JPS63104464A - Semiconductor memory and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor memory and manufacture thereof

Info

Publication number
JPS63104464A
JPS63104464A JP61250991A JP25099186A JPS63104464A JP S63104464 A JPS63104464 A JP S63104464A JP 61250991 A JP61250991 A JP 61250991A JP 25099186 A JP25099186 A JP 25099186A JP S63104464 A JPS63104464 A JP S63104464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grooves
insulating film
pair
film
groove
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
Application number
JP61250991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Nagatomo
良樹 長友
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP61250991A priority Critical patent/JPS63104464A/en
Publication of JPS63104464A publication Critical patent/JPS63104464A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H10B12/39DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench
    • H10B12/395DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench the transistor being vertical

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the degree of preciseness in formation of the title semiconductor memory as well as to contrive reduction in its area by a method wherein a pair of transistors are connected or isolated in the first and the second grooves, with which the transistors are isolated in the direction of a word line and a bit line, or the pair of gate electrodes, which are connected or isolated utilizing the difference width of the grooves, are formed. CONSTITUTION:A capacitor insulating film 32, consisting of an SiO2 or the like, is formed on the lower wall surface of the grooves 24 and 25 on which a channel stopper 31 is formed on the lower part of the grooves, and a conductive plate 33 consisting of polycrystalline Si or the like is buried in the grooves. The left side and the right side capacitors are formed with a pair of electrodes consisting of the plate 33, which pinches the insulating film 32 on the left and right wall surfaces of the groove 24, and a substrate 30, and a capacitor is formed on the left and right sides of the groove 25 respectively. On the upper wall surface of the grooves 24 and 25 and on the circumference of the upper aperture part, a gate insulating film 34 such as the oxide film of SiO2 or the like is formed, and the gate electrode 35 of polycrystalline Si or the like is formed inside the film 34 surrounding each island 23. The left and right gate electrodes 35 and 35 of the first groove 24 are coupled with each other. The side wall-like electrode 35 on the left and right sides of the second groove 25 are isolated, and an N<+> type source and drain layer 36 is formed under the gate insulating film 34 on the surface of the substrate 30. On the gate insulating film 34 of the surface of the substrate 30, an intermediate insulating film 37 of SiO2 or the like and the bit line 21 of Al or the like are connected to the source and the drain layer 36, and a protective film 38 is coated.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、随時読み書き可能なダイナミックRA)I 
 (以下単にDRAMという)等の半導体メモリとその
製造方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention provides a dynamic RA)
The present invention relates to semiconductor memories such as (hereinafter simply referred to as DRAMs) and their manufacturing methods.

(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては特開昭58−13
7245号公報に記載されるものがあった、以下、その
構成を図を用いて説明する。
(Prior art) Conventionally, as a technology in this field, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-13
There was a device described in Japanese Patent No. 7245, and its configuration will be described below with reference to the drawings.

第2図は従来のDRA)lにおける1トランジスタ型メ
モリセルの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a one-transistor type memory cell in a conventional DRA).

このメモリセルは、P型Si基板1を有し、そのSi基
板]−上にはそれに形成される複数のメモリセルの間を
電気的に分離するためのフィールド酸化膜2が形成され
ている。このフィールド酸化膜2で分離されるメモリセ
ル形成予定箇所内にはキャパシタ形成用の溝3が形成さ
れ、その溝3内の壁面を含むSi基板1上に2層構造の
キャパシタ絶縁膜4−1 、4−2が選択的に形成され
ている。溝3内とその上部周辺には多結晶Si等からな
る導電性のプレート5が選択的に被着され、その上に第
1層間酸化膜6が形成されている。i+’l’s 3の
近傍のSi基板1上には、キャパシタ絶縁膜4−1と連
結されlニゲート酸化膜7が)π択的に形成され、その
グー1〜酸化膜7上にゲート電極8か被着されると共に
、そのゲート酸化FIA7 ’−TτにN 型のソース
・ドレイン層9が形成されている。さらに第2層間絶縁
膜9を介して八、(1等の配線(ピッ1〜線〉10が堆
積されている。
This memory cell has a P-type Si substrate 1, on which a field oxide film 2 is formed for electrically isolating a plurality of memory cells formed thereon. A trench 3 for forming a capacitor is formed in the area where the memory cell is to be formed and is separated by the field oxide film 2, and a two-layer capacitor insulating film 4-1 is formed on the Si substrate 1 including the wall surface inside the trench 3. , 4-2 are selectively formed. A conductive plate 5 made of polycrystalline Si or the like is selectively deposited in and around the upper portion of the groove 3, and a first interlayer oxide film 6 is formed thereon. On the Si substrate 1 in the vicinity of i+'l's 3, an l-gate oxide film 7 is selectively formed, connected to the capacitor insulating film 4-1, and a gate electrode is formed on the oxide films 1 to 7. At the same time, an N-type source/drain layer 9 is formed on the gate oxidized FIA 7'-Tτ. Furthermore, wires (Pi 1 to Wire) 10, such as 8 and 1, are deposited via the second interlayer insulating film 9.

