JPS62179759A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS62179759A
JPS62179759A JP61021292A JP2129286A JPS62179759A JP S62179759 A JPS62179759 A JP S62179759A JP 61021292 A JP61021292 A JP 61021292A JP 2129286 A JP2129286 A JP 2129286A JP S62179759 A JPS62179759 A JP S62179759A
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JP
Japan
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memory
insulating film
electrode contact
memory capacitor
capacitor
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JP61021292A
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Shinichirou Ikemasu
慎一郎 池増
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor

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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】 〔概要〕 本発明は、半導体記憶装置に於いて、隣接するメモリ・
セルのメモリ・キャパシタを互いに相手方のアクセス・
トランジスタ上にまで延在させて2重に積層することに
依り、従来のスタックド・メモリ・キャパシタに比較し
て約1.5〜2倍程度の容量を得ることができるように
したものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、集積性を損なうことなく、メモリ・キャパシ
タの容量が大きくなるように構造を改良した半導体記憶
装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に、前記種類の半導体記憶装置、即ち、ダイナミッ
ク・ランダム・アクセス・メモリ(dynamic  
random  access  memo r y 
: DRAM)の高集積化は等しく希求されているとこ
ろである。
また、良く知られているように、DRAMは1個のアク
セス・トランジスタと1個のメモリ・キャパシタからな
るメモリ・セルのアレイを備えている。
従って、前記のように、DRAMの高集積化を図る場合
、メモリ・セルの面積は小さくせざるを得す、当然、メ
モリ・キャパシタの面積も小さくなるから、その容量も
少なくなる。
然しなから、メモリ・キャパシタの容量は、DRAMの
動作に関する信軌性、即ち、S/Nの良否に密接に関連
し、また、放射線対策などの面からも、大きいほうが望
ましい。
そこで、従来、メモリ・キャパシタの容量を増加させる
為に様々な研究・開発がなされている。
第6図は従来のIMビットDRAMに用いられたスタッ
クド・メモリ・キャパシタを説明する為のもので、(A
)はDRAMの要部切断側面図、(B)はその等価的な
要部回路図を表している。
図に於いて、1はシリコン半導体基板、2はフィールド
絶縁膜、3A及び3Bはビット線コンタクト用不純物拡
散領域、4A及び4Bはメモリ・キャパシタ電極コンタ
クト用不純物拡散領域1.WLO,WLI、WL2.W
L3は第1層目導電層(不純物含有多結晶シリコン)で
形成されたワード線、5は絶縁膜、6A及び6Bは第2
層目導電層(不純物含有多結晶シリコン)で形成された
メモリ・キャパシタの個別電極、7A及び7Bはメモリ
・キャパシタに於ける誘電体となる絶縁膜、8は第3層
目導電層(不純物含有多結晶シリコン)で形成されたメ
モリ・キャパシタの共通対向電極(セル・プレート)、
9は燐珪酸ガラス(p h 。
5phosilicate  glass:PSG)か
らなる絶縁膜、BL及びBLはAj!からなるビット線
をそれぞれ示している。
ここに示されたDRAMのメモリ・キャパシタに於ける
誘電体となる絶縁膜7A及び7Bはアクセス・トランジ
スタ上にまで延在し且つ曲面をなす多結晶シリコンの個
別電極6A及び6B上とそれ等の側壁にまで形成されて
