JPH01305561A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPH01305561A
JPH01305561A JP63135443A JP13544388A JPH01305561A JP H01305561 A JPH01305561 A JP H01305561A JP 63135443 A JP63135443 A JP 63135443A JP 13544388 A JP13544388 A JP 13544388A JP H01305561 A JPH01305561 A JP H01305561A
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JP
Japan
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layer
buried layer
type
conductivity type
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP63135443A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromichi Kasoku
過足 弘道
Nobuo Niwayama
庭山 信夫
Masanori Kobayashi
正典 小林
Haruhisa Mori
森 治久
Takashi Igarashi
崇 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP63135443A priority Critical patent/JPH01305561A/ja
Publication of JPH01305561A publication Critical patent/JPH01305561A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H10B12/33DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor extending under the transistor

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 α線など放射線に起因するソフト・エラーに対する耐性
を高め且つメモリ・キャパシタの容量を高めた半導体記
憶装置に関し、 ソフト・エラー防止の為の埋め込み高不純物濃度層を利
用してメモリ・キャパシタを形成することで放射線に依
って発生するソフト・エラーに対する耐性を向上し、且
つ、メモリ・キャパシタの容量を大きく、しかも、かな
りの範囲で変化させることが可能であるようにすること
を目的とし、半導体基板中に埋め込まれpn接合を生成
さ一已る為の一導電型埋め込み層及びそれに積層された
反対導電型埋め込み層と、該各埋め込み層の上方に形成
された]・ランスファ・ゲー1−・1〜ランシスタであ
るMIS電界効果トランジスタと、該MIS電界効果ト
ランジスタを構成する反対導電型不純物拡散領域の一方
と前記反対導電型埋め込み層と結ぶ反対導電型接続領域
とを備えるよう構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、α線など放射線に起因するソフト・エラーに
対する耐性を高め且つメモリ・キャパシタの容量を高め
た半導体記憶装置に関する。
近年、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ (
dynamic  random  acces s 
 memo r y : DRAM)は益々大容量化し
1Mビン1〜から4Mビットを経て今や16Mヒツトに
なろうとしている。このようなりRAMに於いては、集
積度を向上する為、メモリ・キャパシタとしてトレンチ
構造を採ることが多いが、この形式のI) RA Mば
ソフト・エラーに対する防禦を厳重にする必要がある。
〔従来の技術〕
−rに、トレンチ構造のメモリ・キャパシタを有するD
RAMに於いては、メモリ・キャパシタや1−ランスフ
ァ・ケート・l・ランジスタの下方に高不純物濃度層を
形成することでソフト・エラーの抑制を図っている。
第8図は1−レンチ構造のメモリ・キャパシタを有する
DRAMの要部切断(jj11面図を表している。
図に於いて、21υ」p+型シリコン半導体基板、22
はp型ウェル、23は二酸化シリ′:1ンからなるキャ
パシタ誘電体膜、24は第一層目多結晶シリコンからな
るセル・プレート、25は第二層目多結晶シリコンから
なるワード線、26はポリサイド(polyside)
からなるヒント線をそれぞれ示している。
この従来例では、ソフI・・エラー防止の高不純物濃度