そして、電極であるプレート5及びSi基板1と絶縁膜
4−1 、4−2とでキャパシタが、ゲート電極8とソ
ース・ドレイン層9とでHOSトランジスタがそれぞれ
構成される。
The plate 5 and Si substrate 1 serving as electrodes and the insulating films 4-1 and 4-2 constitute a capacitor, and the gate electrode 8 and source/drain layer 9 constitute a HOS transistor.

以上の構成においぞ、図示しないワード線の電位をHま
なはLレベルにして)IO8トランジスタをオンさせ、
と・=、 )線(10)上のレベルをキャパシタへ書込
んだり、そのキャパシタの蓄積電荷をビ・・lト線(1
0)上へ読出しなりする9、 この種のDRAMではキャパシタを?Il’r 3内に
形成しているため、小面積で比較的大きなキャパシタ容
量を得ることができる。
In the above configuration, the potential of the word line (not shown) is set to H or L level, and the IO8 transistor is turned on.
The level on the ) line (10) is written to the capacitor, and the accumulated charge in the capacitor is written to the bit line (10).
0) Reading upward 9. Does this type of DRAM require a capacitor? Since it is formed within Il'r 3, a relatively large capacitor capacity can be obtained with a small area.

次に、上記DRAMの製造方法を説明する。Next, a method of manufacturing the above DRAM will be explained.

先ず、ホトリソ技術を用いてSi基板]、上にフィール
ド酸化膜2を選択的に形成し、そのフィールド酸イヒ膜
2で分離されたメモリセル形成予定箇所にエツチングで
溝3を形成する。その後、溝3内を含むSi基板1上に
キャパシタ絶縁膜4−1 、4−2を被着し、さらにそ
の上に多結晶Si等のプレートらを全面に形成し、次い
でそのプレート5にリン等を熱拡散して導電性をもなせ
た後、808 )ランジスタ形成予定箇所のプレート5
をホトエツチングにより除去する。
First, a field oxide film 2 is selectively formed on a Si substrate using photolithography, and grooves 3 are formed by etching at locations where memory cells are to be formed, separated by the field oxide film 2. Thereafter, capacitor insulating films 4-1 and 4-2 are deposited on the Si substrate 1 including the inside of the groove 3, and a plate made of polycrystalline Si or the like is formed on the entire surface. 808) Plate 5 where the transistor is to be formed
is removed by photoetching.

プレート5を酸化してその上に第1層間酸化膜6を形成
し、その酸化膜6をマスクにして803 )ランジスタ
形成予定箇所に形成されているキャパシタ絶縁膜4−1
 、4−2をエッチ〉′グで除去し、露出しな81基板
1−ヒを酸化してゲート酸化膜7を形成する。その後、
ゲート酸化膜7上にゲート電極8を選択的に被着し、リ
ン等のイオンを打込めば、プレートうとゲート電極8の
被着されていない部−=  つ  −−− 分にに型のソース・トレイン層9が形成される。
The plate 5 is oxidized and a first interlayer oxide film 6 is formed thereon, and the oxide film 6 is used as a mask.
, 4-2 are removed by etching, and the exposed portion 81 of the substrate 1-1 is oxidized to form a gate oxide film 7. after that,
By selectively depositing the gate electrode 8 on the gate oxide film 7 and implanting ions such as phosphorus, a type of source is formed between the plate and the undeposited portion of the gate electrode 8. - Train layer 9 is formed.

次に、第2層間絶縁膜9を被着した後、ソース・ドレイ
ン層9や、ゲート電極8、プレート5に達する配線用の
孔を形成し、Aρ等の配線10を選択的に被着すれば、
第2図のような1トランジスタ型メモリセルが得られる
Next, after depositing a second interlayer insulating film 9, holes for wiring reaching the source/drain layer 9, gate electrode 8, and plate 5 are formed, and wirings 10 such as Aρ are selectively deposited. Ba,
A one-transistor type memory cell as shown in FIG. 2 is obtained.

なお、フィールド酸化膜2に代えてホトリソ技術でアイ
ソレーション溝11を形成し、その溝11内に多結晶S
i等を充填して隣接するメモリセル間の分離を行なうこ
とも可能である。
Note that instead of the field oxide film 2, an isolation groove 11 is formed by photolithography, and polycrystalline S is formed in the groove 11.
It is also possible to isolate adjacent memory cells by filling them with i, etc.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記形成のDRAMでは、メモリセルの高
密度化に伴なう各メモリセル間の相互干渉を分離領域で
あるフィールド酸化膜2あるいはアイソレーション溝1
1で防止しているが、それらの膜2あるいは溝11を形
成するために、集積密度面積の縮小f巳こ一定の制限を
受ける。しかもそのDRAMの製造方法では、フィール
ド酸化膜2あるいはアイソレーション溝11をホトリソ
技術で選択的に形成しているが、それらの膜2あるいは
溝11の形成のために製造工程数が増えるばかりか、ホ
トリソ技術を用いているので、マスク合せのための余裕
が必要となり、膜2あるいは溝11の形成面積を大幅に
縮小できないという問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the DRAM formed as described above, mutual interference between each memory cell due to an increase in the density of memory cells is prevented by using the field oxide film 2 or isolation groove 1, which is an isolation region.
However, due to the formation of these films 2 or grooves 11, the reduction of the integrated density area is subject to certain limitations. Moreover, in the DRAM manufacturing method, the field oxide film 2 or the isolation trench 11 is selectively formed by photolithography, but not only does the number of manufacturing steps increase to form the film 2 or the trench 11, but Since the photolithography technique is used, a margin is required for mask alignment, and there is a problem that the area in which the film 2 or the groove 11 is formed cannot be significantly reduced.

