JPS62124765A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS62124765A JPS62124765A JP60264657A JP26465785A JPS62124765A JP S62124765 A JPS62124765 A JP S62124765A JP 60264657 A JP60264657 A JP 60264657A JP 26465785 A JP26465785 A JP 26465785A JP S62124765 A JPS62124765 A JP S62124765A
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- semiconductor
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置に関するものであって、MOS
RAM (ランダム・アクセス・メモリ)に適用して
最適なものである。
RAM (ランダム・アクセス・メモリ)に適用して
最適なものである。
本発明は、半導体基板とこの半導体基板上に設けられて
いる第1の絶縁層とこの第1の絶縁層上に設けられてい
る第1の半導体層とにより形成される第1のキャパシタ
と、上記半導体基板上に設けられているスイッチング・
トランジスタとから成るメモリセルを具備する半導体装
置において、上記第1の半導体層上に第2の絶縁層を介
して第2の半導体層を設けることにより第2のキャパシ
タを形成することによって、キャパシタの容量を増大さ
せることを可能にしたものである。
いる第1の絶縁層とこの第1の絶縁層上に設けられてい
る第1の半導体層とにより形成される第1のキャパシタ
と、上記半導体基板上に設けられているスイッチング・
トランジスタとから成るメモリセルを具備する半導体装
置において、上記第1の半導体層上に第2の絶縁層を介
して第2の半導体層を設けることにより第2のキャパシ
タを形成することによって、キャパシタの容量を増大さ
せることを可能にしたものである。
従来、ダイナミックRAM (DRAM)のメモリセル
を構成するキャパシタは、セル内に平面的に形成されて
いる。このキャパシタの面積は、セル寸法の微細化に伴
って次第に減少してきているが、このキャパシタの容量
としては、α線によるソフトエラーを防止するためには
、50fF程度の大きさを確保することが望ましい。
を構成するキャパシタは、セル内に平面的に形成されて
いる。このキャパシタの面積は、セル寸法の微細化に伴
って次第に減少してきているが、このキャパシタの容量
としては、α線によるソフトエラーを防止するためには
、50fF程度の大きさを確保することが望ましい。
しかしながら、従来の平面構造のキャパシタでは、IM
ビット以上のRAMになるとキャパシタの容量として上
述の50fFを確保することが難しいという欠点がある
。
ビット以上のRAMになるとキャパシタの容量として上
述の50fFを確保することが難しいという欠点がある
。
このような欠点を是正するために、St基板に反応性イ
オンエツチング(RI E)により溝を形成し、この溝
にキャパシタを形成する試みがあり、容量を増大させる
ことができることが明らかになっているが、上述のRI
Eによるエツチングは結晶欠陥の発生を伴う等の点で問
題が多く、現時点では採用し難いものである。
オンエツチング(RI E)により溝を形成し、この溝
にキャパシタを形成する試みがあり、容量を増大させる
ことができることが明らかになっているが、上述のRI
Eによるエツチングは結晶欠陥の発生を伴う等の点で問
題が多く、現時点では採用し難いものである。
本発明は、従来技術が有する上述のような欠点を是正し
た半導体装置を提供することを目的とする。
た半導体装置を提供することを目的とする。
本発明に係る半導体装置は、半導体基板(例えばp型S
t基板1)とこの半導体基板上に設けられている第1の
絶縁層(例えばSing膜3)とこの第1の絶縁層上に
設けられている第1の半導体層(例えば多結晶Si膜4
)とにより形成される第1のキャパシタ(例えばキャパ
シタC+)と、上記半導体基板上に設けられているスイ
ッチング・トランジスタ(例えばワード線11とn゛層
812とから成るMOS)ランリスタ)とがら成るメモ
リセルを具備する半導体装置(例えばDRAM)におい
て、上記スイッチング・トランジスタを構成する拡散層
(例えばn1層8)に接続されている第2の半導体層(
例えばDOPO3膜7)を上記第1の半導体層上に第2
