JPS62194661A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
- Publication number
- JPS62194661A JPS62194661A JP61035058A JP3505886A JPS62194661A JP S62194661 A JPS62194661 A JP S62194661A JP 61035058 A JP61035058 A JP 61035058A JP 3505886 A JP3505886 A JP 3505886A JP S62194661 A JPS62194661 A JP S62194661A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bipolar
- groove
- sections
- fcc
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 9
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 8
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/038—Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体記憶装置に係り、特に記憶装置内にパイ
ポーラ−1〜ランジスタを含むダイナミックラムに関す
る。
ポーラ−1〜ランジスタを含むダイナミックラムに関す
る。
半導体メモリーの中で最も需要の多いダイナミックラム
は,セル構造がITr.と1キヤパシターと非常に簡単
なために微細化に向き,最も高集積化しやすい.またメ
モリーの高集積化と伴にCPUも高速化され、ダイナミ
ックラムに対しても高速化の要素は増々強くなっている
。近年高速のメモリーに適した回路構成としてBICM
OSの検討が各社で行なわれているが、ダイナミックラ
ムにもBICMOSの適用は有効であり、従来第2図の
ような構成のBICMO3回路が提案されている。
は,セル構造がITr.と1キヤパシターと非常に簡単
なために微細化に向き,最も高集積化しやすい.またメ
モリーの高集積化と伴にCPUも高速化され、ダイナミ
ックラムに対しても高速化の要素は増々強くなっている
。近年高速のメモリーに適した回路構成としてBICM
OSの検討が各社で行なわれているが、ダイナミックラ
ムにもBICMOSの適用は有効であり、従来第2図の
ような構成のBICMO3回路が提案されている。
第1図はダイナミックラムで数多く使用するNAND回
路をBICMO8化したものである。端子9.lOが入
力、端子11が出力に対応し、NPNTr、7,8によ
り、出力端子11の大きな負荷をMO5Tr、の数倍の
スピードで駆動出来る。
路をBICMO8化したものである。端子9.lOが入
力、端子11が出力に対応し、NPNTr、7,8によ
り、出力端子11の大きな負荷をMO5Tr、の数倍の
スピードで駆動出来る。
ところで第2図の回路を従来のBICMOSプロセス技
術により製造すると第3図のような断面図となる。第3
図でわかる通り、Pチャネルトランジスタと一番目のバ
イポーラ−T r 、の間には、P−あるいはP+の分
離層が必要で、この巾Xは電気的にPチャネルT r
、とバイポーラ−Tr、を分離するには少なくとも数μ
m必要である。また同様に異なるバイポーラ−Tr、間
を分離するP″″あるいは1〕1の分離層の巾Yも数μ
mは必要である。つまり従来のBICMOSプロセスを
ダイナミックラムにそのまま適用したのではバイポーラ
−J?3r−間あるいはバイポーラ−M OS li#
子間分離巾が数μm以下に出来ないためにダイナミック
ラムの最大のメリットである高集積化が達成出来なし1
゜ つまり従来のBICMOSプロセス技術をそのままダイ
ナミックラムに適用すると、高集積化と高速化が両立し
ないという問題点が有った。たとえば16Mピットのダ
イナミックラムでは約0.5μIのデザインルールを使
用するが、素子分離中が数μmになると、BICMO8
回路はデユーダ−。
術により製造すると第3図のような断面図となる。第3
図でわかる通り、Pチャネルトランジスタと一番目のバ
イポーラ−T r 、の間には、P−あるいはP+の分
