KR890004767B1 - Semiconductor memory device - Google Patents
Semiconductor memory device Download PDFInfo
- Publication number
- KR890004767B1 KR890004767B1 KR1019840007746A KR840007746A KR890004767B1 KR 890004767 B1 KR890004767 B1 KR 890004767B1 KR 1019840007746 A KR1019840007746 A KR 1019840007746A KR 840007746 A KR840007746 A KR 840007746A KR 890004767 B1 KR890004767 B1 KR 890004767B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- capacitor
- conductivity type
- region
- type
- electrode
- Prior art date
Links
Images
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
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
Abstract
Description
제 1 도는 종래의 다이내믹 MOS메모리를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional dynamic MOS memory.
제 2도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 다이내믹 MOS메모리의 단면도.2 is a cross-sectional view of a dynamic MOS memory showing one embodiment of the present invention.
제 3 도는 제 2도의 요부 평면도.3 is a plan view of main parts of FIG.
제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.
제 5(a)도, 제 5(b)도, 제 5(c)도는 본 실시예의 구형 캐패시터를 형성하기 위한 공정을 나타낸 단면도이다.5 (a), 5 (b), and 5 (c) are cross-sectional views showing the steps for forming the spherical capacitor of the present embodiment.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : P형기판 2 : 골1: P-type board 2: Goal
3 : 캐피시터 전극 4 : 캐피시터 절연막3: Capacitor Electrode 4: Capacitor Insulation Film
5 : 구형 캐패시터 6 : 소스영역5: old capacitor 6: source area
7 : 드레인 영역 8 :게이트 산화막7: drain region 8: gate oxide film
9, 9' : 게이트 전극 10 : 전송 트랜지스터9, 9 ': gate electrode 10: transfer transistor
21 : 실리콘 기판 22 : 웰영역21
23 : 필드 산화막 24a~24c : 활성영역(메모리 셀 영역)23: field oxide film 24a to 24c: active region (memory cell region)
25a~25e : 구형캐패시터 26a~26b : 골25a ~ 25e: Older capacitors 26a ~ 26b: Goal
27a~27b : P형 확산 영역(제 2 도전형의 불순물 확산영역)27a to 27b: P type diffusion region (impurity diffusion region of the second conductivity type)
28a~28b : n형 확산영역 (제 1 도전형의 불순물 확산영역)28a to 28b: n-type diffusion region (impurity diffusion region of first conductivity type)
29a~29b : 연출부29a ~ 29b: Director
30 : 제 1 층 다결정 실리콘에서 이루어진 전극30: electrode made of first layer polycrystalline silicon
31a~31b : 산화실리콘 막, (캐패시터용 절연막)31a to 31b: silicon oxide film, (capacitor insulating film)
32 : 산화막 33 : 붕소처리된 산화실리콘막32: oxide film 33: boron-treated silicon oxide film
34 : 인 처리된 산화실리콘 막 35a~35e : 전송 트랜지스터34: phosphorous silicon oxide film 35a to 35e: transfer transistor
36a~36c : n+형 소스 영역 37a, 37b : n+형 드레인 영역36a to 36c: n + type source region 37a, 37b: n + type drain region
38a, 38b : 게이트 산화막38a, 38b: gate oxide film
39a~39e : 제2층 다결정 실리콘에서 이루어진 게이트전극39a to 39e: gate electrode made of second layer polycrystalline silicon
40a, 40b : 산화막 41 : 층간 절연막40a, 40b: oxide film 41: interlayer insulating film
42, 42' : 비트선 43a~43c : 콜렉틀 홀42, 42 ': Bit line 43a ~ 43c: Collector hole
44 : 보호절연막44: protective insulating film
본 발명은 반도체 기억장치에 관한 것으로, 특히 기억부의 구형(溝型)캐패시터의 구조를 개선한 반도체 기억장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device having an improved structure of a rectangular capacitor of a storage unit.
다이내믹 메모리를 기본으로 하는 반도체 기억장치는 그 기억용량이 미세가공 기술의 진보에 따라 약 3년에 4배의 소돋로 증대하였다. 기억용량의 대용량화에 따라 메모리 셀 면적이 급속도로 축소되고 있지만 기억 캐패시터의 값은 소프트 에러(soft-error)방지 및 감지 증폭기의 감지를 위한 S/N비의 확보 때문에 수십 fF의 큰 값으로 유지할 필요가 있다.In semiconductor memory devices based on dynamic memory, the memory capacity has increased by four times in three years due to advances in microfabrication technology. The memory cell area is rapidly decreasing due to the increase in the capacity of the memory, but the value of the memory capacitor needs to be kept at a large value of several tens of fF due to the soft-error prevention and the S / N ratio for the sense amplifier detection. There is.
