JPS627153A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPS627153A
JPS627153A JP60144754A JP14475485A JPS627153A JP S627153 A JPS627153 A JP S627153A JP 60144754 A JP60144754 A JP 60144754A JP 14475485 A JP14475485 A JP 14475485A JP S627153 A JPS627153 A JP S627153A
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JP
Japan
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gate electrode
layer
insulating film
deep hole
memory cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP60144754A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Sakai
芳男 酒井
Katsuhiro Shimohigashi
下東 勝博
Toshiaki Masuhara
増原 利明
Osamu Minato
湊 修
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS627153A publication Critical patent/JPS627153A/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
    • H10B12/37DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
    • H10B12/377DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate having a storage electrode extension located over the transistor

Abstract

PURPOSE:To obtain a dynamic MOS.RAM memory cell having high yield by forming a word line of the first gate electrode layer, burying the second and third gate electrode layers in a deep hole to form a storage capacity, and forming a plate electrode of the third gate electrode layer. CONSTITUTION:A transfer transistor of dynamic memory cell is composed of the first gate electrode layer 15, and source and drain diffused layers 16, 17. The first gate electrode layers 15, 18 operate as word line of a memory cell. The second gate electrode 19 layer made of polycrystalline silicon is formed on the surface of a thin insulating film 14 in a deep hole 13, and the electrode of an insulating film capacity is formed of the film 14 to a silicon substrate 1. Further thin insulating film 20 is formed, and the third polycrystalline silicon layer 21 is formed thereon as a plates electrode. The storage capacity is formed of the first insulating film capacity between the substrate 1 and the layer 19, and the second insulating film capacity between the second electrode layer and the third electrode layer.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野・〕 本発明は半導体メモリに関し、特に高集積化が可能なダ
イナミック形MO3ランダムアクセスメモリ(以下、ダ
イナミックMO5−RAM)のメモリセルに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a semiconductor memory, and more particularly to a memory cell of a dynamic MO3 random access memory (hereinafter referred to as dynamic MO5-RAM) that can be highly integrated.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

ダイナミック形MO5−RAMでは高集積化のためにメ
モリセルの面積を低減する必要がある。
In the dynamic MO5-RAM, it is necessary to reduce the area of the memory cell in order to achieve high integration.

このために、第2図に示すように、シリコン基板1の中
に深い孔2を形成し、その中に薄い絶縁膜3を形成して
大きなメモリ蓄積容量を実現する方法がアイ・イー・イ
ー・イー・トランスアクションズ・オン・エレクトロン
・デバイスズ(IEEETransactions o
n Electron Devices ED−31,
Na6゜第746〜753頁、 1984に報告されて
いる。この構造では第1層目の多結晶シリコン4が深孔
2内にも埋め込まれていて、プレートと呼ばれるキャパ
シタ電極を形成している。さらに、第2層のゲート電極
5,6がメモリセル中でワード線を形成している。この
ような構造のメモリセルは次のように欠点を有していた
For this purpose, as shown in FIG. 2, IE has developed a method of forming a deep hole 2 in a silicon substrate 1 and forming a thin insulating film 3 therein to realize a large memory storage capacity.・IEEETransactions on Electron Devices
n Electron Devices ED-31,
Na6°, pp. 746-753, 1984. In this structure, the first layer of polycrystalline silicon 4 is also embedded in the deep hole 2, forming a capacitor electrode called a plate. Furthermore, the gate electrodes 5, 6 of the second layer form a word line in the memory cell. A memory cell having such a structure has the following drawbacks.

(1)蓄積容量部では電荷は深孔のシリコン基板側に形
成されているため、アルファ線等により雑音電荷がメモ
リセル部に混入した場合に、蓄積電荷に混入してメモリ
情報が失われやすい。
(1) In the storage capacitor section, charges are formed on the silicon substrate side of the deep hole, so if noise charges enter the memory cell section due to alpha rays, etc., they will easily mix with the stored charges and cause memory information to be lost. .

