JPS63239860A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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Publication number
JPS63239860A
JPS63239860A JP62071406A JP7140687A JPS63239860A JP S63239860 A JPS63239860 A JP S63239860A JP 62071406 A JP62071406 A JP 62071406A JP 7140687 A JP7140687 A JP 7140687A JP S63239860 A JPS63239860 A JP S63239860A
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JP
Japan
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integrated circuit
semiconductor
circuit device
film
electrode
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Application number
JP62071406A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Miyazawa
宮沢 英之
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the occupying area per one memory cell and to highly integrate memory cells by providing the plate electrode of a capacitor and the gate electrodes of an MISFET planarly substantially in close contact. CONSTITUTION:Many grooves (recesses)1a having, for example, rectangular sectional shape are formed on a semiconductor substrate 1. A word line WL is formed through an insulating film 3 on the substrate 1 at (protrusions) between grooves 1a, and electrodes 4 are formed through the film 3 in the bottom of the groove 1a. The word line WL and electrodes 4 are formed, for example, of films superposed with metal film of W, Mo, T, Ti, etc., or their silicide film, or metal film or its silicide film on a polycrystalline silicon film. These word line WL and the electrode 4 are provided in close contact as seen planarly, and the occupying area per one memory cell can be reduced as compared with a planar type memory cell. Thus, the memory cells can be highly integrated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、メモリセ
ルを有する高集積の半導体集積回路装置に適用して有効
な技術に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly to a technique that is effective when applied to a highly integrated semiconductor integrated circuit device having memory cells.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、ダイナミックRAM (Random Acce
ss Memory)のメモリセルとして、プレーナ型
メモリセルが知られている(例えば、日経エレクトロニ
クス、1985年6月3日号、p、219)、このプレ
ーナ型メモリセルは、通常、情報を電荷として蓄積する
キャパシタと、この電荷を出し入れするためのnチャネ
ルMISFETとから成る。このキャパシタは、半導体
基板と、この半導体基板の表面に形成された絶縁膜と、
この絶縁膜の上に設けられたプレート電極とにより構成
されている。この場合。
Conventionally, dynamic RAM (Random Access
A planar type memory cell is known as a memory cell for ss memory (for example, Nikkei Electronics, June 3, 1985 issue, p. 219).This planar type memory cell usually stores information as a charge. It consists of a capacitor for charging and an n-channel MISFET for taking out and taking out this charge. This capacitor includes a semiconductor substrate, an insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate,
It is composed of a plate electrode provided on this insulating film. in this case.

通常、前記絶縁膜の下方におけるp型半導体基板中にn
°型半導体領域及びp°型半導体領域が設けられ、これ
らの半導体領域の間の接合容量により蓄積容量を増大さ
せている。すなわち、前記キャパシタは、いわゆるHi
−C構造を有している(例えば、特願昭60−8639
3号)、なお、前記p゛型半導体領域は、メモリセルに
アルファ線等が入射した時に半導体基板中に発生する電
子が前記n゛型半導体領域に入るのを防止し、ソフトエ
ラーの発生を防止する役割も果たしている。
Usually, n is present in the p-type semiconductor substrate below the insulating film.
A °-type semiconductor region and a p-type semiconductor region are provided, and the storage capacitance is increased by the junction capacitance between these semiconductor regions. That is, the capacitor has a so-called Hi
-C structure (for example, Japanese Patent Application No. 60-8639
No. 3), the p-type semiconductor region prevents electrons generated in the semiconductor substrate from entering the n-type semiconductor region when alpha rays or the like enter the memory cell, thereby preventing the occurrence of soft errors. It also plays a role in prevention.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上述の従来のプレーナ型メモリセルにお
いては、MISFETのゲート電極を構成するワード線
とキャパシタのプレート電極とが互いにかなり離れて設
けられているため、メモリセル1個当たりの占有面積が
大きく、メモリセルの高集積密度化が難しいという問題
があった。
However, in the conventional planar memory cell described above, the word line forming the gate electrode of the MISFET and the plate electrode of the capacitor are provided quite apart from each other, so the area occupied by each memory cell is large. There has been a problem in that it is difficult to increase the integration density of memory cells.

本発明の目的は、メモリセルの高集積密度化を図ること
ができる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technology that can achieve high integration density of memory cells.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、キャパシタのプレート電極とMISFETの
ゲート電極とが平面的に互いにほぼ密接して設けられて
いる。
That is, the plate electrode of the capacitor and the gate electrode of the MISFET are provided in close contact with each other in plan view.

〔作用〕[Effect]

上記した手段によれば、プレート電極とゲート電極とが
近接して設けられることによりメモリセル1個当たりの
占有面積が小さくなるので、メモリセルの高集積密度化
を図ることができる。
According to the above-described means, since the plate electrode and the gate electrode are provided close to each other, the area occupied by each memory cell is reduced, so that it is possible to achieve a high integration density of the memory cells.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described using the drawings.