그런데, 종래보다 단위 면적당 캐패시터 값을 크게하기 위하여, 기억 캐패시터를 구성하는 MOS구조의 절연막을 박막화 하거나, 절연막 재료를 산화 실리콘 막에서 질화(窒化)실리콘 막으로 변하고 있다.By the way, in order to make the capacitor value per unit area larger than before, the insulating film of the MOS structure which comprises a storage capacitor is thinned, or the insulating film material is changed from a silicon oxide film to a silicon nitride film.
그러나 이들의 기억 캐패시터는 반도체 기판의 표면을 이용하여 MOS구조를 형성하므로 셀 면적의 미세화에 따라 큰 캐패시터 값을 얻는 것은 그 자체에 한계가 있었다.However, since these memory capacitors form the MOS structure using the surface of the semiconductor substrate, it is limited in itself to obtain a large capacitor value as the cell area becomes smaller.
이와 같은 것으로 최근에 수나미(H, Sunami)등이"인터내소날 엘렉트릭 디바이스 미팅 테크니컬 다이제스트0141지(International electric device meeting technical digest)"1982년 12월호 806~808페이지 강연번호 26의"메가비트 다이내믹 MOS메모리를 위한 주름진 캐패시터 셀(ccc)"에서 제 1 도에 나타난 구조의 구형 캐피시터를 갖는 MOS메모리를 발표했다. 즉, 제 1 도의 1은 P형 실리콘 기판이고 이 가판(1)의 표면에서 내부에 걸쳐 깊은(예를 들면 3~5㎛정도) 골(2)이 설치되어 있다. 이 골(2)내에서 개구부 주변에 걸쳐 제 1 층 다결정 실리콘에서 이루어진 캐패시터 전극(3)이 캐패시터 절연막(4)을 매개하여 설치되어 있다. 이 캐패시터 절연막(4)은 산화실리콘(SiO2)/질화실리콘 (Si3N4)/산화실리콘(SiO2)의 3층막으로 이루어진다. 이러한 기판(1), 골(2), 캐패시터 절연막(4) 및 캐패시터 전극(3)으로 구형 캐패시터(5)가 구성되어 있다. 또, 상기 구형 캐패시터(5)에 인접하는 실리콘 기판(1)의 표면에는 상호 전기적으로 분리된 n+형의 소스, 드레인 영역(6)(7)이 설치되어 있다. 이 소스, 드레인 영역(6)(7)사이를 약간 표함하는 기판(1)의 일부위에는 게이트 산화막(8)을 매개하여 제 2 층 다결정 실리콘으로 이루어진 게이트 전극(9)이 설치되어 있다. 이러한 소스, 드레인 영역(6)(7), 게이트산화막(8) 및 게이트 전극(9)에 따라 전송 트랜지스터(10)가 구성되어 있다. 또한 상기 소스 영역 (9)은 상기 구형 캐패시터(5)의 절연막(4)에 접하여 있고, 또한 상기 드레인영역(7)은 도면에는 도시하지 안호는 비트선과 접속되어 있다. 또한 도면중의 9'는 인접하는 메모리 셀의 게이트 전극이다.Recently, H, Sunami et al. Described the "Megabit Dynamic MOS Memory" in "International electric device meeting technical digest", December 1982, 806-808. In pleated capacitor cells (ccc) ", a MOS memory having a spherical capacitor of the structure shown in FIG. That is, 1 of FIG. 1 is a P-type silicon substrate, and the valley 2 is provided deep (for example, about 3-5 micrometers) from the surface of this board | substrate 1 inside. The capacitor electrode 3 made of the first layer polycrystalline silicon is provided in the valley 2 via the capacitor insulating film 4. This capacitor insulating film 4 is composed of a three-layer film of silicon oxide (SiO 2) / silicon nitride (Si 3 N 4) / silicon oxide (SiO 2). The
그러나 전술한 제 1 도의 MOS메모리는 문헌중에 일부 기재해 있듯이 하나의 구형 캐패시터와 다른 구형 캐패시터와의 사이에서 생기는 펀치드로(punchthrough)현상에 의한 정보의 간섭으로 인해 메모리 셀간의 구형캐패시터의 거리를 단축할 수 없고, 고밀도의 메모리 셀을 실현할 수 없는 점이 있었다. 즉 일반적으로 메모리 셀을 구성하는 전송트랜지스터의 드레인의 접합용량은 비트선 용량을 줄이기 위하여 감소시키는 것이 요구되어 있다. 이때문에 P형 실리콘 기판의 농도를 낮출 필요가 있지만, 이에 따라 MOS구조의 캐패시터 부근의 기판에 공핍층이 넓어지고 펀치드로 현상이 생기기 쉽게 된다. 이러한 펀치드로 현상은 일반적인 실리콘 기판 표면 근방에서의 불순물 이온주입으로 방지할 수 있다. 그러나 제 1 도에서와 같은 실리콘 기판(1)에 깊은 골(2)을 형성하여 만들어지는 구형 캐패시터(5)에서는 실리콘기판(1)의 깊은 부분에 까지 불순물의 이온주입을 행하는 것이 곤란하기 때문에 인접하는 구형 캐패시터의 바닥부분에서 펀치 드로현상이 생기고, 그것을 방지할 수 없다고 하는 중대한 결점이 있었다. 