(2)ワード線5,6は素子間アイソレーション用の厚
い酸化膜7と第1層目単結晶シリコン8との上に形成さ
れているため、最も高精度な微細加工が必要なワード線
6は大きな下地段差のあるところに形成しなくてはなら
ず、微細加工が難かしい。
(2) Since the word lines 5 and 6 are formed on the thick oxide film 7 for isolation between elements and the first layer single crystal silicon 8, the word line 6 requires the most precise microfabrication. must be formed in areas with large base steps, making microfabrication difficult.

(3)さらに、第3図に示したメモリセルの平面レイア
ウト図に見られるように、第1層目多結晶シリコンで形
成された蓄積容量部のプレート電極7は部分的に非常に
細い領域8,9が存在するだめに、抵抗が高くなったり
、場合によっては断線しやすくなっている。
(3) Furthermore, as seen in the planar layout of the memory cell shown in FIG. , 9, the resistance increases and, in some cases, the wire becomes more likely to break.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は上記従来技術の欠゛点を解決し、高集積
化が可能で、信頼度高く、かつ製造゛歩留りのよいダイ
ナミックMO8RAMメモリセルを提供することにある
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a dynamic MO8RAM memory cell that can be highly integrated, has high reliability, and has a good manufacturing yield.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明では上記目的を達成するために、下地段差を小く
する目的で第1層目のゲート電極でワード線を形成し、
シリコン基板に深孔を形成する。
In the present invention, in order to achieve the above object, a word line is formed using the first layer gate electrode in order to reduce the step difference between the base layers,
A deep hole is formed in a silicon substrate.

さらに第2層目と第3層目のゲート電極を上記深孔内に
埋め込んで蓄積容量を形成し、蓄積電荷はシリコン基板
の中にではなく、多結晶シリコンに蓄える。さらに第3
層目のゲート電極によってプレート電極を形成し、細い
プレート電極部が形成されないようにしている。
Further, the gate electrodes of the second and third layers are buried in the deep holes to form a storage capacitor, and the stored charges are stored in the polycrystalline silicon instead of in the silicon substrate. Furthermore, the third
A plate electrode is formed by the gate electrodes in layers, so that a thin plate electrode portion is not formed.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail using Examples.

実施例1 本発明の第1の実施例であるメモリセル構造をnチャン
ネル形を例にとって第1図に示す、同図において、p形
シリコン基板1表面に深さ1〜6μmの深孔13が形成
されており、深孔表面にはSiO□膜やSi、 N4膜
或いはそれらの複合膜14が5〜50nmの薄い膜厚で
もって形成されている。
Embodiment 1 A memory cell structure according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1 taking an n-channel type as an example. In the figure, a deep hole 13 with a depth of 1 to 6 μm is formed on the surface of a p-type silicon substrate 1. On the surface of the deep hole, a SiO□ film, a Si, N4 film, or a composite film 14 of these is formed with a thin film thickness of 5 to 50 nm.

ダイナミックメモリセルの転送トランジスタは第2図に
示した従来例とは異なり、多結晶シリコンやシリサイド
或いは高融点金属からなる第1層目のゲート電極15と
ソース・ドレイン拡散層16゜17から構成されている
。第1層目のゲート電極15.18はメモリセルのワー
ド線の働きをしている。多結晶シリコンからなる第2層
のゲート電極19は深孔13内の薄い絶縁膜14の表面
に形成されており、シリコン基板1との間で薄い絶縁膜
14による絶縁膜容量の電極を構成している。
The transfer transistor of the dynamic memory cell differs from the conventional example shown in FIG. 2 in that it is composed of a first layer gate electrode 15 made of polycrystalline silicon, silicide, or high melting point metal, and source/drain diffusion layers 16 and 17. ing. The gate electrodes 15 and 18 in the first layer function as word lines of memory cells. A second layer gate electrode 19 made of polycrystalline silicon is formed on the surface of the thin insulating film 14 in the deep hole 13, and constitutes an electrode for the insulating film capacitance between the thin insulating film 14 and the silicon substrate 1. ing.

