JPH0450751B2 - - Google Patents

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JPH0450751B2
JPH0450751B2 JP57112970A JP11297082A JPH0450751B2 JP H0450751 B2 JPH0450751 B2 JP H0450751B2 JP 57112970 A JP57112970 A JP 57112970A JP 11297082 A JP11297082 A JP 11297082A JP H0450751 B2 JPH0450751 B2 JP H0450751B2
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JP
Japan
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substrate
film
insulating film
conductive film
semiconductor
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JP57112970A
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JPS594070A (ja
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Sunao Shibata
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Priority to DE8383303603T priority patent/DE3380582D1/de
Priority to EP83303603A priority patent/EP0102696B1/en
Priority to US06/506,593 priority patent/US4543597A/en
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Publication of JPH0450751B2 publication Critical patent/JPH0450751B2/ja
Granted 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

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ダイナミツクメモリセルを用いた半
導体記憶装置及びその製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、半導体記憶装置としては、第1図に示す
如き1トランジスタ素子1及び1容量素子2から
なるダイナミツクメモリセルを集積化したものが
広く用いられている。なお、図中3はワードライ
ン、4はピツトラインを示している。
この種のメモリセルの容量素子2はMOSキヤ
パシタで構成されることが多く、キヤパシタ部の
ゲート絶縁膜は、例えば64KビツトD−RAMで
は300〜500〔〓〕、256KビツトD−RAMでは約
200〔〓〕、1MビツトD−RAMでは100〔〓〕以下
の膜厚になると云われている。そして、このよう
に薄い絶縁膜を用いた場合、その耐圧不良が製品
の歩留りを決定する大きな要因となつている。
MOSキヤパシタにおける絶縁膜の耐圧不良の
原因は、絶縁膜形成時の不純物混入や絶縁膜自身
の不良によるものが多いが、それ以外に製造プロ
セス中に生じる静電破壊による不良も重要となつ
ている。特に、荷電粒子を用いてエツチング加工
するリアクテイブ・イオン・エツチング(RIE)
やスパツタエツチング等、微細加工に不可決なエ
ツチング技術が用いられるようになると、このエ
ツチングプロセス中における絶縁膜の静電破壊が
重要な不良モードとなつてきた。また、回路動作
中に電源ラインに入つてくるノイズによつて静電
破壊を生じると云う問題もあり、この問題は特に
ゲート絶縁膜が100〜200〔Å〕と薄くなる程顕著
となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、製造プロセス中及び回路動作
中におけるMOSキヤパシタを構成する薄い絶縁
膜の静電破壊を防止することができ、素子信頼性
の向上及び製造歩留りの向上をはかり得る半導体
記憶装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記素子信頼性及
び製造歩留りの向上をはかり得る半導体記憶装置
を、特殊なプロセスを要することなく簡易に実現
し得る半導体記憶装置の製造方法を提供すること
にある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、メモリキヤパシタを構成する
導体膜の一部を、半導体基板表面に設けられた該
基板と逆導電型の領域に直接接触させ、導電膜中
に生じる異常電荷の逃げ場を作ることにある。
すなわち本発明は、トランジスタ素子及び容量
素子からなるダイナミツクメモリセルを複数個集
