JPS63170955A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JPS63170955A
JPS63170955A JP62002660A JP266087A JPS63170955A JP S63170955 A JPS63170955 A JP S63170955A JP 62002660 A JP62002660 A JP 62002660A JP 266087 A JP266087 A JP 266087A JP S63170955 A JPS63170955 A JP S63170955A
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JP
Japan
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region
bit line
polycrystalline silicon
capacitor
transistor
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Application number
JP62002660A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Otsu
大津 孝二
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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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
    • H10B12/39DRAM 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

Abstract

PURPOSE:To arrange a region in contact with a bit line, a memory element and an element-isolation region highly densely and to prevent a harmful influence due to alpha rays from occurring by a method wherein the region in contact with the bit line, the memory device and the element-isolation region are arranged in succession in the direction of the bit line while a word line of other adjacent memory elements is formed in the direction of the word line in the device-isolation region. CONSTITUTION:At a semiconductor storage device, a region 15 in contact with an Al layer 41 acting as a bit line, a memory element composed of a transistor 13 and of a capacitor 12 and a element-isolation region 16 are arranged in succession in the direction of the bit line. A polycrystalline silicon layer 33 acting as a word line to control the adjacent memory element is formed on the element-isolation region 16; by the polycrystalline silicon layer 33 constructed in this manner, the positional relation of the memory element in the direction of the word line is inclined; as a result, it is possible to prevent a punch-through effectively. By this method, a highly dense element is realized; it is possible to prevent alpha rays or the like effectively; the element can be structured uniformly.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明を次の順序で説明する。[Detailed description of the invention] The present invention will be explained in the following order.

A、産業上の利用分野 B1発明の概要 C8従来の技術(第5図〜第8図) D0発明が解決しようとする問題点 E0問題点を解決するための手段 F0作用 G、実施例 G−■ 実施例の半導体記憶装置の構造例(第1図及び
第2図) G−■ そのプロセスの例 (第3図a〜第3図nン G−■ その他のプロセスの例 (第4図a〜第4図d) G−■ 実施例の半導体記憶装置の特徴H0発明の効果 A、産業上の利用分野 本発明は垂直方向に1つのトランジスタ及び1つのキャ
パシタを有したメモリ素子をマトリックス状に配列させ
た所謂DRAM(グイナミノク・ランダム・アクセス・
メモリ)等の半導体記憶装置に関する。
A. Industrial field of application B1 Overview of the invention C8 Prior art (Figs. 5 to 8) D0 Problems to be solved by the invention E0 Means for solving the problems F0 Effects G, Examples G- ■ Example of the structure of the semiconductor memory device of the embodiment (FIGS. 1 and 2) G-■ Example of its process (FIGS. 3a to 3n) G-■ Examples of other processes (FIG. 4a) ~Figure 4 d) G-■ Characteristics of the semiconductor memory device of the embodiment H0 Effects of the invention A, Industrial field of application The present invention is based on a matrix of memory elements having one transistor and one capacitor in the vertical direction. Arranged so-called DRAM (Guinaminok Random Access
(memory) and other semiconductor storage devices.

B0発明の概要 本発明は、垂直方向に1つのトランジスタ及び1つのキ
ャパシタを存したメモリ素子をマトリックス状に配列さ
れた半導体記tα12において、ビット線とのコンタク
ト領域と、上記メモリ素子と、素子間分離領域とを各ビ
ット線方向で順次配置し、その素子間分離領域上にはワ
ード線方向で隣接する他のメモリ素子のワード線を配設
することにより、各メモリ素子を高密度に配列し、しか
も各メモリ素子間の干渉等を有効に防止するものである
B0 Summary of the Invention The present invention provides a semiconductor device tα12 in which memory elements including one transistor and one capacitor are vertically arranged in a matrix, and a contact region with a bit line, the memory element, and an inter-element By sequentially arranging isolation regions in each bit line direction, and arranging the word lines of other memory elements adjacent in the word line direction on the inter-element isolation regions, each memory element can be arranged with high density. Moreover, interference between memory elements can be effectively prevented.

C1従来の技術 従来、DRAMのセルの構造として、非常に多くのもの
が考案されている。
C1 Prior Art In the past, a large number of DRAM cell structures have been devised.

ここで、第5図〜第8図を参照しながら、従来の一般的
なりRAMの代表例について簡単に説明する。
Here, a representative example of a conventional general RAM will be briefly described with reference to FIGS. 5 to 8.

第5図は第1の従来例の断面図、第6図はその平面図で
ある。この第5図に示すように、第1の従来例のDRA
Mの構造は、半導体基板101に溝型のキャパシタ10
2が形成され、そのキャパシタ102の下部電極103
は上記基板表面まで延在されてトランジスタ104のソ
ース・ドレイン領域となっている。そして、第6図に示
すように、1つのトランジスタ104と1つのキャパシ
タ102からなる各メモリ素子は、ピッ上線105とワ
ード線107が配線されており、ビット線方向(図中X
方向)で一対のメモリセル素子がビット線105とのコ
ンタクト部106を中心として対象的に配置されるよう
に配設されている。
FIG. 5 is a sectional view of the first conventional example, and FIG. 6 is a plan view thereof. As shown in FIG. 5, the first conventional DRA
The structure of M is a trench type capacitor 10 on a semiconductor substrate 101.
2 is formed, and the lower electrode 103 of the capacitor 102
extend to the surface of the substrate and form the source/drain regions of the transistor 104. As shown in FIG. 6, each memory element consisting of one transistor 104 and one capacitor 102 is wired with a pin line 105 and a word line 107, and is connected in the bit line direction (X in the figure).
A pair of memory cell elements are arranged symmetrically with respect to a contact portion 106 with a bit line 105 as the center.

また、第7図は第2の従来例の断面図、第8図はその平
面図である。その第7図に示すように、第2の従来例の
DRAMの構造は、トランジスタ121とキャパシタ1
22が垂直方向に配されており、P半型の半導体基板1
20とP−型のエピタキシャル成長層123との境界部
に形成されたN半型の高濃度不純物領域124がトラン
ジスタ121のソース・ドレイン領域となると共にキャ
パシタ122の電極部と接続している。ビット線は表面
に形成されたN半型の高濃度不純物領域125であり、
ワード線はトランジスタ121のゲート電極126であ
る。第8図は、この第2の従来例の平面レイアウトを示
しており、垂直方向にトランジスタ121とキャパシタ
122が配されたメモリ素子がマトリックス状に配され
ている。
Further, FIG. 7 is a sectional view of the second conventional example, and FIG. 8 is a plan view thereof. As shown in FIG. 7, the structure of the second conventional DRAM consists of a transistor 121 and a capacitor 1.
22 are arranged in the vertical direction, and the P half-type semiconductor substrate 1
An N half-type high concentration impurity region 124 formed at the boundary between the transistor 120 and the P- type epitaxial growth layer 123 serves as the source/drain region of the transistor 121 and is connected to the electrode portion of the capacitor 122 . The bit line is an N-type high concentration impurity region 125 formed on the surface,
The word line is the gate electrode 126 of transistor 121. FIG. 8 shows a planar layout of this second conventional example, in which memory elements in which transistors 121 and capacitors 122 are arranged vertically are arranged in a matrix.