さらに、第2層目のゲート電極の表面にはSiO□やS
i、N、などの薄い絶縁膜20が形成され、さらにその
上には第3層目の多結晶シリコン21がプレート電極と
して形成されている。このようにな構成のメモリセルで
は最も微細な加工が要求されるワード線15.18が下
地段差の小さな第1層目のメモリセル構造では転送ゲー
トMOSトランジスタを通してn0拡散層16から第2
層目のゲート電極19へ蓄積電荷が蓄えられる。蓄積電
荷がシリコン基板1内に存在しないので、アルファ線等
による外部雑音に対して耐性がある。また蓄積容量はシ
リコン基板1と第2層目ゲート電極19との間の第1の
絶縁膜容量と、第2層目ゲート電極と第3層目のゲート
電極との間の第2の絶縁膜容量とから成り立っているた
め、従来構造より大きな蓄積容量が実現でき、蓄積信号
電荷も増大して好ましい特性が得られる。さらに、第4
図に本実施例によるメモリセルの平面レイアウト図に示
すように、第3層目のPo1y Siで形成されるプレ
ート電極22は、コンタクト電極23領域を除いてほぼ
全面がプレート電極となっており、第3図に示した従来
例のような細い領域が存在しないため、プレート電極が
断線するような不良は生じなく、信頼性高いメモリセル
を構成することができる。なお第4図で24は第1層目
ゲート電極によるワード線であり、25は拡散層が形成
されている能動領域、26はシリコン基板に形成する深
孔領域、27は、第2層目のゲート電極、28はアルミ
ニウム等で作られたデータ線である。
Furthermore, on the surface of the second layer gate electrode, SiO□ and S
A thin insulating film 20 of I, N, etc. is formed, and a third layer of polycrystalline silicon 21 is formed thereon as a plate electrode. In a memory cell with such a configuration, the word line 15.18, which requires the most minute processing, is connected from the n0 diffusion layer 16 to the second layer through a transfer gate MOS transistor in the first layer memory cell structure with a small ground level difference.
Accumulated charges are stored in the gate electrode 19 of the second layer. Since there is no accumulated charge within the silicon substrate 1, it is resistant to external noise such as alpha rays. The storage capacitance is the first insulating film capacitance between the silicon substrate 1 and the second layer gate electrode 19, and the second insulating film capacitance between the second layer gate electrode and the third layer gate electrode. Since it consists of a capacitor, a larger storage capacitance than the conventional structure can be realized, and the accumulated signal charge can also be increased, thereby obtaining favorable characteristics. Furthermore, the fourth
As shown in the planar layout of the memory cell according to the present embodiment, the plate electrode 22 formed of the third layer of PolySi is almost entirely plate electrode except for the contact electrode 23 area. Since there is no narrow region as in the conventional example shown in FIG. 3, defects such as disconnection of the plate electrode do not occur, and a highly reliable memory cell can be constructed. In FIG. 4, 24 is a word line formed by the first layer gate electrode, 25 is an active region where a diffusion layer is formed, 26 is a deep hole region formed in the silicon substrate, and 27 is a word line formed by the second layer gate electrode. The gate electrode 28 is a data line made of aluminum or the like.

実施例2 本発明の第2の実施例を第5図に示す0本実施例では第
1層目ゲート電極31により転送ゲートMOSトランジ
スタを形成し、第2層31と第3層目32のゲート電極
によって容量を形成するメモリセルの構成は第1図に示
す前記実施例と同じであるが、前記実施例と異なるとこ
ろは第2層。
Embodiment 2 A second embodiment of the present invention is shown in FIG. 5. In this embodiment, a transfer gate MOS transistor is formed by the first layer gate electrode 31, and The structure of the memory cell in which a capacitance is formed by electrodes is the same as that of the embodiment shown in FIG. 1, except for the second layer.

第3層目のゲート電極31.32と第1層のゲート電極
30との重なり容量を低減するために、第2層、第3層
目のゲート電極31.32が第1層目のゲート電極30
に重ならないように形成されていることである。第6図
は第5図に対応したメモリセルの平面レイアウト図であ
る。このレイアウト図においても、最上層のプレート電
極である22は大きな幅をもって横方向に走っており、
従来構造において見られた細いプレート領域は存在しな
い、このような構成のメモリセルではワード線の容量が
小さいためにメモリの高速化が可能となる。
In order to reduce the overlap capacitance between the gate electrode 31, 32 of the third layer and the gate electrode 30 of the first layer, the gate electrode 31, 32 of the second and third layers is connected to the gate electrode 30 of the first layer. 30
It is formed so that it does not overlap. FIG. 6 is a plan layout diagram of a memory cell corresponding to FIG. 5. In this layout diagram as well, the top layer plate electrode 22 runs horizontally with a large width.
A memory cell with such a structure does not have the narrow plate region seen in the conventional structure, and the capacitance of the word line is small, making it possible to increase the speed of the memory.