の絶縁層(例えば絶縁膜5)を介して設け、上記第1の
半導体層と上記第2の絶縁層と上記第2の半導体層とに
より第2のキャパシタ(例えばキャパシタCz)を形成
している。
t基板1)とこの半導体基板上に設けられている第1の
絶縁層(例えばSing膜3)とこの第1の絶縁層上に
設けられている第1の半導体層(例えば多結晶Si膜4
)とにより形成される第1のキャパシタ(例えばキャパ
シタC+)と、上記半導体基板上に設けられているスイ
ッチング・トランジスタ(例えばワード線11とn゛層
812とから成るMOS)ランリスタ)とがら成るメモ
リセルを具備する半導体装置(例えばDRAM)におい
て、上記スイッチング・トランジスタを構成する拡散層
(例えばn1層8)に接続されている第2の半導体層(
例えばDOPO3膜7)を上記第1の半導体層上に第2
の絶縁層(例えば絶縁膜5)を介して設け、上記第1の
半導体層と上記第2の絶縁層と上記第2の半導体層とに
より第2のキャパシタ(例えばキャパシタCz)を形成
している。
以下本発明をDRAMに適用した一実施例につき図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
まず本実施例によるDRAMの製造方法につき説明する
。
。
第1A図に示すように、まず例えばp型Si基板1の表
面にLOCO3法によりフィールドSiO□膜2を選択
的に形成し、次いで熱酸化法により上記フィールドSi
n、膜2に連なる例えば膜厚100人のSiO□膜3を
形成する。次にCVD法により全面に例えば4.000
人の多結晶Si膜4を形成した後、この多結晶Si膜4
をエツチングによりパターンニングして所定形状とする
。なお、この所定形状の多結晶Si膜4が後述のキャパ
シタC1の一方の電極を構成する。
面にLOCO3法によりフィールドSiO□膜2を選択
的に形成し、次いで熱酸化法により上記フィールドSi
n、膜2に連なる例えば膜厚100人のSiO□膜3を
形成する。次にCVD法により全面に例えば4.000
人の多結晶Si膜4を形成した後、この多結晶Si膜4
をエツチングによりパターンニングして所定形状とする
。なお、この所定形状の多結晶Si膜4が後述のキャパ
シタC1の一方の電極を構成する。
次に第1B図に示すように、例えば膜厚100人のSi
O□膜に相当する絶縁膜、例えば膜厚50人のSiO□
膜、膜厚50人のSi:+L膜及び膜厚30人のSin
、膜から成る三層構造の絶縁膜5を形成した後、この絶
縁膜5及びSing膜3の所定部分をエツチングして開
口6を形成する。
O□膜に相当する絶縁膜、例えば膜厚50人のSiO□
膜、膜厚50人のSi:+L膜及び膜厚30人のSin
、膜から成る三層構造の絶縁膜5を形成した後、この絶
縁膜5及びSing膜3の所定部分をエツチングして開
口6を形成する。
次に第1C図に示すように、リン(P)等のn型不純物
がドープされた例えば膜厚4.000人の多結晶Si膜
、すなわちDOPO5膜7をCVD法により全面に形成
した後、このDOPO3膜7をエツチングによりパター
ンニングして所定形状とする。なおこの所定形状のDO
PO3膜7が後述のキャパシタC2の一方の電極を構成
する。
がドープされた例えば膜厚4.000人の多結晶Si膜
、すなわちDOPO5膜7をCVD法により全面に形成
した後、このDOPO3膜7をエツチングによりパター
ンニングして所定形状とする。なおこの所定形状のDO
PO3膜7が後述のキャパシタC2の一方の電極を構成
する。
次に熱処理を行うことにより上記DOPO3膜7中に膜
束中ているn型不純物をp型St基板1中に拡散させて
、第1D図に示すように、n゛層8形成する。なおこの
熱処理によって、DOPO8膜7中の上記n型不純物の
電気的活性化も同時に行われる。この後、熱酸化を行う
ことにより、DOPO3膜7の表面に例えば膜厚2.0
00人の5iOz膜9を形成する。なおこの熱酸化によ
り、活性領域上のSi0g膜3及び絶縁膜5は全体とし
て膜厚1.000人の程度のSiO□膜に成長する。
束中ているn型不純物をp型St基板1中に拡散させて
、第1D図に示すように、n゛層8形成する。なおこの
熱処理によって、DOPO8膜7中の上記n型不純物の
電気的活性化も同時に行われる。この後、熱酸化を行う
ことにより、DOPO3膜7の表面に例えば膜厚2.0
00人の5iOz膜9を形成する。なおこの熱酸化によ
り、活性領域上のSi0g膜3及び絶縁膜5は全体とし
て膜厚1.000人の程度のSiO□膜に成長する。
次にこのSi0g膜をエツチング除去した後、再び熱酸
化を行うことにより、第1D図に示すように、例えば膜