D0発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の如き従来例においては、それぞれ
次のような問題が生ずる虞れがある。
Problems to be Solved by the D0 Invention However, in the conventional examples as described above, the following problems may occur.

まず、第5図及び第6図に示した第1の従来例の半導体
記憶装置においては、記憶内容となる電荷はキャパシタ
102の下部電極103に蓄積され、このように基板側
で電荷が蓄積されることからα線に弱い。さらに、一対
のメモリ素子が対向して配置されることから、隣接する
キャパシタの下部電極103の間の距離dが近いものと
なり、その間のパンチスルーが問題となる。また、トラ
ンジスタ104のゲート電極は、第2層目の多結晶シリ
コン層(2nd Po1y St)であり、段差等によ
りチャネル長の制御が容易でなくばらつきが生じ易い、
さらに、溝部は素子分#領域とセルファラインで形成さ
れているが、製造時のマスク合わせの精度によっては各
メモリ素子のキャパシタ102の容量値がばらつくこと
になる。
First, in the first conventional semiconductor memory device shown in FIGS. 5 and 6, the charge that becomes the memory content is accumulated in the lower electrode 103 of the capacitor 102, and in this way, the charge is accumulated on the substrate side. Therefore, it is vulnerable to alpha rays. Furthermore, since a pair of memory elements are arranged facing each other, the distance d between the lower electrodes 103 of adjacent capacitors is short, and punch-through between them becomes a problem. Further, the gate electrode of the transistor 104 is a second polycrystalline silicon layer (2nd Polyst), and the channel length is not easy to control due to steps etc., and variations are likely to occur.
Furthermore, although the groove portion is formed by the element #region and the self-alignment line, the capacitance value of the capacitor 102 of each memory element varies depending on the accuracy of mask alignment during manufacturing.

次に、第7図及び第8図に示した第2の従来例の半導体
記憶装置では、電荷の蓄積はキャパシタ122の内部に
行われてα線には強い構造となっているが、高田度化を
図ってビット線であるN+型の高濃度不純物領域125
間の距離を短くした場合では、パンチスルーが問題とな
り、さらに、そのビット線はN半型の高濃度不純物領域
125であることから、C(キャパシタンス)及びR(
レジスタンス)を小さくすることができず、高速化に不
利である。また、折り返し型ピノl構造とすることも困
難であり、素子のばらつきを補償することが容易でなく
、センスアンプ等への負担が増大する。
Next, in the second conventional semiconductor memory device shown in FIGS. 7 and 8, the charge is stored inside the capacitor 122, and the structure is resistant to alpha rays. N+ type high concentration impurity region 125, which is a bit line, is
If the distance between the bit lines is shortened, punch-through becomes a problem, and since the bit line is an N-type high concentration impurity region 125, C (capacitance) and R (
resistance) cannot be made small, which is disadvantageous to speeding up. Further, it is difficult to use a folded pinot structure, and it is not easy to compensate for variations in elements, which increases the burden on sense amplifiers and the like.

そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、各メモリ素子を
隣接するメモリ素子同士の干渉もなく高密度に配置し、
且つα線の弊害を防止すると共にメモリ素子間のばらつ
きも少ない半導体記憶装置の提供を目的とする。
Therefore, in view of the above-mentioned problems, the present invention arranges each memory element at high density without interference between adjacent memory elements,
Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that prevents the harmful effects of α rays and has less variation between memory elements.

E1問題点を解決するための手段 本発明は、半導体基板の垂直方向に配された1つのトラ
ンジスタと1つのキャパシタよりなるメモリ素子がマト
リックス状に配置されてなる半導体記憶装置において、
ピント線とのコンタクト領域と、上記メモリ素子と、素
子間分離領域とがビット線方向で順次配置され、且つ、
上記素子間分離領域上にはワード線方向で隣接する他の
メモリ素子のワード線を有することを特徴とする半導体
記憶装置により上述の問題点を解決する。
Means for Solving Problem E1 The present invention provides a semiconductor memory device in which memory elements each consisting of one transistor and one capacitor are arranged in a matrix in the vertical direction of a semiconductor substrate.
A contact region with a focus line, the memory element, and an inter-element isolation region are sequentially arranged in the bit line direction, and
The above problem is solved by a semiconductor memory device characterized in that word lines of other memory elements adjacent in the word line direction are provided on the element isolation region.

F0作用 本発明の半導体記憶装置は、1つのトランジスタと1つ
のキャパシタが垂直方向に配されて、上述の第2の従来
例(第7図〜第8図)の改良型となる。したがって、キ
ャパシタの蓄積ノード(対向電極の一方)側を溝部内に
することができ、α線に対しては強い構造となる。そし
て、ピント線とのコンタクト領域と、上記メモリ素子と
、素子間分離9I域とがビット線方向で順次配置される
ことから、上記メモリ素子を構成するトランジスタのチ
ャネルを、そのビット線方向で該ビット線とのコンタク
ト領域側のみに設けることができ、このビット線方向に
沿って上記コンタク)GW域等が順次連続的に配置され
ることから、上記メモリ素子は素子間分離領域に隣接し
、上記コンタクト領域も次に連続する素子間分離領域に
隣接して、該コンタクト領域とそのメモリ素子は対応し
ながら完全に素子間分離がなされることになる。さらに
、本発明は、素子間分離領域上にワード線が形成される
が、このような構造とすることで、ワード線方向で隣接
するメモリ素子は斜めに配置されることになり、素子間
の距離は大きくなって、特に高密度に素子を配置したと
きであっても十分に動作することになる。
F0 Effect The semiconductor memory device of the present invention is an improved type of the second conventional example (FIGS. 7 and 8), in which one transistor and one capacitor are arranged vertically. Therefore, the storage node (one side of the opposing electrode) side of the capacitor can be placed inside the groove, resulting in a structure that is strong against alpha rays. Since the contact region with the focus line, the memory element, and the element isolation region 9I are arranged in sequence in the bit line direction, the channel of the transistor constituting the memory element can be connected in the bit line direction. It can be provided only on the side of the contact region with the bit line, and since the contact GW region etc. are sequentially and continuously arranged along the bit line direction, the memory element is adjacent to the inter-element isolation region, The contact region is also adjacent to the next successive element isolation region, and the contact region and its memory element are completely isolated from each other while corresponding to each other. Furthermore, in the present invention, a word line is formed on the element isolation region, but with such a structure, memory elements adjacent to each other in the word line direction are arranged diagonally. The distance is large enough to operate satisfactorily even when the elements are arranged in a particularly high density.

