JPS60206166A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPS60206166A
JPS60206166A JP59062741A JP6274184A JPS60206166A JP S60206166 A JPS60206166 A JP S60206166A JP 59062741 A JP59062741 A JP 59062741A JP 6274184 A JP6274184 A JP 6274184A JP S60206166 A JPS60206166 A JP S60206166A
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JP
Japan
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type
oxide film
region
type semiconductor
contact
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JP59062741A
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Japanese (ja)
Inventor
Junpei Kumagai
熊谷 淳平
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication of JPS60206166A publication Critical patent/JPS60206166A/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 improve the degree of integration while increasing the speed of operation by forming the titled device in structure, in which a MOS type transistor is laminated and disposed to the upper section of a MOS type capacitor for storing a memory, and making a gate electrode common in both of the transistor and the capacitor. CONSTITUTION:An N-type diffusion region 103 is formed on substrate 101 region, and an N type semiconductor pattern 108, a P type semiconductor pattern 109 and an N type semiconductor pattern 110 in width narrower than the diffusion region 103 are shaped on the region 103 in succession. An outer circumferential section is coated with an oxide film, a word line 112 consisting of polycrystalline Si to which P is diffused is formed on the oxide film, and an SiO2 film 113 is shaped on the word line 112. A bit line 116 formed on the film 113 is in contact with an N type semiconductor pattern 110 as an uppermost layer through a contact-hole 114 shaped while penetrating the oxide film 113 and the word line 112 composed of polycrystalline Si. The inner circumferential surface of the contact-hole 114 is coated with the oxide film 114, and an electrical contact with the word line 112 of the bit line 116 is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は1トランジスタ・1キヤパシタ形メモリ・セル
を有する半導体装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a semiconductor device having one transistor and one capacitor type memory cell.

[発明の技術的背景とその問題点] 半導体装置、特に半導体層m装置は大容邑化の一途を辿
り、それに伴ってメモリ・セルの微細化がす1められて
いる。
[Technical background of the invention and its problems] Semiconductor devices, especially semiconductor layer devices, are becoming larger and larger, and memory cells are becoming smaller and smaller.

従来の半導体記憶装置の一例として、その断面図を第1
図に示す。図において、11はP形半導体基板であり、
この半導体基板11にはフィルード酸化膜12が選択的
に設けられている。このフィルード酸化膜12で分離さ
れた島状の基板1領域(素子領域)表面にはn+形の拡
散領域13゜14が互いに電気的に分離して設けられて
いる。
As an example of a conventional semiconductor memory device, its cross-sectional view is shown in the first
As shown in the figure. In the figure, 11 is a P-type semiconductor substrate,
A field oxide film 12 is selectively provided on this semiconductor substrate 11 . On the surface of the island-shaped substrate 1 region (device region) separated by the field oxide film 12, n+ type diffusion regions 13 and 14 are provided electrically isolated from each other.

これら拡散領域13.14間を含む基板11表面にはシ
リコン酸化膜15を介して例えば、高融点金属からなる
ゲート電極16が設けられている。
A gate electrode 16 made of, for example, a high melting point metal is provided on the surface of the substrate 11 including between these diffusion regions 13 and 14 with a silicon oxide film 15 interposed therebetween.

こうしたn+形拡散領域13.14.酸化膜15及びゲ
ート電極16等により、rv+OS形1〜ランジスタが
(M成されている。また、前記n+形拡散層領域1/I
とフィールド酸化膜12の間の基板上にはシリコン酸化
[017を介して多結晶シリコンからなるキャパシタ電
極18が設けられている。更に、前記ゲート電極16及
びキャパシタ電t(Ii 18を含む全面には絶縁膜1
9が被覆されている。この絶縁1! 19上には前記n
+形拡散領域13とコンタク1〜ホール2oを介して、
接続するビット線21が設けられている。このような構
成の半導体層1fi装置において、情報は高濃度に不純
物を含有する多結晶シリコン電極18と酸化膜17とが
形成するIVI OS形キャパシタの反転層に電荷とし
て蓄えられるが、それはMO8形トランジスタのチャネ
ルおよびコンタク1−ボールを介してn拡散領1或13
と接触しているアルミニウムのビット線19を通して読
み出したり、書き込んだりすることができる。
These n+ type diffusion regions 13.14. The oxide film 15, gate electrode 16, etc. form the rv+OS type 1 to transistor (M). Also, the n+ type diffusion layer region 1/I
A capacitor electrode 18 made of polycrystalline silicon is provided on the substrate between the field oxide film 12 and the field oxide film 12 with a silicon oxide film 017 interposed therebetween. Further, an insulating film 1 is formed on the entire surface including the gate electrode 16 and the capacitor electrode t (Ii 18).
9 is coated. This insulation 1! On 19, the above n
Via the +-type diffusion region 13 and the contacts 1 to 2o,
A bit line 21 for connection is provided. In a semiconductor layer 1fi device having such a configuration, information is stored as a charge in the inversion layer of the IVI OS type capacitor formed by the polycrystalline silicon electrode 18 containing a high concentration of impurities and the oxide film 17; N diffusion region 1 or 13 through transistor channel and contact 1-ball
It can be read and written through the aluminum bit line 19 which is in contact with the .