따라서 종래의 구조로는 메모리 셀간의 구형 캐패시터 사이를 멀리 떨어 뜨려야 하고, 고밀도의 메모리 셀을 실현하는 것은 극히 곤란했다.However, the MOS memory of FIG. 1 described above shortens the distance of the old capacitors between the memory cells due to the interference of information caused by the punchthrough phenomenon between one old capacitor and the other old capacitor as described in the literature. There was a point in that it was impossible to achieve a high density memory cell. That is, in general, the junction capacitance of the drain of the transfer transistor constituting the memory cell is required to be reduced in order to reduce the bit line capacitance. For this reason, although the density | concentration of a P-type silicon substrate needs to be reduced, the depletion layer will become wider and it will be easy to produce a phenomenon by punching in the board | substrate vicinity of the capacitor of a MOS structure. This punch draw phenomenon can be prevented by implanting impurity ions near the surface of a general silicon substrate. However, in the
또한 제 1 도의 구조로는 실리콘 기판(1)의 깊은 곳에서 구형 캐패시터(5)에 의해 공핍층이 신장되어 α선의 입사(入射)에 의해 생긴 전하를 펜넬링현상(funneling 현상)으로 쉽게 모으기 때문에 소프트 에러에 대하여 약하다고 하는 결점이 있었다.In addition, in the structure of FIG. 1, since the depletion layer is extended by the
본 발명은 상기한 결점들을 개선한 것으로 단위 면적당의 캐패시터 값이 큰 구형 캐패시터를 갖추고, 그 구형캐패시터 사이의 거리를 단축할 수 있으며, 또한 소프트 에러에 대한 내성이 뚜어난 반도체 기억장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides a semiconductor memory device having an older capacitor having a larger capacitor value per unit area, a shorter distance between the older capacitors, and greater resistance to soft errors. There is an object of the invention.
본 발명은 제 1 도전형의 반도체층과, 이 반도체의 표면층에 선택적으로 매설된 제 2 도전형의 웰(Well)영역과, 이 웰 영역 표면에서 상기 반도체층에 까지 설치된 골과, 이 골 내면의 웰 영역 및 반도체 층에 설치된 제 2 도 전형의 불순물 확산 영역과, 상기 골 내면의 불순물 확산 영역에 설치된 그 확산 영역보다 접합 깊이가 얕은 제 1 도전형의 불순물을 확산 영역과, 상기 골 내에서 개구부주변에 약간 걸쳐 캐패시터용 절연막을 매기하여 설치된 전극으로 구성되어서 상기 전극을 제 1 의 캐패시터 전극으로 하고 상기 제 1 도전형의 불순물 확산 영역 제 2 캐패시터 전극으로 한 구조로 되어있다.The present invention provides a semiconductor layer of a first conductivity type, a well region of a second conductivity type selectively embedded in a surface layer of the semiconductor, a valley provided from the surface of the well region to the semiconductor layer, and the valley inner surface. A dopant diffusion region of the second conductivity type provided in the well region and the semiconductor layer of the diffusion region, and a first conductive type impurity having a smaller junction depth than that of the diffusion region provided in the impurity diffusion region on the inner surface of the bone; The electrode is formed by attaching a capacitor insulating film slightly over the opening, and has the structure of the electrode as the first capacitor electrode and the impurity diffusion region second capacitor electrode of the first conductivity type.