実施例3 本発明の第3の実施例を第7図に示す1本実施例は前記
実施例2と同じような構成を有しているが、本実施例で
は基板1との間に薄い絶lil膜14による容量を形成
するゲート電極34は転送ゲートMOSトランジスタの
ゲート電1fA35と同じ第1層目の多結晶シリコン又
はシリサイド層によって形成されている。従って、本実
施例ではゲート電極は34と36の2層構造であり、前
記実施例の3層構造に比べ信頼度高く製造できる。
Embodiment 3 A third embodiment of the present invention is shown in FIG. The gate electrode 34 forming the capacitance by the lil film 14 is formed of the same first layer polycrystalline silicon or silicide layer as the gate electrode 1fA35 of the transfer gate MOS transistor. Therefore, in this embodiment, the gate electrode has a two-layer structure of 34 and 36, which can be manufactured with higher reliability than the three-layer structure of the previous embodiment.

実施例4 本実施例は本発明によるメモリセルのアルファ線による
ソフトエラーを防止するための構造に関する。
Embodiment 4 This embodiment relates to a structure for preventing soft errors caused by alpha rays in a memory cell according to the present invention.

第8図はP形シリコン基板1に形成した深孔13の周囲
に1016〜l Qlffc13の中程度の濃度を有し
たP影領域40が形成されたものであり、このP影領域
40によって、深孔からシリコン基板へ広がる空乏層の
広がりが抑えられるため、アルファ線が空乏層内で発生
する電子も少なくなり、ソフトエラー防止に効果がある
In FIG. 8, a P shadow region 40 having a medium concentration of 1016 to 1Qlffc13 is formed around a deep hole 13 formed in a P type silicon substrate 1. Since the spread of the depletion layer from the hole to the silicon substrate is suppressed, fewer electrons are generated in the depletion layer by alpha rays, which is effective in preventing soft errors.

第9図は深孔41の上部のみにP形シリコン基板よりも
濃度が1〜2桁高い(10”〜1017a@−”)P影
領域41を形成し、深孔下部リシリコン基板内で発生し
たアルファ線による電子が深孔上部の高濃度V形波散層
42に拡散していくのを防いでいる。
FIG. 9 shows that a P shadow region 41 is formed only in the upper part of the deep hole 41, and the concentration is 1 to 2 orders of magnitude higher than that of the P-type silicon substrate (10" to 1017a@-"). This prevents electrons caused by alpha rays from diffusing into the high concentration V-shaped wave scattering layer 42 at the top of the deep hole.

第10図は深孔の中間領域に101′〜1017c13
の不純物濃度を有するP影領域43を形成した構造であ
り、このようなシリコン基板内部に形成されるP影領域
は高いエネルギーのイオン打ち込みによって実現できる
Figure 10 shows 101' to 1017c13 in the middle region of the deep hole.
This is a structure in which a P shadow region 43 having an impurity concentration is formed, and such a P shadow region formed inside the silicon substrate can be realized by high energy ion implantation.

第11図は深孔周辺に1017〜10”cm−3の高い
不純物濃度を有するP9領域44を形成してお上部のn
影領域45は高濃度P影領域44との接合耐圧を低下さ
せないために1011〜10’”am−”の比較的低い
不純物濃度を有している。
FIG. 11 shows that a P9 region 44 having a high impurity concentration of 1017 to 10"cm-3 is formed around the deep hole, and
The shadow region 45 has a relatively low impurity concentration of 1011 to 10'"am-" so as not to lower the junction breakdown voltage with the high concentration P shadow region 44.

第12図は低濃度P形基板の表面に、深孔と同等以上の
深さを有し、不純物濃度が101″〜1017c13の
P影領域46を形成した構造であり、P影領域46と低
濃度P基板1との間の不純物濃度差によるポテンシャル
バリヤがアルファ線によるソフトエラー防止に寄与して
いる。
FIG. 12 shows a structure in which a P shadow region 46 having a depth equal to or greater than the deep hole and having an impurity concentration of 101'' to 1017c13 is formed on the surface of a low concentration P type substrate. A potential barrier due to the difference in impurity concentration between the substrate 1 and the P-concentration substrate 1 contributes to preventing soft errors caused by alpha rays.