ところで、このような素子構造を持つ半導体記憶装置で
はMOS +−ランジスタとMO3形キャパシタとが平
面的に配置されており、したがって、集積度の向上に限
度がある。この欠点を克服するために例えは第2図に示
す如き構造の半導体装置が提案されている。
Incidentally, in a semiconductor memory device having such an element structure, the MOS + - transistor and the MO3 type capacitor are arranged in a plane, and therefore there is a limit to the improvement in the degree of integration. In order to overcome this drawback, a semiconductor device having a structure as shown in FIG. 2, for example, has been proposed.

すなわち、第2図中の21はP型半導体であり、この基
板21上には素子分離領域としてのフィール1−Ill
化膜22が設けられている。このフィールド酸化膜22
で分離された島状の基tli2領域表面にはN型不純物
拡散層からなるビット線23が説けられている。このヒ
ラl−線23上にはN型、P型、N型の半導体層24.
25.26が順次積層されている。これら半導体層24
.25.26の露出面には酸化lll1!27が設けら
れている。また、前記N型半導体層26上には多結晶シ
リコンからなる電極28が前記酸化lI227を介して
設けられている。この電極28の周囲には酸化膜29が
設けられている。そして、前記酸化膜27.29を覆う
ようにグーミル電極を兼ねるワード線307’+X設(
]られている。
That is, 21 in FIG. 2 is a P-type semiconductor, and on this substrate 21 there is a field 1-Ill as an element isolation region.
A chemical film 22 is provided. This field oxide film 22
A bit line 23 made of an N-type impurity diffusion layer is formed on the surface of the island-shaped base tli2 region separated by. On this Gila l-line 23 are N-type, P-type, and N-type semiconductor layers 24.
25 and 26 are sequentially stacked. These semiconductor layers 24
.. The exposed surfaces of 25 and 26 are provided with oxide lll1!27. Further, an electrode 28 made of polycrystalline silicon is provided on the N-type semiconductor layer 26 via the oxide lI 227. An oxide film 29 is provided around this electrode 28. Then, a word line 307'+X is installed (
]

このような構造のメモリセルはワード線3oおよび酸化
膜27J3よびこれらに対向するN、P、N型4Q9体
層24.25、:26 ヨリナルM OS Ii造でト
ランジスタが(14成され、また、キャパシタはポリシ
リコン電極28、酸化膜27、およびN型半導体層26
J:り成るMO8構造で構成される。
A memory cell having such a structure has a word line 3o, an oxide film 27J3, and N, P, N type 4Q9 body layers 24, 25, 26 opposite to these, 14 transistors (14), and a capacitor. are polysilicon electrode 28, oxide film 27, and N-type semiconductor layer 26
J: Consists of MO8 structure consisting of:

これにより、MO8形キャパシタとMO8形トランジス
タとを立体的に配設し、占有面積の微少化を図ろうとす
るものである。
As a result, the MO8 type capacitor and the MO8 type transistor are arranged three-dimensionally, thereby attempting to miniaturize the occupied area.

しかしながら、この構造の場合、ビット線23が少くど
も半導体基板21に不純物拡散して作られることから、
その領域で接合容量が生じ、また、電気的抵抗も大きい
。これはビット線を伝播する信号の遅延をもたらし、メ
モリの高速化に大きな支障を来たづ。
However, in this structure, since the bit line 23 is made by diffusing impurities into the semiconductor substrate 21,
Junction capacitance occurs in that region, and electrical resistance is also large. This causes a delay in the signal propagating through the bit line, which poses a major hindrance to increasing the speed of memory.