이러한 구조로 되어 있는 본 발명에 있어서, 제 1 도전형의 불순물 확산 영역에 의해 인접하는 구형 캐패시터간의 펀치드로 현상을 방지하여 고 밀도의 메모리 셀을 가능하게 하고, 또한 제 2 도전형의 불순물 확산 영역과 제 1 도전형의 불순물 확산 영역과의 사이의 접합용량에 의해 단위 면적당 캐패시터 값을 증대하고, 또한 웰 영역과 제 2 도전형의 불순물 확산 영역에 의해 소프트 에러의 내성을 향상한 구조의 반도체 기억장치를 얻을 수가 있다.In the present invention having such a structure, the first conductive type impurity diffusion region prevents the phenomenon of punching between adjacent spherical capacitors, thereby enabling a high density memory cell, and furthermore, the second conductive type impurity diffusion region. Semiconductor memory having a structure in which a capacitor value per unit area is increased by the junction capacitance between the first conductivity type impurity diffusion region and the well region and the second conductivity type impurity diffusion region improve the tolerance of soft errors. You can get the device.
이하 본 발명의 실시예를 제 2 도에서 제 4 도까를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.
제 2 도는 다이내믹 MOS메모리의 일부를 나타낸 단면도이고, 제 3 도는 제 2 도의 요부를 나타낸 평면도이며, 제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ-Ⅳ에 따르는 단면도이다. 도면중 21은 제1도전형의 반도체층으로써 예를 들면 8×1014/㎤개의 인동의 도우너 불순물을 포함하는 n형 실리콘 기판이다. 이 실리콘 기판(21)의 표면층에는 예를 들어 1×41016/㎤개의 억셉터 불순물(붕소등)을 함유하는 깊이 2㎛의 p형 웰 영역(well영역 : 마치우물과 같은 형태로되어 있음)(22)이 선택적으로 매설되어 있다. 이 웰 영역(22)에는 예를 들어 두께가 약 0.6㎛의필드(field) 산화막(23)이 설치되어 있고 또한 웰 영역(22)에는 제 3 도에 나타난 것 처럼 필드 산화막(23)으로 분리된 복수의 활성영역(메모리 셀 영역)(24a~24c)이 드문드문 형성되어 있다 이들 활성 영역(24a)(24b)의 일부 및 활성영역(24c)의 양단부에는 구형 캐패시터(25a~25d)가 설치되어 있고, 또한 구형 캐패시터(25a)(25b)는 서로 인접하여 배치되어 있다 구형 캐패시터(25a)는 제 4 도에 나타난 것처럼 웰 영역(22)의 표면에서 실리콘 기판(21)까지에 설치된 깊이 3~5㎛의 골(26a)을 갖추고 있다.FIG. 2 is a sectional view showing a part of the dynamic MOS memory, FIG. 3 is a plan view showing the main part of FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along IV-IV of FIG. 21 is an n-type silicon substrate as a first conductive semiconductor layer containing 8 x 10 14 / cm 3 phosphorous donor impurities. The surface layer of the
이골(26a)의 내면의 웰 영역(22) 및 실리콘 기판(21)에는 제 2 도전형의 불순물 확산 영역으로서의 P형 확산 영역(27a)이 형성되어 있다. 이 P형 확산 영역(27a)은 깊은 0.5㎛로 상기한 웰 영역(22)의 농도보다 높은데 약 2×1017/㎤의 농도를 갖는다. 또 상기 골(26a)내부의 P형 확산 영역(27a)에는 그 P형 확산 영역(27a)보다 얕은 제 1 도전형의 불순물 확산 영역으로서의 n형 확산 영역(28a)이 형성되어 있다. 이 n형 확선 영역(28a)은 깊이가 0.2㎛이고 농도가 예를들면 1×1018/㎤이된다. 이 n형 확산 영역(28a)의 상기 구형 캐패시터(25b)의 반대측 옆표면에는 연출부(延出部)(29a)가 형성되어 있다. 상기 골(26a)내에서 골(26a)의 개구부 주변에 약간 걸쳐서 제 1 층 다결정 실리콘으로 이루어진 전극(30)이 캐패시터용 절연막으로서의 예를들면 주께 200Å의 산화실리콘막(31a)을 매기하여 설되어 있다. 이러한 구형 캐패시터(25a)에 있어서 상기 전극(30)은 제 1 의 캐패시터 전극으로써, 상기 n형 확산 영역(28a)은 제 2 의 캐패시터 전극으로서 기능을 한다. 또한 전극(30)은 각 구형 캐패시터(25a~25d)의 공통전극으로 되어 있다. 한편, 상기 구형 캐패시터(25b)는 골(26b), P형 확산영역(27b), n형 확산영역(28b), 전극(30) 및 산화 실리콘 막(31b)으로 구성되어 있다. 또 상기 구형 캐패시터(25c)(25d)는 상세히 나타나 있지는 않지만 상기 구형 캐패시터(25a)(25d)와 같은 구조로 되어 있다. 또 P형 웰 영역(22)의 끝나는 부분에도 같은 구조의 구형 캐패시터(25e)가 설치되어 있다.In the