なお、実施例を説明するための全回において。In addition, in all the times for explaining the example.

同一機能を有するものには同一符号を付け、その繰り返
しの説明は省略する。
Components having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

失胤■上 第1図は、本発明の実施例IによるダイナミックRAM
の要部平面図であり、第2図は、第1図のX−X線に沿
っての断面図であり、第3図は、第1図及び第2図に示
すダイナミックRAMのメモリセルの等価回路を示す回
路図である。
Figure 1 shows a dynamic RAM according to Embodiment I of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of the main part of the dynamic RAM shown in FIGS. FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit.

第1図及び第2図に示すように、実施例Iによるダイナ
ミックRAMにおいては、例えばp型シリコン基板のよ
うな半導体基板1の表面に例えばp4型の半導体領域か
ら成る素子間分離領域2が設けられている。な、お、素
子間分離は、半導体基板1の表面に溝を設け、この溝を
酸化物(Sins)で埋め込むことにより行ってもよい
し、半導体基板1の表面を選択的に熱酸化することによ
り行ってもよい、この半導体基板1の表面には1例えば
ほぼ長方形の断面形状を有する多数の溝(凹部Haが設
けられている。符号3は1例えばSun、膜のような絶
縁膜である。前記溝1aの間(凸部)における半導体基
板1の表面には前記絶縁膜3を介してワード線WLが設
けられ、また、前記溝1aの底部には前記絶縁膜3を介
して電極4が設けられている。これらのワード線WL及
び電極4は1例えばタングステン、モリブデン、タンタ
ル、チタン等の金属膜、又はこれらのシリサイド膜、又
は多結晶シリコン膜上に前記金属膜又はそのシリサイド
膜を重ねた膜から成る。これらのワード線WL及び電極
4は、平面的に見ると互いに密接して設けられ、このた
めこの分だけ従来のプレーナ型メモリセルに比べてメモ
リセル1個当たりの占有面積を小さくすることができる
。従って、メモリセルの高集積密度化を図ることができ
る。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the dynamic RAM according to Embodiment I, an element isolation region 2 made of, for example, a p4 type semiconductor region is provided on the surface of a semiconductor substrate 1 such as a p type silicon substrate. It is being Note that isolation between elements may be achieved by providing a groove on the surface of the semiconductor substrate 1 and filling this groove with oxide (Sins), or by selectively thermally oxidizing the surface of the semiconductor substrate 1. The surface of the semiconductor substrate 1 is provided with a large number of grooves (concave portions Ha) having, for example, a substantially rectangular cross-section. Reference numeral 3 indicates an insulating film such as a Sun film. A word line WL is provided on the surface of the semiconductor substrate 1 between the grooves 1a (convex portions) via the insulating film 3, and an electrode 4 is provided at the bottom of the groove 1a via the insulating film 3. These word lines WL and electrodes 4 are formed by forming a metal film such as tungsten, molybdenum, tantalum, titanium, etc., a silicide film thereof, or a polycrystalline silicon film on which the metal film or its silicide film is formed. These word lines WL and electrodes 4 are arranged in close proximity to each other when viewed from above, and therefore the area occupied by each memory cell is smaller than that of a conventional planar memory cell. Therefore, it is possible to achieve a high integration density of memory cells.

一方、前記溝1aに隣接する部分における半導体基板1
中には、例えばn゛型の半導体領域5a、5bが設けら
れ、さらにこれらの半導体領域5a、5bを覆うように
例えばp゛型の半導体領域6a。
On the other hand, a portion of the semiconductor substrate 1 adjacent to the groove 1a
For example, n-type semiconductor regions 5a and 5b are provided therein, and a p-type semiconductor region 6a, for example, is provided to cover these semiconductor regions 5a and 5b.

