JPH0321103B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0321103B2
JPH0321103B2 JP60093606A JP9360685A JPH0321103B2 JP H0321103 B2 JPH0321103 B2 JP H0321103B2 JP 60093606 A JP60093606 A JP 60093606A JP 9360685 A JP9360685 A JP 9360685A JP H0321103 B2 JPH0321103 B2 JP H0321103B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
insulating film
conductive film
capacitive insulating
electrically connected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60093606A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6110271A (ja
Inventor
Mitsumasa Koyanagi
Kikuji Sato
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60093606A priority Critical patent/JPS6110271A/ja
Publication of JPS6110271A publication Critical patent/JPS6110271A/ja
Publication of JPH0321103B2 publication Critical patent/JPH0321103B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体装置の高集積化に関するもの
で、特に情報蓄積用の容量の一部がスイツチング
トランジスタの上方に重なるように形成された半
導体記憶装置に関するものである。
〔発明の背景〕
従来知られている1トランジスタ型MOSラン
ダム・アクセス・メモリは第3図に平面図を、第
4図にY方向断面図(メモリセル1ビツト分)を
示したように、スイツチングのためのMOSトラ
ンジスタ1と情報を記憶するための容量2よりな
るメモリセルをワード線(Al線)3とデータ線
(拡散層)4によつて選択するようになつている。
第3図、第4図において5は基板、6は素子間分
離用の絶縁膜、7はゲート酸化膜、8,12は第
1層多結晶シリコン、9は層間絶膜、4,10は
拡散層、11は反転層、22はコンタクト孔であ
る。
図からわかるように、情報を蓄積するための容
量2はスイツチングトランジスタ1と互いに重な
らないように同一平面に2次元的に配置されてい
るために、メモリ・セルのセル面積が大きくな
る。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記従来の問題を解析し、所要
面積の極めて小さい半導体装置を提供することで
ある。
〔発明の構成〕
本発明は蓄積容量の少なくとも一部をスイツチ
ング・トランジスタの上方に重なるように設ける
ことによつて、メモリセル面積を少なくし、
MOSメモリの集積度を向上することを可能とす
るものである。
すなわち、本発明は、複数のワード線と、該ワ
ード線と交叉して設けられた複数のデータ線と、
該ワード線とデータ線との交点に設けられた複数
のメモリセルとを有する半導体装置において、 上記メモリセルは情報を記憶するための容量
と、該容量への情報の読み書きを制御するスイツ
チングトランジスタとを含み、 上記スイツチングトランジスタはゲート絶縁膜
と、ゲート電極と、ソース領域と、ドレイン領域
とを有し、 上記容量は、第1の導電膜と、該第1の導電膜
上に設けられた容量絶縁膜と、該容量絶縁膜上に
設けられた第2の導電膜とを有し、上記容量絶縁
膜は、多層絶縁膜であり、 上記第1の導電膜は素子分離用絶縁膜上から上
記ゲート電極上にその端部が位置するように延在
し、かつ、上記第1の導電膜は上記ソース領域及
びドレイン領域のうちの一方の領域に電気的に接
続され、 上記データ線は上記ソース領域及びドレイン領
域のうちの他方の領域に電気的に接続され、 上記複数のメモリセルのうち、隣接する2つの
メモリセルは、上記データ線に電気的に接続され
た上記ソース領域及びドレイン領域のうちの他方
の領域を共用し、 上記スイツチングトランジスタのゲート電極
は、上記ワード線に電気的に接続され、かつ、 上記データ線は、上記第2の導電膜上に、層間
絶縁膜を介して設けられてなることを特徴とする
半導体装置であり、 又、本発明は、複数のワード線と、該ワード線
と交叉して設けられた複数のデータ線と、該ワー
ド線とデータ線との交点に設けられた複数のメモ
リセルとを有する半導体装置において、 上記メモリセルは情報を記憶するための容量