여기서 구형 캐패시터의 제조방법에 대해 제 5(a)도, 제 5(b), 도제 5(c)도를 참조하여 간단히 설명한다. 우선 n형 실리콘 기판(21)의 표면층에 선택적으로 P형 웰 영역(22)을 형성한 후 웰 영역(22)의 표면에 필드 산화막(23)을 형성하여 활성영역(24a)(24b)(24c는 도시되지 않음)을 형성한후, 활성영역(24a)(24b)(24c는 도시되지 않음)을 형성한후, 활성영역(24a)(24b)의 표면에 두께 1000Å의 산화막(31)을 형성한다.Here, the manufacturing method of a spherical capacitor is briefly demonstrated with reference to FIG. 5 (a), FIG. 5 (b), and FIG. 5 (c). First, the P
계속해서 포토(photo resist)를 도포하고 사진식각법에 의해 산화막(32)의 골 형성 예정 부분위에 레지스터 패턴(resist pattern)을 마스크(mask)로 하여 반응성 이온 에칭(etching)에 의해 웰 영역(22)표면에서 실리콘 기판(21)으로 선택적으로 에칭을 하여 일테면 깊이 3~5㎛의 골(26a)(26b)을 형성한다 (제 5도). 이후 레지스트 패턴을 박리한다.Then, a photo resist is applied and the
계속해서 사진 식각법에 의해 전송 트랜지스터의 소스 영역의 일부에 대응하는 상기 산화막(32)을 선택적으로 제거한 후 전면에 P형 불순물, 예를 들어 붕소처리한 산화 실리콘 막(또는 다결정 실리콘막)(33)을 CVD법데 의해 퇴적하고, 또 그붕소처리된 산화 실리콘 막(33)을 확산원으로 하여 붕소를 골(26a)(26b) 내면의 P형 웰영역(22) 및 n형 실리콘기판(21)에 열확산하여 P형확산 영역(27a)(27b)을 형성한다. (제 5(b)도)뒤이어 붕소처리된 산화 실리콘막(33)을 제거하고, 전면에 인 처리된 산화 실리콘 막(또는 비소처리된 산화실리콘막, 인이나 비소로 처리한 다결정 실리콘 막)(34)을 CVD법에 의해 퇴적한 후 그 인처리된 산화 실리콘막(34)을 확산 원으로 하여 인을 P형 확산 영역(27a)(27b)으로 열확산하여 P형 확산 영역(27a)(27b)에 각각 n형 확산 영역(28a)(28b) 및 연출부(29a)(29b)를 형성한다(제 5(c)도). 그 이후 도시하지 않았지만 인처리된 산화 실리콘막을 제거하고, 산화막도 제거하며, 또한 다시 열산화처리를 실시하여 골 내면을 포함하는 노출된 웰 영역 및 기판 표면에 산화 실리콘막을 형성하고, 계속하여 전면에 제 1 층 다결정 실리콘막을 퇴적하여 이것을 페터닝하여 골 내에서 약간 개구부 주변에 걸쳐 전극을 형성하고, 이 전극을 마스크로 하여 상기 산화 실리콘 막을 선택적으로 에칭하여 캐패시터용의 산화 실리콘막을 형성한다.Subsequently, the oxide film 32 corresponding to a part of the source region of the transfer transistor is selectively removed by a photolithography method, and then a silicon oxide film (or a polycrystalline silicon film) subjected to a P-type impurity, for example, boron, on the front surface 33 ) Is deposited by a CVD method, and the boron-treated silicon oxide film 33 is used as a diffusion source, and boron is formed into the P-