6bが設けられている。そして、前記ワード線WLをゲ
ート電極とし、前記半導体領域5a、5bをソース領域
及びドレイン領域として、メモリセル選択用の例えばn
チャネルMISFET Tが構成されている。また、前
記一方の電極4と誘導体膜である前記絶縁膜3と他方の
電極である前記半導体領域5aとによりキャパシタCが
構成されている。このキャパシタCは、前記半導体領域
5a、6aの間の接合容量により蓄積容量を増大した1
li−C構造を有している。これらのキャパシタC及び
nチャネルMISFET Tによりメモリセルが構成さ
れている。なお、後述のビット線BLの延びる方向で互
いに隣接するメモリセルは、半導体領域5bにより互い
に接続されている。この半導体領域5bは、第3図に示
すように1回路の接地電位Vss又は電源電位Vccに
設定される(第3図参照)。また、前記n゛型の半導体
領域5a、5bは、p0型型半体領域6a、6bにより
完全に覆われているので、メモリセルにアルファ線等が
入射した時に半導体基板1中に発生する電子が半導体領
域5a、5b中に入るのを効果的に防止することができ
る。従って、耐ソフトエラー強度の向上を図ることがで
きる。また、p・型半導体領域6a、6bにより、MI
SFET Tのソースドレイン間のブレークダウン電圧
(バンチスルー電圧)が高くされるので、チャネル長を
短くできる。従って、ゲート電極(WL)下にn・型領
域5a、5bが回り込んでも問題が無い。
6b is provided. Then, the word line WL is used as a gate electrode, the semiconductor regions 5a and 5b are used as a source region and a drain region, and, for example, an n
A channel MISFET T is configured. Further, a capacitor C is constituted by the one electrode 4, the insulating film 3 which is a dielectric film, and the semiconductor region 5a which is the other electrode. This capacitor C has a storage capacity increased by the junction capacitance between the semiconductor regions 5a and 6a.
It has a li-C structure. These capacitors C and n-channel MISFET T constitute a memory cell. Note that memory cells adjacent to each other in the direction in which a bit line BL (described later) extends are connected to each other by a semiconductor region 5b. This semiconductor region 5b is set to the ground potential Vss or power supply potential Vcc of one circuit as shown in FIG. 3 (see FIG. 3). Further, since the n-type semiconductor regions 5a and 5b are completely covered by the p0-type half regions 6a and 6b, electrons generated in the semiconductor substrate 1 when alpha rays or the like are incident on the memory cell. can be effectively prevented from entering the semiconductor regions 5a, 5b. Therefore, the soft error resistance can be improved. Furthermore, the p-type semiconductor regions 6a and 6b allow MI
Since the breakdown voltage (bunch-through voltage) between the source and drain of SFET T is increased, the channel length can be shortened. Therefore, there is no problem even if the n-type regions 5a and 5b wrap around under the gate electrode (WL).

さらに、符号7は1例えば5in2膜のような絶縁膜(
第1図においては図示せず)であり、この絶縁膜7に設
けられたコンタクトホール7aを通じて例えばアルミニ
ウム膜から成る多数のビット線BLが設けられている。
Furthermore, the code 7 is an insulating film (1) such as a 5in2 film, for example.
(not shown in FIG. 1), and a large number of bit lines BL made of, for example, an aluminum film are provided through contact holes 7a provided in this insulating film 7.

次に、上述のように構成された実施例■によるダイナミ
ックRAMの製造方法の一例について説明する6 第4図に示すように、まず半導体基板1の表面に所定形
状を有する例えばSiO□膜のようなマスク(図示せず
)を形成した後、このマスクを用いて半導体基板1中に
例えばホウ素のようなp型不純物を高濃度にイオン打ち
込みすることにより。
Next, an example of a method for manufacturing a dynamic RAM according to the embodiment (2) configured as described above will be explained.6 As shown in FIG. After forming a mask (not shown), p-type impurities such as boron are ion-implanted into the semiconductor substrate 1 at a high concentration using this mask.

素子間分離領域2を形成する0次に、前記マスクを除去
した後、所定形状を有する例えばSin、膜のようなマ
スク8を半導体基板1上に形成し、このマスク8を用い
て半導体基板1中に例えばヒ素のようなn型不純物及び
例えばホウ素のようなp型不純物を順次イオン打ち込み
することにより。
Next, after removing the mask, a mask 8 such as a Sin film having a predetermined shape is formed on the semiconductor substrate 1, and this mask 8 is used to form the semiconductor substrate 1. By sequentially ion implanting an n-type impurity such as arsenic and a p-type impurity such as boron into the material.

半導体領域5a、5b、6a、6bを前記マスク8に対
して自己整合的に形成する。これによって。
Semiconductor regions 5a, 5b, 6a, and 6b are formed in self-alignment with respect to the mask 8. by this.

キャパシタCの蓄積容量を増大させるための半導体領域
とnチャネルMI 5FETのソース領域及びドレイン
領域とを同時に形成することができるので、製造工程の
簡略化を図ることができる。
Since the semiconductor region for increasing the storage capacity of the capacitor C and the source region and drain region of the n-channel MI 5FET can be formed at the same time, the manufacturing process can be simplified.

次に、前記マスク8を用いて例えば反応性イオンエツチ
ング(RI E)のような異方性エツチングにより半導
体基板1を表面と垂直方向に異方性エツチングすること
により、第5図に示すように、前記マスク8に対して自
己整合的に溝1aを形成する。この後、前記マスク8を
エツチング除去する。
Next, the semiconductor substrate 1 is anisotropically etched in a direction perpendicular to the surface by anisotropic etching such as reactive ion etching (RIE) using the mask 8, as shown in FIG. , grooves 1a are formed in self-alignment with respect to the mask 8. Thereafter, the mask 8 is removed by etching.