U発明の目的コ 本発明は上記の”事情に鑑みて成されたものでメモリ・
セルの高集積化を図るとともに動作速度の高速化を図る
ことのできるようにした半導体装置を提供づることを目
的とする。
UObject of the Invention The present invention has been made in view of the above circumstances.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device in which cells can be highly integrated and the operating speed can be increased.

[発明の概要] 本発明は上記目的を達成するため、第1導電形の半導体
基板上に1トランジスタ・1キヤパシタ形のメモリ・セ
ルを形成した半導体記憶装置において、前記半導体基板
上に形成した第2導電形の不純物領域と、この不純物領
域上に順次積層形成された該領域より狭い面積の少なく
とも第1導電形の第1の半導体層及び第2導電形の第2
の半導体層の二層の半導体層と、前記第1の領域の露出
面および前記第1及び第2の半導体層の周囲を覆うよう
に絶縁膜を介して設けられワード線に接続される電極と
、これらを覆う絶縁股上に設けられ、該絶縁膜を貫通し
て設けられたコンタクトホールを介して前記第2の半導
体病と接するビット線とより構成し、半導体基板と逆導
電形の不純物が拡散された領域上にこの不純物領域より
も狭い面積でエピタキシャル技術により所望の導電形の
半導体層を積層し、さらに酸化膜を被覆し、その上面に
ビット線を配線するとともに上記絶縁膜を貫通して設け
たコンタク]・ホールを介して上記エピタキシャル半導
体層に接続することによりM OS形1〜ランジスタ、
MO3形キャパシタを(負層西己設し、これによってス
ペースファクタを向上させるとともにピッ]・線は上面
に配して電気的抵抗の少ない金属の配線材料を用いるこ
とかできるようにし、かつ、上面側のトレイン領域と接
触させてヒッ]−線の接合容Mを抑え、信号の遅延を抑
制して、高速化を図るようにづる。
[Summary of the Invention] In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor memory device in which a one-transistor/one-capacitor type memory cell is formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type. an impurity region of two conductivity types, a first semiconductor layer of at least a first conductivity type, and a second semiconductor layer of a second conductivity type, each having an area smaller than the region and successively laminated on the impurity region.
two semiconductor layers, and an electrode provided via an insulating film so as to cover the exposed surface of the first region and the peripheries of the first and second semiconductor layers and connected to a word line. , and a bit line provided on an insulating layer covering these and in contact with the second semiconductor layer through a contact hole provided through the insulating film, and an impurity having a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate is diffused. A semiconductor layer of a desired conductivity type is laminated on the impurity region using epitaxial technology in an area narrower than this impurity region, further covered with an oxide film, a bit line is wired on the upper surface, and a semiconductor layer is formed by penetrating the above insulating film. MOS type 1 to transistor, by connecting to the epitaxial semiconductor layer through the provided contact hole.
MO3 type capacitor (with a negative layer on the west side, which improves the space factor and improves the pitch) - wires are placed on the top surface so that metal wiring material with low electrical resistance can be used, and By making contact with the train area on the side, the joint capacitance M of the H- line is suppressed, signal delay is suppressed, and high speed is achieved.

[発明の実施例] 以下、本発明の実施例について第3図に示す製造工程図
を参照しながらその製造工程とともに説明する。
[Embodiments of the Invention] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with the manufacturing process thereof with reference to the manufacturing process diagram shown in FIG.

まず、P型半導体基板101上にフィールド酸化膜10
2を例えばLOCO3(LocalQXidtiOn 
of’ 3ilicon)法で形成する。次いてこのフ
ィールド酸化膜102により分離された島状の基板10
1領域(素子領[)上に熱拡散法またはイオン注入法に
よりN形拡散順戚103を形成する(第3図(a)図示
)。
First, a field oxide film 10 is formed on a P-type semiconductor substrate 101.
2 for example as LOCO3 (LocalQXidtiOn
of' 3ilicon) method. Next, island-shaped substrates 10 separated by this field oxide film 102
An N-type diffusion layer 103 is formed on one region (element region) by thermal diffusion or ion implantation (as shown in FIG. 3(a)).