本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、分離
領域形成のなめに集積密度面積の縮小化に一定の制限を
受ける点と、製造二F程の増加という点について解決し
た半導体メモリとその製造方法を提供するものである。
The present invention provides a semiconductor memory and its memory which solves the problems of the prior art, such as the fact that there are certain restrictions on reducing the integration density area due to the formation of isolation regions, and the fact that the manufacturing time increases by about 2 F. A manufacturing method is provided.

(問題点を解決するための手段) 第1の発明は前記問題点を解決するために、半導体基板
に形成された複数のワード線及びビット線と、これらの
ワード線とビット線の各交点に接続されマトリクス状に
配列された複数の電荷蓄積用キャパシタ及び電荷転送用
トランジスタとを備えた半導体メモリにおいて、前記各
交点間におけるワード線方向の分離を行なう複数の第1
の溝と、前記各交点間におけるビット線方向の分離を行
なう複数の第2の渚とを設ける。さらに、前記キャパシ
タを前記第1および第2の鍋内において前記各交点を囲
むようにぞれぞれ延設すると共に、前記トランジスタを
前記第1および第2の2+IIi内において前記各交点
を囲むようにそれぞれ一月づつ前記キャパシタ上に延設
し、かつ前記第1σ片1’lS内の一対のトランジスタ
を相互に連結すると共に、前記第2の溝内の一対の1〜
ランジスタを相互に分離したものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the first invention has a plurality of word lines and bit lines formed on a semiconductor substrate, and a plurality of word lines and bit lines formed at each intersection of the word lines and the bit lines. In a semiconductor memory comprising a plurality of charge storage capacitors and charge transfer transistors connected and arranged in a matrix, a plurality of first transistors are provided for separating the intersections in the word line direction.
grooves, and a plurality of second banks for separating the intersections in the bit line direction. Furthermore, the capacitors are respectively extended in the first and second pans so as to surround each of the intersection points, and the transistors are installed in the first and second 2+IIi so as to surround each of the intersection points. and connects the pair of transistors in the first σ piece 1'lS to each other, and connects the pair of transistors 1 to 1 in the second groove to each other.
The transistors are separated from each other.

また、第2の発明における半導体メモリの製造方法では
、幅の異なる第1と第2の錨をマトリクス状に形成した
半導体基板上に、メモリセル絶縁膜を形成し、さらにそ
の上に専電性のプレート膜を形成した後、全面エツチン
グして前記第1と第2の溝内にプレートを形成する。次
に、前記第1と第2の溝内のプレート上の壁面と前記半
導体基板表面にゲート絶縁膜を形成し、さらにその上に
ゲート電極膜を形成した後、全面エツチングして前記第
1と第2の溝内に、その幅の相違を利用して連結された
一対のゲート電極と分離された一対のゲート電極のそれ
ぞれ一方を形成するようにしなものである。
In addition, in the method for manufacturing a semiconductor memory according to the second invention, a memory cell insulating film is formed on a semiconductor substrate in which first and second anchors having different widths are formed in a matrix, and a proprietary electrically conductive film is further formed on the semiconductor substrate. After forming a plate film, the entire surface is etched to form a plate in the first and second grooves. Next, a gate insulating film is formed on the wall surface of the plate in the first and second trenches and on the surface of the semiconductor substrate, and a gate electrode film is further formed thereon, and then the entire surface is etched to form a gate insulating film on the wall surface of the plate in the first and second grooves and on the surface of the semiconductor substrate. In the second trench, one of a pair of connected gate electrodes and one of a pair of separated gate electrodes is formed using the difference in width.

(作 用〉 第1の発明によれば、以上のように半導体メモリを構成
しなので、第1と第2の溝の縦方向に形成したキャパシ
タ及び′トランジスタはメモリセルの実装面積を縮小す
るように働らく。
(Function) According to the first invention, since the semiconductor memory is configured as described above, the capacitor and transistor formed in the vertical direction of the first and second grooves are arranged so as to reduce the mounting area of the memory cell. Work at.

また、第2の発明の製造方法では、プレート膜を全面エ
ツチングしてセルファラインで溝内にプレートを形成す
るなめ、従来のホトリソを用いた方法に比べて形成精度
の向上とそれによる形成面積の縮小化、および工程数の
減少が図れる。さらに、ゲート電極膜を全面エツチング
してセルファラインで溝内に、連結された一対のゲート
電極と分離された一対のゲート電極を形成するため、ホ
トリソ工程の省略とそれによる形成精度の向上、および
形成面積の縮小化が図れる。従って前記問題点を除去で
きるのである。
In addition, in the manufacturing method of the second invention, the plate film is etched over the entire surface and the plate is formed in the groove using self-line, which improves the formation accuracy and reduces the formation area compared to the conventional method using photolithography. The size can be reduced and the number of steps can be reduced. Furthermore, the entire surface of the gate electrode film is etched to form a connected pair of gate electrodes and a separated pair of gate electrodes in the groove using self-alignment, which eliminates the photolithography process and thereby improves formation accuracy. The formation area can be reduced. Therefore, the above-mentioned problem can be eliminated.

