JPS587859A - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置の製造方法

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JPS587859A
JPS587859A JP56104461A JP10446181A JPS587859A JP S587859 A JPS587859 A JP S587859A JP 56104461 A JP56104461 A JP 56104461A JP 10446181 A JP10446181 A JP 10446181A JP S587859 A JPS587859 A JP S587859A
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JP
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memory cell
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JP56104461A
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English (en)
Inventor
Masatoshi Seki
関 正俊
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication of JPS587859A publication Critical patent/JPS587859A/ja
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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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/105Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体記憶装置、特にM18PHT(Meta
l In5ulator 8emiconductor
 Fieldgffect Transistor )
からなる半導体メモリの製造方法に関するものである。
スタティックRAM等のMIa型半導体メモリにおいて
は、記憶素子S(メモリセルIs)の能動領域と半導体
基板との接合容量を大室くシ、パッケージ等から放射さ
れるα線により発生するまヤリアで蓄積電荷が変動する
のを防止する対策が考えられる。このためには、使用す
る半導体基板の不純物濃度を高くする(低抵抗化する)
ことが必要であるが、この低抵抗基板上に周辺回路素子
部も設けると、接合容量が大きいことからメモリとして
の電気特性が劣化し、例えばアクセスタイムが長くなっ
てしまうことが判明した。
従って、本発明の目的は、メモリセル部の耐放射線強度
を向上させると共に、電気特性の劣化を防止することに
ある。
この目的を達成するために、本発明によれば。
素子分離用の酸化膜下に所定の不純物を導入するに際し
、記憶素子部及び周辺回路素子部の各能動領域に隣接し
て不純物を導入し、かつ記、憶素子部の能動領域の隣接
領域には同種の不純物を更に導大している、これによっ
て、記憶素子部の能動領域の隣接領域での不純物濃度を
選択的に増大させて接合容量(ストア容量)を大きくし
、α線等の放射線による影響を少なくして課動作を防止
する一方、周辺回路素子部の能動領域の隣接領域の不純
物濃度は低めに保持してメモリ全体としての接合容量を
小さくし、アクセスタイム等の電気特性の劣化を防止で
きる。
以下、本発明をM2S型のスタティックR,AMに適用
した実施例を図面について述べる。なお、図面では、図
示簡略化のために周辺回路素子部とメモリセル部とが連
続した断面で示されている。
まず第1A図のように、P胞シリコン基板1の一主面に
公知の熱酸化技術で薄いsio、膜2を一様に形成して
、更に8iQ、膜2上に化学的気相成長法(CVD )
で全面に成長させた窒化シリコン膜を公知のフォトエツ
チングでパターニングする。
4は、このフォトエツチングにおいて窒化シリコン膜3
をエツチングするのに用いJマスク(フォトレジスト)
であって、このマスクによって所定パターンの窒化シリ
コン113a、3bを夫々形成する。窒化シリコン膜3
aは周辺回路素子部の能動領域を決め、窒化シリコン膜
3bはメモリセル部 部の能動領域を決めるものである。
次いで第1B図のように、全面にボロンのイオンビーム
5を照射し、マスク4及び3a、3bの存在しない領域
の8 IQt膜2を通して例えば5×101!伽 のド
ーズ量でボロンを打込み、ポロン打込み領域6を選択的
に形成する。この場合、フォトレジスト4を予めエツチ