次に、その全面にエピタキシセル技術によりN形半導体
層104およびP形半導体層105およびN形半導体層
106を形成した後、窒化シリコンパターン107を形
成する (第3図(b)図示)。つづいて、窒化シリコ
ン膜107をマスクとしてリアクティブ・イオン・エツ
チング(R1[)法によりN形半導体層106.P形半
導体層105、N形半導体IH104をエツチングして
、基板101側より前記拡散領域103より幅の狭いN
型半導体パターン108、P型半導体パターン109及
びN型半導体パターン110を順次形成する。つついて
、熱酸化処理を施して、各パターン108〜110の露
出面および拡散領域103の露出面にシリコン酸化膜1
11を形成する。
Next, after forming an N-type semiconductor layer 104, a P-type semiconductor layer 105, and an N-type semiconductor layer 106 on the entire surface by epitaxy cell technology, a silicon nitride pattern 107 is formed (as shown in FIG. 3(b)). Next, using the silicon nitride film 107 as a mask, the N-type semiconductor layer 106. The P-type semiconductor layer 105 and the N-type semiconductor IH 104 are etched to form an N layer narrower than the diffusion region 103 from the substrate 101 side.
A type semiconductor pattern 108, a P type semiconductor pattern 109, and an N type semiconductor pattern 110 are sequentially formed. Then, thermal oxidation treatment is performed to form a silicon oxide film 1 on the exposed surfaces of each of the patterns 108 to 110 and the exposed surface of the diffusion region 103.
11 is formed.

(第3図(C)図示)。(Illustrated in FIG. 3(C)).

次にワード線を形成するため多結晶シリコン層を堆積し
、さらにこの多結晶シリコン層に対してリンを拡散させ
、層抵抗を小さくする。次いでこれをパターニングして
ワード線112を形成し、その上にCVD法によりS 
i 02膜113を形成する。
Next, a polycrystalline silicon layer is deposited to form a word line, and phosphorus is further diffused into this polycrystalline silicon layer to reduce the layer resistance. Next, this is patterned to form a word line 112, and S is formed on the word line 112 by CVD.
An i02 film 113 is formed.

次にN型半導体パターン110にλ]応する5102膜
113の一切を選択的に除去して、コンタクト・ボール
114を開口する。続いて、熱酸化処理をD’& して
]ンタク1−・ホール114の内面に賃出した多結晶シ
リコンからなるワード線112表面に酸化膜115を形
成する(第3図(d)図示)。その際、コンタク1へ・
ホール114の底部に露出していたM OS形トランジ
スタのドレイン領域は酸化膜115で覆われてしまうが
、この後、貸方性の強いRIEを旋すことにより、コン
タク1−・ホール114の側壁の酸化膜を残したまま、
底部の酸化膜のみを除去することができる。
Next, all of the 5102 film 113 corresponding to the N-type semiconductor pattern 110 is selectively removed to open the contact ball 114. Subsequently, a thermal oxidation process is performed to form an oxide film 115 on the surface of the word line 112 made of polycrystalline silicon exposed on the inner surface of the contact hole 114 (as shown in FIG. 3(d)). . In that case, please contact Contact 1.
The drain region of the MOS transistor that was exposed at the bottom of the hole 114 is covered with an oxide film 115, but after this, by rotating RIE with a strong lending property, the contact 1 and the side wall of the hole 114 are covered with an oxide film 115. Leaving the oxide film behind,
Only the bottom oxide film can be removed.

次にアルミニウムを堆積させた後、パターニングを11
って前記N型半導体パターン110にコンタク1−ホー
ル114を介して接続するビット線116を配線する 
(第3図(e)および第4図図示)。なお、第4図は第
3図の部分平面図であり、この図は隣り合う4つのメモ
リ・セルの配置例について示している。なお、117は
この基板101上に形成されたメモリ・セルの素子領域
を示す。
Next, after depositing aluminum, patterning was performed for 11
Then, a bit line 116 connected to the N-type semiconductor pattern 110 via the contact 1-hole 114 is wired.
(Illustrated in FIGS. 3(e) and 4). Note that FIG. 4 is a partial plan view of FIG. 3, and this figure shows an example of the arrangement of four adjacent memory cells. Note that 117 indicates an element region of a memory cell formed on this substrate 101.