G、実施例 本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。G. Example Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

G−■ 実施例の半導体記憶装置の構造例(第1図及び
第2図) 本実施例の半導体記憶装置は、第1図及び第2図に示す
構造を有しており、その構造から、高密度にメモリ素子
を配置することができるものである。
G-■ Structural example of the semiconductor memory device of the embodiment (FIGS. 1 and 2) The semiconductor memory device of the present embodiment has the structure shown in FIGS. 1 and 2. This allows memory elements to be arranged at high density.

先ず、本実施例の半導体記憶装置は、第1図に示すよう
に、P−型の半導体基板11に溝型(トレンチ型)のキ
ャパシタ12が形成され、そのキャパシタ12の垂直方
向にはトランジスタ13が形成されている。
First, in the semiconductor memory device of this embodiment, as shown in FIG. is formed.

上記溝型のキャパシタ12は、記憶内容となる電荷が溝
内部の溝内部電極21に蓄積される構造となっており、
溝内部電極21の外側には酸化膜等の誘電体膜22が形
成され、その誘電体膜22の外側にはP型の不純物jJ
域からなるキャパシタ下部電極23が形成されている。
The groove-type capacitor 12 has a structure in which charges serving as memory contents are accumulated in the groove internal electrode 21 inside the groove.
A dielectric film 22 such as an oxide film is formed on the outside of the groove internal electrode 21, and a P-type impurity jJ is formed on the outside of the dielectric film 22.
A capacitor lower electrode 23 consisting of a region is formed.

上記溝内部電極21における上記トランジスタ13のゲ
ート電極31の直下の部分では、その一部が取り出され
てN半型の高濃度不純物領域24とされ、これが当該ト
ランジスタ13のソース・ドレイン領域とされている。
A portion of the groove internal electrode 21 directly below the gate electrode 31 of the transistor 13 is taken out to form an N-half type high concentration impurity region 24, which is used as the source/drain region of the transistor 13. There is.

このように本実施例の半導体記憶装置は、垂直方向に1
つのキャパシタ12と1つのトランジスタ13が配され
てメモリ素子とされており、そのキャパシタ12とトラ
ンジスタ13を電気的に接続するためのN半型の高濃度
不純物領域24は、後述するようにビット線方向の一方
向にのみ形成されている。このため本実施例の半導体記
憶装置は、特にN半型の高濃度不純物領域24間の距離
を大きくとることができ、パンチスルー現象を有効に防
止して、且つメモリ素子を高密度に配することができる
In this way, the semiconductor memory device of this embodiment has one vertical direction.
Two capacitors 12 and one transistor 13 are arranged to form a memory element, and an N-half type high concentration impurity region 24 for electrically connecting the capacitor 12 and transistor 13 is connected to a bit line as described later. It is formed only in one direction. Therefore, in the semiconductor memory device of this embodiment, the distance between the N-type high-concentration impurity regions 24 can be particularly large, effectively preventing the punch-through phenomenon, and allowing memory elements to be arranged at high density. be able to.

上記トランジスタ13は、キャパンタ12への電荷の移
動をスイッチング動作によって制御するものであり、本
実施例においては上記キヤバンク12の上部に形成され
て、特にチャネルの方向は垂直方向とされる。その一方
のソース・ドレイン領域は上記キャパシタ12より取り
出されビット線方向の一方向にのみ形成されたN半型の
高濃度不純物領域24であるが、その他方のソース・ド
レイン領域はP−型の半導体基板11上に積層された同
じくP−型のエピタキシャル成長N14の表面に形成さ
れたN半型の高濃度不純物領域31であり、このN半型
の高濃度不純物領域31は同時にビット線となるA1層
41とコンタクトホール42を介して接続する。このト
ランジスタ13のゲート電極はワード線である多結晶シ
リコン層32であり、この多結晶シリコン層32はビッ
ト線となるAa層41とは直交する方向に形成されてい
る。このトランジスタ13のゲート電極となる多結晶シ
リコン層32は、上記キャパシタ12の上部の一部で溝
を掘り、そこを埋め込むように形成されている。そして
、この多結晶シリコン層32は、後述するようにワード
線方向で隣接するメモリ素子では、その素子量分#領域
上を通過するように形成される。
The transistor 13 controls the movement of charge to the capantor 12 by a switching operation, and in this embodiment is formed above the carrier bank 12, with its channel directed vertically. One of the source/drain regions is an N-type high concentration impurity region 24 taken out from the capacitor 12 and formed only in one direction in the bit line direction, while the other source/drain region is a P- type. This is an N-half type high concentration impurity region 31 formed on the surface of the same P- type epitaxially grown N14 layered on the semiconductor substrate 11, and this N half type high concentration impurity region 31 simultaneously serves as a bit line A1. It is connected to layer 41 through contact hole 42 . The gate electrode of this transistor 13 is a polycrystalline silicon layer 32 which is a word line, and this polycrystalline silicon layer 32 is formed in a direction perpendicular to the Aa layer 41 which is a bit line. A polycrystalline silicon layer 32 serving as a gate electrode of the transistor 13 is formed by digging a groove in a part of the upper part of the capacitor 12 and filling the groove. As will be described later, this polycrystalline silicon layer 32 is formed so as to pass over the # region by the amount of memory elements adjacent in the word line direction.

このようなメモリ素子を有する本実施例の半導体記憶装
置は、第1図に示すように、ビット線としてのA、 N
層41とのコンタクト領域15と、上記トランジスタ1
3とキャパシタ12とからなるメモリ素子と、素子間分
離領域16とがビット線方向で順次配置される構造を有
している。すなわち、上記ビット線方向では、コンタク
ト領域15゜メモリ素子9素子間分離領域16.コンタ
クト領域15.メモリ素子、素子間分離領域16.・・
・と言うように連続的に順次形成されている。このよう
な配置にすることで、本実施例の半導体記憶装置は、ビ
ット線方向の一方向にのみ高濃度不純物領域24が形成
されることと相まって、不純物領域の間の距離等を大き
くとることができ、パンチスルー現象を有効に防止して
、且つメモリ素子を高密度に配することができる。また
、さらにコンタクHff域15自体も他の不純物領域と
の距離を大きくとることができ、同様にパンチスルー現
象を有効に防止して、且つメモリ素子を高密度に配する
ことができる。
The semiconductor memory device of this embodiment having such a memory element has bit lines A and N as shown in FIG.
contact region 15 with layer 41 and said transistor 1
3 and a capacitor 12, and an element isolation region 16 are arranged in sequence in the bit line direction. That is, in the bit line direction, the contact region 15°, the memory element 9, the inter-element isolation region 16. Contact area 15. Memory element, inter-element isolation region 16.・・・
・They are formed sequentially and sequentially. By adopting such an arrangement, the semiconductor memory device of this embodiment has the high concentration impurity region 24 formed only in one direction in the bit line direction, and the distance between the impurity regions can be increased. The punch-through phenomenon can be effectively prevented, and memory elements can be arranged at high density. Further, the distance between the contact Hff region 15 itself and other impurity regions can be increased, and the punch-through phenomenon can be similarly effectively prevented, and memory elements can be arranged at high density.