ングで除去しておいてもよいが、このときは窒化シリコ
ン膜3a、3bを通してボロンが打込まれないようにそ
の打込みエネルギーを設定する必要がある。
次いで第1C図のように、全面に新たなフォトレジスト
を被着し、公知の露光、現像処理によって周辺回路素子
部のみを被覆するフォトレジスト7を残す。そしてこの
状態において、再びボロンのイオンビーム8を全面に照
射する。この打込みエネルギーは、ボロンが寧化シリコ
ン膜3bを基板1側へ透過しない強さに・設定される。
“これにょって、フォトレジスト7及び窒化シリコン膜
3bで覆われていない領域の8i0.膜2のみを通して
ボロンが打込まれ、上記の打込み領域内でボビンが2重
に打込まれた重ね打込み領域9が窒化シリコンg3bの
隣接位置に形成される。ボロン8のドーズ量は例えば5
X10”as  とすることにより、重ね打込み領域9
のドーズ量は合計して10”#@度となり、2重打込み
のなされなかつた周辺回路素子部側の打込み領域6のド
ーズ量の倍i度となっている。
次いで第1DI9のように、7オトレジストアをtis
*シてから窒化シリコン膜3m、3bをマスクとして酸
化性雰囲気中で熱酸化を施すことによって、素子分離用
のフィールド8IO8膜10を選択的に成長させる。こ
の選択酸化時に、上記の各打込み領域6,9中のボロン
が熱拡散され、フィールド8iQ、膜10直下にP+聾
拡散領域11及びp + + m拡散領域12が1示の
如くに形成され、これらはチャネルスFツバとして機能
することになる。このうち、肩辺回路素子部慟の拡散領
域11に比べて、メモリセル部慟の拡散領域12は高ド
ーズ量の打込み領域9に依るものであるから、高不純物
濃度の領域となっている。
次いで第1E図のように、上記の窒化シリコン膜3a、
3b及び8iQ、膜2をエツチングで順次除去した後に
熱酸化処理を施して各素子領域にゲート酸化膜13を形
成し、更にCVDで全面にlリシリコンを析出させた後
に公知のリン処理を施し、公知のフォトエツチングで所
定のパターンの各ポリシリコン膜14.15.16%1
7.18を夫々形成する。ポリシリコン膜14は周辺回
路素子部のMISFETのゲート電極となり、ポリシリ
コン膜16及び17はメモリセル部の記憶保持用MI8
PETの各ゲート電極となるものであり、またフィール
ド8iQ1膜lO上のポリシリコン膜15はトランスミ
ッシロンゲートのワード線、ポリシリコン膜18は電源
(vcc)ラインである。
次いで第1F図のように、各ポリシリコン膜14〜18
の表面に熱酸化によって薄い8iQ、膜19を形成し、
しかる後に全面にリン又は砒素のイオンヒ−ム20を煕
射し、各ポリシリコン膜14〜18及びフィールドsi
o、膜10をマスクとして基板1にイオン打込みを行な
う。そして、アニールを経て、各M18FETのソース
又はドレイン領域となるN+蓋領領域21び22,23
.24゜及び25を夫々形成する。
次いで第1G図のように、CVDによって全面にリンシ
リケートガラス膜26を析出させ、このガラス膜26及
び下地のゲート酸化膜13をフォトエツチングで選択l
[除去し、各コンタクトホール27,28.29を夫々
形成する。
次いで第1H図のように、例えば真空蒸着技術でアルミ
ニウムを全面に付着させ、これをフォトエツチングでパ
ターニングして各アルミニウム電極又は配線27,28
.29を夫々形成する。アルミニウム配$I29はメモ
リセルのアースラインとなるものであって、両MI 8
FETの共通のソース像域24をアース電位に固定して
いる。なお、この配@29は実際には各メモリセル間に
1って設けられるが、図面では簡略化のためにその一部
が断面図示されている。
上記した方法によって、第2図に示す如き平面パターン
のメモリセルを有するスタティックRAMが作成される
。第2図のX−X@に沿う断面が第1H図であるが、第
2図において斜線を施した部分が高濃度のp + + 
mチャネルストッパ12であり、メモリセルのNull
領域23〜25に隣接して形成されている。また、30
及び31は各トランスミラーンゲートのソース領域であ
って、アルミニウムの相補データl1I32及び33に
夫々接続せしめられている。なお、電源ライン18とポ
リシリコンゲート電極16及び17との間には、同ポリ
シリコンからなる配線34及び35が配され、これらの
配線の一部に高抵抗ポリシリコンの負荷抵抗が選択的に
形成されている。これらの配線はN+IIL+レイン領
域25及び23に対してダイレクトコンタクト方式で接
続(接続箇所はX印が付しである)されている。
上記の如く、本実箒例の方法によれば1、フィールド8
iQ、膜10の端部におけるN+溜能能動領域チャネル
ストッパとの間の接合容量は、周辺回路素子部よりもメ
モリセル部の方を大きくすることができる。つまり、上
記したボロンの2重打込みを選択的にメモリセル部側に