(実施例) 第3図は本発明の実施例を示すDRA)!の概略平面図
、第1図(八)は第3図のA−A線断面図、第1図−つ
 − (B)は第3図のB−B線断面図である、第3図に示す
ように、このDRAMは横方向にN数本配列されたワー
ド線20と、そのワード線20とほぼ直交する縦方向に
N数本配列されなピッ1〜線21とを有し、それら各ワ
ード線20とビ・・用〜線21との直交箇所付近にはコ
ンタク1〜孔22を介し7て接続されたアイランド23
がマトリクス状に配列されている。各アイランド23は
、ビット線21方向に形成された福引の第1の講24と
、ワード線20方向に形成された幅W2(>Wl)の第
2の溝25とで、周囲が囲まれるような形て湘互に分離
されている。これらQ4424.25の内部にはアイソ
レーションを兼ねたキャパシタが埋設され、さらにその
キャパシタ上にはアイランド23を囲むような形でHO
3)ランジスタが形成されている。これらキャパシタ及
び1(OSトランジスタの断面)f1vJ造が第1図(
A) 、 (B)に示されている、 第1図において、SISからなる[)型の半導体基板3
0には第1.第2の講24.25が形成され、その各溝
24.25の下方にチャネルストッパ31が形成さ−−
]〇− れている、谷溝24.25内の下部壁面には5HO2等
の酸化膜からなるキャパシタ絶縁膜32が形成され、さ
らにその絶縁膜32の内側に多結晶Si等からなる導電
性のプレート33が充填されている、そして、例えば第
1図(八)における1本の第1の満24において、右側
壁面の絶縁膜32を挾むプレート33及び基板30から
なる一対の電極で右側のキャパシタが形成され、同じく
左側壁面の絶縁膜32を挾むプレート33及び基板30
で左側のキャパシタが形成される。第1図(8)におけ
る1本の第2の講25においても、その講25の右側と
左側にそれぞれキャパシタが形成される。
(Example) Figure 3 shows an example of the present invention (DRA)! FIG. 1 (8) is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 3, and FIG. 1 (B) is a sectional view taken along the line B-B in FIG. As shown, this DRAM has N number of word lines 20 arranged in the horizontal direction and N number of pins 1 to 21 arranged in the vertical direction which are almost orthogonal to the word line 20. In the vicinity of the orthogonal point between the word line 20 and the B... line 21, there is an island 23 connected via the contact 1 to the hole 22 7.
are arranged in a matrix. Each island 23 is surrounded by a first groove 24 formed in the direction of the bit line 21 and a second groove 25 with a width W2 (>Wl) formed in the direction of the word line 20. They are separated from each other in a certain way. A capacitor that also serves as isolation is buried inside these Q4424.25, and a HO
3) A transistor is formed. These capacitors and 1 (cross section of OS transistor) f1vJ structure are shown in Figure 1 (
In FIG. 1, a [ ) type semiconductor substrate 3 made of SIS is shown in A) and (B).
0 has the 1st. A second channel 24.25 is formed, and a channel stop 31 is formed below each groove 24.25.
]〇- A capacitor insulating film 32 made of an oxide film such as 5HO2 is formed on the lower wall surface of the valley groove 24.25, and a conductive film made of polycrystalline Si etc. is further formed inside the insulating film 32. For example, in one first filler 24 in FIG. A plate 33 and a substrate 30, on which a capacitor is formed, also sandwich an insulating film 32 on the left side wall.
The left capacitor is formed. Also in the single second loop 25 in FIG. 1(8), capacitors are formed on the right and left sides of the loop 25, respectively.

