, and CS and Cd5 are
Since it has a sandwich structure of polycrystalline silicon, the N-type inversion layer is not neutralized by holes generated by α particles, so information inversion caused by α rays can be significantly reduced.

なお、本発明の技術的思想に基けば、上述した実施例は
更に次の如くに変形可能である。
Note that, based on the technical idea of the present invention, the above-described embodiment can be further modified as follows.

−f”−述の第2及び第3の実施例では、従来とは興な
りキャパシタC8の容量は第1多結晶シリコン層および
第2多結晶シリコン層とによって決定され、フィールド
絶縁膜の形状は何ら関係ない。したがって、メモリセル
部のフィールド絶縁膜の形状は第7A図に示すパターン
でなくてもよく、C8の下側電極である第1多結晶シリ
コン層とダイレクトコンタクトによって電気的接続が保
ち得る形状であれば任意に変更できる。
In the second and third embodiments described above, the capacitance of the capacitor C8 is determined by the first polycrystalline silicon layer and the second polycrystalline silicon layer, and the shape of the field insulating film is Therefore, the shape of the field insulating film in the memory cell part does not have to be the pattern shown in FIG. It can be changed arbitrarily as long as it has the desired shape.

また、キャパシタC6およびCds領域下にはN+型半
導体領域が設けられているので、C8およびCds の
上側電極である第2多結晶シリコン層には■DDに代え
て電圧Vs8(接地電位)を印加することもできる。
Also, since an N+ type semiconductor region is provided under the capacitor C6 and Cds regions, a voltage Vs8 (ground potential) is applied instead of ■DD to the second polycrystalline silicon layer which is the upper electrode of C8 and Cds. You can also.

また、キャパシタの電極材料や誘電体材料は上述した以
外のものを使用してよい。また導体層の一部(特にワー
ド線)にシリコン−アルミニウム合金や、モリブデン、
タングステン、クロム、タンクル等或いはこれらのシリ
サイド等の耐熱金属を使用したり、これらと多結晶シリ
コン層との積層体を導体層として使用してもよい。また
、上述の各転送用MISFETはPチャネルタイプとし
、例えばP型基板に形成したN型ウェル中に設けたPチ
ャネルMISFETとしてよい。この場合、周辺回路は
NチャネルMISFETで形成するのが望ましい。
Moreover, materials other than those mentioned above may be used as the electrode material and dielectric material of the capacitor. In addition, silicon-aluminum alloy, molybdenum,
Heat-resistant metals such as tungsten, chromium, tanker, etc. or their silicides may be used, or a laminate of these and a polycrystalline silicon layer may be used as the conductor layer. Further, each of the above-mentioned transfer MISFETs may be of a P-channel type, and may be, for example, a P-channel MISFET provided in an N-type well formed in a P-type substrate. In this case, it is desirable that the peripheral circuit be formed of N-channel MISFETs.