ここで、上記メモリ素子に隣接するコンタクト領域15
は、ビット線としてのA1層41が上記トランジスタ1
3のソース・ドレイン令頁域であるN半型の高濃度不純
物領域31と接続するための領域である。
Here, the contact region 15 adjacent to the memory element is
In this case, the A1 layer 41 as a bit line is connected to the transistor 1.
This is a region for connecting to the N-type high concentration impurity region 31 which is the source/drain region of No. 3.

また、上記素子間分離領域16は、ビット線方向では上
述のように順次形成されるものとなるが、平面レイアウ
トとしては、後述するように上記メモリ素子と上記コン
タクトsJl域15以外の領域は、当該素子間分離領域
16となって、有効な素子間分離が行われる。そして、
この素子間分離領域16上には隣接するメモリ素子を制
御するためのワード線である多結晶シリコン層33が形
成されており、このような多結晶シリコンI’i33の
構造によって、ワード線方向でのメモリ素子の位置関係
は斜めとなり、パンチスルーは有効に防止されることに
なる。なお、これらワード線である多結晶シリコンFM
i32.33はそれぞれ層間絶縁層に被覆されている。
Further, the inter-element isolation regions 16 are formed sequentially in the bit line direction as described above, but in terms of planar layout, as will be described later, the regions other than the memory element and the contact sJl region 15 are This becomes the inter-element isolation region 16, and effective isolation between elements is performed. and,
A polycrystalline silicon layer 33 serving as a word line for controlling adjacent memory elements is formed on this inter-element isolation region 16, and due to the structure of such polycrystalline silicon I'i33, The positional relationship of the memory elements is diagonal, and punch-through is effectively prevented. Note that these word lines are polycrystalline silicon FM.
i32 and 33 are each covered with an interlayer insulating layer.

次に、このような本実施例の平面レイアウトについて、
第2図を参照しながら説明する。
Next, regarding the planar layout of this embodiment,
This will be explained with reference to FIG.

本実施例の平面レイアウトは、第2図に示すように、各
メモリ素子17が縦横すなわちマトリックス状に配列さ
れており、図中X方向で示すビット線方向では、上述の
ようにコンタクト領域15と、上記メモリ素子17と、
素子間分離領域16とが順次配置されている。そして、
図中Y方向で示すワード線方向では、隣のビット線に接
続する各メモリ素子17は、1つのメモリセルの領域の
半分だけ図中X方向にずれており、したがって、その各
ワード線18は、1つおきにトランジスタのゲート電極
として用いられ、ゲート電極として用いられないメモリ
セルで通過するワード線18は、その素子間分離領域1
6上を通過するように配置されている。なお、ビット線
19は図中X方向で隣接するメモリ素子17で共通に用
いられている。
In the planar layout of this embodiment, as shown in FIG. 2, the memory elements 17 are arranged vertically and horizontally, that is, in a matrix, and in the bit line direction indicated by the X direction in the figure, the contact regions 15 and , the memory element 17;
Inter-element isolation regions 16 are sequentially arranged. and,
In the word line direction indicated by the Y direction in the figure, each memory element 17 connected to an adjacent bit line is shifted by half of the area of one memory cell in the X direction in the figure. , the word line 18 that is used as the gate electrode of every other transistor and passes through the memory cells that are not used as the gate electrode is
It is arranged so that it passes over 6. Note that the bit line 19 is commonly used by memory elements 17 adjacent in the X direction in the figure.

このような平面レイアウトを有する本実施例の特徴は、
個々のメモリ素子17が独立して形成されており、上述
の第1の従来例のように一対のメモリ素子を組み合わせ
て配置したものとは異なっている。そして、そのパンチ
スルーが問題となるトランジスタのN生型の高濃度不純
物領域は、上述のようにキャパシタ12におけるビット
線方向の一方向にのみ形成されており、各メモリ素子1
7とコンタクト領域16の間の領域がこれに該当する。
The features of this embodiment having such a planar layout are as follows:
Each memory element 17 is formed independently, which is different from the above-described first conventional example in which a pair of memory elements are combined and arranged. The N-type high-concentration impurity region of the transistor, where punch-through is a problem, is formed only in one direction in the bit line direction of the capacitor 12 as described above, and is formed in each memory element 1.
This corresponds to the area between the contact area 7 and the contact area 16.

したがって、パンチスルーが問題となるN+型の高濃度
不純物領域は、平面レイアウト上、それぞれ最も分散さ
れた位置に配置されることになり、パンチスルーは有効
に防止され、素子を高密度に配置することが可能となる
Therefore, the N+ type high concentration impurity regions where punch-through is a problem are arranged at the most dispersed positions on the planar layout, punch-through is effectively prevented, and elements can be arranged at high density. becomes possible.

G−■ プロセスの例 (第3図a〜第3図n) 次に、本実施例の半導体記憶装置のプロセスの一例につ
いて第3図a〜第3図nを参照しながら説明する。
G-■ Example of process (FIGS. 3a to 3n) Next, an example of the process of the semiconductor memory device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3a to 3n.

(a)  第3図aに示すように、例えばP−型の半導
体基板50を用い、酸化膜51を表面全面に形成した後
、異方性エツチングにより溝52を形成する。この溝5
2の部分が後にキャパシタとなる。
(a) As shown in FIG. 3a, an oxide film 51 is formed on the entire surface of a P-type semiconductor substrate 50, for example, and then a groove 52 is formed by anisotropic etching. This groove 5
Part 2 will later become a capacitor.

溝52の形成後、キャパシタ下部電極となるP+型の不
純物領域53が形成される。その濃度は例えば10”〜
101101e程度の濃度である。
After the trench 52 is formed, a P+ type impurity region 53 that will become the capacitor lower electrode is formed. The concentration is, for example, 10”~
The concentration is about 101101e.

(bl  キャパシタ下部電極となるP+型の不純物領
域53の形成後、犠牲酸化及びエツチング等が行われ、
酸化膜51は除去される。第3図すに示すように、続い
て誘電体層54が形成される。その膜厚は例えば100
人程度である。この誘電体層54は上記溝52の表面に
酸化膜を形成することで行われるが、併せて窒化膜を形
成するようにして誘電率を向上させても良い。そして、
この誘電体N54の形成後、リン等の不純物を含有した
多結晶シリコンN55を上記/1I52に充填する。こ
の多結晶シリコンJi55は電荷が蓄積されてその電荷
が記憶内容となるキャパシタの対向電極の一方となる。
(bl After forming the P+ type impurity region 53 that will become the capacitor lower electrode, sacrificial oxidation, etching, etc. are performed,
Oxide film 51 is removed. A dielectric layer 54 is then formed as shown in FIG. The film thickness is, for example, 100
It is about the size of a person. This dielectric layer 54 is formed by forming an oxide film on the surface of the groove 52, but a nitride film may also be formed to improve the dielectric constant. and,
After forming the dielectric N54, the /1I52 is filled with polycrystalline silicon N55 containing impurities such as phosphorus. This polycrystalline silicon Ji 55 becomes one of the opposing electrodes of a capacitor in which charge is accumulated and the charge becomes the memory content.