第13図(A)はn形基板47上に1〜2 μmの深さ
を有し、かつ不純物濃度が101s〜1017c+m−
aのP形つェル46が形成され、さらにこのPウェルを
つき抜けるように深孔13が形成されているものである
。この構造では深さ5〜6μmの深孔の大部分は電源電
圧が印加されているn形基板47に接しているため、正
の電圧が印加される容量のゲート電極31下のn形基板
内には空乏層が形成されず、アルファ線によるソフトエ
ラーの防止構造として最適である。さらに、第13図(
B)に示されているようにメモリの周辺回路はPウェル
形の相補形MO3(以下、0MO8と略記)によって構
成されており、nチャネルMOSトランジスタ49はP
ウェル46内に、P0拡散層51によるソース・ドレイ
ンを有するPチャネルMOSトランジスタ50はn形基
板47もしくは低濃度n形基板表面に作られたnウェル
48内に形成されている。
FIG. 13(A) has a depth of 1 to 2 μm on an n-type substrate 47, and an impurity concentration of 101s to 1017c+m-
A P-type well 46 (a) is formed, and a deep hole 13 is further formed so as to pass through this P-well. In this structure, most of the deep holes with a depth of 5 to 6 μm are in contact with the n-type substrate 47 to which the power supply voltage is applied, so the inside of the n-type substrate under the capacitive gate electrode 31 to which a positive voltage is applied is No depletion layer is formed in this structure, making it an optimal structure for preventing soft errors caused by alpha rays. Furthermore, Fig. 13 (
As shown in Fig. B), the peripheral circuit of the memory is composed of a P-well type complementary MO3 (hereinafter abbreviated as 0MO8), and the n-channel MOS transistor 49 is a P-well type complementary MO3 (hereinafter abbreviated as 0MO8).
A P channel MOS transistor 50 having a source and drain formed by a P0 diffusion layer 51 is formed in the well 46 in an n well 48 formed on the surface of an n type substrate 47 or a lightly doped n type substrate.

第14図は1018〜10″6C13の高い不純物濃度
を有するP0形基板52上に厚さ1〜2μmで1011
〜1011c1′Aの濃度を有するP形エピタキシャル
層53を形成し、P0基板に達するように深孔13を形
成している。この構造では深孔の大部分の表面がP0基
板52に接しているために。
FIG. 14 shows 1018 to 10"6C13 with a thickness of 1 to 2 μm on a P0 type substrate 52 having a high impurity concentration.
A P-type epitaxial layer 53 having a concentration of ~1011c1'A is formed, and a deep hole 13 is formed so as to reach the P0 substrate. This is because in this structure, most of the surface of the deep hole is in contact with the P0 substrate 52.

P0基板側へのびる空乏層の厚さは非常に小さく、ソフ
トエラー防止に大きな効果が得られる。
The thickness of the depletion layer extending toward the P0 substrate side is extremely small, and is highly effective in preventing soft errors.

なお、第1図、第5図、第7図、第8図、第9図、第1
0図、第11図、第12図、第14図の実施例ではP形
基板を用いているが、この場合、メモリの周辺回路はn
ウェル内にPチャネルMOSランジメタを形成した0M
O8構造を用いるのが好ましい。
In addition, Fig. 1, Fig. 5, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 1
In the embodiments shown in FIGS. 0, 11, 12, and 14, a P-type substrate is used;
0M with P channel MOS range meta formed in the well
Preferably, the O8 structure is used.

実施例5 本実施例では本発明によるメモリセル構造め代表的な製
造プロセスについて述べる。
Embodiment 5 In this embodiment, a typical manufacturing process for a memory cell structure according to the present invention will be described.