本発明のメモリセルは第3図(e)及び第4図に示す如
く半導体基板101の素子領域にN膨拡nシ′領域10
3が形成され、このN形拡散領域103上にこのN形拡
散領戚103より狭い面積でN形半導体パターン(n形
エピタキシャル層>108が形成され、このN形半導体
パターン108上にP形半導体パターン(p形エピタキ
シャル層)109が、さらにこのP形半導体パターン1
09上にN形半導体パターン(N形エピタキシャル層)
110が設けられた積層構造を協えている。そして、こ
れらはその外周部を酸化膜で覆われ、またその上をリン
を拡散した低比抵抗の多結晶シリコンによるワード線1
12が設けられ、その上にSiO2膜11膜厚13され
ている。更に、口の酸化膜113上にはアルミニウムに
よるヒツト線116が設けられ、ビット1!116はこ
の酸化膜113および多結晶シリコンによるワード線1
12を員いて形成されたコンタクト・ホール114を介
して、最上層のN形半導体パターン110に接している
。また、コンタク1〜・ホール114は内周面を酸化膜
114で覆われ、ヒツト線11Gがワード1i!112
と電気的に接触するのを防止している。
In the memory cell of the present invention, as shown in FIG. 3(e) and FIG.
3 is formed, and an N-type semiconductor pattern (n-type epitaxial layer>108 is formed on this N-type semiconductor pattern 108 in an area narrower than this N-type diffusion region 103, and a P-type semiconductor pattern is formed on this N-type semiconductor pattern 108). The pattern (p-type epitaxial layer) 109 further forms this P-type semiconductor pattern 1.
N-type semiconductor pattern (N-type epitaxial layer) on 09
It has a laminated structure provided with 110. The outer periphery of these is covered with an oxide film, and on top of that is a word line made of low resistivity polycrystalline silicon with phosphorus diffused.
12 is provided, and an SiO2 film 11 with a thickness of 13 is formed thereon. Further, a human line 116 made of aluminum is provided on the oxide film 113 of the opening, and bit 1!116 is connected to this oxide film 113 and the word line 1 made of polycrystalline silicon.
It is in contact with the uppermost layer N-type semiconductor pattern 110 through a contact hole 114 formed using the uppermost layer 12 . Further, the inner peripheral surfaces of the contacts 1 to 114 are covered with an oxide film 114, and the hit line 11G is connected to the word 1i! 112
This prevents electrical contact with the

このような構成によれば、MO8形1〜ランジスタは酸
化膜111をゲート酸化膜とし、この酸化膜111に対
向づる部分のワード線112をグーl−電極とするとと
もにN形半導体パターン110をドレイン、N形半導体
パターン108をソースとして構成される。また、IV
I OS形キャパシタはN形半導体パターン10Bより
はみ出す領域と前記ワード線112との対向部で形成さ
れ、この対向部の持つ容(至)がキ1シバシタの容量と
なる。すなわち、本装置は記憶N積用のMO8形キャパ
シタの上部にNIO3形のトランジスタを積層配設した
構造としてあり、この積層配設したトランジスタの周囲
をリング状に取り巻く多結晶シリコンにより包囲して形
成したグー1〜電極がトランジスタ、およびキャパシタ
ともに共通の電極として成畦する。そして、グー1〜電
極の電圧を十分高くすると、P形半導体パターン109
とゲート酸化膜(酸化膜111にお【)るP形半導体パ
ターン109対向部領域とその近傍)との界面にチャネ
ルが生じ、MoS形キャパシタ部分に蓄えられていた情
報(電荷)がピッ1−線116を通して読み出され、(
+5るいは書き込まれ(電荷が蓄えられる)、メモリ・
セルとして機能する。
According to such a configuration, the MO8 type transistor 1 uses the oxide film 111 as the gate oxide film, the word line 112 in the portion facing the oxide film 111 as the negative electrode, and the N-type semiconductor pattern 110 as the drain electrode. , with the N-type semiconductor pattern 108 as a source. Also, IV
The IOS type capacitor is formed of a region protruding from the N-type semiconductor pattern 10B and a portion opposing the word line 112, and the capacitance of this opposing portion becomes the capacitance of the oscillator. That is, this device has a structure in which an NIO3 type transistor is stacked on top of an MO8 type capacitor for memory N product, and this stacked transistor is surrounded by a ring-shaped polycrystalline silicon. The electrode 1~ is formed as a common electrode for both the transistor and the capacitor. Then, when the voltage of the goo 1~electrode is made high enough, the P-type semiconductor pattern 109
A channel is generated at the interface between the gate oxide film (the region facing the P-type semiconductor pattern 109 in the oxide film 111 and its vicinity), and the information (charge) stored in the MoS-type capacitor part is transferred to the pin 1- is read out through line 116 and (
+5 is written (charge is stored) and the memory
Functions as a cell.