厚100人のゲート絶縁膜10を形成する。次に全面に
多結晶Si膜を形成した後、この多結晶St膜をエツチ
ングにより所定形状にパターンニングして、第1E図に
示すように、多結晶Stから成るワード線11を形成す
る。この後、このワード線11をマスクとしてp型St
基板1中にn型不純物、例えばヒ素(As)を例えばエ
ネルギー70keV、ドーズ量5 X 101Scs−
”の条件でイオン注入した後、アニールを行う。このア
ニールにより、上記Asが電気的に活性化されると共に
拡散されて、ワード線11に関してn′層8とは反対の
側の領域にn゛層12が形成されると共に、n°層8が
ワード線11と少し重なる状態まで広がる。
化を行うことにより、第1D図に示すように、例えば膜
厚100人のゲート絶縁膜10を形成する。次に全面に
多結晶Si膜を形成した後、この多結晶St膜をエツチ
ングにより所定形状にパターンニングして、第1E図に
示すように、多結晶Stから成るワード線11を形成す
る。この後、このワード線11をマスクとしてp型St
基板1中にn型不純物、例えばヒ素(As)を例えばエ
ネルギー70keV、ドーズ量5 X 101Scs−
”の条件でイオン注入した後、アニールを行う。このア
ニールにより、上記Asが電気的に活性化されると共に
拡散されて、ワード線11に関してn′層8とは反対の
側の領域にn゛層12が形成されると共に、n°層8が
ワード線11と少し重なる状態まで広がる。
次に第1F図に示すように、全面にPSG膜13を形成
した後、このPSG膜13及びゲート絶縁膜10の所定
部分を順次エツチング除去して開口14を形成する。次
に例えば900℃で30分間スチーム酸化を行うことに
よりPSG膜13のリフローを行った後、上記スチーム
酸化の際に上記開口14の部分に形成されたSiO□膜
をライトエツチングによりエツチング除去する。この後
、全面にAI膜を形成し、次いでこのAI膜を所定形状
にパターンニングしてAIから成るビット線15を形成
した後、例えば400℃で60分間シンターを行うこと
により、n゛層12に対するビット線15のオーム接触
を完全にして、目的とするDRAMを完成させる。なお
この完成状態におけるDRAMの平面図を第2図に示す
。
した後、このPSG膜13及びゲート絶縁膜10の所定
部分を順次エツチング除去して開口14を形成する。次
に例えば900℃で30分間スチーム酸化を行うことに
よりPSG膜13のリフローを行った後、上記スチーム
酸化の際に上記開口14の部分に形成されたSiO□膜
をライトエツチングによりエツチング除去する。この後
、全面にAI膜を形成し、次いでこのAI膜を所定形状
にパターンニングしてAIから成るビット線15を形成
した後、例えば400℃で60分間シンターを行うこと
により、n゛層12に対するビット線15のオーム接触
を完全にして、目的とするDRAMを完成させる。なお
この完成状態におけるDRAMの平面図を第2図に示す
。
上述の第1F図及び第2図に示すDRAMにおいては、
多結晶St膜4とSiO□膜3とp型Si基板1とから
成るMOS構造により形成されるキャパシタC,と、D
OPO5膜7と絶縁膜5と多結晶5ill14とから成
るMOS構造により形成されるキャパシタC2とに情報
としての電荷が蓄積されるようになっている。そしてワ
ード線11.n″層12及びn1層8をそれぞれゲート
電極、ソース領域及びドレイン領域とするMOS)ラン
リスタから成るスイッチング・トランジスタにより、上
記キャパシタC+、Ctに対する上記電荷の出し入れ(
書き込みまたは読み出し)を行うようになっている。
多結晶St膜4とSiO□膜3とp型Si基板1とから
成るMOS構造により形成されるキャパシタC,と、D
OPO5膜7と絶縁膜5と多結晶5ill14とから成
るMOS構造により形成されるキャパシタC2とに情報
としての電荷が蓄積されるようになっている。そしてワ
ード線11.n″層12及びn1層8をそれぞれゲート
電極、ソース領域及びドレイン領域とするMOS)ラン
リスタから成るスイッチング・トランジスタにより、上
記キャパシタC+、Ctに対する上記電荷の出し入れ(
書き込みまたは読み出し)を行うようになっている。
上述の実施例によるDRAMにおいては、既述のように
多結晶Si膜膜上上絶縁膜5を介してり。
多結晶Si膜膜上上絶縁膜5を介してり。
PO8膜7を形成することによりキャパシタC2を形成
しているので、従来のメモリセルにおけると同様なキャ
パシタC1に上述のキャパシタC2が並列接続された構
造となっている。従って、C3二C2とすれば、キャパ