또, 상기 각 구형 캐패시터(25a~25d)에 인접한 각 활성 영역(24a~24c)에는 전송 트랜지스터 (35a~35e)가 형성되어 있다. 전송 트랜지스터(35a)는 상기 구형 캐패시터(25a)에 인접하는 활성영역(24a)의 표면에 상호 전기적으로 분리하여 설치된 예를들면 1020/㎤의 억셉터 불순물을 함유하는 n+형의 소스, 드레인 영역(36a)(37a)과 이들 소스, 드레인 영역(36a)(37a)간을 약간 포함하는 활성 영영(24a)부분에 게이트 산화막(38a)을 매개하여 설치된 제 2 층 다결정 실리콘으로 이루어진 전극(39a)으로 구성되어 있다. 상기 n+형의 소스 영역(36a)은 상기 구형 캐패시터(25a)를 구성하는 n형확산 영역(28a)의 연출부(29a)와 접속되어 있다. 한편 상기 전송 트랜지스터(35b)는 n+형의 소스, 드레인 영역(36b)(37b), 게이트 산화막(38b) 및 게이트 전극(39b)으로 구성되어 있고, 또한 소스 영역(36b)은 상기 구형 캐패시터(25b)를 구성하는 n형 확산 영역(28b)의 연출부(29b)에 접속되어 있다. 또 상기 전송 트랜지스터(35c)(35d)는 상기한 각 전송 트랜지스터(35a)(35b)와 같이 소스, 드레인 영역, 게이트 산화막(모두 도시되지 않음) 및 게이트 전극(39c)(39d)로 구성되어 있다. 또 상기 웰 영역(22)의 한 부분에는 전송 트랜지스터(35e)가 형성되어 있고, 그 전송 트랜지스터(35e)는 n+형의 소스 영역(36e)과 n+형의 드레인 영역(상기 전송 트랜지스터(35b)의 드레인 영역(37b)과 공통)과 이들 소스, 트레인 영역(36e)(36b)간을 약간 포함하는 웰 영역(22)부분위에 게이트 산화막(38e)을 매개하여 설치된 게이트 전극(39e)으로 구성되어 있다. 상기 전송 트랜지스터(35a)(35b)의 게이트 전극(39a)(39b)은 상기 구형 캐패시터(25c)(25d)의 전극(30)에 산화막(도시되지 않음)을 매개하여 가로지르고, 또한 상기 전송 트랜지스터(35c)(35d)의 게이트 전극(39c)(39d)은 상기 구형 캐패시터(25a)(25b)의 전극(30)위를 산화막(40a)(40b)을 매개하여 가로 지르고 있다.In addition, transfer transistors 35a to 35e are formed in each of the active regions 24a to 24c adjacent to the rectangular capacitors 25a to 25d. The transfer transistor 35a is an n + type source and drain region containing, for example, 10 20 / cm 3 acceptor impurities, which are electrically separated from each other on the surface of the active region 24a adjacent to the spherical capacitor 25a. An electrode 39a made of a second layer polycrystalline silicon provided through a gate oxide film 38a at a portion of the active region 24a including a portion between the portions 36a and 37a and the source and drain regions 36a and 37a. It consists of. The n + type source region 36a is connected to the
또한 상기 각 구형 캐패시터(25a~25e) 및 상기 각 전송 트랜지스터(35a~35e)를 포함하는 웰 영역(22) 및 실리콘 기판(21)위에는 층간 절연막(41)이 피복되어 있고, 또 그 층간 절연막(41)위에는 알루미늄으로 이루어진 비트선(42)(42')이 상기 게이트 전극(39a~39e)과 교차하는 방향으로 설치되어 있다. 한쪽의 비트선(42)은 상기 전송 트랜지스터(35a)의 드레인영역(37a), 전송 트랜지스터(35b)(35e)의 공통 드레인 영역(37b)에 콘택트 홀(43a)(43b)을 매개하여 각각 접속되어 있다. 다른 쪽의 비트선(42')은 상기 전송 트랜지스터(35c)(35d)의 공통 드레인 영역(도시되지 않음)에 콘택트 홀을 매개하여 접속되어 있다. 이들 비트 선(42)(42')을 포함하는 층간 절연막(41)에는 보호 절연막(44)이 피복되어 있다.In addition, an
그래서 본 발명의 반도체 기억장치에 의하면 구형 캐패시터(예를 들면 25a 25b)의 각각의 기어 노드(node)를 구성하는 n형 확산 영역(28a)(28b)의 외부에는 약2×1017/㎤의 불순물 농도를 갖는 P형 확산 영역(27a)(27b)이 형성되어 있기 때문에 구형 캐패시터(25a)(25b)상부 주위의 P형 웰 영역(22)에의 공핍층의 신장을 상기 P형 확산 영역(27a)(27b)의 존재에 의해 확실하게 억제할 수 있다. 사실 기억 노드의 전위가 P형 웰 여역(22)에 대해 5V의 전위차일때 P형 확산 영역(27a)(27b)과 n형 확산 영역(28a)(28b)사이에 신장되는 공핍층은 약 0.2㎛이다. 그 결과 구형 캐패시터(25a)(25b)사이의 거리 (A)를 P형 확산영역(27a)(27b)이 겹치는 0.6㎛까지 가까이 해도 양자간의 펀치드루 현상을 방지할수 있다. 또 제 1 도에 있는 구형 캐패시터(5)의 구조에서는 구형 캐패시터간의 거리를 약 2㎛로하면 이미 펀치드로 현상이 생겼다. 이것은 거리면에서 3배 이상의 개선이다. 더구나 본 발명에서는 비트 선의 접함용량이 전혀 증가하지 않는다. 따라서 구형 캐패시터 사이의 펀치드로 현상을 방지하는 것에 의해 고밀도의 메모리셀을 실현 할 수 있다.Therefore, according to the semiconductor memory device of the present invention, about 2 x 10 17 / cm 3 outside the n-type diffusion regions 28a and 28b constituting each gear node of the spherical capacitor (for example,