このような本装置は記憶蓄積用のMO8形キャパシタの
上部にMOS形の1〜ランジスタを積層配設した構造と
してあり、ゲート電極はトランジスタ、およびキャパシ
タともに共通化しである。したがって、三次元構造であ
るから高集積化が図れる。
This device has a structure in which MOS type transistors are stacked on top of an MO8 type capacitor for memory storage, and the gate electrode is shared by both the transistor and the capacitor. Therefore, since it has a three-dimensional structure, high integration can be achieved.

また、第2図に示し1〔従来の積層構造のものはM O
S形キャパシタが半導体基板101に対し、その面が平
行に作られていて、しかも、このキャパシタが拡散層で
作られたピッl−m 23領戚に対向するかたちで配設
されていることから、ビット線23領域の接合容量の面
積は、措造上、少なくともMO8形キャパシタの面積と
同程度である。
In addition, as shown in Fig. 2, 1 [the conventional laminated structure is M
This is because the S-type capacitor is formed with its surface parallel to the semiconductor substrate 101, and furthermore, this capacitor is disposed so as to face the pit l-m23 region formed of the diffusion layer. , the area of the junction capacitance in the bit line 23 region is structurally at least comparable to the area of the MO8 type capacitor.

しかしながら本発明の半導体装置では、ピッ1−線11
6はドレイン領域となる最上層のN形半導体パターン1
10の上部に厚い酸化膜113を介し−C配されるため
、そのような接合容量はMO8形l−ランシスタのドレ
イン領域の接合容量だけであり、IVI OS形キャパ
シタの面積よりかなり小さくてきる。したがっC、ピッ
1−線容量を従来のものより小さくでき、しかも、ピッ
1〜線材料として金属を使用しているため電気的抵抗も
少ないこととあいまって、信号の伝播速度を速めること
ができる。
However, in the semiconductor device of the present invention, the pin 1-line 11
6 is the uppermost N-type semiconductor pattern 1 which becomes the drain region.
Since -C is disposed on top of the capacitor 10 through a thick oxide film 113, such junction capacitance is only that of the drain region of the MO8 type l-transistor, which is considerably smaller than the area of the IVI OS type capacitor. Therefore, the capacitance of the C and pin 1 wires can be made smaller than that of the conventional one, and since metal is used as the pin 1 wire material, the electrical resistance is also low, and the signal propagation speed can be increased. .

尚、本発明による半導体装置は、上記の製造方法と異な
る方法で製造することができることは勿論であり、また
第5図の如くすることもできる。
It goes without saying that the semiconductor device according to the present invention can be manufactured by a method different from the manufacturing method described above, and can also be manufactured by a method as shown in FIG.

すなわち、第5図のbのは基本的構造は第3図(e)に
示したものと同じであるが、MO8形トランジスタのソ
ース領域を形成しCいる最初のエピタキシトルn形層(
N形半導体層104)を省略している。この場合、MO
8形キャパシタがP形半尋1本基板に拡散されたn形層
の表面でのみ形成されるため前記実施例に比べ面積的に
若干不利であるが、従来技Kiに対する前jホの効果は
依然保たれ、しかも省略した分、工程が簡単になるとい
う利点がある。
That is, the basic structure of FIG. 5b is the same as that shown in FIG. 3(e), but the first epitaxy n-type layer (
The N-type semiconductor layer 104) is omitted. In this case, M.O.
Since the 8-type capacitor is formed only on the surface of the n-type layer diffused on one P-type substrate, it is slightly disadvantageous in terms of area compared to the previous embodiment, but the effect of the previous technique on the conventional technique Ki is as follows. The advantage is that the process is simplified since it is omitted.