層の役目をp+型シリコン半導体基板21が果している
〔発明が解決しようとする課題〕
第8図に見られるD RA Mでは、)・レイン領域や
メモリ・キャパシタと高不純物濃度層との間にかなりの
間隙が存在する為、そこに例えばα線が貫通して電子・
正孔対が発生した場合にシ:1、何等の対応もできない
ことになり、また、メモリ ニ1−ヤパシタの容量を大
きくするにGJl−レンチ構造に由来する限界がある。
本発明は、ソフト・エラー防止の為の埋め込み高不純物
濃度層を利用してメモリ・キ→・パシタを形成すること
で放射線に依って発生ずるソフト・エラーに対する耐性
を向上し、且つ、メモリ・キャパシタの容量を大きく、
しかも、かなりの化1川で変化させることが可能である
ようにする。
〔課題を解決するだめの手段〕
第1図並びに第2図は本発明の詳細な説明する為のDR
AMの要部切断側面図を表している。
図に於いて、1はp型シリコン半導体基板、2ばp+型
埋め込み層、6はp+型チャネル・カット領域、7はn
+型埋め込み層、8は二酸化シリコンからなるフィール
ド絶縁膜、9は二酸化シリコンからなるデー1〜絶縁膜
、10は多結晶シリコンからなるゲート電極、11はn
+型ソース領域、124オn+型ドレイン領域、14は
n+型接続領域をそれぞれ示している。
本発明では、トレンチ構造のメモリ・キャパシタを有す
るDRAMでソフト・エラーを抑止する為に採用されて
いた手段、即ち、高不純物濃度埋め込み層を利用してメ
モリ・キャパシタを形成することが基本になっていて、
図示したDRAMでは、p+型埋め込み層2に対してn
+型埋め込み層7を形成し、その間に生成される接合容
量をメモリ・キャパシタとして利用するものである。
図から明らかなように、n+型埋め込み層7はn+型接
続碩域14を介してI・ランスファ・ケー1〜・トラン
ジスタのn+型トレイン頌頭載2と結ばれていて、DR
AMとしての動作は従来のものと変わりない。
第1図に見られるDRAMでは、n+型埋め込み層7が
トランスファ・ゲート・トランジスタの下方の略全面に
形成され、また、第2図に見られるD RA Mでは、
n+型トレイン領域J2の下方にのみ形成されているも
のであり、従って、n+型接続頌頭載4と同し平面パタ
ーンになっている。
第1図に見られるDRAMに於けるメモリ・キャパシタ
の容量は、第2図に見られるそれに比較して大であり、
また、トランスファ・ゲート・トランジスタとメモリ・
キャパシタとの間は狭いので放射線に依って発生ずる電
子・正孔対の影響を受は難い。尚、何れのDRAMに於
いても、前記した導電型と反対の導電型にしても良いこ
とは勿論である。また、n+型埋め込み層の幅はドレイ
ン領域と同程度か、或いは、それ以上にすることができ
、p+型埋め込み層の9Mはn+型埋め込み層と同程度
か、成いは、ウェハ内の一面に形成することもてきる。
本発明に於りるDRAMのメモリ・キャパシタに於りる
容量υJ、p+型埋め込み層及びr1+型埋め込み層の
不純物濃度の如何、また、トレイン領域に連なっている
n+型埋め込み層の長さや幅をiM択することで、かな
りの範囲に亙って容易に変えることができる。
このようなことから、本発明に依る半導体記憶装置に於
いてG11l、半導体基板(例えばp型シリコン半導体
基板1)中に埋め込まれpn接合を生成させる為の一導
電型埋め込み層(例えばp+型埋め込み層2)及びそれ
に積層された反対導電型埋め込み層(例えばn+型埋め
込み層7)と、該各埋め込み層の」ニガに形成されたl
・ランスファ・ゲーI〜・1−ランジスクであるMIS
電界効果トランジスタと、該MIS電界効果トランジス
タを構成する反対導電型不純物拡散領域の一方(例えば
n +型トレイン領域12)と前記反対導電型埋め込み
層と結ぶ反対導電型接続領域(例えばn+型接続領域1
4)とを備えている。
〔作用〕
前記手段を採ることに依り、高集積化する為に通常であ
れば占有面積が制限されるような場合であっても、広い
面積に大容量のメモリ・4・ヤバシタを形成することが
でき、しかも、その容量はpn接合を生成する埋め込み
層に於ける不純物濃度を加減したり、或いは、p n接
合の面積を変えることで簡単且つ容易に選択することが
でき、また、メモリ・キャパシタを構成する高不純物濃
度の埋め込み層自体が放射線に起因する電子・正孔対の
影響を防くことが可能であると共にトランスファ・ケー
ト・トランジスタのソース領域及びトレイン領域との間
も短いので、その間で発生ずる電子・正孔対の影響も僅
少であり、更にまた、l・レンチ構造のメモリ・キャパ
シタに比較するとトレンチが無いことからメモリ・セル
の平面的な占有面積は縮小することができ且つ製造工程
も簡単である。
〔実施例〕
第3図乃至第7図は本発明一実施例を製造する場合につ
いて解説する為の工程要所に於けるDRAMの要部切断