のみ行なうことによって、メモリセル部のチャネルス・
トッパ12の不純物濃度を周辺回路素子部のチャネルス
トッパ11のそれより高くしているか&、’i?N接合
から伸びる空乏層の厚みはメモリセル部の方が小さくな
るからである。この結果、メモリセル部の接合容量が大
きくなってそのストア容量が増えるから、特にα線の入
射によるキャリアの影響(ドレイン電位の羨動)を効果
的に阻止し、正常な記憶保持機能を維持して誤動作を防
止することができる。
しかも、周辺回路素子部での能動領域−チャネルストッ
パ間の接合容量は比較的小さくなるから、全体としてメ
モリの電気特性、例えば信号伝達速度1アクセスタイム
)を向上させることができる。
従って、周辺回路の動作には何ら影響を与えることなく
′、耐α線強度を太き(できるという−挙両得の作用効
果を得ることができる。こうした顕著な作用効果は、フ
ィールド部のチャネルストッパを形成するためのイオン
打込み工程(第1B図及び第1C図)に基いて、精度良
く確実に実現されることに注目すべきである。
以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本発明の技
術的思想に基いて更に変形が可能である。
例えば、上述のイオン打込みに使用するイオン種は種々
選択できるし、そのドーズ量及び打込みエネルギーも変
化させてよい。また、場合によっては、チャネルストッ
パを含む上述の各半導体領域の導電皇を逆タイプに変換
することもできる。また、上述の第1C図の工程を先に
行ない、第1B図の工程をその後に行なうことができる
。なお、本発明Gt CMOS (Complemen
tary MO8)型のスタティックRAMにも適用で
きると共に、ダイナミックRAMをはじめ各種の半導体
メモリに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、第1A図〜
第1H図はスタティックRAMの製造方法を記憶素子部
及び周辺回路素子部について工程順に示す各断面図、第
2図は作成したスタティックRAMのメモリセルの拡大
平面図である。 なお、図面に用いられている符号において、3a及び3
bは耐酸化マスクとしての窒化シリコン膜、6はボロン
打込み領域、7はフォトレジスト、9はボロン重ね打込
み領域、11及び12はチャネルストッパ、14〜18
はゲート電極又は配線としてのポリシリコン膜、21〜
25及び30〜31はソース又はドレイン領域である。 第1A図 第13図 よ 第1D図 第1E図    ′ 第1.r図 2θ 第1QrlA 第1H図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、半導体重体上に記憶素子部と周辺回路素子部とが設
    けられた半導体記憶装置の製造方法において、前記記憶
    素子部の能動領域を形成すべき第1の領域と前記周辺回
    路素子部の能動領域を形成すべき第2の領域とをマスク
    で被覆する工程と、このマスクで覆われていない非被覆
    領域に対して前記半導体基体と同一*m1ttを付与す
    る不純物を導入する工程と、前記非被覆領域のうち前記
    記憶素子部の能動領域に隣接した部分に対して前記不純
    物を更に導入する工程と、この導入後に前記非被覆領域
    に素子分離用の酸化膜を形成する工程とを夫々有するこ
    とを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
JP56104461A 1981-07-06 1981-07-06 半導体記憶装置の製造方法 Pending JPS587859A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02309665A (ja) * 1989-05-25 1990-12-25 Agency Of Ind Science & Technol 半導体装置の製造方法
US9745642B2 (en) 2012-03-26 2017-08-29 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method for heat treating a metal tube or pipe, metal tube or pipe, and heat treatment furnace

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02309665A (ja) * 1989-05-25 1990-12-25 Agency Of Ind Science & Technol 半導体装置の製造方法
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