なお、この多結晶シリコン層55はエッチバックされて
、所定の寸法に制御され、且つ表面が平坦とされる。
Note that this polycrystalline silicon layer 55 is etched back to have a predetermined size and a flat surface.

fcl  次に、第3図Cに示すように、フォトレジス
ト56を形成して、キャパシタの取り出しのための高濃
度不純物領域を形成するための窓57を形成する。この
窓57は、本実施例において、キャパシタの一方に部分
にのみ形成され、高濃度不純物領域がビット線方向で一
方向のみに形成されるために重要なものである。そして
、このフォトレジスト56の窓57を形成した後、該窓
57を介して露出した半導体基板50上誘電体膜54の
一部と多結晶シリコン層55と半導体基板5.0との間
に存在する誘電体膜54の一部を除去する。この半導体
基板50上及び側面の誘電体1!54の一部の除去によ
り、半導体基板50の一部が露出することになる。
fcl Next, as shown in FIG. 3C, a photoresist 56 is formed to form a window 57 for forming a high concentration impurity region for taking out the capacitor. In this embodiment, this window 57 is important because it is formed only in one portion of the capacitor and the high concentration impurity region is formed only in one direction along the bit line direction. After forming the window 57 of this photoresist 56, a portion of the dielectric film 54 on the semiconductor substrate 50 exposed through the window 57 exists between the polycrystalline silicon layer 55 and the semiconductor substrate 5.0. A portion of the dielectric film 54 is removed. By removing a portion of the dielectric 1!54 on the top and side surfaces of the semiconductor substrate 50, a portion of the semiconductor substrate 50 is exposed.

(d)  このように半導体基板の一部を露出させた後
、上記フォトレジスト56を除去し、第3図dに示すよ
うに、リンを含有してなる多結晶シリコン層58を全面
に形成する。この多結晶シリコン層58の膜厚はおよそ
0.1μmとすることができる。
(d) After exposing a part of the semiconductor substrate in this way, the photoresist 56 is removed, and a polycrystalline silicon layer 58 containing phosphorus is formed on the entire surface as shown in FIG. 3d. . The thickness of this polycrystalline silicon layer 58 can be approximately 0.1 μm.

上記窓57を介した酸化膜54の除去により、リンを含
有してなる多結晶シリコン層58は、露出した半導体基
板の一部に被着し、さらに除去された誘電体膜54の一
部を充填する。そして、この多結晶シリコンIW58を
拡散源として、上記露出した半導体基板の一部にN生型
の高濃度不純物領域59を形成する。このN生型の高濃
度不純物領域59は、キャパシタの取り出し部分として
機能し、トランジスタのソース・ドレイン領域の一方と
なる。ここで、このN生型の高濃度不純物領域59の位
置は、特にキャパシタからみて一方側にのみ形成されて
おり、後にパンチスルーを有効に防止することができる
ことになる。
By removing the oxide film 54 through the window 57, the phosphorus-containing polycrystalline silicon layer 58 adheres to the exposed part of the semiconductor substrate, and further covers the removed part of the dielectric film 54. Fill. Then, using this polycrystalline silicon IW 58 as a diffusion source, an N-type high concentration impurity region 59 is formed in a part of the exposed semiconductor substrate. This N-type high concentration impurity region 59 functions as a lead-out portion of the capacitor and becomes one of the source and drain regions of the transistor. Here, the N-type high concentration impurity region 59 is formed only on one side especially when viewed from the capacitor, and punch-through can be effectively prevented later.

te+  次に、第3図eに示すように、上記リンを含
有してなる多結晶シリコン層58をその除去された誘電
体膜54の一部を充填した部分を除いて除去する。上述
のようなN生型の高濃度不純物領域59の形成と、上記
多結晶シリコン層58の一部残存によって、キャパシタ
上部電極となる上記多結晶シリコン[55からの取り出
し部分が構成されることになる。このN生型の高濃度不
純物領域59等の取り出し部分は、キャパシタのビット
線方向で一方向側にのみ形成されるため、高密度化に好
適なものとなる。
te+ Next, as shown in FIG. 3e, the phosphorus-containing polycrystalline silicon layer 58 is removed except for the portion filled with a portion of the removed dielectric film 54. Then, as shown in FIG. By forming the N-type high-concentration impurity region 59 as described above and partially remaining the polycrystalline silicon layer 58, the portion taken out from the polycrystalline silicon [55] which becomes the capacitor upper electrode is formed. Become. The extracted portions of the N-type high concentration impurity region 59 and the like are formed only in one direction in the bit line direction of the capacitor, which is suitable for high density.

(fl  次に、第3図fに示すように、半導体基板5
0上の誘電体層54が除去され、表面の平坦化が行われ
る。なお、図中、上記N半型の高濃度不純物領域59等
の取り出し部分は上記多結晶シリコン層55と一体に示
す。
(fl Next, as shown in FIG. 3f, the semiconductor substrate 5
The dielectric layer 54 on top of the dielectric layer 54 is removed and the surface is planarized. In the figure, the extracted portions of the N-type high concentration impurity region 59 and the like are shown integrally with the polycrystalline silicon layer 55.

(g+  表面の平坦化を図った後、第3図gに示すよ
うに、多結晶シリコン層55及び半導体基板50の表面
の酸化を行って酸化膜60を形成する。このとき多結晶
シリコン層55上の酸化膜60の厚みは、半導体基板5
0上の酸化膜60の厚みより4倍〜5倍程度厚いものと
なる。
(g+ After flattening the surface, as shown in FIG. 3g, the surfaces of the polycrystalline silicon layer 55 and the semiconductor substrate 50 are oxidized to form an oxide film 60. The thickness of the upper oxide film 60 is the same as that of the semiconductor substrate 5.
It is approximately four to five times thicker than the thickness of the oxide film 60 on the top surface.

(h)  多結晶シリコン層55上に酸化膜60を厚(
形成したことを利用して、多結晶シリコン層55上のみ
に層間絶縁層を残存させる。すなわち、第3図りに示す
ように、全面の酸化11a60をエフチハソクすること
で、各部の厚みの関係から多結晶シリコン層55上のみ
に酸化膜60を残存させる。
(h) A thick oxide film 60 is formed on the polycrystalline silicon layer 55 (
Taking advantage of this fact, the interlayer insulating layer remains only on the polycrystalline silicon layer 55. That is, as shown in the third diagram, by removing the oxide film 11a60 on the entire surface, the oxide film 60 is left only on the polycrystalline silicon layer 55 due to the thickness of each part.

この酸化膜60はキャパシタとトランジスタの間の絶縁
膜の一部となる。
This oxide film 60 becomes part of the insulating film between the capacitor and the transistor.