또한 구형 캐패시터(25a~25e)를 구성하는 골(26a~26e)은 (26c~26e는 도면에 도시 되지 않음)웰 영역(22) 표면에서 그 웰영역(22)의 길이보다도 제한 없이 깊게 할수 있다. 더구나 예를 들어 구형 캐패시터(25a)에 있어서 P형 확산 영역(27a)과 n형 확산 영역(28a)과의 사이의 pn접합 용량이 산화 실리콘 막(31a)을 매개한 n형 확산 영역(28a)과 전극(30)과의 사이의 정전용량에 중첩되기 때문에 단위 면적당의 캐패시터 값이 높은 구형 캐패시터(25a)를 실현할 수 있고, 더 나아가서는 메모리 셀을 고 밀도화 할 수 있다. 사실 상기 pn접합용량은 캐패시터 절연막으로서의 200Å의 산화실리콘막(31a)을 사용한 정전 용량 값은 약 3할이 되는 것을 알수 있다.Further, the valleys 26a to 26e constituting the spherical capacitors 25a to 25e can be deeper than the length of the
또한 n형 실리콘 기판(21)의 표면에 P형 웰 영역(22)을 설치하고, 또 구형 캐패시터(25a)의 최외층 P형 확산영역(27a)을 설치한 구조로 되어 있기 때문에 그들 P형 웰 영역(22), P형 확산 영역(27a)이 α입자의 궤적에 따라 생성된 캐패시터에 대하여 기억노드 주위에 전위 장벽을 형성하므로 소프트 에러에 대한 내성이 뛰어난 반도체 기억장치를 실현할 수 있다.In addition, since the P-
또한 상기 실시예에서는 캐패시터용 절연막으로서 산화 실리콘 막을 사용했지만 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 산화 실리콘막으로 질화 실리콘막을 샌드위치 형태로 한 복합막, 질화실리콘막, 또는 산화 실리콘막과 산화 탄탈륨의 2층막등을 사용해도 된다.In addition, although the silicon oxide film was used as an insulating film for capacitors in the said Example, it is not limited to this. For example, a silicon oxide film may be a composite film in which a silicon nitride film is sandwiched, a silicon nitride film, or a two-layer film of silicon oxide film and tantalum oxide.
상기 실시예어서는 반도체 층으로서 n형 실리콘 기판을 사용했지만 P형 실리콘 기판을 사용해도 된다. 이런 경우 제 2 도전형의 불순물 확산 영역은 n형으로 제 1 도전형의 불순물 확산 영역은 P형으로, 전송 트랜지스터 P채널 MOS트랜지스터로 이루어진다.In the above embodiment, an n-type silicon substrate is used as the semiconductor layer, but a P-type silicon substrate may be used. In this case, the impurity diffusion region of the second conductivity type is n-type, the impurity diffusion region of the first conductivity type is p-type, and is composed of a transfer transistor P-channel MOS transistor.
상기 실시예에서는 다이내믹 MOS메모리를 예로 하여설 명했지만 스태틱(static) MOS메모리에도 같이 적용할 수 있다. 이 경우에는 예를 들어 플립플롭형의 셀의 상안 정노드에 전술한 구형 캐패시터를 설치하면 된다.In the above embodiment, the dynamic MOS memory has been described as an example, but the same can be applied to the static MOS memory. In this case, for example, the above-described spherical capacitor may be provided in the top positive node of the flip-flop type cell.