側面図を表し、第1図及び第2図に於いて用いた記号と
同記号は同部分を示すか或いυJ同じ意味を持つものと
する。
第3図参照 (1)  イオン注入法を適用することに依り、p型ソ
リヨン半導体基板1に硼素イオンを打ち込んでp+型埋
め込み層2を形成する。
ごの場合の条件を例示すると、 ドーズ量: I X ] OI3(cm−”)加速エネ
ルギー 1.7 (MeV) である。尚、p+型埋め込み層2は活性化の為の熱処理
をしないと動作しないごとは勿論であって、この熱処理
は、後の適当な時ルーに実施したり、他の工程と兼ねて
行うので、特には掲示せず、後の説明でも同様とする。
第4図参照 (2)熱酸化法を適用することに依り、シリコン半導体
基板1の表面を保護する為の厚さ例えば500〔人〕程
度の二酸化シリコンからなる絶縁膜3を形成する。
(3)化学気相成長(chemical  vap。
r  deposition:CVD)法を適用するこ
とに依り、厚ざ例えば1500  (人〕程度の窒化シ
リコン(Si3N4)膜4を形成する。
(4)通常のフォ1−・リソグラフィ技術に於りるレジ
スト・プロセスを適用するごとに依り、耐酸化性マスク
・パターンを有するフォト・レジスト膜5Aを形成する
(5)  エツチング・ガスを例えばCF4とするドラ
イ・エツチング法を適用することに依り、窒化シリコン
膜4のバターニングを行う。
(6)  イオン注入法を適用することに依り、フ:A
)・・レジスト膜5A及び耐酸化性マスクである窒化シ
リコン膜4をマスクとして硼素イオンの1]ち込みを行
い、p+型ヂャ不ル・カット領域6を形成する。
この場合の条件を例示すると、 1・−ス量: 8 X 10I2(cm−2〕加速エネ
ルギ:25CKeV、1 である。尚、この工程は後の段階でも実施することが可
能である。
第5図参照 (7)  フォト・レジス1〜膜5Aを除去してから、
通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジス1〜・
プロセスを適用することに依り、フィールド領域に厚さ
例えば5 〔μm〕のフォト・レジスト膜5Bを形成す
る。
(8)  イオン注入法を適用するごとに依り、Pイオ
ンの打ち込みを行い、p+型埋め込み層2上にn+型埋
め込み層7を形成する。
この場合の条件を例示すると、 ドーズ量: I X 10■3(cm−2)加速エネル
ギ: 3.O(MeV) である。
第6図参照 (9)  フォト・レジスト膜5Bを除去してから窒化
シリコン膜4を耐酸化性マスクとする選択的熱酸化法を
適用することに依り、二酸化シリコンからなるフィール
ド絶縁膜8を形成する。尚、前記工程(6)に於いてp
++チャネル・カット領域6を形成したが、この工程の
フィールド絶縁膜8を形成する前の段階で形成するよう
にしても良い。
θ0)耐酸化性マスクとして用いた窒化シリコン膜4な
どを除去してから、改めて熱酸化法を適用することに依
り、厚さ例えば150 〔人〕程度の二酸化シリコンか
らなるケート絶縁膜9を形成する。
00 CVD法を適用することに依り、厚さ例えば40
00 (人〕程度の多結晶シリコン膜を形成する。
02)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用すること
に依り、前記工程0υで形成した多結晶シリコン膜のバ
ターニングを行い、ゲート電極10及びその他の配線な
どを形成する。
03)  イオン注入法を適用することに依り、ドース
量を例えば5×10151015c〕とし、また、加速
エネルギを例えば50(KeV)としてAsイオンの打
ち込みを行ってn++ソース領域11及びn+型トドレ
イン領域12形成する。
第6図参照 αa フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プ
ロセスを適用することに依り、n+型トドレイン領域1
2上開口を有し厚さ例えば5 〔μm〕程度であるフォ
ト・レジスト膜13を形成する。
第7図参照 θ5) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量
例えばI X 10I5(cm−”)程度、加速エネル
ギを例えば300〔Ke■〕〜3〔MeV〕の範囲でシ
フトしなからPイオンの打ち込みを行い、n+型埋め込
み層7とn+型トドレイン領域12間を結ふn++接続
領域14を形成する。
06)  この後、通常の技法を適用することに依り、
層間絶縁膜の形成、多層電極・配線の形成、パッシベー
ション膜の形成などを行って完成させる。
〔発明の効果〕
本発明に依る半導体記憶装置に於いては、半導体基板中
に形成した一導電型埋め込み層及び反対導電型埋め込み
層で生成されるpn接合に於ける容量をメモリ・キャパ
シタとし、それとトランスファ・ゲート・トランジスタ
の不純物拡散領域と接続するようにしている。
前記構成を採ることに依り、高集積化する為に通常であ
れば占有面積が制限されるような場合であっても、広い
面積に大容量のメモリ・キャパシタを形成することがで
き、しかも、その容量はpn接合を生成する埋め込み層
に於ける不純物濃度を加減したり、或いは、pn接合の
面積を変えることで簡単且つ容易に選択することができ
、また、メモリ・キャパシタを構成する高不純物濃度の
埋め込み層目体が放射線に起因する電子・正孔対の影響
を防くことが可能であると共にトランスファ・ゲート・
トランジスタのソース領域及びドレイン領域との間も短
いので、その間で発生ずる電子・正孔対の影響も僅少で
あり、更にまた、1〜レンチ構造のメモリ・キャパシタ
に比較するとトレンチが無いことからメモリ・セルの平
面的な占有面積は縮小することができ且つ製造工程も簡
単である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の詳細な説明する為の半導体
記1.a装置の要部切断側面図、第3図乃至第8図は本
発明一実施例を製造する場合について説明する為の工程
要所に於ける半導体記憶装置の要部切断側面図、第9図
は従来例の要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、1はp型シリコン半導体基板、2はp+型
埋め込み層、3は二酸化シリコンからなる絶縁膜、4は
窒化シリコン膜、5A及び5Bはフメト・レジスト膜、
6はp+型ヂャネル・カット領域、7はn+型埋め込み
層、8は二酸化シリコンからなるフィールド絶縁膜、9
は二酸化シリコンからなるゲート絶縁膜、10は多結晶
シリコンからなるケート電極、11はn++ソース領域
、12ばn+型トドレイン領域13はフォト・レジス1
〜膜、14ばn++接続領域をそれぞれ示している。 特許出願人   富士通株式会社 代理人弁理士  相 谷 昭 司 代理人弁理士  渡 邊 弘 − 第8図 第9図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体基板中に埋め込まれpn接合を生成させる為の一
    導電型埋め込み層及びそれに積層された反対導電型埋め
    込み層と、 該各埋め込み層の上方に形成されたトランスファ・ゲー
    ト・トランジスタであるMIS電界効果トランジスタと
    、 該MIS電界効果トランジスタを構成する反対導電型不
    純物拡散領域の一方と前記反対導電型埋め込み層と結ぶ
    反対導電型接続領域と を備えてなることを特徴とする半導体記憶装置。
JP63135443A 1988-06-03 1988-06-03 半導体記憶装置 Pending JPH01305561A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63135443A JPH01305561A (ja) 1988-06-03 1988-06-03 半導体記憶装置

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JP63135443A JPH01305561A (ja) 1988-06-03 1988-06-03 半導体記憶装置

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JPH01305561A true JPH01305561A (ja) 1989-12-08

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ID=15151841

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JP63135443A Pending JPH01305561A (ja) 1988-06-03 1988-06-03 半導体記憶装置

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55146956A (en) * 1979-05-02 1980-11-15 Fujitsu Ltd Semiconductor element having function for avoiding generation of soft error due to alpha ray
JPS55162258A (en) * 1979-06-05 1980-12-17 Fujitsu Ltd Semiconductor memory device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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