いるので、非常に大きな容量を得ることができ、3次元
スタックド・メモリ・キャパシタと呼ばれ、フォールプ
ツト・ビット線構成にも適用することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第6図に関して説明したDRAMのメモリ・キャパシタ
は、従来のプレーナ型メモリ・セルに於けるメモリ・キ
ャパシタ、即ち、誘電体となる絶縁膜がシリコン半導体
基板上に形成されているものと比較した場合は勿論のこ
と、オープン・ビット線構成を適用することができない
通常のスタックド・メモリ・キャパシタと比較しても遥
かに大きな容量を得ることができ、大変優れたものであ
るが、今後、実現しなければならない4MビットDRA
Mなどを考えると、メモリ・セル1個当たりに割り当て
可能な面積は著しく小さくなるから、前記説明したメモ
リ・キャパシタの構造を適用しても未だ容量不足となる
と思われる。
本発明は、第6図について説明したDRAMに於けるメ
モリ・キャパシタに簡単な改良を施すことに依って大容
量化し、一層の高集積化・高密度化に対応できる半導体
記憶装置を提供する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に依る半導体記憶装置に於いては、1個のアクセ
ス・トランジスタ及び1個のメモリ・キャパシタからな
るメモリ・セルの隣接する2個を対とし、それぞれのメ
モリ・キャパシタは互いに相手方のアクセス・トランジ
スタ上にまで延在させて両者を2重に積層した構成を採
っている。
〔作用〕
前記手段を採ると、メモリ・キャパシタの面積、従って
、容量は、従来のスタックド・メモリ・キャパシタに比
較し、少なくとも1.5倍にはなるので、半導体記憶装
置を更に高集積化してメモリ・セルを小型にした場合で
も、必要な情報を蓄積するのに充分な容量を得ることが
でき、また、小型化しない場合には、S/Nが良好にな
り、ソフト・エラーに対する耐性が高くなる。
〔実施例〕
第1図乃至第5図は本発明一実施例を製造する場合を解
説する為の工程要所に於ける半導体記憶装置の要部切断
側面図を表し、以下、これ等の図を参照しつつ説明する
。尚、第6図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表
すか或いは同じ意味を持つものとする。
第1図参照 (1)  通常の技法を適用することに依り、シリコン
半導体基板lにフィールド1!l縁膜2及びゲート絶縁
゛膜2Gを形成し、その上に不純物含有多結晶シリコン
からなる第1層目導電層を形成し、その第1層目導電層
をバターニングしてワード線WLO,WLI、WL2.
WL3を形成する。
(2)前記各ワード線などをマスクとするセルフ・アラ
イメント方式のイオン注入法を適用することに依り、A
sイオンの打ち込みを行い、アクセス・トランジスタの
ソース及びドレイン各領域、即ち、ビット線コンタクト
用不純物拡散領域3A及び3B、メモリ・キャパシタ電
極コンタクト用不純物拡散領域4A及び4Bなどを形成
する。
(3)化学気相堆積(chemical  vap。
ur  deposition:CVD)法を適用する
ことに依り、S i O2からなる厚さ約2000〔人
〕程度の絶縁膜5を形成し、これに通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することに依りパターニングし、メ
モリ・キャパシタ電極コンタクト用不純物拡散領域4A
に対する電極コンタクト窓5Aを形成する。
第2図参照 +41CVD法を適用することに依り、不純物含有多結
晶シリコンからなる厚さ約2000 C人〕程度の第2
層目導電層を形成し、これに通常のフォト・リソグラフ
ィ技術を適用することに依りパターニングし、一方のメ
モリ・キャパシタの個別電極6Aを形成する。尚、図か
ら明らかなように、個別電極6Aは隣接するアクセス・
トランジスタの上にまで延在させである。
(5)熱酸化法を適用することに依り、個別電極6Aの
側面も含めた表面に厚さ約100〔人〕程度の絶縁膜7
Aを形成する。尚、この絶縁膜7Aは一方のメモリ・キ
ャパシタの誘電体になることは勿論である。
第3図参照 +61CVD法を適用することに依り、不純物含有多結
晶シリコンからなる厚さ約2000 (人〕程度の第3
層目導電層を形成し、これに通常のフォト・リソグラフ
ィ技術を適用することに依りパターニングし、メモリ・
キャパシタの共通対向電極8を形成する。尚、この共通
対向電極8は、通常、セル・プレートとして知られてい
る。
(7)熱酸化法を適用することに依り、共通対向電極8
の側面も含めた表面に厚さ約100〔人〕程度の絶縁膜