シタC1,Czの合成容量は2C+ となるので、上述
の実施例によれば、セル寸法を同一とした場合、キャパ
シタの容量を従来の二倍に増大させることができる。ま
たこのように容量を大きくすることができるので、セル
寸法を微細化した場合にも容量の減少を防止することが
でき、従ってソフトエラーを防止することができる。の
みならず、上述の実施例によれば、既に確立されたプロ
セス技術のみでDRAMを製造すること′ができるので
、技術的に確立されていない既述のRIEによる溝堀り
等のプロセスを用いることにより生ずる問題を解消する
ことができる。
しているので、従来のメモリセルにおけると同様なキャ
パシタC1に上述のキャパシタC2が並列接続された構
造となっている。従って、C3二C2とすれば、キャパ
シタC1,Czの合成容量は2C+ となるので、上述
の実施例によれば、セル寸法を同一とした場合、キャパ
シタの容量を従来の二倍に増大させることができる。ま
たこのように容量を大きくすることができるので、セル
寸法を微細化した場合にも容量の減少を防止することが
でき、従ってソフトエラーを防止することができる。の
みならず、上述の実施例によれば、既に確立されたプロ
セス技術のみでDRAMを製造すること′ができるので
、技術的に確立されていない既述のRIEによる溝堀り
等のプロセスを用いることにより生ずる問題を解消する
ことができる。
以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上述
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基づく各種の変形が可能である。例えば、キャパシ
タCtの一方の電極であるDOPO3膜7の形状は必要
に応じて変更可能である。また必要に応じて多結晶Si
膜4の代わりにDOPO3膜を用いてもよい。さらにま
た、上述の実施例において用いた各数値とは異なる数値
を用いることも勿論可能である。
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基づく各種の変形が可能である。例えば、キャパシ
タCtの一方の電極であるDOPO3膜7の形状は必要
に応じて変更可能である。また必要に応じて多結晶Si
膜4の代わりにDOPO3膜を用いてもよい。さらにま
た、上述の実施例において用いた各数値とは異なる数値
を用いることも勿論可能である。
また上述の実施例においては、それぞれ一層の多結晶S
i膜4及びDOPO3膜7を形成したが、これらの多結
晶Si膜4及びDOPO3膜7をそれぞれ複数層設け、
これらの複数層の多結晶Si膜4及びDOPO3膜7を
所定の絶縁層を介して交互に積層すれば、3個以上のキ
ャパシタが並列接続された構造とすることが可能であり
、従ってキャパシタの容量をより増大させることが可能
である。
i膜4及びDOPO3膜7を形成したが、これらの多結
晶Si膜4及びDOPO3膜7をそれぞれ複数層設け、
これらの複数層の多結晶Si膜4及びDOPO3膜7を
所定の絶縁層を介して交互に積層すれば、3個以上のキ
ャパシタが並列接続された構造とすることが可能であり
、従ってキャパシタの容量をより増大させることが可能
である。
本発明によれば、セル寸法を同一とした場合、メモリセ
ルの容量を従来に比べて約2倍に増大させることが可能
となり、従ってセル寸法の微細化に伴う容量の減少を防
止することが可能となる。
ルの容量を従来に比べて約2倍に増大させることが可能
となり、従ってセル寸法の微細化に伴う容量の減少を防
止することが可能となる。
第1A図〜第1F図は本発明の一実施例によるDRAM
の製造方法の一例を工程順に示す断面図、第2図は第1
F図に示すDRAMの平面図である。 なお図面に用いた符号において、 1・−一−−〜−一−−−−・−−−−−−p型Si基
板3−−−−−−−−−−−−−一・−−−−S i
O□膜4−−−−−・・−−−−一−−−−−−−多結
晶Si膜5−−−−−−一・・・−−−−−・・−絶縁
膜7−・−・−・−・・−・・・DOPO3膜8.12
・・−・−・・−・−、n 4層10−=・・・−・−
・−・ゲート絶縁膜11−・・−一−−−−−−・−ワ
ード線13・−・−・−−−−−P S G膜15−・
・−・・−・−・ビット線 である。
の製造方法の一例を工程順に示す断面図、第2図は第1
F図に示すDRAMの平面図である。 なお図面に用いた符号において、 1・−一−−〜−一−−−−・−−−−−−p型Si基
板3−−−−−−−−−−−−−一・−−−−S i
O□膜4−−−−−・・−−−−一−−−−−−−多結
