JPS63241961A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPS63241961A JPS63241961A JP62076609A JP7660987A JPS63241961A JP S63241961 A JPS63241961 A JP S63241961A JP 62076609 A JP62076609 A JP 62076609A JP 7660987 A JP7660987 A JP 7660987A JP S63241961 A JPS63241961 A JP S63241961A
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- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 30
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 10
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 16
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- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 15
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/37—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は半導体記憶装置に関し、特に溝型の8!i層キ
ャパシタを有するダイナミックメモリセルに関する。
ャパシタを有するダイナミックメモリセルに関する。
(従来の技術)
ダイナミックメモリをはじめとする半導体記憶8ieは
、微細加工技術の進歩に伴ってその記憶容昌が約3年で
4倍の速度で増大している。このため、限られたシリコ
ンチップ上に大量のメモリセルを集積する必要から、メ
モリセルの面積を縮小せざるをえない。しかし、メモリ
セルのキャパシタンスの値は、ソフトエラーを防止する
ため、及びセンスアンプに読み出す際のS/N比を確保
するために数+fFという比較的大きな値を維持する必
要がある。このため、MO8構造のセルキャパシタの酸
化膜を薄膜化してきたが、半導体基板の表面を利用する
構造では、最早キャパシタンスの増大を図ることが困難
となってきた。
、微細加工技術の進歩に伴ってその記憶容昌が約3年で
4倍の速度で増大している。このため、限られたシリコ
ンチップ上に大量のメモリセルを集積する必要から、メ
モリセルの面積を縮小せざるをえない。しかし、メモリ
セルのキャパシタンスの値は、ソフトエラーを防止する
ため、及びセンスアンプに読み出す際のS/N比を確保
するために数+fFという比較的大きな値を維持する必
要がある。このため、MO8構造のセルキャパシタの酸
化膜を薄膜化してきたが、半導体基板の表面を利用する
構造では、最早キャパシタンスの増大を図ることが困難
となってきた。
このようなことから、メモリセルに溝型キャパシタを使
用する方法やセルのまわりに溝を形成し、その側壁を利
用してキャパシタを形成する方法が提案されている(例
えば、S、Nakaj imaet a+、 ”
An IsolationMerged Vert
ical Capacitor Ce1l Fo
r l−argecapacity DRAM”
、 1nternational Elect
ron Device Meetina Tec
hnicalQigest、講演番号9 、41) p
240〜243゜1984)。
用する方法やセルのまわりに溝を形成し、その側壁を利
用してキャパシタを形成する方法が提案されている(例
えば、S、Nakaj imaet a+、 ”
An IsolationMerged Vert
ical Capacitor Ce1l Fo
r l−argecapacity DRAM”
、 1nternational Elect
ron Device Meetina Tec
hnicalQigest、講演番号9 、41) p
240〜243゜1984)。
こうした、セルのまわりに溝を形成して、その側壁を利
用したキャパシタのダイナミックメモリセルの製造工程
を第3図及び第4図に示す。第3図は第4図のB−8=
線に沿った断面構造である。
用したキャパシタのダイナミックメモリセルの製造工程
を第3図及び第4図に示す。第3図は第4図のB−8=
線に沿った断面構造である。
まず、P型のシリコン基板21の表面に格子状に溝22
を堀り、1個のメモリセル領域を島状に残す。
を堀り、1個のメモリセル領域を島状に残す。
続いて、島状になったシリコン領域23の側壁を利用し
て第1mlの多結晶シリコン膜24設け、ストレージノ
ードの拡散層(N”1l)25とバリードコンタクト2
6で接続する。一方、シリコン領域23の側壁に設けた
第1層の多結晶シリコン膜24の表面を酸化して薄い酸
化膜2γを形成し、その後第2膚の多結晶シリコンll
I28を埋め込む。この第2層の多結晶シリコン膜28
をセルプレートとすることで、多結晶シリコン[924
,28間のキャパシタを形成する。さらに、島状になっ