と、該容量への情報の読み書きを制御するスイツ
チングトランジスタとを含み、 上記スイツチングトランジスタはゲート絶縁膜
と、ゲート電極と、ソース領域と、ドレイン領域
とを有し、 上記容量は、第1の導電膜と、該第1の導電膜
上に設けられた容量絶縁膜と、該容量絶縁膜上に
設けられた第2の導電膜とを有し、 上記第1の導電膜は素子分離用絶縁膜上から上
記ゲート電極上にその端部が位置するように延在
し、かつ、上記第1の導電膜は上記ソース領域及
びドレイン領域のうちの一方の領域に電気的に接
続され、 上記データ線は上記ソース領域及びドレイン領
域のうちの他方の領域に電気的に接続され、 上記複数のメモリセルのうち、隣接する2つの
メモリセルは、上記データ線に電気的に接続され
た上記ソース領域及びドレイン領域のうちの他方
の領域を共用し、 上記スイツチングトランジスタのゲート電極は
上記ワード線に電気的に接続され、かつ、 上記第1の導電膜は断面で見た場合、実質的に
垂直な、お互いに向かいあつた側壁を有し、該側
壁の高さは、上記第1の導電膜の厚さより高く設
けられてなることを特徴とする半導体装置であ
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。
第1図および第2図に本発明による半導体記憶
装置の一例を平面図および断面図で示す(メモリ
セル2―ビツト分)。図からわかるように、本発
明においては比抵抗15Ω・cm、結晶軸方向<100
>のP形シリコン基板5の一部に1.5μmの厚さの
素子分離用酸化膜6、800Åの厚さのゲートSiO2
膜7、膜厚500Å、層抵抗15Ω/口の第1多結晶
シリコン・ゲート電極12、接合深さ1.5μmで層
抵抗10/口のソースおよびドレイン領域10,1
3、4000Åの厚さのSiO2膜19を設けた後、コ
ンタクト孔18を通して不純物添加領域(拡散領
域)10に接するように膜厚5000Å、層抵抗30
Ω/口の第2多結晶シリコン電極14を形成す
る。更に絶縁膜16および膜厚5000Å、層抵抗15
Ω/口の第3多結晶シリコン電極15を形成し、
8000Åの厚さのりんガラス(P2O5濃度2mole%)
9を堆積した後、コンタクト孔17を設け、Al
電極41を形成する。なお、第1図および第2図
において、第2多結晶シリコン14、絶縁膜1
6、第3多結晶シリコン15は蓄積容量を構成し
ている。また、この場合、絶縁膜16としては
SiO2膜以外にSi3N4膜、Ta2O5膜の如き誘電率の
大きな膜あるいはこれらを組み合せた多層絶縁膜
を使用することにより大きな蓄積容量を得ること
ができる。従つて、従来のメモリセルで用いられ
ている蓄積容量と同一の値を得る場合、その面積
は少なくてすむ。たとえば、絶縁膜として800Å
のSiO2膜、Si3N4膜、Ta2O5膜を用いた場合、コ
ンタクト孔寸法2μm、マスク合わせ余裕2μm、多
結晶シリコンゲート幅6μm、不純物添加層(拡散
層)幅6μm、蓄積容量0.22pFとすると、1ビツト
あたりのメモリセル面積は、それぞれ、725μm2
297μm2、192μm2となる。この面積はそれぞれ同
じ設計値を用いて製作した従来型メモリセル面積
925μm2の78%、 32%、21%である。
本実施例で示したメモリセルへの情報の書き込
み、読み出しは次のように行う。すなわち、第3
多結晶シリコン電極15を接地電位に固定した
後、第1多結晶シリコンより成るワード線31に
正電圧を印加することによりスイツチングトラン
ジスタ1を導通させる。その後、Alより成るデ
ータ線41に“0”または“1”に相当するる電
圧を印加することにより、蓄積容量2に情報とな
る電荷を蓄積する。情報の読み出しはスイツチン
グトランジスタ1を導通させた後、データ線41
の電位変化を検出することによつて行われる。本
発明のメモリセルにおいては、蓄積容量を形成す
るのに反転層を用いていないため、それに基づく
リーク電流が流れない。従つて、記憶情報保持時
間が著く長くなるという利点がある。
第5図および第6図に本発明の他の実施例につ
いて平面図と断面図(メモリセル2ビツト分)を
示す。図からわかるように本実施例においては、
不純物添加領域(拡散領域)10,13と第2多
結晶シリコン電極14およびAl電極41を接触
させるためのコンタクト孔18,17を自己整合
で形成している。このような自己整合によるコン
タクト孔の形成は本発明者等が先に出願した特願
昭50−111622号明細書に詳しく示されている。
自己整合コンタクト方式を採用することによ
り、本発明を用いる利点が更に顕著になる。たと
えば、絶縁膜16として800ÅのSiO2膜、Si3N4
膜、Ta2O5膜を使用し、前述の設計値に基づいて
本実施例のメモリを製作するとメモリ面積はそれ
ぞれ675μm2、275μm2、176μm2となる。この面積
は、それぞれ、同じ設計値を用いて製作した従来
型メモリセル面積925μm2の73%、29%、19%で
ある。
第7図および第8図に本発明の他の実施例につ
いて平面図と断面図を示す(メモリセル2ビツト
分)。本実施例においては図に示すようにX方向