谷溝24.25内の上部壁面およびその谷溝24.25
の上端開口部周辺には、SiO2等の酸化膜からなるゲ
ート絶縁膜34が形成され、さらに谷溝24゜25内に
おけるゲート絶縁膜34の内側には各アイランド23を
囲むような形で多結晶Si等からなるゲート電極35が
形成されている。ここで、第1図(A)における1本の
第1の溝24において、右側壁面のゲート絶縁膜34上
に形成されたゲート電極35は右側のMOS )ランジ
スタのゲート電極を、同じく左側壁面のゲート絶縁膜3
4上に形成されたゲート電極35は左側の)HO8)ラ
ンジスタのゲート電極をそれぞれ構成しているが、これ
ら左右のゲート電極35.35は相互に連結されて第3
図のワード線20を構成している。これに対して第1図
(8)における1一本の第2の溝25において、右側壁
面のゲート絶縁膜34上に形成された右側MO31−ラ
ンジスタのサイドウオール状ゲーI〜電極35と、左側
壁面のゲート絶縁膜34上に形成された左側HOSトラ
ンジスタのサイドウオール状電極35とは、相互に分離
されている。さらに、基板30表面側のター1〜絶縁膜
34下には、N+型のソース・ドレイン層36か形成さ
れている。これらゲート絶縁膜34.ゲート電極35及
び′ソース・トレイン層36によりHO21ヘランジス
タが構成される。
The upper wall surface within the valley groove 24.25 and its valley groove 24.25
A gate insulating film 34 made of an oxide film such as SiO2 is formed around the upper end opening, and a polycrystalline film is formed inside the gate insulating film 34 in the valley grooves 24° 25 in a manner surrounding each island 23. A gate electrode 35 made of Si or the like is formed. Here, in one first trench 24 in FIG. 1(A), the gate electrode 35 formed on the gate insulating film 34 on the right side wall is connected to the gate electrode of the right MOS transistor on the left side wall. Gate insulating film 3
The gate electrodes 35 formed on the left side) HO8) constitute the gate electrodes of the transistors on the left side, respectively.These left and right gate electrodes 35.35 are interconnected and
It constitutes the word line 20 in the figure. On the other hand, in the eleven second grooves 25 in FIG. The sidewall electrode 35 of the left HOS transistor formed on the gate insulating film 34 on the wall surface is separated from each other. Furthermore, an N+ type source/drain layer 36 is formed below the insulation film 34 on the surface side of the substrate 30. These gate insulating films 34. The gate electrode 35 and the 'source train layer 36 constitute a HO21 helangistor.

さらに、基板30表向のグー1〜絶縁膜34上にはSi
O2等の中間絶縁膜37及びA〃等のビット線21が堆
積されている6ビツト線21はコンタクト孔22を介し
てソース・ドレイン層36と接続されている。ビット線
21上にはそれを保護するための保護膜38が被着され
ている。
Further, on the surface of the substrate 30 from the goo 1 to the insulating film
A 6-bit line 21 on which an intermediate insulating film 37 such as O2 and a bit line 21 such as A are deposited is connected to a source/drain layer 36 through a contact hole 22. A protective film 38 is deposited on the bit line 21 to protect it.

第4図は第3図の配線図である。複数のワード線20及
びビット線21の各交点において、そのビット線21に
は)HO8)ランジスタTRとキャパシタCが直列に接
続され、さらにその803 )ランジスタTRのゲート
電極がワード線に接続されている。
FIG. 4 is a wiring diagram of FIG. 3. At each intersection of a plurality of word lines 20 and bit lines 21, a) HO8) transistor TR and a capacitor C are connected in series to the bit line 21, and the gate electrode of the transistor TR is connected to the word line. There is.

以上の構成において、ワード線20の1つを選択し、そ
れをHまなはLレベルにしてHOSトランジスタTRを
オンさせ、ビ・=、 )線21上のレベルをキャパシタ
Cへ書込んだり、そのキャパシタCの蓄積電荷をビット
線21上へ読出したりする。
In the above configuration, one of the word lines 20 is selected, it is set to H or L level, the HOS transistor TR is turned on, and the level on the line 21 is written to the capacitor C. The charge accumulated in the capacitor C is read onto the bit line 21.

本実施例のDRAMによれば、アイランド23を囲むよ
うな形で、第1と第2の溝24.25の縦方向に、アイ
ソレーション機能を有するチャネルストッパ31、キャ
パシタC及び803 )ランジスタTRを形成したので
、各メモリセルの実装面積を大幅に縮小できる。
According to the DRAM of this embodiment, a channel stopper 31 having an isolation function, a capacitor C, and a transistor TR (803) having an isolation function are arranged in the vertical direction of the first and second grooves 24 and 25 so as to surround the island 23. Because of this, the mounting area of each memory cell can be significantly reduced.

第5図はキャパシタCの容量値特性図であり、横軸がキ
ャパシタCの深さくμm)、縦軸がキヤパシタCの容量
値(fF)である。キャパシタCはその深さにほぼ比例
して容量値が大きくなる 例えば、第1.第2の講24
.25の深さを4μmとし、そのうちHOSトランジス
タTRの深さを1μmとすると、キャパシタCの深さは
3μmとなり、そのときの容量値が約60fFとなる4
、従ってメモリセルの動作、アルファ線によるソフトエ
ラーを考慮しても十分な容量値が得られることがわかる
FIG. 5 is a capacitance value characteristic diagram of the capacitor C, where the horizontal axis is the depth of the capacitor C (μm), and the vertical axis is the capacitance value (fF) of the capacitor C. The capacitance value of capacitor C increases almost in proportion to its depth. Second Lecture 24
.. If the depth of the capacitor C is 4 μm, and the depth of the HOS transistor TR is 1 μm, then the depth of the capacitor C is 3 μm, and the capacitance value at that time is about 60 fF.
Therefore, it can be seen that a sufficient capacitance value can be obtained even when considering the operation of the memory cell and soft errors caused by alpha rays.

次に、第1−図(A) 、 (B)の製造工程例を第6
図(1)〜(6)を参照しつつ説明する。なお、第6図
(1)〜(6)における左側の断面図は第11図(A)
側に、右側の断面図は第1図(B)側にそれぞれ対応す
る。
Next, the manufacturing process examples in Figures 1-(A) and (B) are shown in Figure 6.
This will be explained with reference to FIGS. (1) to (6). In addition, the left sectional view in FIGS. 6(1) to (6) is shown in FIG. 11(A).
The cross-sectional view on the right side corresponds to the side of FIG. 1(B), respectively.