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

図面は本発明の実施例を示すものであって、第1図は各
実施例に共通した1交点方式のダイナミックランダムア
クセスメモリの要部の回路図、第2図は1個のメモリセ
ルの第1の実施例による構造を示す斜断面図、第3図は
1mのダミーセルの第1の実施例による構造を示す斜断
面図、第4図は第1の実maのメモリセルとダミーセル
のレイアウトパターン図、第5A図〜第5Q図は@1の
実施例によるl交点方式のランダムアクセスメモリの製
造プロセスの工程断面図、第6A図乃全第6C図は第5
A図乃至第5Q図の一部プロセスに係る平面図、第7図
は第2の実施例によるメモリセルの斜断面図、第8A図
〜第8I図は第2の実施例ニよる1交点方式のランダム
アクセスメモリの製造プロセスの工程断面図、第9図は
第8C図の工程の平面図、第10図は第4図のY−Y@
によってできる断面に相当する断面図、第11図はth
3の実施例によるダミーセルの斜#面L111zA図〜
IIl 2 F図は第3の実施例による1交点方式のラ
ンダムアクセスメモリの製造プロセスの工程断面図、第
13図は第12A図の工程の平面図である。 なお、図面に示す符号において、Qyl + Qp 1
 +QD1 ・・・MISFET;CB、Cd、・・・
キャパシタ=M−GEL・・・メモリセル;D−CEL
・・・ダミーセル;3・・・ゲート絶縁膜;3a・・・
高誘電体膜;3b。 3 c ”’  8 jO*  N 、  6.6a、
6b、15,15a、  tsb  。 17.18・・・多結晶シリコン層;8,16.19・
・・アルミニウム層である。 い、j、’ 、’、+ 14・− 第  2  図 第  3  図 /r
The drawings show embodiments of the present invention; FIG. 1 is a circuit diagram of the main part of a single-point type dynamic random access memory common to each embodiment, and FIG. FIG. 3 is a perspective cross-sectional view showing the structure of a 1 m dummy cell according to the first example, and FIG. 4 is a layout pattern of the first real ma memory cell and dummy cell. Figures 5A to 5Q are process cross-sectional views of the manufacturing process of the l-intersection type random access memory according to the embodiment @1, and Figures 6A to 6C are 5
Figures A to 5Q are plan views of some processes, Figure 7 is a perspective cross-sectional view of a memory cell according to the second embodiment, and Figures 8A to 8I are one-intersection method according to the second embodiment. 9 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the random access memory, FIG. 9 is a plan view of the process of FIG. 8C, and FIG.
11 is a cross-sectional view corresponding to the cross section formed by th
Slanted surface L111zA diagram of the dummy cell according to Example 3~
FIG. 112F is a cross-sectional view of the manufacturing process of a one-intersection type random access memory according to the third embodiment, and FIG. 13 is a plan view of the process of FIG. 12A. In addition, in the symbols shown in the drawings, Qyl + Qp 1
+QD1...MISFET; CB, Cd,...
Capacitor = M-GEL...Memory cell; D-CEL
...Dummy cell; 3...Gate insulating film; 3a...
High dielectric film; 3b. 3 c ”' 8 jO* N , 6.6a,
6b, 15, 15a, tsb. 17.18... Polycrystalline silicon layer; 8, 16.19.
...It is an aluminum layer. i,j,',',+14・- Figure 2 Figure 3/r

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、 メモリセルと基準レベル発生用セルとを有し、l
交点方式のダイナミックランダムアクセスメモリとして
用い得るように構成された半導体記憶装置において、前
記メモリセルのキャパシタの誘電体膜が前記基準レベル
発生用セルのキャパシタの誘電体膜より高誘電率の誘電
体からなることを特徴とする半導体記憶装置。
1. It has a memory cell and a reference level generation cell, and
In a semiconductor memory device configured to be used as an intersection type dynamic random access memory, the dielectric film of the capacitor of the memory cell is made of a dielectric material having a higher dielectric constant than the dielectric film of the capacitor of the reference level generation cell. A semiconductor memory device characterized by:
JP57000354A 1982-01-06 1982-01-06 Semiconductor memory device Pending JPS58118141A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57000354A JPS58118141A (en) 1982-01-06 1982-01-06 Semiconductor memory device
FR8220049A FR2519461A1 (en) 1982-01-06 1982-11-30 SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A DEVICE
KR1019820005881A KR840003147A (en) 1982-01-06 1982-12-30 Semiconductor Memory and Manufacturing Method
IT25092/82A IT1155230B (en) 1982-01-06 1982-12-31 SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE AND PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF IT
DE3300114A DE3300114A1 (en) 1982-01-06 1983-01-04 SEMICONDUCTOR STORAGE DEVICE AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
GB08300163A GB2113466A (en) 1982-01-06 1983-01-05 Semiconductor memory device and method of manufacture

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6043856A (en) * 1983-08-22 1985-03-08 Toshiba Corp Semiconductor device

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