(データ線方向)の素子分離を800ÅのSiO2膜2
1上に形成した第1多結晶シリコン20に負電圧
を印加すること(フイールドド・シールドと記
す)により行つている。フイールド・シールド方
法についてはすでに公知の文献に詳しく述べられ
ている。自己整合コンタクトおよびフイールド・
シールド方法を採用することにより、本発明を用
いる利点が更に顕著になる。すなわち、局所酸化
によつて素子分離用酸化膜を形成する場合に生じ
るような横方向酸化(バード・ビーク)によるコ
ンタクト孔寸法の変化、および素子分離用酸化膜
端部での結晶欠陥などに基づくリーク電流が少な
くなり、自己整合コンタクト方法が容易になる。
このように構成することにより、多結晶シリコ
ンである導電膜14は、断面で見た場合、実質的
に垂直な、お互いに向かいあつた側壁を有し、該
側壁の高さは、導電膜14の厚さより高く設けら
れ、この部分で蓄積容量値を増大することができ
る。
メモリセル面積に関しては第5図、第6図の場
合とほぼ同じである。なお、第3図から第8図に
おいて、蓄積容量2を構成する第2多結晶シリコ
ン14、絶縁膜16、第3多結晶シリコン15は
自己整合エツチングによりマスク合わせ余裕を必
要とせずに加工できる。
〔発明の効果〕
以上説明したごとく本発明によれば、蓄積容量
の一部がスイツチング・トランジスタの上部に重
なるように設けるために、従来の半導体メモリに
くらべてメモリセル面積を著しく小さくでき、半
導体メモリの集積度を大幅に向上できる。本発明
による半導体記憶装置においては従来の1トラン
ジスタ型のMOSメモリのように、蓄積容量を形
成するために誘起した反転層に基づくリーク電流
が存在しないために、情報保持時間が著しく長く
なるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ本発明の一実施
例を示す平面図および断面図、第3図は従来の1
トランジスタ型MOSメモリセル1ビツトの平面
図、第4図はその断面図、第5図、第7図は本発
明によるMOSメモリセル2ビツトの平面図、第
6図、第8図はその断面図である。 1:スイツチング・トランジスタ、2:蓄積容
量、3:ワード線(Al線)、4:データ線(拡散
層)、5:シリコン基板、6:素子間分離用酸化
膜、7:ゲート酸化膜、8:第1多結晶シリコン
電極、9:層間絶縁膜(りんガラス)、10,1
3:拡散層、11:反転層、12:第1多結晶シ
リコン・ゲート電極、14:第2多結晶シリコ
ン、15:第3多結晶シリコン、16:蓄積容量
形成用絶縁膜、17,18,22:コンタクト
孔、19:層間酸化膜、20:フイールドシール
ド用第1多結晶シリコン、21:フイールドシー
ルド用酸化膜、31:ワード線(第1多結晶シリ
コン)、41:データ線(Al線)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数のワード線と、該ワード線と交叉して設
    けられた複数のデータ線と、該ワード線とデータ
    線との交点に設けられた複数のメモリセルとを有
    する半導体装置において、 上記メモリセルは情報を記憶するための容量
    と、該容量への情報の読み書きを制御するスイツ
    チングトランジスタとを含み、 上記スイツチングトランジスタはゲート絶縁膜
    と、ゲート電極と、ソース領域と、ドレイン領域
    とを有し、 上記容量は、第1の導電膜と、該第1の導電膜
    上に設けられた容量絶縁膜と、該容量絶縁膜上に
    設けられた第2の導電膜とを有し、上記容量絶縁
    膜は、多層絶縁膜であり、 上記第1の導電膜は素子分離用絶縁膜上から上
    記ゲート電極上にその端部が位置するように延在
    し、かつ、上記第1の導電膜は上記ソース領域及
    びドレイン領域のうちの一方の領域に電気的に接
    続され、 上記データ線は上記ソース領域及びドレイン領
    域のうちの他方の領域に電気的に接続され、 上記複数のメモリセルのうち、隣接する2つの
    メモリセルは、上記データ線に電気的に接続され
    た上記ソース領域及びドレイン領域のうちの他方
    の領域を共用し、 上記スイツチングトランジスタのゲート電極は
    上記ワード線に電気的に接続され、かつ、 上記データ線は、上記第2の導電膜上に、層間
    絶縁膜を介して設けられてなることを特徴とする
    半導体装置。 2 上記容量絶縁膜は、SiO2を含むことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 3 上記容量絶縁膜は、Si3N4を含むことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の半
    導体装置。 4 上記容量絶縁膜は、Ta2O5を含むことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れか