++1  次に、第3図iに示すように、P−型のエピ
タキシャル成長層61を全面に成長させる。このP−型
のエピタキシャル成長層61の不純物濃度は、概ね上記
P−型の半導体基板50と同程度の不純物濃度とするこ
とができ、従って、その結晶性を良好なものとすること
ができる。続いてバッド酸化膜62が形成され、CVD
法によりシリコン窒化11963が形成される。
++1 Next, as shown in FIG. 3i, a P- type epitaxial growth layer 61 is grown over the entire surface. The impurity concentration of this P-type epitaxial growth layer 61 can be approximately the same as that of the P-type semiconductor substrate 50, and therefore its crystallinity can be made good. Subsequently, a bad oxide film 62 is formed, and CVD
Silicon nitride 11963 is formed by the method.

fil  次に、第3図jに示すように、フィールド酸
化膜(所謂LOGO3膜)64が形成され、このフィー
ルド酸化膜64の一部は素子間分離領域として機能する
ことになる。また、耐酸化膜としてのシリコン窒化膜6
3の下部の領域は、酸化されず、後にトランジスタとコ
ンタクト領域が形成されることになる。なお、フィール
ド酸化膜64の形成の際には、チャネルストップのため
のボロン等のイオン注入が行われる。
fil Next, as shown in FIG. 3J, a field oxide film (so-called LOGO3 film) 64 is formed, and a portion of this field oxide film 64 will function as an inter-element isolation region. In addition, silicon nitride film 6 as an oxidation-resistant film
The region below 3 is not oxidized and will later form transistor and contact regions. Note that when forming the field oxide film 64, ions such as boron are implanted for channel stop.

(kl  次に、第3図kに示すように、上記シリコン
窒化11163と上記パッド酸化膜62と上記エピタキ
シャル成長層61がそれぞれエツチングされて、エピタ
キシャル成長層61の一部に′a65が形成される。こ
の溝65は、当該メモリ素子の制御用トランジスタを形
成するための溝であり、ゲート電極を埋め込むための溝
である。
(kl) Next, as shown in FIG. 3k, the silicon nitride 11163, the pad oxide film 62, and the epitaxial growth layer 61 are etched, and 'a65' is formed in a part of the epitaxial growth layer 61. The groove 65 is a groove for forming a control transistor of the memory element, and is a groove for burying a gate electrode.

(11このようなゲート電極を埋め込むための溝65を
形成した後、一部残存してなる上記シリコン窒化膜63
を除去し、トランジスタのゲートとなる酸化膜66を形
成する。この酸化膜66により溝65の内壁は酸化膜で
被覆されることになる。
(11) After forming the trench 65 for burying the gate electrode, the silicon nitride film 63 that remains partially
is removed to form an oxide film 66 that will become the gate of the transistor. With this oxide film 66, the inner wall of the groove 65 is covered with an oxide film.

そして、第3図1に示すように、全面にリン等を含有し
てなる多結晶シリコン層67を形成する。
Then, as shown in FIG. 3, a polycrystalline silicon layer 67 containing phosphorus or the like is formed over the entire surface.

全面に形成することで、多結晶シリコン層67は上記溝
65に充填される。このように多結晶シリコン層67を
上記溝65に充填することで、トランジスタのゲート電
極が形成されることになり、当該半導体記憶装置のメモ
リ素子の構造は、キャパシタとトランジスタが垂直方向
に配されるものとなる。
By forming the polycrystalline silicon layer 67 over the entire surface, the groove 65 is filled with the polycrystalline silicon layer 67 . By filling the trench 65 with the polycrystalline silicon layer 67 in this way, the gate electrode of the transistor is formed, and the structure of the memory element of the semiconductor storage device is such that the capacitor and the transistor are arranged vertically. become something that

(ホ)第3図mに示すように、多結晶シリコン層67の
形成後、この多結晶シリコン層67をバターニングし、
ワード線且つトランジスタのゲートTh極としての形状
に整える。このとき、ワード線方向(即ち図中、断面の
法線方向である。)で隣接する二つのメモリ素子のワー
ド線のパターン形状を比較してみると、一方の素子でゲ
ート電極となっていた多結晶シリコン層67は他方の素
子で上記フィールド酸化膜64上に存在し、一方の素子
でフィールド酸化膜64上に存在した多結晶シリコン層
67は他方の素子でゲート電極となるように配線される
ことになる。また、その平面パターンは、第2図にワー
ド線1日で図示したように僅かに蛇行したようなパター
ンとなる。
(E) As shown in FIG. 3m, after forming the polycrystalline silicon layer 67, this polycrystalline silicon layer 67 is buttered,
It is shaped into a word line and a gate Th pole of a transistor. At this time, when comparing the word line pattern shapes of two adjacent memory elements in the word line direction (that is, the normal direction of the cross section in the figure), it was found that one element was used as a gate electrode. The polycrystalline silicon layer 67 exists on the field oxide film 64 in the other element, and the polycrystalline silicon layer 67 that existed on the field oxide film 64 in one element is wired to become a gate electrode in the other element. That will happen. Further, the plane pattern becomes a slightly meandering pattern as shown in FIG. 2 for one word line.

このようなワード線として用いられる多結晶ソリコン層
67の形成後、当該多結晶シリコンN67の表面を酸化
し、その酸化膜で被覆する。そして、全面に例えば砒素
をイオン注入して、コンタクト及びメモリ素子のトラン
ジスタのソース・ドレイン領域として機能するN半型の
高沼度不純物領域68を形成する。このN生型の高濃度
不純物領域68の形成によって、当該メモリ素子のトラ
ンジスタのチャネル方向は垂直方向となり、該N+型の
高濃度不純物領域68と上記キャパシタの取り出し部分
であるN生型の高濃度不純物領域59とがトランジスタ
のそれぞれソース・ドレイン領域として機能することに
なる。
After forming the polycrystalline silicon layer 67 used as the word line, the surface of the polycrystalline silicon N67 is oxidized and covered with the oxide film. Then, ions of arsenic, for example, are implanted into the entire surface to form N-type high concentration impurity regions 68 which function as contacts and source/drain regions of transistors of the memory element. Due to the formation of this N-type high-concentration impurity region 68, the channel direction of the transistor of the memory element becomes vertical. The impurity regions 59 function as source and drain regions of the transistor, respectively.

+n1  次に、コンタクト領域としての上記N生型の
高濃度不純物領域68を含む全面に例えばBPSG等の
りフロー膜が形成され、このリフロー膜がリフローされ
る。そして、コンタクトホール69が上記N生型の高濃
度不純物領域68上に開口されて、当該N半型の高濃度
不純物領域68が露出する。そして、第3図nに示すよ
うに、ビット線としてのA1層70が形成され、所定の
半導体記憶装置が完成する。
+n1 Next, a reflow film such as BPSG is formed on the entire surface including the N-type high concentration impurity region 68 serving as a contact region, and this reflow film is reflowed. Then, a contact hole 69 is opened above the N-type high concentration impurity region 68, and the N half-type high concentration impurity region 68 is exposed. Then, as shown in FIG. 3n, an A1 layer 70 as a bit line is formed, and a predetermined semiconductor memory device is completed.