次に第2図に示すように、前記半導体基板1の表面に例
えば熱酸化により絶縁II!I3を形成した後。
Next, as shown in FIG. 2, the surface of the semiconductor substrate 1 is insulated by, for example, thermal oxidation. After forming I3.

例えば全面に金属を方向性のあるデポジション技術(例
えばクラスタイオンビームデポジション)により蒸着す
ることにより、ワード線WL及び電極4を自己整合的に
形成する。この場合、これらのワード線WL及び電極4
が溝1aの側壁部で接続することなく互いに分離した状
態で形成されるように、蒸着条件、溝1a等を選ぶ、従
来、これらのワード線WL及び電極4は別々の工程で形
成していたが、本実施例によれば、上述のようにこれら
のワード線WL及び電極4を同時に形成しているので、
製造工程の簡略化を図ることができる。
For example, the word line WL and the electrode 4 are formed in a self-aligned manner by depositing metal over the entire surface using a directional deposition technique (for example, cluster ion beam deposition). In this case, these word lines WL and electrodes 4
Vapor deposition conditions, grooves 1a, etc. are selected so that word lines WL and electrodes 4 are formed in a state where they are separated from each other without being connected at the side wall of groove 1a. Conventionally, these word lines WL and electrodes 4 were formed in separate processes. However, according to this embodiment, since these word lines WL and electrodes 4 are formed at the same time as described above,
The manufacturing process can be simplified.

次に、全面に絶縁膜7を形成した後、この絶縁膜7の所
定部分をエツチング除去してコンタクトホール7aを形
成する1次に、全面に例えばアルミニウム膜を形成した
後、このアルミニウム膜をエツチングによりパターンニ
ングしてビット線BLを形成し、これによって目的とす
るダイナミックRAMを完成させる。
Next, after forming an insulating film 7 on the entire surface, a predetermined portion of this insulating film 7 is removed by etching to form a contact hole 7a.First, an aluminum film, for example, is formed on the entire surface, and then this aluminum film is etched. The bit lines BL are formed by patterning, thereby completing the intended dynamic RAM.

来嵐透工 第6図は、本発明の実施例■によるダイナミックRAM
の要部平面図であり、第7図は、第6図のY−Y線に沿
っての断面図である。なお、この実施例■によるダイナ
ミックRAMのメモリセルは、第3図に示すと同様の等
低回路を有する。
Figure 6 shows the dynamic RAM according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view taken along line Y-Y in FIG. 6. FIG. Note that the memory cell of the dynamic RAM according to this embodiment (2) has a similar low-level circuit as shown in FIG.

第6図及び第7図に示すように、実施例■によるダイナ
ミックRAMにおいては、半導体基板1の表面にlla
が設けられ、この溝1aの両側壁に絶縁膜3を介して例
えば多結晶シリコンから成るワード線WLがそれぞれ設
けられている。また、1WtLaの間における半導体基
板1の上には絶縁膜8を介して例えば多結晶シリコン膜
から成る電極4が設けられている。そして、前記ワード
AIWL及び半導体領域5a、5bにより、nチャネル
MISFET Tが構成されている。このMISFET
 Tにおいては、溝1aの側壁部における半導体基板1
中にチャネルが誘起される。前記ワード線WL及び電極
4は、互いに密接した状態で設けられ、しかもワード線
WLは溝1aの側壁に設けられているためその占有面積
は小さい、これによって、実施例■と同様にメモリセル
1個当たりの占有面積を小さくすることができ、従って
メモリセル上SFET度化を図ることができる。また、
実施例Iと同様に、前記半導体領域5a、5bは半導体
領域6a、6bにより完全に覆われているので、耐ソフ
トエラー強度の向上を図ることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the dynamic RAM according to the embodiment (2), lla on the surface of the semiconductor substrate 1
A word line WL made of, for example, polycrystalline silicon is provided on both side walls of the groove 1a with an insulating film 3 interposed therebetween. Further, an electrode 4 made of, for example, a polycrystalline silicon film is provided on the semiconductor substrate 1 between 1 WtLa and an insulating film 8 interposed therebetween. The word AIWL and the semiconductor regions 5a and 5b constitute an n-channel MISFET T. This MISFET
At T, the semiconductor substrate 1 at the side wall portion of the groove 1a
channels are induced in the The word line WL and the electrode 4 are provided in close contact with each other, and since the word line WL is provided on the side wall of the groove 1a, its occupied area is small. The area occupied by each can be reduced, and therefore the number of SFETs on the memory cell can be increased. Also,
As in Example I, the semiconductor regions 5a and 5b are completely covered by the semiconductor regions 6a and 6b, so that the soft error resistance can be improved.