(a)第6図(1)の工程 CVD(Chemical Vapour Depos
ition)等を用いてP型のSi基板30上に工・ソ
チンダマスク用のSiO2膜40全40させる。次に、
ホトリソを行ない、第]、第2のiH’124.25を
RTE法等によって形成する。5H02膜40は、例え
ば;7424.25の深さが4)−tm程度の場合、5
,000〜10,000人程度で十分である、その後、
講24.25の底部に、例えばボロンイオン 8F + を5〜9X1013イオン7、/d、20〜
40keV程度で打込む等してチャンネルストッパ31
を形成する。
(a) Process CVD (Chemical Vapor Deposits) in Fig. 6 (1)
A total of 40 SiO2 films 40 for use as a mask are formed on the P-type Si substrate 30 using a method such as ion). next,
Photolithography is performed, and a second iH'124.25 is formed by RTE method or the like. For example, when the depth of 7424.25 is about 4)-tm, the 5H02 film 40 is
,000 to 10,000 people is sufficient.After that,
24. At the bottom of 25, for example, add boron ions 8F + 5~9X1013 ions 7, /d, 20~
Channel stopper 31 by driving at about 40 keV, etc.
form.

(b)第6図(2)の工程 基板30を熱酸化等して??¥24.25内の壁面及び
゛S1基板30表面に、S、O2等のメモリセル絶縁膜
32を厚さ100〜300人程度形成する。この絶縁膜
32は、5jO2膜等上に1.PcVD法による窒化膜
等を成長させた2層M造でもよい。次に、例えば1、P
cVD法によって多結晶5i41を1μm程度、絶縁膜
32上に成長させた後、その多結晶5i41中に不純物
を導入して導電性をもなぜる。
(b) Did you thermally oxidize the process substrate 30 in FIG. 6(2)? ? A memory cell insulating film 32 made of S, O2, etc. is formed to a thickness of approximately 100 to 300 layers on the wall surface within the space and on the surface of the S1 substrate 30. This insulating film 32 is formed on a 5jO2 film or the like. A two-layer M structure in which a nitride film or the like is grown by the PcVD method may be used. Then, for example, 1, P
After growing polycrystal 5i41 to a thickness of about 1 μm on the insulating film 32 by the cVD method, impurities are introduced into the polycrystal 5i41 to improve conductivity.

(C)第6図(3)の1−程 全面をエツチングして基板30上および講24.25内
の上部の多結晶5i41を除去し、溝24.25内に多
結晶5i41からなるノ°レート33を形成する。この
際、エツチング時のSi基板30へのダメージを防ぐた
めに、多結晶5141と絶縁膜32のエツチング選択比
を大きくとることが望ましい。
(C) The entire surface is etched to remove the polycrystal 5i41 on the substrate 30 and the upper part in the groove 24.25, and a hole made of the polycrystalline 5i41 is formed in the groove 24.25. rate 33 is formed. At this time, in order to prevent damage to the Si substrate 30 during etching, it is desirable to have a large etching selection ratio between the polycrystalline 5141 and the insulating film 32.

(d)第6図(4)の工程 プレート33上に位置する溝24.25内および基板3
0上のキャパシタ絶縁膜32を工・・lチングで除去し
た後、露出しな基板30面に、熱酸化法等によって厚さ
100〜500人程度のゲート絶縁膜34を形成する。
(d) Inside the groove 24, 25 located on the process plate 33 of FIG. 6(4) and the substrate 3
After removing the capacitor insulating film 32 on the substrate 30 by etching, a gate insulating film 34 having a thickness of about 100 to 500 layers is formed on the exposed surface of the substrate 30 by thermal oxidation or the like.

次に、ゲート電極となる多結晶SiまなはHo。Next, the polycrystalline Si layer that will become the gate electrode is Ho.

W、刊、 pt、八(1等による金属、シリサイド、ポ
リサイド横道等の膜42をCVD法やスバ・ツタ法等に
より、厚さ2.000・〜4,000人稈磨、クー1〜
i′畝縁膜34上に形成する、 (e)第6図(5)の工程 RIE法等により、pA42の全面をエツチングして溝
24.25内にゲート絶縁膜34を形成する。その後、
基板30上からAs+イオン等を例えば40keVで4
〜10X 1016(cn−2>程度打込み、N+型の
ソース・トレイン層36をSi基板30に形成する。
A film 42 of metal, silicide, polycide, etc. according to W, Published, pt.
i' Formed on the ridge film 34. (e) Step shown in FIG. 6(5) The entire surface of the pA 42 is etched by RIE method or the like to form the gate insulating film 34 in the grooves 24 and 25. after that,
For example, As+ ions are irradiated from above the substrate 30 at 40 keV.
An N+ type source train layer 36 is formed on the Si substrate 30 by implanting approximately 10X 1016 (cn-2>).