晶Si膜5−−−−−−一・・・−−−−−・・−絶縁
膜7−・−・−・−・・−・・・DOPO3膜8.12
・・−・−・・−・−、n 4層10−=・・・−・−
・−・ゲート絶縁膜11−・・−一−−−−−−・−ワ
ード線13・−・−・−−−−−P S G膜15−・
・−・・−・−・ビット線 である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体基板とこの半導体基板上に設けられている第
1の絶縁層とこの第1の絶縁層上に設けられている第1
の半導体層とにより形成される第1のキャパシタと、上
記半導体基板上に設けられているスイッチング・トラン
ジスタとから成るメモリセルを具備する半導体装置にお
いて、 上記スイッチング・トランジスタを構成する拡散層に接
続されている第2の半導体層を上記第1の半導体層上に
第2の絶縁層を介して設け、上記第1の半導体層と上記
第2の絶縁層と上記第2の半導体層とにより第2のキャ
パシタを形成したことを特徴とする半導体装置。 2、上記第1及び第2の半導体層がそれぞれ複数層から
成り、これらの複数層の上記第1及び第2の半導体層が
絶縁層を介して交互に積層されていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60264657A JPS62124765A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60264657A JPS62124765A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62124765A true JPS62124765A (ja) | 1987-06-06 |
Family
ID=17406395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60264657A Pending JPS62124765A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62124765A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5047817A (en) * | 1988-06-10 | 1991-09-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kasiha | Stacked capacitor for semiconductor memory device |
US5180683A (en) * | 1988-06-10 | 1993-01-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing stacked capacitor type semiconductor memory device |
US5276344A (en) * | 1990-04-27 | 1994-01-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Field effect transistor having impurity regions of different depths and manufacturing method thereof |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP60264657A patent/JPS62124765A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5180683A (en) * | 1988-06-10 | 1993-01-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing stacked capacitor type semiconductor memory device |
US5278437A (en) * | 1988-06-10 | 1994-01-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Stacked capacitor type semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
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