G−■ 他のプロセスの例 (第4図a〜第4図d) また、本実施例の半導体記憶装置は、第4図a〜第4図
dに示すようなプロセスによっても製造することができ
る。
G-■ Examples of other processes (FIGS. 4a to 4d) The semiconductor memory device of this embodiment can also be manufactured by the processes shown in FIGS. 4a to 4d. can.

(a)  まず、予め素子量分gI領域となる半導体基
板80の表面に選択酸化法等を用いてフィールド酸化膜
81が形成され、更に表面に酸化膜82が形成された後
、キャパシタ及びトランジスタからなるメモリ素子を形
成すべき領域に溝83が形成される。この溝83には、
例えばBSG膜84が充填されて所定の高さとなるよう
にエツチングされる。そして、第4図aに示すように、
このBSG膜84を拡散源としてキャバシク下部電極と
なるP生型の高濃度不純物領域85が溝83の側壁に形
成される。
(a) First, a field oxide film 81 is formed in advance on the surface of the semiconductor substrate 80, which will become the gI region by the amount of elements, by using a selective oxidation method or the like, and after an oxide film 82 is further formed on the surface, the capacitors and transistors are removed. A trench 83 is formed in a region where a memory element is to be formed. In this groove 83,
For example, a BSG film 84 is filled and etched to a predetermined height. Then, as shown in Figure 4a,
Using this BSG film 84 as a diffusion source, a P-type high-concentration impurity region 85 which becomes a cavacic lower electrode is formed on the side wall of the groove 83.

山)次に、第4図すに示すように、上記BSG膜84が
除去され、キャパシタの誘電体膜86が溝83の内壁に
形成され、その誘電体膜86の内側にキャパシタ上部電
掘として機能するリンを含有した多結晶シリコン層87
が形成される。この多結晶シリコン層87は、所定の寸
法にエッチバックされる。そして、その多結晶シリコン
居87の表面部分を酸化する。
Next, as shown in FIG. 4, the BSG film 84 is removed, a capacitor dielectric film 86 is formed on the inner wall of the trench 83, and a capacitor upper trench is formed inside the dielectric film 86. Functional phosphorus-containing polycrystalline silicon layer 87
is formed. This polycrystalline silicon layer 87 is etched back to predetermined dimensions. Then, the surface portion of the polycrystalline silicon layer 87 is oxidized.

(C1次に、高濃度不純物領域を形成する部分を開口す
る。この開口時には、上記多結晶シリコン層87と半導
体基板80の間の誘電体膜86も一部除去される。そし
て、この開口部分を介して、およそ0.1μm程度の厚
みのリンを含有する多結晶シリコン層を被着し、次に、
このリンを含有する多結晶シリコン層をおよそ0.1μ
mエッチバックする。すると、一部除去された誘電体膜
86の部分に当該多結晶シリコン層が残存することにな
り、そこで、この残存した多結晶シリコン層を用いて不
純物拡散を行うことによって、第4図Cに示すように、
キャパシタの上部電極の取り出し部分として機能するN
生型の高濃度不純物領域88が形成されることになる。
(C1 Next, a portion where a high concentration impurity region will be formed is opened. At the time of this opening, a portion of the dielectric film 86 between the polycrystalline silicon layer 87 and the semiconductor substrate 80 is also removed. Then, this opening portion a phosphorus-containing polycrystalline silicon layer with a thickness of approximately 0.1 μm is deposited through the
This polycrystalline silicon layer containing phosphorus is approximately 0.1μ
m Have sex back. Then, the polycrystalline silicon layer remains in the portion of the dielectric film 86 that has been partially removed, and by performing impurity diffusion using this remaining polycrystalline silicon layer, the process shown in FIG. 4C is performed. As shown,
N serves as an extraction part for the upper electrode of the capacitor.
A green high concentration impurity region 88 is formed.

ここで、このN生型の高濃度不純物領域88は、キャパ
シタの一方側にのみ形成されており、このためメモリ素
子間におけるパンチスルーは有効に防止される。次に、
不要なシリコン酸化膜を除去し、ゲート酸化を行って、
上記溝83の内壁に酸化膜89を形成する。
Here, this N-type high concentration impurity region 88 is formed only on one side of the capacitor, and therefore punch-through between memory elements is effectively prevented. next,
Remove unnecessary silicon oxide film, perform gate oxidation,
An oxide film 89 is formed on the inner wall of the groove 83.

+dl  次に、ワード線となるリンを含有する多結晶
シリコン層90を形成し、所定のパターンとなるように
選択的に除去する。このワード線のパターニングの後、
当該多結晶シリコン層90に酸化膜を形成し、その後、
第4図dに示すように、例えば砒素をイオン注入して、
N生型の高濃度不純物領域91を形成する。このN生型
の高濃度不純物領域91は、コンタクト領域の部分とな
ると共にトランジスタのソース・ドレイン令■域として
も機能する。
+dl Next, a polycrystalline silicon layer 90 containing phosphorus, which will become a word line, is formed and selectively removed to form a predetermined pattern. After patterning this word line,
An oxide film is formed on the polycrystalline silicon layer 90, and then,
As shown in FIG. 4d, for example, by implanting arsenic ions,
An N-type high concentration impurity region 91 is formed. This N-type high concentration impurity region 91 becomes a contact region and also functions as a source/drain region of the transistor.

そして、BPSG膜等のりフロー膜の形成後、該リフロ
ー膜をリフローし、上記N生型の高濃度不純物領域91
上の絶縁膜を除去して、ビット線となるA4層を形成し
て半導体記憶装置を完成する。
After forming a glue flow film such as a BPSG film, the reflow film is reflowed to form the N-type high concentration impurity region 91.
The upper insulating film is removed and an A4 layer serving as a bit line is formed to complete the semiconductor memory device.

G−■ 実施例の半導体記憶装置の特徴上述のような半
導体記憶装置は、まず、ビット線とのコンタクト領域と
、上記メモリ素子と、素子間分離領域とがビット線方向
で順次配置される構造を存しており、このような構造か
ら第1図に示すN本型の高濃度不純物領域24(第3図
eに示ずN本型の高濃度不純物領域5日、第4図eに示
すN本型の高濃度不純物領域88に該当する。
G-■ Characteristics of the semiconductor memory device of the embodiment The semiconductor memory device as described above first has a structure in which a contact region with a bit line, the memory element, and an isolation region between elements are sequentially arranged in the bit line direction. Due to this structure, the N-type high concentration impurity region 24 shown in FIG. 1 (not shown in FIG. This corresponds to the N type high concentration impurity region 88.

)をそのキャパシタの一方向側にのみ形成する構造とす
ることができる。そして、ビット線方向の一方向のみに
N本型の高濃度不純物領域24等が形成されていること
から、レイアウト上屋も高4度不純物領域が分散される
ことになり、隣接する素子との間におけるパンチスルー
を有効に防止することができ、このため素子を高密変に
配置しても問題がない。さらに、この構造よりメモリ素
子間のばらつきも抑制することができる。
) can be formed only on one side of the capacitor. Since the N-type high-concentration impurity regions 24 and the like are formed only in one direction in the bit line direction, the high-4 degree impurity regions are also dispersed in the layout shed, resulting in interference with adjacent elements. Punch-through between the elements can be effectively prevented, and therefore there is no problem even if the elements are arranged in a highly dense manner. Furthermore, this structure can also suppress variations between memory elements.