(1’)第6図(6)の工程 5102、PSG 、 BPSG、 As5G等からな
る中間絶縁膜37を4,000〜10,0OOA程度、
CVD法等により−16−、−− 成長させ、次いで中間絶縁膜37及びゲート絶縁膜34
の所定箇所にコンタクト孔22を形成する、その陵、A
、Q等のピッ1〜線21を選択的に形成し、その上に保
護膜38を形成すると、第1図のようなりRA)Iが得
られる。
(1') In step 5102 of FIG. 6(6), the intermediate insulating film 37 made of PSG, BPSG, As5G, etc. is heated to about 4,000 to 10,000 OOA.
-16-, -- is grown by CVD method etc., and then the intermediate insulating film 37 and the gate insulating film 34 are grown.
The contact hole 22 is formed at a predetermined location of the ridge, A
, Q, etc. are selectively formed, and a protective film 38 is formed thereon, RA)I as shown in FIG. 1 is obtained.

本実施例の製造方法では、プレート33及びゲート電極
35等をセルファラインで形成するので、ホトリソ技術
を用いた従来の方法に比べてマスク等の合せ余裕が不要
となり、最小線幅も比教的大きくできる。例えば、現在
の縮小露光機で達成可能な1μm幅を用いても、メモリ
セルサイズは10μ0程度となり、48ビットDRAM
に搭載可能な大きさにできる。さらにホトリソ2工程も
簡略化することができる、 なお、本発明の半導体メモリとその製造方法は、図示の
実施例に限定されず、種々の変形が可能である。上記実
施例では1トランジスタ型メモリセル中の1(O3)ラ
ンジスタTRはNチャネル型であるが、これをPチャネ
ル型に変形しなり、あるいはこれらの1−IOSトラン
ジスタを2個以上有するメモリセルにも本発明を適用で
きる。さらに、Ho81〜ランジスタをバイポーラトラ
ンジスタやMJ81〜ランジスタて構成した他の半導体
メモリにも本発明の適用が可能である。
In the manufacturing method of this embodiment, the plate 33, the gate electrode 35, etc. are formed by self-line, so compared to the conventional method using photolithography, there is no need for alignment margins for masks, etc., and the minimum line width is also the same as that of the Catholic Church. You can make it bigger. For example, even if we use a 1 μm width that can be achieved with current reduction exposure machines, the memory cell size will be about 10 μm, which is equivalent to a 48-bit DRAM.
It can be made into a size that can be mounted on. Further, the two photolithography steps can also be simplified. Note that the semiconductor memory and the method for manufacturing the same according to the present invention are not limited to the illustrated embodiments, and can be modified in various ways. In the above embodiment, the 1 (O3) transistor TR in the 1-transistor type memory cell is an N-channel type, but it can be modified to a P-channel type, or a memory cell having two or more of these 1-IOS transistors. The present invention can also be applied to. Furthermore, the present invention can be applied to other semiconductor memories in which Ho81 to transistors are configured as bipolar transistors or MJ81 to transistors.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、第1の発明によれは°、第
1と第2の講の縦方向にキャパシタ及び゛トランジスタ
を形成したので、メモリセルの実装面積を縮小できる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the first invention, since the capacitor and the transistor are formed in the vertical direction of the first and second sections, the mounting area of the memory cell can be reduced. .

また第2の発明によれば、キャパシタ及びゲート電極等
をセルファラインで形成しなので、ホトリソ2工程の省
略と、それによる形成精度の向上および形成面積の縮小
化という効宋が期待できる。
Further, according to the second invention, since the capacitor, gate electrode, etc. are formed by self-line, it is possible to omit two photolithography steps, thereby improving the formation precision and reducing the formation area.

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

第1−図(A) 、 (B)は本発明の実施例を示すメ
モリセルの断面図、第2図は従来のメモリセルの断面図
、第3図は本発明の実施例を示す半導体メモリの平面図
、第4図は第3図の配線図、第5図は第1図におけるキ
ャパシタの容量値特性図、第6− 1 只   − 図(1)−(6)は第1図の製造工程図である。 20・・・・・・ワード線、21・・・・・・ビット線
、22・・曲コンタクト孔、23・・・・・・アイラン
ド、24・・曲第1の講、25・・・・・・第2の錨、
30・・・・・・半導体基板、31・・曲チャネルスト
ッパ、32・・・・・・キャパシタ絶縁膜、33・・・
・・・プレート、34・・・・・・ゲート絶縁膜、35
・・・・・・ゲート電極、36・・・・・・ソース・ド
レイン層。 出願人代理人  柿  本  恭  成本発明の半導体
メ干り半面図 第3図
1-(A) and (B) are cross-sectional views of a memory cell showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional memory cell, and FIG. 3 is a semiconductor memory showing an embodiment of the present invention. Figure 4 is the wiring diagram of Figure 3, Figure 5 is the capacitance value characteristic diagram of the capacitor in Figure 1, and Figures (1) to (6) are the manufacturing diagram of Figure 1. It is a process diagram. 20...word line, 21...bit line, 22...curved contact hole, 23...island, 24...first track, 25... ...second anchor,
30...Semiconductor substrate, 31...Curved channel stopper, 32...Capacitor insulating film, 33...
...Plate, 34...Gate insulating film, 35
. . . Gate electrode, 36 . . . Source/drain layer. Applicant's agent: Takashi Kakimoto