    に記載の半導体装置。 5 上記第1の導電膜は多結晶シリコンを含むこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項
    の何れかに記載の半導体装置。 6 上記第2の導電膜は多結晶シリコンを含むこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第5項
    の何れかに記載の半導体装置。 7 上記第2の導電膜には接地電位が印加される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第6
    項の何れかに記載の半導体装置。 8 上記半導体装置は、ランダム・アクセス・メ
    モリであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項乃至第7項の何れかに記載の半導体装置。 9 複数のワード線と、該ワード線と交叉して設
    けられた複数のデータ線と、該ワード線とデータ
    線との交点に設けられた複数のメモリセルとを有
    する半導体装置において、 上記メモリセルは情報を記憶するための容量
    と、該容量への情報の読み書きを制御するスイツ
    チングトランジスタとを含み、 上記スイツチングトランジスタはゲート絶縁膜
    と、ゲート電極と、ソース領域と、ドレイン領域
    とを有し、 上記容量は、第1の導電膜と、該第1の導電膜
    上に設けられた容量絶縁膜と、該容量絶縁膜上に
    設けられた第2の導電膜とを有し、 上記第1の導電膜は素子分離用絶縁膜上から上
    記ゲート電極上にその端部が位置するように延在
    し、かつ、上記第1の導電膜は上記ソース領域及
    びドレイン領域のうちの一方の領域に電気的に接
    続され、 上記データ線は上記ソース領域及びドレイン領
    域のうちの他方の領域に電気的に接続され、 上記複数のメモリセルのうち、隣接する2つの
    メモリセルは、上記データ線に電気的に接続され
    た上記ソース領域及びドレイン領域のうちの他方
    の領域を共用し、 上記スイツチングトランジスタのゲート電極は
    上記ワード線に電気的に接続され、かつ、 上記第1の導電膜は断面で見た場合、実質的に
    垂直な、お互いに向かいあつた側壁を有し、該側
    壁の高さは、上記第1の導電膜の厚さより高く設
    けられてなることを特徴とする半導体装置。 10 上記容量絶縁膜は、SiO2を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第9項記載の半導体装
    置。 11 上記容量絶縁膜は、Si3N4を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第9項又は第10項記載
    の半導体装置。 12 上記容量絶縁膜は、Ta2O5を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第9項乃至第11の何れ
    かに記載の半導体装置。 13 上記容量絶縁膜は、多層絶縁膜であること
    を特徴とする特許請求の範囲第9項乃至第12項
    の何れかに記載の半導体装置。 14 上記第1の導電膜は多結晶シリコンを含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第9項乃至第1
    3項の何れかに記載の半導体装置。 15 上記第2の導電膜は多結晶シリコンを含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第9項乃至第1
    5項の何れかに記載の半導体装置。 16 上記第2の導電膜には接地電位が印加され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第9項乃至第
    15項の何れかに記載の半導体装置。 17 上記半導体装置は、ランダム・アクセス・
    メモリであることを特徴とする特許請求の範囲第
    9項乃至第16項の何れかに記載の半導体装置。
JP60093606A 1985-05-02 1985-05-02 半導体装置 Granted JPS6110271A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60093606A JPS6110271A (ja) 1985-05-02 1985-05-02 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60093606A JPS6110271A (ja) 1985-05-02 1985-05-02 半導体装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2268577A Division JPS53108392A (en) 1976-07-05 1977-03-04 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6110271A JPS6110271A (ja) 1986-01-17