離層が必要で、この巾Xは電気的にPチャネルT r
、とバイポーラ−Tr、を分離するには少なくとも数μ
m必要である。また同様に異なるバイポーラ−Tr、間
を分離するP″″あるいは1〕1の分離層の巾Yも数μ
mは必要である。つまり従来のBICMOSプロセスを
ダイナミックラムにそのまま適用したのではバイポーラ
−J?3r−間あるいはバイポーラ−M OS li#
子間分離巾が数μm以下に出来ないためにダイナミック
ラムの最大のメリットである高集積化が達成出来なし1
゜ つまり従来のBICMOSプロセス技術をそのままダイ
ナミックラムに適用すると、高集積化と高速化が両立し
ないという問題点が有った。たとえば16Mピットのダ
イナミックラムでは約0.5μIのデザインルールを使
用するが、素子分離中が数μmになると、BICMO8
回路はデユーダ−。
センスアンプ等の重要な回路部分に適用出来ない。
せいぜい利用出来て周辺の余り微細化に関係しない部分
であり、これではBICMO5回路を導入したメリット
が半減してしまう。
であり、これではBICMO5回路を導入したメリット
が半減してしまう。
本発明の目的は、高集積化と高速化を両立させる。ダイ
ナミックラムに適した新しいBICMO8構造を提供す
ることである。
ナミックラムに適した新しいBICMO8構造を提供す
ることである。
本発明においては、メモリセルとして、半導体基板表面
に溝を掘り、そこに複数個配列形成された島領域の上面
及びその3側面をコンデンサーとして利用するFold
ed Capacitor Ce1l (F CC)を
使用し、バイポーラ−素子間、あるいはバイポーラ−M
O3素子間の素子分離には、前記溝を利用する。そうす
ると、バイポーラ−素子間あるいはバイポーラ−MO8
素子間の距離はデザインルールまで微細化され、ダイナ
ミックラムにおいて、高集積化と高速化を両立出来る。
に溝を掘り、そこに複数個配列形成された島領域の上面
及びその3側面をコンデンサーとして利用するFold
ed Capacitor Ce1l (F CC)を
使用し、バイポーラ−素子間、あるいはバイポーラ−M
O3素子間の素子分離には、前記溝を利用する。そうす
ると、バイポーラ−素子間あるいはバイポーラ−MO8
素子間の距離はデザインルールまで微細化され、ダイナ
ミックラムにおいて、高集積化と高速化を両立出来る。
・本発明を使用することにより、ダイナミックラムにお
いて、高集積化と高速化を両立させることが出来る。す
なわちFCCのための溝と同時に形成された溝を各分離
に使用することにより、113Mレベルでは分離d1は
従来の数μmから0.51t mまで縮少出来、高速化
に適したBICMO8回路をチップサイズを余り大きく
することなくロウデコーダーやセンスアンプ等ダイナミ
ックラムのC0REとなる回路に使用出来る。
いて、高集積化と高速化を両立させることが出来る。す
なわちFCCのための溝と同時に形成された溝を各分離
に使用することにより、113Mレベルでは分離d1は
従来の数μmから0.51t mまで縮少出来、高速化
に適したBICMO8回路をチップサイズを余り大きく
することなくロウデコーダーやセンスアンプ等ダイナミ
ックラムのC0REとなる回路に使用出来る。
バイポーラー素子間及びバイポーラ−MO8素子間の分
離が深い溝によって形成されているため、従来のBIC
MOSプロセスを使用した場合と比較して、ラッチアッ
プ耐圧等の素子信頼性が大幅に向上する。
離が深い溝によって形成されているため、従来のBIC
MOSプロセスを使用した場合と比較して、ラッチアッ
プ耐圧等の素子信頼性が大幅に向上する。
・ダイナミックRAN特にFCCのメモリセルアレイを
高濃度のP型基板2(11上に形成出来るため、隣接し
たメモリセル間の1eak及びソフトエラー、局所的な
基板電位のゆれ等によって発生する不良に対して強い。
高濃度のP型基板2(11上に形成出来るため、隣接し
たメモリセル間の1eak及びソフトエラー、局所的な
基板電位のゆれ等によって発生する不良に対して強い。
第1図の(a)〜01)に本発明の一実施例を示す。
ここでは本発明の構造を明確にするために各工程ごとに
素子の断面図を示す、始めにP型箔4Ej201上に埋
め込み層用のN十層202をPchanT r 、及び
バイポーラ−トランジスタ部分に形成する。・・・(a