次に、上述のように構成された実施例■によるダイナミ
ックRAMの製造方法の一例について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the dynamic RAM according to the embodiment (2) configured as described above will be described.

第7図に示すように、実施例Iで述べたと同様に工程を
進めて半導体基板1の表面の絶縁膜3の形成工程まで終
了する0次に、全面に例えば多結晶シリコン膜を形成し
、この多結晶シリコン膜に例えばリンのようなn型不純
物をドープして低抵抗化した後、この多結晶シリコン膜
の上に所定形状を有する例えばフォトレジスト9を形成
する。
As shown in FIG. 7, the steps are carried out in the same manner as described in Example I until the step of forming the insulating film 3 on the surface of the semiconductor substrate 1 is completed.Next, for example, a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface, After this polycrystalline silicon film is doped with an n-type impurity such as phosphorus to lower its resistance, a photoresist 9 having a predetermined shape, for example, is formed on this polycrystalline silicon film.

次に、このフォトレジスト9をマスクとして前記多結晶
シリコン膜を例えばRIEにより異方性エツチングする
ことにより、ワード線WLを形成すると同時に電極4を
形成する。これによって、従来のように電極4及びワー
ド線WLを別々の工程で形成する場合に比べて製造工程
の簡略化を図ることなできる0次に、前記フォトレジス
ト9を除去した後、実施例■で述べたと同様にして絶縁
膜7、コンタクトホール7a及びビット線BLを形成し
て、目的とするダイナミックRAMを完成させる。
Next, using photoresist 9 as a mask, the polycrystalline silicon film is anisotropically etched by, for example, RIE, thereby forming electrodes 4 at the same time as word lines WL. As a result, the manufacturing process can be simplified compared to the conventional case where the electrode 4 and the word line WL are formed in separate steps. Insulating film 7, contact hole 7a, and bit line BL are formed in the same manner as described above to complete the intended dynamic RAM.

去JLfLL 第8図は1本発明の実施例■によるダイナミックRAM
の要部平面図であり、第9図は、第8図のZ−Z線に沿
っての断面図であり、第10図は。
Figure 8 shows a dynamic RAM according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view taken along the Z-Z line in FIG. 8, and FIG. 10 is a plan view of the main parts.

第8図及び第9図に示すダイナミックRAMのメモリセ
ルの等低回路を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a low level circuit of a memory cell of the dynamic RAM shown in FIGS. 8 and 9; FIG.

第8図及び第9図に示すように、実施例■によるダイナ
ミックRAMにおいては、半導体基板1の表面に設けら
れた溝1aの内部に一本のワード線WLが設けられ、ま
た、この溝1aの間における半導体基板1の表面には絶
縁膜3を介して電極4が設けられている。この実施例■
においても。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the dynamic RAM according to the embodiment (2), one word line WL is provided inside the groove 1a provided on the surface of the semiconductor substrate 1, and this groove 1a An electrode 4 is provided on the surface of the semiconductor substrate 1 between them with an insulating film 3 interposed therebetween. This example ■
Even in.

nチャネルMISFET Tのチャネルは前記溝1aの
側壁に誘起される。なお、前記ワード線WLは、ビット
線BLの延びる方向で互いに隣接する一対のメモリセル
に共通となっている。これらのワード線WL及び電極4
は、実施例■と同様に互いに密接した状態で設けられ、
これによってメモリセルの高集積密度化を図ることがで
きる。また、半導体領域5a、5bを半導体領域6a、
6bで完全に覆っているので、耐ソフトエラー強度の向
上を図ることができる。さらに、各メモリセル上にはそ
れぞれ二本のビット線BLが互いに平行に設けられ、こ
れらのビット線BLの延びる方向で互いに隣接するメモ
リセルにおけるキャパシタCの電極4には、コンタクト
ホール7aを通じて交互に異なるビット線BLがコンタ
クトしている。
The channel of the n-channel MISFET T is induced on the side wall of the groove 1a. Note that the word line WL is common to a pair of memory cells adjacent to each other in the direction in which the bit line BL extends. These word lines WL and electrodes 4
are provided in close proximity to each other as in Example ■,
This makes it possible to achieve a high integration density of memory cells. Further, the semiconductor regions 5a and 5b are replaced by a semiconductor region 6a,
Since it is completely covered with 6b, the soft error resistance can be improved. Furthermore, two bit lines BL are provided in parallel to each other on each memory cell, and electrodes 4 of capacitors C in memory cells adjacent to each other in the direction in which these bit lines BL extend are provided alternately through contact holes 7a. Different bit lines BL are in contact with each other.