JPH0321103B2 true JPH0321103B2 (ja) 1991-03-20

Family

ID=14086987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60093606A Granted JPS6110271A (ja) 1985-05-02 1985-05-02 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6110271A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2671315B2 (ja) * 1987-09-18 1997-10-29 ソニー株式会社 メモリ装置
JP2623019B2 (ja) * 1990-03-13 1997-06-25 三菱電機株式会社 半導体装置
JPH0443674A (ja) * 1990-06-11 1992-02-13 Matsushita Electron Corp 半導体記憶装置およびその製造方法
EP0786398B1 (de) * 1996-01-29 1999-05-06 Micro Compact Car AG Kraftfahrzeug mit einer Karosserietragstruktur und Montagelehre

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6110271A (ja) 1986-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4355374A (en) Semiconductor memory device
US5017981A (en) Semiconductor memory and method for fabricating the same
US4922313A (en) Process for manufacturing semiconductor memory device and product formed thereby
EP0175378B1 (en) Dynamic random access memory (dram)
US4672410A (en) Semiconductor memory device with trench surrounding each memory cell
US5032882A (en) Semiconductor device having trench type structure
JP2733911B2 (ja) 半導体素子及びその製造方法
KR900000170B1 (ko) 다이내믹형 메모리셀과 그 제조방법
EP0108390A1 (en) Semiconductor memory
US4646118A (en) Semiconductor memory device
US5006910A (en) Semiconductor memory device and method for producing the same
US5859451A (en) Semiconductor memory having storage capacitor connected to diffusion region through barrier layer
US4896197A (en) Semiconductor memory device having trench and stacked polysilicon storage capacitors
EP0177066A2 (en) Semiconductor memory device with information storage vertical trench capacitor and method of manufacturing the same
JPS6155258B2 (ja)
US4513304A (en) Semiconductor memory device and process for producing the same
US4887136A (en) Semiconductor memory device and the method for manufacturing the same
KR920010695B1 (ko) 디램셀 및 그 제조방법
JP2671899B2 (ja) 半導体記憶装置
JPH0640573B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH0576785B2 (ja)
JPH0744226B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS63281457A (ja) 半導体メモリ
JPH0321103B2 (ja)
JPH0642535B2 (ja) メモリセルを作成する方法