) 次にPタイプのエピタキシャル層203をP型基板20
1上に形成する。・・・(b) 次ニエピM2O3及びP型基板201ニ溝204 (2
04−1〜204−5)を反応性イオンエツチング等で
同時に同じ深さに堀る。ここで204−1はFCCのコ
ンデンサー及びセル間分離間のみぞであり、FCCでは
3側面及び上面をコンデンサーと使用するため従来セル
と比較して、かなり高集積化及び微細化に適している。
素子の断面図を示す、始めにP型箔4Ej201上に埋
め込み層用のN十層202をPchanT r 、及び
バイポーラ−トランジスタ部分に形成する。・・・(a
) 次にPタイプのエピタキシャル層203をP型基板20
1上に形成する。・・・(b) 次ニエピM2O3及びP型基板201ニ溝204 (2
04−1〜204−5)を反応性イオンエツチング等で
同時に同じ深さに堀る。ここで204−1はFCCのコ
ンデンサー及びセル間分離間のみぞであり、FCCでは
3側面及び上面をコンデンサーと使用するため従来セル
と比較して、かなり高集積化及び微細化に適している。
たとえば16Mビットのダイナミックラムでは1セルの
セル面積は2.5μX1.4μ=3.5μ(0,5μデ
ザインルールを使用した場合)と各種メモリセル中では
最も極細化出来る。一方間時に掘られた溝204−2は
バイポーラ−MO8素子間の分離、溝204−3はバイ
ポーラ−素子間の分離に、溝204−4はNチャネルT
r、のためのPエピ203とPチャネルTr、のための
Nウェル205間の分離に使用する。・・・(c) 次にPチャネルT r 、部分及びバイポーラ−110
部分にNウェル205を形成し・・・(d)次に溝の部
分204には酸化膜等の斜線部で示した絶縁膜を埋め込
み、素子間の分離を完全にする。
セル面積は2.5μX1.4μ=3.5μ(0,5μデ
ザインルールを使用した場合)と各種メモリセル中では
最も極細化出来る。一方間時に掘られた溝204−2は
バイポーラ−MO8素子間の分離、溝204−3はバイ
ポーラ−素子間の分離に、溝204−4はNチャネルT
r、のためのPエピ203とPチャネルTr、のための
Nウェル205間の分離に使用する。・・・(c) 次にPチャネルT r 、部分及びバイポーラ−110
部分にNウェル205を形成し・・・(d)次に溝の部
分204には酸化膜等の斜線部で示した絶縁膜を埋め込
み、素子間の分離を完全にする。
FCCのキャパシタ部に埋め込まれた絶縁膜をエツチン
グで底部以外が除去されている。溝は各素子間の絶縁を
完全に出来るよう十分深くしであるため、前記溝の11
1はデザインルール(たとえば16M dDRAMで
は0.5μm)までせまくすることが可能である。従来
のB I CM OSプロセスでは各分離中として数μ
m必要なことを考えると、本発明を使用することにより
、BICMO8回路がデコーダー、センスアンプ等の重
要な回路部分に使用出来、これがダイナミックラムの高
集積化と高速化を両立出来る。・・・(e) 次にFCCセルのキャパシタ部に例えば熱酸化膜を形成
し、FCCセル部分にはキャパシタ電極用第1層ポリシ
リコン207を、FCCセル部分及びMOSトランジス
タ部分には第2層ポリシリコンでゲート電極208を形
成し・・・(f)次にイオン注入等により、N÷ソース
ドレン部分216、 P÷ソースドレン部分215.
N−コレクタ211゜埋め込みJfJ202のコンタク
l−212,P−ベース層213゜N十エミッタJ15
21=1を形成し素子構造を完成させる。
グで底部以外が除去されている。溝は各素子間の絶縁を
完全に出来るよう十分深くしであるため、前記溝の11
1はデザインルール(たとえば16M dDRAMで
は0.5μm)までせまくすることが可能である。従来
のB I CM OSプロセスでは各分離中として数μ
m必要なことを考えると、本発明を使用することにより
、BICMO8回路がデコーダー、センスアンプ等の重
要な回路部分に使用出来、これがダイナミックラムの高
集積化と高速化を両立出来る。・・・(e) 次にFCCセルのキャパシタ部に例えば熱酸化膜を形成
し、FCCセル部分にはキャパシタ電極用第1層ポリシ
リコン207を、FCCセル部分及びMOSトランジス
タ部分には第2層ポリシリコンでゲート電極208を形
成し・・・(f)次にイオン注入等により、N÷ソース
ドレン部分216、 P÷ソースドレン部分215.