7Bを形成する。尚、この絶縁膜7Bは他方のメモリ・
キャパシタの誘電体になることは云うまでもない。
第4図参照 (8)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用すること
に依り、絶縁膜5のエツチングを行い、メそり・キャパ
シタ電極コンタクト用不純物拡散領域4Bに対する電極
コンタクト窓5Bと、ビット線コンタクト用不純物拡散
領域3A及び3Bに対する電極コンタクト窓5C及び5
Dとを形成する。
(9)CVD法を適用することに依り、不純物含有多結
晶シリコンからなる厚さ約2000 C人〕程度の第4
層目導電層を形成し、これに通常のフォト・リソグラフ
ィ技術を適用することに依りパターニングし、他方のメ
モリ・キャパシタの個別電極6Bを形成すると共にビッ
ト線コンタクト用不純物拡散領域3A及び3B上にAJ
突き抜は防止膜6C及び6Dを形成する。
第5図参照 QjIICVD法を適用することに依り、PSGからな
る絶縁膜9を形成し、これに通常のフォト・リソグラフ
ィ技術を適用することに依りエツチングを行ってビット
線コンタクト窓9A及び9Bを形成し、必要に応じ、ガ
ラス・フローの熱処理を行う。
Ql)  蒸着法を適用することに依り、AJ膜を形成
し、これに通常のフォト・リソグラフィ技術を適用する
ことに依りパターニングし、ビット線BL(及びBL)
を形成する。
このようにして製造された半導体記憶装置は、図からも
明らかなように、隣接するメモリ・セルに於けるメモリ
・キャパシタが、それぞれ相手のアクセス・トランジス
タの上にまで張り出して2重に積層された構成になって
いる為、面積的には略2倍、少なくとも1.5倍にはな
っている為、それに比例して容量も増加している。尚、
このように、メモリ・キャパシタを2重に積層した構成
にしても、動作上に悪影響を及ぼすことは全くない。
〔発明の効果〕
本発明に依る半導体記憶装置に於いては、隣接するメモ
リ・セルのメモリ・キャパシタを互いに相手方のアクセ
ス・トランジスタ上にまで延在させて2重に積層した構
成になっている。
このような構成を採ることに依り、1メモリ・セルに於
けるメモリ・キャパシタの面積は、従来のスタックド・
メモリ・キャパシタに比較し、約2倍程度、少なくとも
1.5倍にはなるので、容量も、当然、同程度に増加し
、従って、半導体記憶装置を更に高集積化する為、メモ
リ・セルの面積を小型化しても、従来と同じか、或いは
、それ以上の容量が得られ、充分な情報を蓄積すること
が可能であり、また、小型化しなければ、S/Nが向上
し、且つ、ソフト・エラーに対する耐性が増大する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は本発明一実施例を製造する場合につ
いて解説する為の工程要所に於ける半導体記憶装置の要
部切断側面図、第6図は従来例を説明する為のもので、
(A)は要部切断側面図、(B)はその等価的な要部回
路図をそれぞれ表している。 図に於いて、1はシリコン半導体基板、2はフィールド
絶縁膜、2Gはゲート絶縁膜、3A及び3Bはビット線
コンタクト用不純物拡散領域、4A及び4Bはメモリ・
キャパシタ電極コンタクト用不純物拡散領域、WLO,
WLI、WF2.WF2は第1層目導電層(不純物含有
多結晶シリコン)で形成されたワード線、5は絶縁膜、
5A。 5B、5C,5Dは電極コンタクト窓2.6A及び6B
は第2層目導電層(不純物含有多結晶シリコン)で形成
されたメモリ・キャパシタの個別電極、6C及び6Dは
AI突き抜は防止膜、7A及び7Bはメモリ・キャパシ
タに於ける誘電体となる絶縁膜、8は第3層目導電層(
不純物含有多結晶シリコン)で形成されたメモリ・キャ
パシタの共通対向電極(セル・プレート)、9はPSG
からなる絶縁膜、9A及び9Bはビット線コンタクト窓
、BL及びB−LはAIからなるビット線をそれぞれ示
している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1個のアクセス・トランジスタ及び1個のメモリ・キャ
    パシタからなるメモリ・セルの隣接する2個を対とし、 それぞれのメモリ・キャパシタは互いに相手方のアクセ
    ス・トランジスタ上にまで延在させて両者を2重に積層
    してなること を特徴とする半導体記憶装置。
JP61021292A 1986-02-04 1986-02-04 半導体記憶装置 Expired - Lifetime JPH0815207B2 (ja)

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