次に、上述のように構成された実施例■によるダイナミ
ックRAMの製造方法の一例について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the dynamic RAM according to the embodiment (2) configured as described above will be described.

第9図に示すように、実施例■で述べたと同様に工程を
進めて半導体基板1の表面の絶縁膜3の形成工程まで終
了する。次に、全面に例えば多結晶シリコン膜を形成し
、この多結晶シリコン膜に例えばリンのようなn型不純
物をドープして低抵抗化した後、この多結晶シリコン膜
の上に所定形状を有する例えばフォトレジスト9を形成
する。
As shown in FIG. 9, the steps are carried out in the same manner as described in Example 2 until the step of forming the insulating film 3 on the surface of the semiconductor substrate 1 is completed. Next, a polycrystalline silicon film, for example, is formed on the entire surface, and this polycrystalline silicon film is doped with an n-type impurity such as phosphorus to lower the resistance, and then a predetermined shape is formed on this polycrystalline silicon film. For example, a photoresist 9 is formed.

次に、このフォトレジスト9をマスクとして前記多結晶
シリコン膜を例えばRIEにより異方性エツチングする
ことにより、前記溝1a内の多結晶シリコン膜の表面を
半導体基板1の表面とほぼ同一高さにすると共に、電極
4を形成する。これによって、実施例I、■で述べたと
同様に、製造工程の簡略化を図ることができる1次に、
前記フォトレジスト9を除去した後、実施例Iで述べた
と同様にして絶縁膜7.コンタクトホール7a及びビッ
ト線BLを形成して、目的とするダイナミックRAMを
完成させる。
Next, using this photoresist 9 as a mask, the polycrystalline silicon film is anisotropically etched by, for example, RIE, so that the surface of the polycrystalline silicon film in the groove 1a is almost at the same height as the surface of the semiconductor substrate 1. At the same time, the electrode 4 is formed. As a result, the primary order which can simplify the manufacturing process as described in Example I,
After removing the photoresist 9, the insulating film 7. is formed in the same manner as described in Example I. A contact hole 7a and a bit line BL are formed to complete the intended dynamic RAM.

失凰且工 第11図は1本発明の実施例■によるダイナミックRA
Mの要部平面図であり、第12図は、第11図のY−Y
線に沿っての断面図である。なお、この実施例■による
ダイナミックRAMのメモリセルは、第3図に示す回路
と異なり、MISFETTの半導体領域5bがビット線
BLに接続される一方、キャパシタの一方の電極4には
固定電位(例えば1 / 2 Vcc電位)が印加され
る。
Figure 11 shows a dynamic RA according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view of the main part of M, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view along the line. Note that, unlike the circuit shown in FIG. 3, in the memory cell of the dynamic RAM according to this embodiment (2), the semiconductor region 5b of the MISFETT is connected to the bit line BL, while one electrode 4 of the capacitor is connected to a fixed potential (for example, 1/2 Vcc potential) is applied.

第11図及び第12図に示すように、実施例■によるダ
イナミックRAMにおいては、実施例■と同様に、MI
SFET T及びキャパシタCが形成される。MISF
ET Tとビット線BLとを接続するために、MISF
ET T上の絶縁膜7にコンタクトホール7aが形成さ
れる。この時ワード線WLとビット線BLとの短絡防止
のため。
As shown in FIGS. 11 and 12, in the dynamic RAM according to the embodiment (2), MI
SFET T and capacitor C are formed. MISF
In order to connect ET T and bit line BL, MISF
A contact hole 7a is formed in the insulating film 7 on the ETT. At this time, to prevent short circuit between word line WL and bit line BL.

ワード線WLの表面は絶縁l!10で覆われる。絶縁膜
10は1例えばCVDにより形成されたSin、膜を所
定形状にRIEによりエツチングすることにより形成さ
れる。一方、電極4は複数のメモリセルに共通の電極と
して形成される。すなわち、MISFET Tの形成さ
れた溝1a内を除いて形成される。なお、隣接するメモ
リセルのキャパシタ等の間の分離は、基板1表面の選択
的な熱酸化によって形成された厚いシリコン酸化[(フ
ィールド絶縁膜)2によって行なわれる。また、絶縁l
lA2下の基板1には、p゛型チャネルストッパが形成
される。これにより、プ型半導体領域も、また、複数の
メモリセルに共通の連続した半導体領域とされる。
The surface of the word line WL is insulated! Covered by 10. The insulating film 10 is formed, for example, by etching a Si film formed by CVD into a predetermined shape by RIE. On the other hand, the electrode 4 is formed as a common electrode for a plurality of memory cells. That is, it is formed except for the inside of the groove 1a where the MISFET T is formed. Note that isolation between capacitors and the like of adjacent memory cells is achieved by a thick silicon oxide film 2 formed by selective thermal oxidation of the surface of the substrate 1. Also, insulation l
A p'-type channel stopper is formed in the substrate 1 below lA2. Thereby, the double-type semiconductor region is also made into a continuous semiconductor region common to a plurality of memory cells.

ス】11兄 第13図は、本発明の実施例■によるダイナミックRA
Mの要部平面図であり、第14図は、第13図のY−Y
線に沿っての断面図である。なお、この実施例■による
ダイナミックRAMのメモリセルは、実施例■と同様の
等価回路を有する。
[S] 11th brother Fig. 13 shows the dynamic RA according to the embodiment ① of the present invention.
FIG. 14 is a plan view of the main part of M, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view along the line. Note that the memory cell of the dynamic RAM according to this embodiment (2) has an equivalent circuit similar to that of the embodiment (2).

第13図及び第14図に示すように、実施例■によるダ
イナミックRAMにおいては、半導体基板1の表面に幅
広の溝1aが設けられ、この溝1aの両側壁に絶縁膜3
を介して例えば多結晶シリコンから成るワード線WLが
それぞれ設けられている。溝1aの底部には絶縁膜3を
介して例えば多結晶シリコン膜から成る電極4が設けら
れている。1lllaの間における半導体基板1の表面
には、n・型及びP゛型半導体領域5b及び6bが形成
され、一方、電極4下の半導体基板1には、n゛型及び
p゛型半導体領域5a及び6aが形成されている6前記
ワードfiWL及び半導体領域5a、5bにより。
As shown in FIGS. 13 and 14, in the dynamic RAM according to the embodiment (2), a wide groove 1a is provided on the surface of the semiconductor substrate 1, and an insulating film 3 is formed on both side walls of the groove 1a.
Word lines WL made of, for example, polycrystalline silicon are provided through the respective word lines WL. An electrode 4 made of, for example, a polycrystalline silicon film is provided at the bottom of the trench 1a with an insulating film 3 interposed therebetween. On the surface of the semiconductor substrate 1 between the electrodes 1lla, n-type and P'' type semiconductor regions 5b and 6b are formed, while on the semiconductor substrate 1 under the electrode 4, n'' type and p'' type semiconductor regions 5a are formed. and 6a are formed by the word fiWL and the semiconductor regions 5a and 5b.

nチャネルMISFET Tが構成されている。An n-channel MISFET T is configured.

このMISFET Tにおいては、溝1aの側壁部にお
ける半導体基板1中にチャネルが爾起される。電極4、
絶縁11110、絶縁膜2及びこの下のチャネルストッ
パは、実施例■と略同様にされる。
In this MISFET T, a channel is created in the semiconductor substrate 1 at the sidewall portion of the trench 1a. electrode 4,
The insulating film 11110, the insulating film 2, and the channel stopper thereunder are substantially the same as in Example (2).

この例においては、MISFET Tとビット線BLと
の接続のためのコンタクトホール7aの段差が実施例■
より小さくてすむ。
In this example, the step of the contact hole 7a for connecting the MISFET T and the bit line BL is the same as that in the embodiment
It's smaller.

実施例■及び■においても他の実施例と同様にメモリセ
ル1個当りの占有面積を小さくすることができ、従って
メモリセルの高集積密度化を図ることができる。また、
半導体領域5a、5bは半導体領域6a、6bにより完
全に覆われているので、耐ソフトエラー強度の向上を図
ることができる。
In the embodiments (1) and (2), the area occupied by each memory cell can be reduced as in the other embodiments, and therefore the memory cells can be integrated at a high density. Also,
Since the semiconductor regions 5a and 5b are completely covered by the semiconductor regions 6a and 6b, the soft error resistance can be improved.

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが1
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
The present invention has been specifically described above based on examples, but 1.
It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the spirit thereof.

例えば、各実施例において、p゛型領領域6aび又は6
bは省略することができる6本発明は、ダイナミックR
AM以外のメモリセルを有する各種半導体集積回路装置
に適用することができる。
For example, in each embodiment, the p-type region 6a or 6
b can be omitted 6 In the present invention, dynamic R
The present invention can be applied to various semiconductor integrated circuit devices having memory cells other than AM.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、メモリセルの高集積密度化を図ることができ
る。
That is, it is possible to achieve high integration density of memory cells.

【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の実施例IによるダイナミックRAM
の要部平面図。 第2図は、第1図のX−X線に沿っての断面図。 第3図は、第1図及び第2図に示すダイナミックRAM
のメモリセルの等価回路を示す回路図。 第4図及び第5図は、第1図及び第2図に示すダイナミ
ックRAMの製造方法の一例を工程順に説明するための
断面図。 第6図は1本発明の実施例■によるダイナミックRAM
の要部平面図。 第7図は、第6図のY−Y線に沿うての断面図。 第8図は、本発明の実施例■によるダイナミックRAM
の要部平面図、 第9図は、第8図のZ−Z線に沿っての断面図。 第10図は、第8図及び第9図に示すダイナミックRA
Mのメモリセルの等価回路を示す回路図、第11図は1
本発明の実施例■によるダイナミックRAMの要部平面
図。 第12図は、第11図のY−Y線に沿っての断面図、 第13図は、本発明の実施例■によるダイナミックRA
Mの要部平面図、 第14図は、第13図のY−Y線に沿っての断面図であ
る。 図中、1・・・半導体基板、2・・・素子間分離領域、
3.7・・・絶縁膜、4・・・電極、5a、5b、 6
a、6b・・・半導体領域、WL・・・ワード線、BL
・・・ビット線である。 )。 ゛ 1 第   1  図 第  2  図 第  3  図 第  4  図 第  5  図 第10図 第11図
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 shows a dynamic RAM according to Embodiment I of the present invention.
A plan view of the main parts. FIG. 2 is a sectional view taken along the line XX in FIG. 1. Figure 3 shows the dynamic RAM shown in Figures 1 and 2.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a memory cell. 4 and 5 are cross-sectional views for explaining an example of a method for manufacturing the dynamic RAM shown in FIGS. 1 and 2 in order of steps. FIG. 6 shows a dynamic RAM according to an embodiment of the present invention.
A plan view of the main parts. FIG. 7 is a sectional view taken along line Y-Y in FIG. 6. FIG. 8 shows a dynamic RAM according to the embodiment ① of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view taken along the Z-Z line in FIG. 8. FIG. 10 shows the dynamic RA shown in FIGS. 8 and 9.
A circuit diagram showing an equivalent circuit of a memory cell of M, FIG. 11 is 1
FIG. 2 is a plan view of a main part of a dynamic RAM according to an embodiment (2) of the present invention. FIG. 12 is a sectional view taken along the Y-Y line in FIG. 11, and FIG. 13 is a dynamic RA according to the embodiment
FIG. 14 is a sectional view taken along the line Y--Y in FIG. 13. In the figure, 1... semiconductor substrate, 2... element isolation region,
3.7... Insulating film, 4... Electrode, 5a, 5b, 6
a, 6b...Semiconductor region, WL...Word line, BL
...It's a bit line. ).゛ 1 Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 10 Figure 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、キャパシタとMISFETとから成るメモリセルを
有する半導体集積回路装置であって、半導体基板上に形
成された前記キャパシタの一方の電極と前記MISFE
Tのゲート電極とが平面的に互いにほぼ密接して設けら
れていることを特徴とする半導体集積回路装置。 2、半導体基板の表面に設けられた溝の底部に前記キャ
パシタの一方の電極が設けられていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 3、半導体基板の表面に設けられた溝の内部に前記ゲー
ト電極が設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の半導体集積回路装置。 4、前記ゲート電極が前記溝の側壁に設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の半導体集積
回路装置。 5、前記キャパシタの一方の電極及び前記ゲート電極が
蒸着により形成された金属膜から成ることを特徴とする
特許請求の範囲第1項又は第2項記載の半導体集積回路
装置。 6、前記キャパシタの蓄積容量を増大させるために半導
体基板中に第1導電型の半導体領域及び第2導電型の半
導体領域が設けられ、前記第1導電型の半導体領域及び
前記MISFETのソース領域又はドレイン領域が前記
第2導電型の半導体領域により覆われていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれか一項記
載の半導体集積回路装置。 7、前記半導体集積回路装置がダイナミックRAMであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第6項のい
ずれか一項記載の半導体集積回路装置。
[Scope of Claims] 1. A semiconductor integrated circuit device having a memory cell consisting of a capacitor and a MISFET, wherein one electrode of the capacitor formed on a semiconductor substrate and the MISFE
A semiconductor integrated circuit device characterized in that gate electrodes of T and T are provided substantially close to each other in a planar view. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein one electrode of the capacitor is provided at the bottom of a groove provided on the surface of the semiconductor substrate. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the gate electrode is provided inside a groove provided in a surface of a semiconductor substrate. 4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the gate electrode is provided on a side wall of the trench. 5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein one electrode of the capacitor and the gate electrode are made of a metal film formed by vapor deposition. 6. In order to increase the storage capacity of the capacitor, a semiconductor region of a first conductivity type and a semiconductor region of a second conductivity type are provided in the semiconductor substrate, and the semiconductor region of the first conductivity type and the source region of the MISFET or 6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a drain region is covered by the second conductivity type semiconductor region. 7. The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 6, wherein the semiconductor integrated circuit device is a dynamic RAM.
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