積化してなる半導体記憶装置において、上記メモ
リセルの容量素子を半導体基板及び該基板上に絶
縁膜を介して設けられた共通電極となる導電膜で
構成し、かつ上記導電膜の一部を上記半導体基板
の表面に設けられた該基板と逆導電型の領域に直
接接続するようにしたものである。
また、本発明は上記半導体記憶装置を製造する
に際し、半導体基板上に前記メモリセルの容量素
子を構成するための絶縁膜を基板表面が一部露出
するよう形成したのち、全面に共通電極となる導
電膜を形成し、次いで所望のマスクを用い導電膜
を選択エツチングすると共に該導電膜の一部を前
記露出した基板表面に残存せしめ、さらに前記露
出した基板表面に該基板と逆導電型を作る不純物
をドーピングするようにした方法である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、メモリセルの容量素子を構成
する導電膜に異常電荷が発生したとしても、この
電荷を半導体基板表面に形成した逆導電型領域を
介して速やかに逃がすことができる。このため、
製造プロセス中及び回路動作中におけるメモリキ
ヤパシタ部の薄い絶縁膜の静電破壊による不良発
生率を著しく低下させることができ、従つて素子
信頼性及び製造歩留りの大幅な向上をはかり得
る。
〔発明の実施例〕
第2図a〜eは本発明の一実施例に係わる半導
体記憶装置製造工程を示す断面図である。なお、
この図では多数個のメモリキヤパシタが形成され
る場合を示し、さらに簡単化のためスイツチ用ト
ランジスタ素子の形成工程は省略する。第2図a
は、例えばP型シリコン基板11上に素子分離の
ためのフイールド酸化膜12を形成したのち、キ
ヤパシタ用の薄いゲート絶縁膜13が100〔Å〕程
度形成された状態である。ここで、ゲート絶縁膜
13としては熱酸化膜、熱窒化膜、その他いかな
る絶縁膜であつてもよい。
第2図aに示す状態の試料にマスク合わせを施
し、前記ゲート絶縁膜13の一部をエツチング除
去する。次いで、全面に第2図bに示す如くゲー
ト電極材料となる多結晶シリコン膜14を堆積す
る。その後、POC3中で拡散を行うことにより
多結晶シリコン膜14に燐を拡散し、この多結晶
シリコン膜14の層抵抗を20〜50〔Ω/□〕に下
げる。このとき、前記ゲート絶縁膜13を除去し
た基板表面には、燐拡散により第2図cに示す如
くN+拡散層15が形成される。つまり、P型シ
リコン基板11とその一部表面のN+拡散層15
とによりPN接合が形成されることになる。
次に、第2図dに示す如く多結晶シリコン膜1
4上に所望パターンにフオトレジスト16を形成
し、このレジスト16をマスクとして多結晶シリ
コン膜14を選択エツチングする。このエツチン
グには、例えばC2やCxFyz等のCを含む
ガスを使用するRIE法を用いればよい。次いで、
レジスト16を除去したのち、第2図eに示す如
く絶縁膜17及び絶縁膜17のコンタクトホール
を介して多結晶シリコン膜14に接続されるA
配線膜18を形成する。さらに、図示しないスイ
ツチ用トランジスタ素子を形成することによつ
て、ダイナミツクメモリセルが作成されることに
なる。なお、上記A配線膜18には電源電圧
(例えば5V)が印加されるか、或いは接地電位が
与えられるものとなつている。
第3図は上記作成されたダイナミツクメモリセ
ルの配列の一例を示す平面図であり、前記多結晶
シリコン膜14は前記N+拡散層15を完全に覆
うように形成されている。これは、RIE法で多結
晶シリコン膜14をエツチングするに際し、シリ
コン基板11のエツチングを防ぐためである。な
お、第4図から分かるように、多結晶シリコン膜
14は複数のセルに共通接続される共通電極をな
し、またN+拡散層15は素子領域の外に形成さ
れている。
かくして本実施例によれば、製造プロセス中に
おけるゲート絶縁膜13の絶縁破壊を未然に防止
することができる。すなわち、従来方法では前記
多結晶シリコン膜14を所定形状にエツチング加
工する際、エツチングガス中のC+,C2 +
F+等のイオンが多結晶シリコン膜14に溜まり、
ゲート絶縁膜13中に大きな電界を生じる。ま
た、エツチングが終了しゲート電極が形成される
と、ゲート電極が基板11から電気的に完全に分
離されてしまうので、ゲート電極中の電荷は逃げ
場を失う。通常は、エツチング終了後も30〜50
〔%〕のオーバエツチングが必要であり、このオ
ーバエツチング中にゲート絶縁膜13中の電界が
益々増大し、ついには静電破壊を招きゲート絶縁
膜13の絶縁不良を生じる。実際、ゲート電極中
の電荷は絶縁膜13中の破壊電圧の低い部分に集
中して流れるため、この部分を著しく劣化させ製
造歩留りを著しく低下させる結果となつた。
しかるに本実施例では、前記第2図dに示した
ように多結晶シリコン膜14からなるゲート電極
の一部分が、N+拡散層15を介してP型シリコ
ン基板11に接しているため、エツチング時に生
じる電荷は基板11に容易に流れる。したがつ
て、ゲート絶縁膜13中の電界が異常に大きくな
り、ゲート絶縁膜13が絶縁破壊を起こす等の問
題は生じない。
また、本実施例では多結晶シリコン膜14から
なるゲート電極がPN接合のN型領域に接続され
ているため、ゲート電極が基板11に対し負に帯