상기한 바와 같이 본 발명은 단위 면적당의 캐패시터 값이 큰 구형 캐패시터를 갖추고, 또한 그 구형 캐패시터으 거리를 펀치드로 현상이 생기지 않는 범위에서 현격히 단축하여 메모리 셀의 고밀도화를 가능하게 하며, 또한 소프트에러에 대한 내성을 향상할 수 있고, 더 나아거서는 고밀도, 고선뢰성의 반도체 기억장치를 이룩할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention has a spherical capacitor having a large capacitor value per unit area, and also allows the density of the memory cell to be increased by significantly shortening the distance of the spherical capacitor in a range where no phenomenon occurs. It is possible to improve the resistance to the semiconductor device, and furthermore, to achieve a high density, high reliability semiconductor memory device.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59-7958 | 1984-01-20 | ||
JP59007958A JPS60152059A (en) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | Semiconductor memory device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR850005734A KR850005734A (en) | 1985-08-28 |
KR890004767B1 true KR890004767B1 (en) | 1989-11-25 |
Family
ID=11679992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019840007746A KR890004767B1 (en) | 1984-01-20 | 1984-12-07 | Semiconductor memory device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60152059A (en) |
KR (1) | KR890004767B1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930007522B1 (en) * | 1985-03-08 | 1993-08-12 | 가부시끼 가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | Semiconductor memory using a trench capacitor |
JPH0650766B2 (en) * | 1985-09-27 | 1994-06-29 | 株式会社東芝 | Semiconductor memory device |
JPH0650767B2 (en) * | 1985-10-22 | 1994-06-29 | 株式会社東芝 | Method of manufacturing semiconductor memory device |
JPH0682797B2 (en) * | 1985-12-16 | 1994-10-19 | 株式会社東芝 | Method for manufacturing semiconductor device |
DE3780840T2 (en) * | 1986-03-03 | 1993-03-25 | Fujitsu Ltd | DYNAMIC MEMORY CONTAINING A GROOVE CAPACITOR WITH OPTIONAL ACCESS. |
JPS6427252A (en) * | 1987-04-13 | 1989-01-30 | Nec Corp | Semiconductor storage device |
US4794434A (en) * | 1987-07-06 | 1988-12-27 | Motorola, Inc. | Trench cell for a dram |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP59007958A patent/JPS60152059A/en active Granted
- 1984-12-07 KR KR1019840007746A patent/KR890004767B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60152059A (en) | 1985-08-10 |
JPH0365664B2 (en) | 1991-10-14 |
KR850005734A (en) | 1985-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR890004766B1 (en) | Semiconductor memory device | |
US4845539A (en) | Semiconductor memory device | |
US4845544A (en) | Semiconductor integrated device having a field-effect transistor type memory cell array and peripheral circuitry structure | |
US4761385A (en) | Forming a trench capacitor | |
US5442584A (en) | Semiconductor memory device and method for fabricating the same dynamic random access memory device construction | |
EP0283964A2 (en) | Dynamic random access memory device having a plurality of improved one-transistor type memory cells | |
US4717942A (en) | Dynamic ram with capacitor groove surrounding switching transistor | |
EP0167764B1 (en) | Dynamic ram cell | |
US5428236A (en) | Semiconductor memory device having trenched capicitor | |
US5156993A (en) | Fabricating a memory cell with an improved capacitor | |
JPS63157463A (en) | Vertical type semiconductor memory cell and manufacture of the same | |
KR900000180B1 (en) | Method of producing semiconductor memory device | |
KR900000635B1 (en) | Semiconductor memory device | |
KR940002393B1 (en) | Semiconductor memory device | |
KR890004767B1 (en) | Semiconductor memory device | |
EP0154685A1 (en) | Semiconductor memory device | |
KR890004765B1 (en) | Semiconductor memory device | |
KR910002039B1 (en) | Manufacture of semiconductor memory device | |
KR950012744B1 (en) | Method of producing semiconductor memory device | |
JPS61229353A (en) | Integrated circuit type dynamic memory | |
JPH0369185B2 (en) | ||
JPS6058663A (en) | Memory device for temporary storage of charge | |
US5248891A (en) | High integration semiconductor device | |
KR890004764B1 (en) | Semiconductor memory device | |
JPS6167955A (en) | Semiconductor memory device and manufacture thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20031030 Year of fee payment: 15 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |