JPH01183152A - Semiconductor memory and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor memory and manufacture thereof

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JPH01183152A
JPH01183152A JP63008159A JP815988A JPH01183152A JP H01183152 A JPH01183152 A JP H01183152A JP 63008159 A JP63008159 A JP 63008159A JP 815988 A JP815988 A JP 815988A JP H01183152 A JPH01183152 A JP H01183152A
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JP
Japan
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trench
layer
semiconductor memory
storage electrode
charge storage
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Application number
JP63008159A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Ito
英樹 伊東
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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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
    • H10B12/37DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate

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Abstract

PURPOSE:To largely reduce a range required for connection and to easily integrate a semiconductor memory by forming a conductive layer on the upper end of the inner face of a trench, and connecting the charge storage electrode of a capacitor through the conductive layer to a transistor. CONSTITUTION:A charge storage electrode 29 is connected to a transistor by a conductive layer 28 and an N<+> type diffused layer 31 formed on the upper end of the inner face of a trench 26. Accordingly, a range required for this connection becomes a range equals the thickness of the layer 28 plus the depth of the layer 31. Thus, since a cell contact is formed in the depthwise direction along the trench, the length of the contact can be largely reduced, and it can be easily integrated.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ダイナミック形の随時読み書き可能なメモリ
(DRAM)等の半導体記憶装置及びその製造方法に係
わり、特にキャパシタと制御用トランジスタの接続部に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor memory device such as a dynamic type memory that can be read and written at any time (DRAM), and a method for manufacturing the same, and particularly relates to a connection portion between a capacitor and a control transistor. It is related to.

(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、IEDM85(
IEEE>、(1985)(米)P、710−713に
記載されるものがあった。
(Prior art) Conventionally, as a technology in this field, IEDM85 (
IEEE>, (1985) (US) P, 710-713.

以下、その構造及び製造方法を図を用いて説明する。Hereinafter, its structure and manufacturing method will be explained using the drawings.

第2図は従来の半導体記憶装置の構造を示す断面図であ
り、第3図は第2図のA部拡大図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a conventional semiconductor memory device, and FIG. 3 is an enlarged view of section A in FIG.

この半導体記憶装置はB S E (Buried S
torageElectrode  :ベリド・ストレ
ージ・エレクトロード)セルと呼ばれるMO8形半導体
ダイナミック記憶装置である。この半導体記憶装置はシ
リコン(Si)基板]−に形成されており、Si基板1
は高濃度にボロン(B)を含むP+形上下地層2及びそ
の上に形成されBをIE15〜5E16cm−1程度含
むP形層3によって形成されている。
This semiconductor memory device is a BSE (Buried S
It is an MO8 type semiconductor dynamic storage device called a storage electrode (vertical storage electrode) cell. This semiconductor memory device is formed on a silicon (Si) substrate].
is formed by P+ type upper and lower layers 2 containing a high concentration of boron (B) and a P type layer 3 formed thereon and containing B at about IE15 to 5E16 cm-1.

Si基板1のP形層3上部には、素子分離領域としてP
+形拡散層4及び酸化膜5が順次形成されている。これ
らの側部付近には、P形層3を貫通してP+形上下地層
2達するトレンチ(溝)6が形成されている。トレンチ
6の内面には誘電体層7が形成され、この誘電体層7が
形成されたトレンチ6内には電荷蓄積電極8が埋め込ま
れている。これらの誘電体層7及び電荷蓄積電極8によ
って、キャパシタが形成されている。
Above the P-type layer 3 of the Si substrate 1, there is a P-type layer 3 as an element isolation region.
A + type diffusion layer 4 and an oxide film 5 are sequentially formed. Near these sides, trenches 6 are formed that penetrate the P type layer 3 and reach the P+ type upper and lower base layers 2. A dielectric layer 7 is formed on the inner surface of the trench 6, and a charge storage electrode 8 is embedded in the trench 6 in which the dielectric layer 7 is formed. These dielectric layer 7 and charge storage electrode 8 form a capacitor.

前記トレンチ6上には、一部酸化膜5を介して導電層9
が形成され、導電層9上には絶縁膜10が形成されてい
る。この導電層つと電荷蓄積電極8の接する箇所におい
て、電荷蓄積電極8側のセルコンタクト11が形成され
、導電層9がトレンチ6外部に形成されたN+形拡散層
12に接する箇所においてトランジスタ側のセルコンタ
クト13が形成されている。
A conductive layer 9 is formed on the trench 6 through a part of the oxide film 5.
is formed, and an insulating film 10 is formed on the conductive layer 9. A cell contact 11 on the charge storage electrode 8 side is formed at a location where the conductive layer 9 contacts the charge storage electrode 8, and a cell contact 11 on the transistor side is formed at a location where the conductive layer 9 contacts an N+ type diffusion layer 12 formed outside the trench 6. A contact 13 is formed.

前記N+形拡散層12は、N+形拡散柚14、ゲート絶
縁膜15及びゲート電極16から成るトランジスタのN
+形拡散層14に接続されている。
The N+ type diffusion layer 12 is the N+ type diffusion layer 12 of the transistor consisting of the N+ type diffusion layer 14, the gate insulating film 15, and the gate electrode 16.
It is connected to the + type diffusion layer 14.

したがって、電荷蓄積電極8とトランジスタのN+形拡
散層14は、導電層9及び炉上拡散層12を介して接続
されている。トランジスタのN+形拡散層14は、N+
形拡散層17を介して配線用の導電体18に接続されて
いる。なお、ゲート電極16上には絶縁膜19が形成さ
れ、さらにその上に絶縁膜20が形成されている。
Therefore, the charge storage electrode 8 and the N+ type diffusion layer 14 of the transistor are connected via the conductive layer 9 and the above-furnace diffusion layer 12. The N+ type diffusion layer 14 of the transistor is N+
It is connected to a conductor 18 for wiring via a shaped diffusion layer 17 . Note that an insulating film 19 is formed on the gate electrode 16, and an insulating film 20 is further formed thereon.

上記のように構成された半導体記憶装置において、前記
トランジスタをオン、オフさせることにより電荷転送が
制御され、キャパシタに対するデータの書き込み及び読
み出しが行なわれる。
In the semiconductor memory device configured as described above, charge transfer is controlled by turning on and off the transistor, and data is written to and read from the capacitor.

次に、上記半導体記憶装置の製造方法を説明する。Next, a method for manufacturing the above semiconductor memory device will be explained.

先ず、P+形上下地層2上P形層3を成長させたSi基
板1の表面に、選択酸化法(LOCO8法)等によりP
+形拡散層4及び酸化膜5から成る素子分離領域を形成
する。次いで、深さ4〜5μm程度のトレンチ6を反応
性イオンエツチング法(RIE法)等によって形成した
後、そのトレンチ6内面に5i02 、Si3 N4.
5i02多層膜から成る誘電体M7を形成する。その後
、トレンチ6内にポリシリコンを埋め込み、電荷蓄積電
極8を形成する。
First, P is applied to the surface of the Si substrate 1 on which the P type layer 3 is grown on the P+ type upper and lower layers 2 by a selective oxidation method (LOCO8 method) or the like.
An element isolation region consisting of a + type diffusion layer 4 and an oxide film 5 is formed. Next, a trench 6 having a depth of about 4 to 5 μm is formed by a reactive ion etching method (RIE method) or the like, and then the inner surface of the trench 6 is coated with 5i02, Si3N4.
A dielectric M7 made of a 5i02 multilayer film is formed. Thereafter, polysilicon is buried in the trench 6 to form a charge storage electrode 8.

次に、Si基板1の全面を酸化して酸化膜5を成長させ
た後、その酸化膜5をホトリソグラフィ工程によりパタ
ーニングし、セルコンタクト11゜13用の開口を形成
する。次いで、セルコンタクト11,13用開口を含む
酸化膜5上にポリシリコンを成長させ、さらにこのポリ
シリコンにホトリソグラフィ工程によるパターニングを
施して、導電層9を形成する。このとき、ポリシリコン
に含まれる不純物の拡散により、N 形拡散[12が形
成される。
Next, the entire surface of the Si substrate 1 is oxidized to grow an oxide film 5, and then the oxide film 5 is patterned by a photolithography process to form openings for cell contacts 11 and 13. Next, polysilicon is grown on oxide film 5 including the openings for cell contacts 11 and 13, and this polysilicon is further patterned by a photolithography process to form conductive layer 9. At this time, N-type diffusion [12] is formed by diffusion of impurities contained in the polysilicon.

その後、公知の技術を用いて既存のトランジスタ形成工
程及び配線形成工程等を施せば、第2図に示すような半
導体記憶装置が得られる。
Thereafter, by performing existing transistor forming steps, wiring forming steps, etc. using known techniques, a semiconductor memory device as shown in FIG. 2 can be obtained.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記構成の半導体記憶装置及びその製造
方法においては、素子の高集積化上及び製造工程上、次
のような問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the semiconductor memory device having the above structure and its manufacturing method have the following problems in terms of high integration of elements and manufacturing process.

(i)  上記構成の半導体記憶装置では、セルコンタ
クト11.13用の所定面積が必要であり、そのために
は第3図に示すように所定寸法のコンタクト部長さしを
確保すると共に、酸化膜5の長さΔLに対する厳密な精
度も要求さ五る。それ故、素子寸法の縮小化が難しく、
高集積化を図る上での大きな障害となっていた。
(i) In the semiconductor memory device having the above configuration, a predetermined area for the cell contacts 11 and 13 is required, and for this purpose, as shown in FIG. Strict accuracy is also required for the length ΔL. Therefore, it is difficult to reduce the element size.
This was a major obstacle in achieving higher integration.

(ii)  上記の製造方法においては、セルコンタク
ト11.13を形成するために2度に渡るホトリソグラ
フィ工程が必要であり、製造工程が複雑になると共に、
それに要する工数も多大であった。
(ii) In the above manufacturing method, two photolithography steps are required to form the cell contacts 11.13, which complicates the manufacturing process and
The amount of man-hours required for this was also large.

本発明は、前記従来技術がもっていた問題点として、高
集積化が困難な点及び製造工程が複雑である点について
解決した半導体記憶装置及びその製造方法を提供するも
のである。
The present invention provides a semiconductor memory device and a manufacturing method thereof that solves the problems of the prior art, such as difficulty in achieving high integration and complicated manufacturing process.

(問題点を解決するための手段) 第1の発明は、前記問題点を解決するために、半導体基
板に形成されたトレンチの内面に形成された誘電体層及
び該誘電体層が形成された前記トレンチ内に埋め込まれ
た電荷蓄積電極を有するキャパシタと、前記電荷蓄積電
極に接続され前記キャパシタに対する電荷転送を制御す
るトランジスタとを、備えた半導体記憶装置において、
前記トレンチの内面上端部に前記誘電体層とほぼ同じ厚
さを有する導電層を形成し、該導電層を介して前記電荷
蓄積電極と前記トランジスタを接続したものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, a first invention provides a dielectric layer formed on the inner surface of a trench formed in a semiconductor substrate, and a dielectric layer formed on the inner surface of a trench formed in a semiconductor substrate. A semiconductor memory device comprising: a capacitor having a charge storage electrode embedded in the trench; and a transistor connected to the charge storage electrode to control charge transfer to the capacitor;
A conductive layer having approximately the same thickness as the dielectric layer is formed at the upper end of the inner surface of the trench, and the charge storage electrode and the transistor are connected through the conductive layer.

また、第2の発明は、半導体基板に形成されたトレンチ
の内面に誘電体層を形成し、該誘電体層が形成された前
記トレンチ内に電荷蓄積電極を埋め込んでキャパシタを
形成すると共に、前記電荷蓄積電極に接続され前記キャ
パシタに対する電荷転送を制御するトランジスタを形成
する半導体記憶装置の製造方法において、前記トレンチ
内に前記電荷蓄積電極を埋め込んだ後に前記トレンチの
内面上端部に形成されている前記誘電体層を除去する工
程と、前記導電体層の除去によって形成された間隙部に
導電体を埋め込み、前記電荷蓄積電極と前記トランジス
タを接続するための導電層を形成する工程とを、施すよ
うにしたものである。
Further, a second aspect of the present invention is to form a dielectric layer on the inner surface of a trench formed in a semiconductor substrate, and to form a capacitor by burying a charge storage electrode in the trench in which the dielectric layer is formed. In a method of manufacturing a semiconductor memory device, the transistor is formed at an upper end of an inner surface of the trench after the charge storage electrode is embedded in the trench. The step of removing the dielectric layer, and the step of burying a conductor in the gap formed by removing the conductor layer to form a conductive layer for connecting the charge storage electrode and the transistor are performed. This is what I did.

(作用) 第1の発明によれば、以上のように半導体記憶装置を構
成したので、トレンチ内面上端部に形成され、誘電体層
とほぼ同じ厚さを有する導電層は、キャパシタとトラン
ジスタの接続をトレンチの深さ方向に沿ったコンタクト
面で行なう働きをする。
(Function) According to the first invention, since the semiconductor memory device is configured as described above, the conductive layer formed at the upper end of the inner surface of the trench and having approximately the same thickness as the dielectric layer serves as a connection between the capacitor and the transistor. It functions to perform this on the contact surface along the depth direction of the trench.

この働きにより前記接続部における半導体基板子面方向
の長さ寸法が大幅に縮小される。
Due to this function, the length of the connection portion in the direction of the surface of the semiconductor substrate is significantly reduced.

また、第2の発明の製造方法は、トレンチ内面上端部に
形成された誘電体層を除去し、この除去によって形成さ
れた間隙部に導電層を埋め込むようにしなので、ホトリ
ソグラフィ工程の実施回数を削減可能ならしめると共に
、前記導電層の形成を容易に可能とする働きをする。
In addition, in the manufacturing method of the second invention, the dielectric layer formed at the upper end of the inner surface of the trench is removed, and the conductive layer is embedded in the gap formed by this removal, so the number of times the photolithography process is performed can be reduced. In addition to making it possible to reduce the amount of the conductive layer, it also serves to facilitate the formation of the conductive layer.

したがって、前記問題点を除去することができる。Therefore, the above problem can be eliminated.

(実施例) 第1図は第1の発明の実施例を示す半導体記憶装置の断
面図、及び第4図は第1図のB部拡大図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor memory device showing an embodiment of the first invention, and FIG. 4 is an enlarged view of section B in FIG. 1.

Si基板21はP+形上下地層22びその上に形成され
たP形層23によって構成されている。
The Si substrate 21 is composed of P+ type upper and lower layers 22 and a P type layer 23 formed thereon.

P形層23上にはP+形拡散層24及び酸化膜25から
成る素子分離領域が形成され、その側部付近にはP形層
23を貫通してP+形下地Jii22に達する、例えば
、深さ4〜5μm程度のトレンチ26が形成されている
An element isolation region consisting of a P+ type diffusion layer 24 and an oxide film 25 is formed on the P type layer 23, and in the vicinity of the side thereof, a region having a depth that penetrates the P type layer 23 and reaches the P+ type base Jii22 is formed. A trench 26 of about 4 to 5 μm is formed.

前記トレンチ26の内面には、例えば5i02゜Si 
 N  5i02の多層膜から成る厚さ3 4・ 200〜300人程度の誘電度板27が形成されている
。トレンチ26の内面上端部の片側においては、前記誘
電体層27が除去され、これに代わって導電層28が形
成されている。導電層28は、リン(P)もしくはヒ素
(As)等を含むポリシリコン等から成り、その厚さは
誘電体層27とほぼ同じである。
The inner surface of the trench 26 is made of, for example, 5i02°Si.
A dielectric plate 27 made of a multilayer film of N5i02 and having a thickness of about 34×200 to 300 layers is formed. On one side of the upper end of the inner surface of the trench 26, the dielectric layer 27 is removed and a conductive layer 28 is formed in its place. The conductive layer 28 is made of polysilicon or the like containing phosphorus (P) or arsenic (As), and has approximately the same thickness as the dielectric layer 27.

前記誘電体層27及び導電層28内側のトレンチ26内
には、PもしくはAsを含むポリシリコン等から成る電
荷蓄積電極29が埋め込まれている。電荷蓄積電極29
と導電層28の接触箇所において、セルコンタクト30
が形成されている。
A charge storage electrode 29 made of polysilicon containing P or As is embedded in the trench 26 inside the dielectric layer 27 and the conductive layer 28 . Charge storage electrode 29
At the contact point between the conductive layer 28 and the cell contact 30
is formed.

また、導電層28がトレンチ26内面、即ちSi基板2
1のP形層23と接する箇所には、P形層23側にN+
形拡散層31が形成されており、このN+形拡散層31
と導電層28の接触面はセルコンタクト32を成してい
る。トレンチ26上には、前記酸化膜25からN+形拡
散層31に渡る範囲に酸化膜33が形成されている。
Further, the conductive layer 28 is located on the inner surface of the trench 26, that is, on the Si substrate 2.
1, there is an N+ layer on the P-type layer 23 side.
A type diffusion layer 31 is formed, and this N+ type diffusion layer 31
The contact surface between the conductive layer 28 and the conductive layer 28 forms a cell contact 32. An oxide film 33 is formed on the trench 26 in a range extending from the oxide film 25 to the N+ type diffusion layer 31.

前記N+形拡散層31は、N+形拡散[34、ゲート絶
縁膜35及びゲート電極36から成るトランジスタのN
+形拡散層34に接続されている。
The N+ type diffusion layer 31 is the N+ type diffusion layer 31 of the transistor consisting of an N+ type diffusion [34, a gate insulating film 35, and a gate electrode 36].
It is connected to the + type diffusion layer 34.

したがって電荷蓄積電極29とトランジスタのN+形拡
散層34は、セルコンタクト30.32を介して接続さ
れている。トランジスタのN 形波散層34は、N+形
拡散層37を介して配線用の導電体38に接続されてい
る。なお、ゲート電極36上には絶縁膜39が形成され
、さらにその上に絶縁膜40が形成されている。
Therefore, the charge storage electrode 29 and the N+ type diffusion layer 34 of the transistor are connected via the cell contact 30.32. The N type diffusion layer 34 of the transistor is connected to a wiring conductor 38 via an N+ type diffusion layer 37. Note that an insulating film 39 is formed on the gate electrode 36, and an insulating film 40 is further formed thereon.

以上の実施例においては、トレンチ26の内面上端部に
形成された導電N28及びN 形波散層31によって、
電荷蓄積電極2つとトランジスタの接続がなされている
ので、この接続に要する範囲は、第4図に示すように導
電層28の厚さTとN+形拡散層31の深さDを加えた
範囲となる。
In the above embodiment, the conductive N28 and N-type wave dispersion layer 31 formed on the upper end of the inner surface of the trench 26 provide
Since the two charge storage electrodes are connected to the transistor, the range required for this connection is the sum of the thickness T of the conductive layer 28 and the depth D of the N+ type diffusion layer 31, as shown in FIG. Become.

ここに、厚さTは200〜300人程度であり度板さD
は0.2〜0.5μm程度であるので、従来に比しその
範囲を著しく縮小することができる。
Here, the thickness T is about 200 to 300 people, and the thickness D
is about 0.2 to 0.5 μm, so the range can be significantly reduced compared to the conventional method.

困みに、従来の第3図における長さり、ΔLをそれぞれ
0.8μrrt、0.3μmとすれば、従来の接続範囲
と比較して約1/7〜1/3に縮小できることになる。
Unfortunately, if the conventional length and ΔL in FIG. 3 are set to 0.8 .mu.rrt and 0.3 .mu.m, respectively, the connection range can be reduced to about 1/7 to 1/3 compared to the conventional connection range.

したがって、半導体記憶装置の高集積化が図れると共に
、長さΔLに対するような厳密な精度が不要になるとい
う利点がある。
Therefore, there is an advantage that the semiconductor memory device can be highly integrated and that strict accuracy such as the length ΔL is not required.

第5図(a)〜(f>は第2の発明の実施例を示す半導
体記憶装置の製造工程図である。
FIGS. 5(a) to 5(f) are manufacturing process diagrams of a semiconductor memory device showing an embodiment of the second invention.

この製造工程は、前記第1図の半導体記憶装置を得るた
めに、第1〜第6エ程で構成されている。
This manufacturing process consists of first to sixth steps in order to obtain the semiconductor memory device shown in FIG.

(1)第5図(a)の第1工程 先ず、高濃度にボロン(B>を含むSi基板21のP 
彫工地層22上に、BをIE15〜5E16cm−,1
程度含むP形層23を2μm程度の厚さに成長させる。
(1) First step in FIG. 5(a) First, P of the Si substrate 21 containing boron (B>) at a high concentration.
B on the carved stratum 22 at IE15~5E16cm-,1
The P-type layer 23 is grown to a thickness of about 2 μm.

このP形層23上に、LOCO8法等によりP 形波散
層24及び酸化膜25を形成する。その際ン酸化膜25
の厚さは4000〜6000人程度に成長させ度板次い
で、例えば深さ4〜5μm程度、幅1μm程度のトレン
チ26をRIE法等によって形成する。
On this P-type layer 23, a P-type scattering layer 24 and an oxide film 25 are formed by LOCO8 method or the like. At that time, the oxide film 25
The trench 26 is grown to a thickness of about 4,000 to 6,000 layers, and then a trench 26 having a depth of about 4 to 5 μm and a width of about 1 μm, for example, is formed by RIE method or the like.

(2)第5図(b)の第2工程 トレンチ26の内面に5i02 、Si3 N4 。(2) Second step in Figure 5(b) 5i02, Si3, N4 on the inner surface of the trench 26.

S i O2の多層膜から成る誘電体N27を厚さ20
0〜300八程度に形成する。次いで、減圧気相成長法
(LPCVD法)等により、PもしくはAs等を含んだ
ポリシリコンを成長させた後、エツチングバックにより
トレンチ26内のみにポリシリコンを残し、電荷蓄積電
極29を形成する。
The dielectric material N27 consisting of a multilayer film of S i O2 has a thickness of 20
Form to about 0 to 3008. Next, polysilicon containing P or As is grown by low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) or the like, and then etched back to leave the polysilicon only in the trenches 26 to form charge storage electrodes 29.

これにより、キャパシタが形成される。This forms a capacitor.

(3)第5図(C)の第3工程 次に全面を酸化し、酸化膜33を成長させた後、酸化膜
33上にパターニング用のレジスト膜41を形成する。
(3) Third step in FIG. 5(C) Next, the entire surface is oxidized to grow an oxide film 33, and then a resist film 41 for patterning is formed on the oxide film 33.

ここまでの工程は、従来の半導体記憶装置の製造方法と
ほぼ同様になされる。
The steps up to this point are performed almost in the same manner as in conventional semiconductor memory device manufacturing methods.

(4)第5図(d)の第4工程 レジスト膜41を用いたホトリソグラフィ工程を施して
酸化膜33のパターニングを行ない、トレンチ6上の端
部を含む箇所に開口42を形成する。この間口42形成
時に、開口42内に露出した誘電体層にもエツチング施
し、誘電体層27を例えば3000〜5000人程度の
深さに渡度板除去する。これにより、誘電体層27が除
去された部分に間隙部43が形成される。
(4) Fourth step in FIG. 5(d) The oxide film 33 is patterned by performing a photolithography process using the resist film 41, and an opening 42 is formed at a location including the end portion above the trench 6. When this frontage 42 is formed, the dielectric layer exposed within the opening 42 is also etched, and the dielectric layer 27 is removed to a depth of, for example, about 3000 to 5000 mm. As a result, a gap 43 is formed in the portion where the dielectric layer 27 has been removed.

(5)第5図(e)の第5工程 次にレジスト膜41を除去した後、全面にLPCVD法
等によりPもしくはAs等を含むポリシリコン44を成
長させる。このとき、前記間隙部43内にもポリシリコ
ン44が充填され、導電層28が形成される。ポリシリ
コン44成長後、フッ素(F)系ガスを用いたRIE法
等を施し、間隙部43以外の箇所のポリシリコン44を
除去する。
(5) Fifth step in FIG. 5(e) Next, after removing the resist film 41, polysilicon 44 containing P or As is grown on the entire surface by LPCVD or the like. At this time, the gap 43 is also filled with polysilicon 44, and the conductive layer 28 is formed. After the polysilicon 44 has grown, RIE using a fluorine (F) gas or the like is performed to remove the polysilicon 44 in areas other than the gap 43.

(6)第5図(f)の第6エ程 ポリシリコン44除去後、全面に酸化膜33を成長させ
る。導電層28が接するP形層23にはポリシリコンか
らの不純物の拡散によりN 形波散層31が形成されて
おり、このN+形拡散層31は、導電層28及びその両
側に形成されたコンタクト30.32を介して電荷蓄積
電極29に接続されている。
(6) After removing the polysilicon 44 in the sixth step of FIG. 5(f), an oxide film 33 is grown on the entire surface. An N-type diffusion layer 31 is formed in the P-type layer 23 in contact with the conductive layer 28 by diffusion of impurities from polysilicon, and this N+-type diffusion layer 31 connects the conductive layer 28 and the contacts formed on both sides thereof. It is connected to the charge storage electrode 29 via 30 and 32.

その後、第5図(f)の状態に対し、トランジスタ形成
領域の酸化膜33の除去を行ない、通常のトランジスタ
形成工程を施す。即ち、第1図に示すように熱酸化によ
りゲート絶縁膜35を形成し、L P CV D法によ
って形成したN形拡散ポリシリコンに対し、パターニン
グを施してゲート電極36を形成する。さらに、ゲート
電極36をマスクとしたP もしくはAs  イオン注
入によってN膨拡散層34を形成し、N膨拡散層34活
性化のための熱処理と同時に酸化膜を成長させて絶縁P
A39を形成する。
Thereafter, in the state shown in FIG. 5(f), the oxide film 33 in the transistor formation region is removed and a normal transistor formation process is performed. That is, as shown in FIG. 1, a gate insulating film 35 is formed by thermal oxidation, and a gate electrode 36 is formed by patterning the N-type diffused polysilicon formed by the LPCCVD method. Furthermore, an N swelling diffusion layer 34 is formed by P 2 or As ion implantation using the gate electrode 36 as a mask, and an oxide film is grown at the same time as the heat treatment for activating the N swelling diffusion layer 34 to insulate the P 2 or As ion implantation.
Form A39.

続いて、配線形成工程として、常圧気相成長法(APC
VD法)等によりP及びBを含む5i02の成長、コン
タクトホールの開口、コンタク1−ホール内へのイオン
注入によるN 膨拡散層37の形成、金属から成る配線
用導電体38の被着及びパターニング等を行なうことに
より、第1図に示す半導体記憶装置が得られる。
Next, as a wiring formation process, atmospheric pressure vapor phase epitaxy (APC) was used.
Growth of 5i02 containing P and B by VD method etc., opening of a contact hole, formation of an N expansion diffusion layer 37 by ion implantation into the contact 1 hole, deposition and patterning of a wiring conductor 38 made of metal. By performing the above steps, the semiconductor memory device shown in FIG. 1 can be obtained.

以上のような製造方法によれば、キャパシタとトランジ
スタを接続するためのセルコンタクト30.32の形成
に際し、従来は2回必要であった煩雑なりソゲラフイエ
程を1回に減らすことが可能となる。また、従来はSi
基板21平面に形成されていたセルコンタクトを、トレ
ンチ26に沿った深さ方向に形成するので、コンタクト
部長さの大幅な縮小化が可能となり、高集積化を容易に
図ることができる。
According to the above-described manufacturing method, when forming the cell contacts 30 and 32 for connecting the capacitor and the transistor, it is possible to reduce the complicated process to one time, which was conventionally required twice. In addition, conventionally
Since the cell contacts, which were previously formed on the plane of the substrate 21, are formed in the depth direction along the trenches 26, the length of the contact portions can be significantly reduced, and high integration can be easily achieved.

なお、第1及び第2の発明の半導体記憶装置及びその製
造方法は、図示の実施例に限定されず、種々の変形が可
能である。例えば、トランジスタやトレンチ26等の形
式や構造を変えたり、各部を構成する素材の材質を変え
てもよい。また、各製造工程における条件や製造順序等
を他のものに変更することも可能である。
Note that the semiconductor memory device and the method for manufacturing the same according to the first and second inventions are not limited to the illustrated embodiments, and can be modified in various ways. For example, the format or structure of the transistor, trench 26, etc. may be changed, or the materials forming each part may be changed. Furthermore, it is also possible to change the conditions, manufacturing order, etc. in each manufacturing process.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、第1の発明の半導体記憶装
置によれば、トレンチ内面上端部に導電層を形成し、導
電層を介してキャパシタの電荷蓄積電極とトランジスタ
を構成したので、この接続に要する範囲が大幅に縮小さ
れ、半導体記憶装置の高集積化を容易に達成することが
できる。
(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the semiconductor memory device of the first invention, a conductive layer is formed on the upper end of the inner surface of the trench, and the charge storage electrode of the capacitor and the transistor are formed via the conductive layer. Therefore, the range required for this connection is greatly reduced, and high integration of the semiconductor memory device can be easily achieved.

また、第2の発明の製造方法によれば、トレンチ内面上
端部に形成された誘電体層を除去し、その除去によって
形成された間隙部に、キャパシタとトランジスタを接続
する導電層を形成するようにしなので、ホトリングラフ
イエ程の実施回数を削減して製造工程が簡易化されると
共に、高集積化が容易に可能な半導体記憶装置を製造で
きるという効果がある。
Further, according to the manufacturing method of the second invention, the dielectric layer formed at the upper end of the inner surface of the trench is removed, and a conductive layer connecting the capacitor and the transistor is formed in the gap formed by the removal. This has the advantage that the manufacturing process is simplified by reducing the number of times the photolithography process is performed, and that a semiconductor memory device that can easily be highly integrated can be manufactured.