N−コレクタ211゜埋め込みJfJ202のコンタク
l−212,P−ベース層213゜N十エミッタJ15
21=1を形成し素子構造を完成させる。
・・・(g)
以上説明した構造を採用すれば、微細化に向いたFCC
と、高速化に適したBICMO3をうまく両立出来る。
と、高速化に適したBICMO3をうまく両立出来る。
しかもFCCの素子分離及び電極に利用する溝と同時に
、バイポーラ−素子間等の素子分離も形成出来るため、
BICMO8回路部分も従来BICMOSプロセスを使
用した場合と比較して、かなり微細化出来る。
、バイポーラ−素子間等の素子分離も形成出来るため、
BICMO8回路部分も従来BICMOSプロセスを使
用した場合と比較して、かなり微細化出来る。
なお本発明は本実施例に限られるものではない。
絶a膜として、うすい酸化膜とポリシリコンを使用して
もよいし、P型基板201及びP型エピ層203の代わ
りにN型を使用しても良い、その池水発明の趣旨を逸脱
しない範囲で1種々変形実施することが可能である。
もよいし、P型基板201及びP型エピ層203の代わ
りにN型を使用しても良い、その池水発明の趣旨を逸脱
しない範囲で1種々変形実施することが可能である。
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図はB’
−ICMO8回路の一例を示す回路図、第3図は従来の
BICMOSプロセスを使用した場合の素子の断面図で
ある。 1.2−PチャネルTr、、 3.4−NチャネルT
r、。 5 、6−・・負荷、 7.8−NPNT
r。 9、lO・・・入力端子、 11・・・出力端子
。 101・・・P型基板、102・・・N÷埋め込み層。 103・・・Nウェル。 104 (104,、、104□)・・・N−コレクタ
。 105(1051,105,)・・・N+コレクタ。 106(106□、 106. )・・・P−ベース。 107(1071,107□)・・・N÷エミッタ。 108・・・P+ソースドレイン、 to9・・・素子
分離。 110・・・ゲート。 111・・・P−あるいはP+MOSバイボニラー間分
離。 112・・・どあるいはP+バイポーラ−間素子分離。 201・・・P型基板、202・・・N生埋め込み層。 203・・・P型エピタキシャル層。 204(204−1〜204−5)・・・分離用溝。 205・・・Nウェル。 206・・・FCCCCセル前分離用絶縁膜07・・・
FccfJiH用第1ポリシリコン。 208・・・第2ポリシリコンゲート。 211・・・N−コレクター、212・・・N+コレク
ター。 213・・・P−ベース層、214・・・N十エミッタ
層。 215・・・P+ソースドレイン。 216・・・N÷ソースドレイン。 <Q) (C) <f) (f)
−ICMO8回路の一例を示す回路図、第3図は従来の
BICMOSプロセスを使用した場合の素子の断面図で
ある。 1.2−PチャネルTr、、 3.4−NチャネルT
r、。 5 、6−・・負荷、 7.8−NPNT
r。 9、lO・・・入力端子、 11・・・出力端子
。 101・・・P型基板、102・・・N÷埋め込み層。 103・・・Nウェル。 104 (104,、、104□)・・・N−コレクタ
。 105(1051,105,)・・・N+コレクタ。 106(106□、 106. )・・・P−ベース。 107(1071,107□)・・・N÷エミッタ。 108・・・P+ソースドレイン、 to9・・・素子
分離。 110・・・ゲート。 111・・・P−あるいはP+MOSバイボニラー間分
離。 112・・・どあるいはP+バイポーラ−間素子分離。 201・・・P型基板、202・・・N生埋め込み層。 203・・・P型エピタキシャル層。 204(204−1〜204−5)・・・分離用溝。 205・・・Nウェル。 206・・・FCCCCセル前分離用絶縁膜07・・・
FccfJiH用第1ポリシリコン。 208・・・第2ポリシリコンゲート。 211・・・N−コレクター、212・・・N+コレク
ター。 213・・・P−ベース層、214・・・N十エミッタ
層。 215・・・P+ソースドレイン。 216・・・N÷ソースドレイン。 <Q) (C) <f) (f)
Claims (3)
- (1)1個のMOSトランジスタと1個のキャパシター
とで1ビットを形成するメモリセルを半導体基板上に配
列したメモリセルアレイ及び、バイポーラートランジス
タ、NチャネルMOSトランジスタ、PチャネルMOS
トランジスタを集積した半導体記憶装置において、前記
メモリセルとして、半導体基板表面に溝を堀り、前記溝
の側面を前記キャパシターとして使用するものを用い、
前記バイポーラー素子間及び前記バイポーラー素子、M
OSトランジスタ間の分離には、前記溝製造時に同時に
堀った溝を用いることを特徴とする半導体記憶装置。 - (2)前記NチャネルMOSトラジスタと前記Pチャネ
ルMOSトランジスタの分離として、前記メモリセル製
造時に形成される溝と同時に堀った溝を使用することを
特徴とする前記特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶
装置。 - (3)前記半導体基板として第1導電型の基板上にエピ
タキシャル成長したエピ基板を使用することを特徴とす
る前記特許請求の範囲第1項に記載の半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61035058A JPS62194661A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61035058A JPS62194661A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62194661A true JPS62194661A (ja) | 1987-08-27 |
Family
ID=12431429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61035058A Pending JPS62194661A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62194661A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63239861A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
JPH01164064A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
KR100266281B1 (ko) * | 1997-10-20 | 2000-09-15 | 김영환 | 트렌치를 이용한 반도체소자의 커패시터 형성방법 |
-
1986
- 1986-02-21 JP JP61035058A patent/JPS62194661A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63239861A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
JPH01164064A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
KR100266281B1 (ko) * | 1997-10-20 | 2000-09-15 | 김영환 | 트렌치를 이용한 반도체소자의 커패시터 형성방법 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2950558B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2703970B2 (ja) | Mos型半導体装置 | |
JP3322936B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
KR100456526B1 (ko) | 식각저지막을 갖는 에스오아이 기판, 그 제조방법, 그위에 제작된 에스오아이 집적회로 및 그것을 사용하여에스오아이 집적회로를 제조하는 방법 | |
US4881105A (en) | Integrated trench-transistor structure and fabrication process | |
US4907058A (en) | Complementary semiconductor device having a double well | |
JP2001352077A (ja) | Soi電界効果トランジスタ | |
JPH01164064A (ja) | 半導体装置 | |
JP3272979B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR101458332B1 (ko) | 반도체 장치, 그 제조 방법 및 불휘발성 반도체 기억 장치 | |
US5945715A (en) | Semiconductor memory device having a memory cell region and a peripheral circuit region and method of manufacturing the same | |
JPS62194661A (ja) | 半導体記憶装置 | |
JPH02246264A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
US4866494A (en) | Semiconductor memory device having a plurality of memory cells of single transistor type | |
US5227319A (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
KR910010189B1 (ko) | 반도체장치 | |
JPS63204655A (ja) | Misトランジスタ | |
JPS61265859A (ja) | 相補型mos半導体装置 | |
JPS6340372A (ja) | 半導体集積回路 | |
JPS62120067A (ja) | ダイナミツクランダムアクセスメモリセル | |
JPS5892253A (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP3077396B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR0135845B1 (ko) | 반도체 메모리장치 및 그 제조방법 | |
JPS62114263A (ja) | 半導体記憶装置 | |
KR100213982B1 (ko) | 바이-씨모스 소자 및 그의 제조방법 |