たシリコン領域23の表面にワード1129を設けてセ
ルトランスファートランジスタを形成する。そして、こ
のワード線29と直交するようにピット線30を設けて
、セルトランスファートランジスタのドレイン拡散IF
(N”層)31に接続させる。
て第1mlの多結晶シリコン膜24設け、ストレージノ
ードの拡散層(N”1l)25とバリードコンタクト2
6で接続する。一方、シリコン領域23の側壁に設けた
第1層の多結晶シリコン膜24の表面を酸化して薄い酸
化膜2γを形成し、その後第2膚の多結晶シリコンll
I28を埋め込む。この第2層の多結晶シリコン膜28
をセルプレートとすることで、多結晶シリコン[924
,28間のキャパシタを形成する。さらに、島状になっ
たシリコン領域23の表面にワード1129を設けてセ
ルトランスファートランジスタを形成する。そして、こ
のワード線29と直交するようにピット線30を設けて
、セルトランスファートランジスタのドレイン拡散IF
(N”層)31に接続させる。
この構造のメモリセルの特徴は、島状になったシリコン
領域23の側壁を有効に利用しており、比較的小さな面
積で大きなキャパシタンスを得られることである。
領域23の側壁を有効に利用しており、比較的小さな面
積で大きなキャパシタンスを得られることである。
上述した従来のダイナミックメモリセルには次のような
欠点があった。すなわち、島状のシリコン領1ii23
の側壁に形成した第1Mの多結晶シリコンI!24のス
トレージノードは■SSからVccの電位で撮幅する。
欠点があった。すなわち、島状のシリコン領1ii23
の側壁に形成した第1Mの多結晶シリコンI!24のス
トレージノードは■SSからVccの電位で撮幅する。
したがって、側壁に寄生のトランジスタが形成され、ビ
ット線30と接続したドレイン拡散層31とストレージ
ノード側の拡散層25間にリーク電流が発生する。この
リーク電流により、メモリセルの記憶保持時間が著しく
劣化される。
ット線30と接続したドレイン拡散層31とストレージ
ノード側の拡散層25間にリーク電流が発生する。この
リーク電流により、メモリセルの記憶保持時間が著しく
劣化される。
この対策としては、島状のシリコン領域23の側壁表面
にフィールド反転防止用のイオン注入又は拡散を行うか
、厚いフィールド酸化膜を形成する方法があるが、いず
れも根本対策となり得ない。
にフィールド反転防止用のイオン注入又は拡散を行うか
、厚いフィールド酸化膜を形成する方法があるが、いず
れも根本対策となり得ない。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
従来の製造工程を大きく変更することなく、高い記憶保
持特性を有する半導体記憶装置を提供することを目的と
する。
従来の製造工程を大きく変更することなく、高い記憶保
持特性を有する半導体記憶装置を提供することを目的と
する。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段と作用)すなわち、本発
明の半導体記憶装置は、半導体基板の表面に格子状に溝
を形成して島状領域を設け、この島状領域の側壁に第1
の多結晶シリコン膜を設けてメモリセルのプレート電極
とし、さらにその内側に絶縁膜を介して第2の多結晶シ
リコン膜を設け、これをメモリセルのストレージノード
とした構造とするもので、島状領域の側壁に形成される
奇生トランジスタのオン電圧をセルプレート電位で制御
可能とする。
明の半導体記憶装置は、半導体基板の表面に格子状に溝
を形成して島状領域を設け、この島状領域の側壁に第1
の多結晶シリコン膜を設けてメモリセルのプレート電極
とし、さらにその内側に絶縁膜を介して第2の多結晶シ
リコン膜を設け、これをメモリセルのストレージノード
とした構造とするもので、島状領域の側壁に形成される
奇生トランジスタのオン電圧をセルプレート電位で制御
可能とする。
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第1図は本発明の一実施例であるダイナミックメモリセ
ルの断面図、第2図は平面図で、第1図は第2図のA−
A’線に沿った断面構造である。
ルの断面図、第2図は平面図で、第1図は第2図のA−
A’線に沿った断面構造である。
図中、P型のシリコン基板1の表面に格子状に溝(深さ
〜数μm)2を形成し、1個のメモリセルあたり1個の
島状のシリコン領域3を形成する。
〜数μm)2を形成し、1個のメモリセルあたり1個の
島状のシリコン領域3を形成する。
次に、この島状のシリコン領域3の側壁及び底部を利用
して第1層の多結晶シリコン膜4を設ける。
して第1層の多結晶シリコン膜4を設ける。
そして、溝2の下部にはN+拡散層5を形成して第1T
I4の多結晶シリコン114と接続させ、このN+拡散
層5にセルプレート電位を印加する。続いて、第1否の
多結晶シリコン[14の表面を酸化して薄い酸化N*
6を形成する。さらに、この薄い酸化膜6を介して第1
層の多結晶シリコン膜4の内側に第2層の多結晶シリコ
ンIl!i!7を形成する。
I4の多結晶シリコン114と接続させ、このN+拡散
層5にセルプレート電位を印加する。続いて、第1否の
多結晶シリコン[14の表面を酸化して薄い酸化N*
6を形成する。さらに、この薄い酸化膜6を介して第1