[発明の効果コ 以上詳述したように本発明ではMO8形キャパシタが、
例えばP形半導体基板の活性化領域に形成されたn+形
拡散領域と、その上部に形成されたn+形領領域それぞ
れ表面および側表面上に作られ、その上部にMO8形ト
ランジスタが積層状に作られている構造であるから、従
来の平面的な構造に比べ、記憶素子の占有面積を小さく
てき、高集積化が可能であり、しかもビット線は厚い酸
化膜を隔てて最上面に金属を1(を積させパターニング
して形成するのでヒツト線を少なくとも半導体基板に不
純物拡散して作り、その上部にN10S形トランジスタ
を形成してその上にキャパシタを形成する従来の積層形
の構造に比べ接合容はならひに電気抵抗を小さくでき、
したかって、ピッl−tiilを伝播する信号の遅延を
減少できるなとの効果を有する半導体装置を提供するこ
とかできる。
[Effects of the Invention] As detailed above, in the present invention, the MO8 type capacitor has the following effects:
For example, an n+ type diffusion region formed in the active region of a P type semiconductor substrate and an n+ type region formed above it are formed on the front and side surfaces, respectively, and an MO8 type transistor is formed in a stacked manner on top of the n+ type diffusion region. Compared to conventional planar structures, this structure allows the memory element to occupy a smaller area and allows for higher integration.Moreover, the bit line is formed with a metal layer on the top surface across a thick oxide film. (Since it is formed by laminating and patterning, the junction capacitance is lower than the conventional laminated structure in which at least a human line is made by diffusing impurities into the semiconductor substrate, an N10S transistor is formed on top of it, and a capacitor is formed on it.) The electrical resistance can be drastically reduced,
Therefore, it is possible to provide a semiconductor device having the effect of reducing the delay of signals propagating through the pill-tilt.

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

第1区ないし第2図は従来の異なるターイブの半)9体
装置の断面図、第3図(a)〜(e)は本発明による半
導体装置の製造工程を説明するための断面図、第4図は
本発明による半導体装置の平面構成例を隣り合う4つの
記憶素子について示した平面図、第5図は本発明の他の
実施例を示す断面図である。 101・・・P形半導体基板、102・・・n+形拡散
領域、103・・・フィールド酸化膜、108.110
・・・N形半導体パターン、−109・・・P形半導体
パターン、111・・・酸化膜、112・・・ワード線
、113・・・厚い酸化膜、116・・・ビット線。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 3 第3図 第3図 第4図 第5図
1 to 2 are cross-sectional views of a conventional semi-nine-body device with different terives. FIG. 4 is a plan view showing an example of the planar configuration of a semiconductor device according to the invention with respect to four adjacent memory elements, and FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the invention. 101...P type semiconductor substrate, 102...n+ type diffusion region, 103...field oxide film, 108.110
...N type semiconductor pattern, -109...P type semiconductor pattern, 111...Oxide film, 112...Word line, 113...Thick oxide film, 116...Bit line. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 Figure 3 Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1導電形の半導体基板上に11ヘランジスタ・1キヤ
パシタ形のメモリ・セルを形成した半導体層1装置にお
いて、前記半導体基板上に形成した第2導電形の不純物
領域と、この不純物領域上に順次積層形成された該領域
より狭い面積の少なくとも第1導電形の第1の半導体層
及び第2導電形の第2の半導体層の二層の半導体層と、
前記第1の領域の露出面および前記第1及び第2の半導
体層の周囲を覆うように絶縁薄膜を介して設けられワー
ド線に接続される電極と、この電極上に設けられた絶縁
膜と、この絶縁膜及び前記電極を貫通して開口され、電
極の露出面に絶縁膜が形成されたコンタクトホールと、
前記絶縁股上に設けられ、前記コンタク1〜ホールを介
して前記M2の半導体層と接するピッl−線とより構成
したことを特徴とする半導体装置。
In a semiconductor layer 1 device in which a memory cell of 11 helangisters and 1 capacitor type is formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type, an impurity region of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate and an impurity region of the second conductivity type formed on the semiconductor substrate are successively formed. at least two semiconductor layers, a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor layer of a second conductivity type, each having an area smaller than the laminated region;
an electrode provided via an insulating thin film so as to cover the exposed surface of the first region and the peripheries of the first and second semiconductor layers and connected to a word line; an insulating film provided on the electrode; , a contact hole that is opened through the insulating film and the electrode, and has an insulating film formed on the exposed surface of the electrode;
1. A semiconductor device comprising a pin wire provided on the insulating crotch and in contact with the M2 semiconductor layer via the contact 1 to the hole.
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