まずn形基板(もしくはP形基板)60表面に深さ1〜
4μm平均不純物濃度が1015〜10110l71の
n形つェル61とP形つェル62を形成し、その後、フ
ィールド酸化膜63,5〜50nmの薄いゲート酸化膜
64.多結晶シリコンやシリサイド或いはそれらの複合
膜より成る第1層目のゲート電極652M0Sトランジ
スタの高耐圧比のための不純物濃度が1017〜i0”
c■−1の低濃度P形層67、n形層68.さらにゲー
ト電極をとり囲むSiO□膜66膜形6する(第15図
A)。次にメモリセルを形成する領域に深さ1〜6μm
の深孔69をシリコン基板60にドライエツチングより
形成する(第15図B)。次に深孔内部に絶縁膜70を
形成し、その後、第2層目のゲート電極をシリコン基板
表面に接触させるためにシリコン基板表面の上記絶縁膜
70の一部を除去する(第15図C)0次にn形の不純
物が高濃度添加された多結晶シリコンより成る第2層目
のゲート電極72を形成し、さらにその上部に5〜50
nmの非常に薄い絶縁膜73と第3層目の多結晶シリコ
ンより成る第3層目のゲート電極74を形成する。この
工程で第2層目の多結晶ゲート電極のシリコン基板表面
と直接接している部分からシリコン基板にn形不純物が
拡散され、高濃度n形波散層15が形成される。その後
、MOSトラン図D)。次にりんガラス膜(PSG)7
8.第1層金属電極79 、 SiO□や有機樹脂から
成る電極間層間絶縁膜80.第2層金属電極812表面
保護膜82を形成してメモリを構成する。
First, on the surface of the n-type substrate (or p-type substrate) 60, a depth of 1~
After forming an n-type well 61 and a p-type well 62 with an average impurity concentration of 1015 to 10110l71, a field oxide film 63 and a thin gate oxide film 64 of 5 to 50 nm are formed. The impurity concentration for the high breakdown voltage ratio of the first layer gate electrode 652M0S transistor made of polycrystalline silicon, silicide, or a composite film thereof is 1017 to i0"
c■-1 low concentration P type layer 67, n type layer 68. Furthermore, a SiO□ film 66 is formed to surround the gate electrode (FIG. 15A). Next, a depth of 1 to 6 μm is applied to the area where memory cells will be formed.
A deep hole 69 is formed in the silicon substrate 60 by dry etching (FIG. 15B). Next, an insulating film 70 is formed inside the deep hole, and then a part of the insulating film 70 on the silicon substrate surface is removed in order to bring the second layer gate electrode into contact with the silicon substrate surface (FIG. 15C). ) Next, a second layer gate electrode 72 made of polycrystalline silicon doped with a high concentration of n-type impurities is formed, and a layer of 5 to 50
A very thin insulating film 73 with a thickness of 10 nm thick and a third layer gate electrode 74 made of polycrystalline silicon are formed. In this step, n-type impurities are diffused into the silicon substrate from the portion of the second layer polycrystalline gate electrode that is in direct contact with the silicon substrate surface, and a high concentration n-type wave dispersion layer 15 is formed. After that, MOS transformer diagram D). Next, phosphor glass film (PSG) 7
8. First layer metal electrode 79, interelectrode interlayer insulating film 80 made of SiO□ or organic resin. A second layer metal electrode 812 surface protection film 82 is formed to configure a memory.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記のように、本発明によれば(1)高集積化可能なメ
モリセルが小さな面積で実現でき、(2)アルファ線等
によるソフトエラーが防止でき、・(3)製造歩留りよ
く微細加工が可能なダイナミックメモリセルが実現でき
る。尚、本発明は上記実施例に限定されることなく1本
発明の思想から逸脱しない範囲で種々変更可能である。
As described above, according to the present invention, (1) memory cells that can be highly integrated can be realized in a small area, (2) soft errors caused by alpha rays etc. can be prevented, and (3) microfabrication is possible with high manufacturing yield. A possible dynamic memory cell can be realized. It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention.

例えば実施例ではnチャネル形のメモリセルを例にして
いるが、Pチャネル形でも可能である。さらに第14図
においてn形基板として高濃度n形基板表面上に低濃度
n形層を形成したエピタキシャル基板を用いることも可
能である。
For example, in the embodiment, an n-channel type memory cell is used as an example, but a p-channel type is also possible. Furthermore, in FIG. 14, it is also possible to use an epitaxial substrate in which a lightly doped n-type layer is formed on the surface of a highly doped n-type substrate as the n-type substrate.