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板に形成された複数のワード線及びビット
線と、これらのワード線とビット線の各交点に接続され
マトリクス状に配列された複数の電荷蓄積用キャパシタ
及び電荷転送用トランジスタとを備えた半導体メモリに
おいて、 前記各交点間におけるワード線方向の分離を行なう複数
の第1の溝と、 前記各交点間におけるビット線方向の分離を行なう複数
の第2の溝とを設け、 前記キャパシタを前記第1および第2の溝内において前
記各交点を含むようにそれぞれ一対づつ延設すると共に
、 前記トランジスタを前記第1および第2の溝内において
前記各交点を囲むようにそれぞれ一対づつ前記キャパシ
タ上に延設し、 かつ前記第1の溝内の一対のトランジスタを相互に連結
すると共に、前記第2の溝内の一対のトランジスタを相
互に分離したことを特徴とする半導体メモリ。 2、幅の異なる第1と第2の溝をマトリクス状に形成し
た半導体基板上に、メモリセル絶縁膜を形成し、さらに
その上に導電性のプレート膜を形成した後、全面エッチ
ングして前記第1と第2の溝内にプレートを形成する工
程と、 前記第1と第2の溝内のプレート上の壁面と前記半導体
基板表面にゲート絶縁膜を形成し、さらにその上にゲー
ト電極膜を形成した後、全面エッチングして前記第1と
第2の溝内に、その幅の相違を利用して連結された一対
のゲート電極と分離された一対のゲート電極のそれぞれ
一方を形成する工程とを、 有することを特徴とする半導体メモリの製造方法。
[Claims] 1. A plurality of word lines and bit lines formed on a semiconductor substrate, and a plurality of charge storage capacitors and charges connected to each intersection of these word lines and bit lines and arranged in a matrix. A semiconductor memory comprising a transfer transistor, a plurality of first grooves for separating each of the intersections in the word line direction, and a plurality of second grooves for separating each of the intersections in the bit line direction. a pair of capacitors are provided in the first and second grooves so as to include each of the intersection points, and a pair of the transistors are provided in the first and second grooves so as to surround each of the intersection points. a pair of transistors each extending over the capacitor, and connecting the pair of transistors in the first groove to each other and separating the pair of transistors in the second groove from each other. semiconductor memory. 2. A memory cell insulating film is formed on a semiconductor substrate in which first and second grooves of different widths are formed in a matrix, and a conductive plate film is further formed on the semiconductor substrate, and then the entire surface is etched. forming a plate in the first and second grooves, forming a gate insulating film on the wall surface on the plate in the first and second grooves and on the surface of the semiconductor substrate, and further forming a gate electrode film thereon. and then etching the entire surface to form one of a pair of connected gate electrodes and a pair of separated gate electrodes in the first and second grooves by utilizing the difference in their widths. A method for manufacturing a semiconductor memory, comprising:
JP61250991A 1986-10-22 1986-10-22 Semiconductor memory and manufacture thereof Pending JPS63104464A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61250991A JPS63104464A (en) 1986-10-22 1986-10-22 Semiconductor memory and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61250991A JPS63104464A (en) 1986-10-22 1986-10-22 Semiconductor memory and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63104464A true JPS63104464A (en) 1988-05-09

Family

ID=17216036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61250991A Pending JPS63104464A (en) 1986-10-22 1986-10-22 Semiconductor memory and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63104464A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5143859A (en) * 1989-01-18 1992-09-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a static induction type switching device
US5264381A (en) * 1989-01-18 1993-11-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a static induction type switching device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5143859A (en) * 1989-01-18 1992-09-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a static induction type switching device
US5264381A (en) * 1989-01-18 1993-11-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a static induction type switching device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4970564A (en) Semiconductor memory device having stacked capacitor cells
US6906372B2 (en) Semiconductor device with vertical transistor formed in a silicon-on-insulator substrate
JP3197064B2 (en) Semiconductor storage device
US4984030A (en) Vertical MOSFET DRAM
US5977583A (en) Semiconductor memory device including memory cells having a capacitor on bit line structure
JP2906807B2 (en) Semiconductor memory cell and manufacturing method thereof
US5591998A (en) Semiconductor memory device
JPS62286270A (en) Semiconductor memory
US5606189A (en) Dynamic RAM trench capacitor device with contact strap
US20030205751A1 (en) Semiconductor memory device
KR930007194B1 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
US5369048A (en) Stack capacitor DRAM cell with buried bit-line and method of manufacture
JPS6155258B2 (en)
KR100273779B1 (en) Compact semiconductor store arrangement and process for its production
JPH0793372B2 (en) Semiconductor memory device
JPH0673368B2 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JPS62193273A (en) Semiconductor memory
JPS63104464A (en) Semiconductor memory and manufacture thereof
JP3305932B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS6350056A (en) Semiconductor storage device
JP3190659B2 (en) Semiconductor memory and manufacturing method thereof
JP3251777B2 (en) Semiconductor storage device
JP3177038B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JP3128896B2 (en) Semiconductor storage device and method of manufacturing the same
JPH0286165A (en) Semiconductor storage device and its manufacture