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

第1図は第1の発明の実施例を示す半導体記憶装置の断
面図、第2図は従来の半導体記憶装置の断面図、第3図
は第2図のA部拡大図、第4図は第1図のB部拡大図、
及び第5図(a)〜(f>は第2の発明の実施例を示す
半導体記憶装置の製造工程図である。 21・・・・・・Si基板、26・・・・・・トレンチ
、27・・・・・・誘電体層、28・・・・・・導電層
、29・・・・・・電荷蓄積電極、31,34.37・
・・・・・N 膨拡散層、35・・・・・・ゲート絶縁
膜、36・・・・・・ゲート電極。 出願人代理人  柿  本  恭  成21:3L基板 26 : トレンチ 27:誘@停層 本定明のf−轄i21慮枝置の断面図 第2図のA部拡大図 第3図 第1図 第2図 鞘1図のB部拡大図 第4図
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor memory device showing an embodiment of the first invention, FIG. 2 is a sectional view of a conventional semiconductor memory device, FIG. 3 is an enlarged view of section A in FIG. 2, and FIG. Enlarged view of part B in Figure 1,
and FIGS. 5(a) to 5(f) are manufacturing process diagrams of a semiconductor memory device showing an embodiment of the second invention. 21...Si substrate, 26...trench, 27... Dielectric layer, 28... Conductive layer, 29... Charge storage electrode, 31, 34.37.
...N swelling diffusion layer, 35...gate insulating film, 36...gate electrode. Applicant's agent: Kyo Kakimoto Sei 21: 3L board 26: Trench 27: Attraction @ stop layer Cross-sectional view of the f-control I21 planned installation Fig. 2 Enlarged view of part A Fig. 3 Fig. 1 Figure 2 Scabbard Enlarged view of part B of Figure 1 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板に形成されたトレンチの内面に形成され
た誘電体層及び該誘電体層が形成された前記トレンチ内
に埋め込まれた電荷蓄積電極を有するキャパシタと、前
記電荷蓄積電極に接続され前記キャパシタに対する電荷
転送を制御するトランジスタとを、備えた半導体記憶装
置において、前記トレンチの内面上端部に前記誘電体層
とほぼ同じ厚さを有する導電層を形成し、該導電層を介
して前記電荷蓄積電極と前記トランジスタを接続したこ
とを特徴とする半導体記憶装置。 2、半導体基板に形成されたトレンチの内面に誘電体層
を形成し、該誘電体層が形成された前記トレンチ内に電
荷蓄積電極を埋め込んでキャパシタを形成すると共に、
前記電荷蓄積電極に接続され前記キャパシタに対する電
荷転送を制御するトランジスタを形成する半導体記憶装
置の製造方法において、 前記トレンチ内に前記電荷蓄積電極を埋め込んだ後に前
記トレンチの内面上端部に形成されている前記誘電体層
を除去する工程と、 前記誘電体層の除去によって形成された間隙部に導電体
を埋め込み、前記電荷蓄積電極と前記トランジスタを接
続するための導電層を形成する工程とを、 有することを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
[Scope of Claims] 1. A capacitor having a dielectric layer formed on the inner surface of a trench formed in a semiconductor substrate, and a charge storage electrode embedded in the trench in which the dielectric layer is formed, and the charge storage electrode. In a semiconductor memory device comprising a transistor connected to a storage electrode and controlling charge transfer to the capacitor, a conductive layer having approximately the same thickness as the dielectric layer is formed at an upper end of the inner surface of the trench, and the conductive layer is A semiconductor memory device characterized in that the charge storage electrode and the transistor are connected through a layer. 2. Forming a dielectric layer on the inner surface of a trench formed in a semiconductor substrate, burying a charge storage electrode in the trench in which the dielectric layer is formed, and forming a capacitor;
In the method of manufacturing a semiconductor memory device, the transistor is connected to the charge storage electrode and controls charge transfer to the capacitor. the step of removing the dielectric layer; and the step of burying a conductor in the gap formed by removing the dielectric layer to form a conductive layer for connecting the charge storage electrode and the transistor. A method of manufacturing a semiconductor memory device, characterized in that:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06252359A (en) * 1993-03-01 1994-09-09 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device
US5859451A (en) * 1990-06-19 1999-01-12 Nec Corporation Semiconductor memory having storage capacitor connected to diffusion region through barrier layer

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