層の多結晶シリコン膜4の内側に第2層の多結晶シリコ
ンIl!i!7を形成する。
次に、溝2を絶縁膜8で埋め込むことにより、セル間の
第2層の多結晶シリコン膜7間を絶縁させる。また、第
2層の多結晶シリコン膜7は?1l12の角部において
、セルストレージノードの拡散層9とバリードコンタク
ト10で接続さぜる。一方、島状になったシリコン@域
3の表面にワード線11を設けて、セルトランスファー
トランジスタを形成する。また、ワード線11と直交す
るようにビット線12を設けて、セルトランスファート
ランジスタのドレイン拡散層(N+層)13に接続させ
る。ワード線11としては第3層の多結晶シリコン膜か
シリサイドが望ましい。一方、ビット線12は第4層の
多結晶シリコン膜かシリサイドまたはアルミニウムのよ
うな金属配線とする。
第2層の多結晶シリコン膜7間を絶縁させる。また、第
2層の多結晶シリコン膜7は?1l12の角部において
、セルストレージノードの拡散層9とバリードコンタク
ト10で接続さぜる。一方、島状になったシリコン@域
3の表面にワード線11を設けて、セルトランスファー
トランジスタを形成する。また、ワード線11と直交す
るようにビット線12を設けて、セルトランスファート
ランジスタのドレイン拡散層(N+層)13に接続させ
る。ワード線11としては第3層の多結晶シリコン膜か
シリサイドが望ましい。一方、ビット線12は第4層の
多結晶シリコン膜かシリサイドまたはアルミニウムのよ
うな金属配線とする。
この構造のメモリセルによれば、島状のシリコン領域3
の側壁に形成される奇生トランジスタのオン電圧をセル
プレート電位で制御することが可能となり、絶縁膜に印
加される電界を最小にするため1/2Vcc1位とした
場合、この電圧でリーク電流が流れない条件(側壁の表
面濃度、フィールド酸化膜〉を設定すれば、比較的容易
に高い記憶保持特性を有したダイナミックメモリセルを
実現できる。
の側壁に形成される奇生トランジスタのオン電圧をセル
プレート電位で制御することが可能となり、絶縁膜に印
加される電界を最小にするため1/2Vcc1位とした
場合、この電圧でリーク電流が流れない条件(側壁の表
面濃度、フィールド酸化膜〉を設定すれば、比較的容易
に高い記憶保持特性を有したダイナミックメモリセルを
実現できる。
また、上記構造は、製造工程的にも従来工程を変更する
ことなく実現でき、さらに側壁表面にフィールド反転防
止用の高S度のイオン注入または拡散をする必要がなく
、また島状のシリコン領域3の側壁表面に厚いフィール
ド酸化膜を形成する必要もなく極めて製造が容易になる
。
ことなく実現でき、さらに側壁表面にフィールド反転防
止用の高S度のイオン注入または拡散をする必要がなく
、また島状のシリコン領域3の側壁表面に厚いフィール
ド酸化膜を形成する必要もなく極めて製造が容易になる
。
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、半導体基板の表面に格子
状に溝を形成して島状領域を設け、この島状領域のf1
1壁に第1の多結晶シリコン膜を設けてメモリセルのプ
レート電極とし、さらにその内側に絶縁膜を介して第2
の多結晶シリコン膜を設け、これをメモリセルのストレ
ージノードとした構造とし、島状領域の側壁に形成され
る寄生トランジスタのオン電圧をセルプレート電位で制
御できるようにしたので、島状領域の側壁に形成される
寄生トランジスタによるリーク電流を抑制することが可
能であり、極めて高い記憶保持特性を有する半導体記憶
装置を実現できる。
状に溝を形成して島状領域を設け、この島状領域のf1
1壁に第1の多結晶シリコン膜を設けてメモリセルのプ
レート電極とし、さらにその内側に絶縁膜を介して第2
の多結晶シリコン膜を設け、これをメモリセルのストレ
ージノードとした構造とし、島状領域の側壁に形成され
る寄生トランジスタのオン電圧をセルプレート電位で制
御できるようにしたので、島状領域の側壁に形成される
寄生トランジスタによるリーク電流を抑制することが可
能であり、極めて高い記憶保持特性を有する半導体記憶
装置を実現できる。
第1図は本発明の一実施例に係るダイナミックメモリセ
ルの断面図、第2図は同じく平面図、第3図は従来のダ
イナミックメモリセルの断面図、第4図は同じく平面図
である。 1・・・シリコン基板、2・・・溝、3・・・シリコン
領域、4・・・第1の多結晶シリコン膜、5・・・N+
拡散層、7・・・第2の多結晶シリコン躾。
ルの断面図、第2図は同じく平面図、第3図は従来のダ
イナミックメモリセルの断面図、第4図は同じく平面図
である。 1・・・シリコン基板、2・・・溝、3・・・シリコン
領域、4・・・第1の多結晶シリコン膜、5・・・N+
拡散層、7・・・第2の多結晶シリコン躾。
Claims (3)
- (1)半導体基板と、この半導体基板の表面に形成され
た格子状の溝と、この溝で囲まれた島状領域の少なくと
も側壁に沿つて設けられたセルプレート電極となる第1
の多結晶シリコン膜と、この第1の多結晶シリコン膜の
内側に絶縁膜を介して設けられたストレージノードとな
る第2の多結晶シリコン膜とを具備したことを特徴とす
る半導体記憶装置。 - (2)前記溝部の底部に前記第1の多結晶シリコン膜を
延長させると共に、その下の前記半導体基板にプレート
電位に設定した拡散層を設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 - (3)前記格子状の溝を各メモリセル毎に設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項いずれか記
載の半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62076609A JP2645008B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62076609A JP2645008B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63241961A true JPS63241961A (ja) | 1988-10-07 |
JP2645008B2 JP2645008B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=13610079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62076609A Expired - Lifetime JP2645008B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2645008B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01123462A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-16 | Sharp Corp | 半導体メモリの製造方法 |
US5047815A (en) * | 1988-08-18 | 1991-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor memory device having a trench-stacked capacitor |
US6175130B1 (en) * | 1997-01-20 | 2001-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | DRAM having a cup-shaped storage node electrode recessed within a semiconductor substrate |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6188554A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体メモリおよびその製造方法 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62076609A patent/JP2645008B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6188554A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体メモリおよびその製造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01123462A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-16 | Sharp Corp | 半導体メモリの製造方法 |
US4999689A (en) * | 1987-11-06 | 1991-03-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory |
US5047815A (en) * | 1988-08-18 | 1991-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor memory device having a trench-stacked capacitor |
US6175130B1 (en) * | 1997-01-20 | 2001-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | DRAM having a cup-shaped storage node electrode recessed within a semiconductor substrate |
US6362042B1 (en) | 1997-01-20 | 2002-03-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | DRAM having a cup-shaped storage node electrode recessed within an insulating layer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2645008B2 (ja) | 1997-08-25 |
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