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

第2図は従来の半導体装置の断面構造を示す図。 第1図、第5図、第7図、第8図、第9図、第10図、
第11図、第12図、第13図、第14図は本発明の異
なる実施例の断面構造図を示す図、第3図は従来の半導
体装置の平面レイアウト図、第4図、第6図は本発明実
施例の平面レイアウト図、第15図は本発明による半導
体装置の製造工程の一例を示す図である。 1.47,52,60・・・シリコン基板、2,12゜
13.26,69・・・深孔、3,14,20,63゜
66.70,73,78,80,82・・・絶縁膜、4
.5,6,15,18,19,21,27゜30.31
.32,35,36,65,72゜74・・・ゲート電
極、16,17,45,48゜61.68,75,77
・・・n形不純物層、40゜41.43,44,46,
53,62,67゜76・・・P形不純物層、79.8
1・・・金属電極。 11.25・・・拡散層領域、7,22・・・プレート
電極、10.24・・・ワード線、28・・・データ線
、23・・・電極孔、8,9・・・プレート電極の狭い
領域、。
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional semiconductor device. Figure 1, Figure 5, Figure 7, Figure 8, Figure 9, Figure 10,
11, 12, 13, and 14 are diagrams showing cross-sectional structural diagrams of different embodiments of the present invention, FIG. 3 is a plan layout diagram of a conventional semiconductor device, and FIGS. 4 and 6. 15 is a plan layout diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a diagram showing an example of a manufacturing process of a semiconductor device according to the present invention. 1.47,52,60...Silicon substrate, 2,12°13.26,69...Deep hole, 3,14,20,63°66.70,73,78,80,82... Insulating film, 4
.. 5, 6, 15, 18, 19, 21, 27°30.31
.. 32, 35, 36, 65, 72° 74... Gate electrode, 16, 17, 45, 48° 61.68, 75, 77
... n-type impurity layer, 40°41.43,44,46,
53,62,67°76...P type impurity layer, 79.8
1...Metal electrode. 11.25... Diffusion layer region, 7, 22... Plate electrode, 10.24... Word line, 28... Data line, 23... Electrode hole, 8, 9... Plate electrode narrow area,.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に設けられた絶縁ゲート形電界効果ト
ランジスタと電荷蓄積容量とからなるダイナミック形メ
モリセルによつて構成された半導体メモリにおいて、該
絶縁ゲート形電界効果トランジスタのゲート電極は第1
層目の導電層によつて構成されており、上記電荷蓄積容
量は半導体基板に形成された深孔と、深孔表面上に形成
された第1の薄い絶縁膜と、該絶縁膜表面に形成され、
かつ深孔上部で半導体基板に直接接している第2層目の
導電層による第2のゲート電極と、該第2のゲート電極
上に形成された第2の薄い絶縁膜と、該第2の絶縁膜上
に形成された第3層目の導電層による第3のゲート電極
をそなえていることを特徴とする半導体メモリ。 2、深孔表面に形成された第1の薄い絶縁膜上の第2の
ゲート電極は絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート
電極を構成する第1層目の導電層と同じ導電層によつて
形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の半導体メモリ。
[Claims] 1. In a semiconductor memory configured with a dynamic memory cell consisting of an insulated gate field effect transistor and a charge storage capacitor provided on a semiconductor substrate, the insulated gate field effect transistor is The gate electrode is the first
The charge storage capacitor includes a deep hole formed in the semiconductor substrate, a first thin insulating film formed on the surface of the deep hole, and a first thin insulating film formed on the surface of the insulating film. is,
and a second gate electrode made of a second conductive layer directly in contact with the semiconductor substrate at the upper part of the deep hole, a second thin insulating film formed on the second gate electrode, and a second thin insulating film formed on the second gate electrode. A semiconductor memory comprising a third gate electrode formed of a third conductive layer formed on an insulating film. 2. The second gate electrode on the first thin insulating film formed on the surface of the deep hole is formed of the same conductive layer as the first conductive layer constituting the gate electrode of the insulated gate field effect transistor. A semiconductor memory according to claim 1, characterized in that:
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