また、ワード線方向(第2図におけるY方向)で隣接す
るメモリ素子では互いに一方のゲート電極が他方の素子
量分t=’tJ Tii域上に配置される構造となり、
このためメモリ素子はワード線方向に対して隣接するメ
モリ素子間では斜めに配置されることになり、メモリ素
子の密度に対して相対的な距離大きくとることができる
Furthermore, memory elements adjacent in the word line direction (Y direction in FIG. 2) have a structure in which one gate electrode is disposed over the other element's area t='tJ Tii,
Therefore, the memory elements are arranged diagonally between adjacent memory elements with respect to the word line direction, and a distance relative to the density of the memory elements can be increased.

また、エピタキシャル成長層61に形成されるトランジ
スタの溝を必要最小限度のものとすることでトランジス
タ自体を寸法の小さなものとすることができ、当該半導
体記te装置の一層の高密度化を図ることができる。
Furthermore, by minimizing the trenches of the transistor formed in the epitaxial growth layer 61, the size of the transistor itself can be reduced, and the density of the semiconductor device can be further increased. can.

また、上述のようにキャパシタ12の蓄積側は溝内部W
i21であり、このためα線等に対して強い構造となる
Further, as described above, the storage side of the capacitor 12 is connected to the inside of the groove W.
i21, and therefore has a structure that is resistant to α rays and the like.

また、上述のエピタキシャル成長層61を積層させた場
合であっても、そのエピタキシャル成長Fi61の不純
物濃度を半導体基板と略同程度にすることができ、ミス
フィツトを防止して結晶性を良好にすることができる。
Further, even when the epitaxially grown layers 61 described above are stacked, the impurity concentration of the epitaxially grown Fi 61 can be made approximately the same as that of the semiconductor substrate, and misfit can be prevented and crystallinity can be improved. .

また、ホールドビット線構成とすることも容易であり、
該ビット線にA4層を用いることができることも特徴の
一つである。
In addition, it is easy to configure a hold bit line,
Another feature is that the A4 layer can be used for the bit line.

H3発明の効果 本発明の半導体記憶装置は、上述のような構造から、パ
ンチスルー等を有効に防止して素子の高密度化を実現し
得る。また、α線等を有効に防止することもでき、素子
のばらつきにも強い構造となっている。
H3 Effects of the Invention The semiconductor memory device of the present invention, having the above-described structure, can effectively prevent punch-through and the like and achieve higher density of elements. Furthermore, it can effectively prevent alpha rays, etc., and has a structure that is resistant to variations in elements.

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

第1図は本発明の半導体記憶装置の一例の断面図、第2
図はその平面図、第3図a〜第3図nは本発明の半導体
記憶装置の一例をプロセスに従って説明するためのそれ
ぞれ断面図、第4図a〜第4図dは本発明の半導体記憶
装置の一例を他のプロセスに従って説明するためのそれ
ぞれ断面図である。また、第5図は第1の従来例の断面
図、第6図はその平面図であり、第7図は第2の従来例
の断面図、第8図はその平面図である。 11・・・半導体基板 12・・・キャパシタ 13・・・トランジスタ 14・・・エピタキシャル成長層 15・・・コンタクト領域 16・・・素子間分離領域 21・・・溝部内電極 22・・・誘電体膜 23・・・キャパシタ下部電極 24・・・高濃度不純物領域 31・・・高濃度不純物領域 32・・・多結晶シリコンN(ワード線)41・・・A
1層(ビット線) 特 許 出 廓 人  ソニー株式会社代理人   弁
理士     小池 見間         田村榮− 第3図a 第3図C 第3図す 第3図d 第3図e 第3図9 第3図f 第3図h 沼 8 第4図a       第4図す 第4図C第4図d 犠1の従渠例 第5図 vIIバ昧例 第6図 慨2の伯白来1例 第7図 1介   1歪 ;ル2のイ芝タ己4クリ 第8図
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of the semiconductor memory device of the present invention, and FIG.
The figure is a plan view, FIGS. 3a to 3n are cross-sectional views for explaining an example of the semiconductor memory device of the present invention according to the process, and FIGS. 4a to 4d are semiconductor memory devices of the present invention. FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views for explaining an example of the apparatus according to another process. FIGS. 5 is a sectional view of the first conventional example, FIG. 6 is a plan view thereof, FIG. 7 is a sectional view of the second conventional example, and FIG. 8 is a plan view thereof. 11... Semiconductor substrate 12... Capacitor 13... Transistor 14... Epitaxial growth layer 15... Contact region 16... Inter-element isolation region 21... In-groove electrode 22... Dielectric film 23...Capacitor lower electrode 24...High concentration impurity region 31...High concentration impurity region 32...Polycrystalline silicon N (word line) 41...A
1st layer (bit line) Patent agent Sony Corporation agent Patent attorney Koike Mima Sakae Tamura - Figure 3 a Figure 3 C Figure 3 - Figure 3 d Figure 3 e Figure 3 9 Figure 3 Fig. f Fig. 3 h Swamp 8 Fig. 4 a Fig. 4 S Fig. 4 C Fig. 4 d Example of secondary channel of sacrifice 1 Fig. 5 v Figure 1: 1 distortion; Le 2's Ishiba Takami 4 Crits Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 半導体基板の垂直方向に配された1つのトランジスタと
1つのキャパシタよりなるメモリ素子がマトリックス状
に配置されてなる半導体記憶装置において、 ビット線とのコンタクト領域と、上記メモリ素子と、素
子間分離領域とがビット線方向で順次配置され、且つ、
上記素子間分離領域上にはワード線方向で隣接する他の
メモリ素子のワード線を有することを特徴とする半導体
記憶装置。
[Scope of Claims] A semiconductor memory device in which memory elements each consisting of one transistor and one capacitor arranged in the vertical direction of a semiconductor substrate are arranged in a matrix, comprising: a contact region with a bit line, and the memory element; and an inter-element isolation region are arranged sequentially in the bit line direction, and
A semiconductor memory device characterized in that a word line of another memory element adjacent in the word line direction is provided on the element isolation region.
JP62002660A 1987-01-09 1987-01-09 Semiconductor storage device Pending JPS63170955A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997044826A1 (en) * 1996-05-22 1997-11-27 Siemens Aktiengesellschaft Dram cell array and method of manufacturing it
WO2002029888A3 (en) * 2000-09-29 2002-08-29 Infineon Technologies Corp Vertical transistor trench capacitor dram cell and method of making the same
JP2004311977A (en) * 2003-04-02 2004-11-04 Samsung Electronics Co Ltd Semiconductor device including gate line, and its manufacturing method

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