電した場合、上記PN接合が順方向にバイアスさ
れ電荷は容易に基板11に流れる。逆に、ゲート
電極が基板11に対し帯電した場合、PN接合は
逆方向にバイアスされるが、逆方向の電流は僅か
なバイアス電圧に対しても10-2〜10-3〔A〕程度
流れるので、エツチング中に帯電する電荷を基板
11に流すには十分である。ただし、エツチング
プロセスの信頼性をより向上させるには、前記
PNの逆方向耐圧をゲート絶縁膜13の耐圧より
低い値に設定しておけばよい。例えば、ゲート絶
縁膜13として膜厚100〔Å〕の熱酸化膜を用いた
場合、この酸化膜の耐圧は、10〔V〕程度である
ので、PN接合の逆方向耐圧を10〔V〕以下、例
えば8〔V〕にしておけばよい。この程度の耐圧
特性は、前記N+拡散層15を形成する際、PN接
合の接合深さを小さくすればよく、十分達成可能
な範囲である。
第4図及び第5図はそれぞれ他の実施例の要部
構成を示す断面図である。なお、第2図a〜eと
同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明
は省略する。第4図に示す実施例では、ゲート電
極用多結晶シリコン膜14をN+拡散層15の一
部が露出するようエツチング加工し、拡散層15
の露出した部分に絶縁膜17のコンタクトホール
を介してA配線膜18を接続するようにしてい
る。また、第5図に示す実施例では、ゲート電極
用多結晶シリコン膜14はN+拡散層15の全面
を覆うように形成されているが、このN+拡散層
15をフイールド酸化膜12下に設けられたN+
拡散層19を介して基板11の表面に設けられた
N+拡散層20に接続している。そして、このN+
拡散層20に絶縁膜17のコンタクトホールを介
してA配線膜18を接続するようにしている。
この場合には、ゲート電極を形成する以前に少な
くともマスク合わせ工程を1回追加し、拡散層1
9,20を形成するためのイオン注入或いは拡散
を行う必要がある。
第4図及び第5図に示す実施例では、先に説明
した実施例と同様の効果を奏するのは勿論、電源
線に乗つて外部から入つてくるサージ電圧に対し
てもメモリキヤパシタ部のゲート絶縁膜13の絶
縁破壊を防止することができる。すなわち、A
配線膜18とN+拡散層15とのコンタクトに対
しrcのコンタクト抵抗がある場合、先の実施例で
はA配線膜18がゲート電極に直接接続される
ため、その等価回路は第6図aに示す如くなり、
外部からのサージ電圧に対し無防備である。これ
に対し本実施例ではA配線膜18がコンタクト
抵抗rcを介してゲート電極に接続されるため、そ
の等価回路は第6図bに示す如くなり、ゲート電
極に印加される電圧がPN接合の逆方向耐圧を上
まわることはない。したがつて、前記N+拡散層
15及びP型シリコン基板11からなるPN接合
の逆方向耐圧をゲート絶縁膜13の耐圧よりも低
く設定しておけば、電源線からのサージ電圧に対
してもゲート絶縁膜13の絶縁破壊を招くことは
ない。
なお、本発明は上述した各実施例に限定される
ものではない。例えば、前記N+拡散層の形成は
前記多結晶シリコン膜のエツチング加工前に行う
必要はなく、エツチング加工後に行うようにして
もよい。さらに、不純物ドーピングの方法として
はPOC3中の拡散に限らず、イオン注入或いは
予め不純物のドープされた結結晶シリコン膜を用
いるようにすればよい。また、メモリセル構造は
1トランジスタ素子・1容量素子のものに限定さ
れるものではなく、MOSキヤパシタを必要とす
る各種のメモリセルに適用できるのは、勿論のこ
とである。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来一般的なダイナミツクメモリセル
を示す回路構成図、第2図a〜eは本発明の一実
施例に係わる半導体記憶装置製造工程を示す断面
図、第3図は上記実施例装置のメモリセル配列構
造を示す平面図、第4図及び第5図はそれぞれ他
の実施例の要部構成を示す断面図、第6図a,b
は上記各実施例の作用を説明するための等価回路
図である。 1……トランジスタ素子、2……容量素子、3
……ワードライン、4……ビツトライン、11…
…シリコン基板(半導体基板)、12……フイー
ルド酸化膜、13……ゲート絶縁膜、14……多
結晶シリコン膜(導電膜)、15……N+拡散層
(逆導電型領域)、16……レジスト、17……絶
縁膜、18……A配線膜、19,20……N+
拡散層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 トランジスタ素子及び容量素子からなるダイ
    ナミツクメモリセルを複数個集積化してなる半導
    体記憶装置において、上記メモリセルの容量素子
    は半導体基板及び該基板上に絶縁膜を介して設け
    られた共通電極となる導電膜を形成され、かつ上
    記導電膜はその一部を上記半導体基板のトランジ
    スタ素子の拡散領域と別に設けられた該基板と逆
    導電型の領域に直接接続されたものであることを
    特徴とする半導体記憶装置。 2 前記半導体基板表面の逆導電型の領域と上記
    半導体基板との間に形成されるPN接合は、その
    逆方向耐圧が前記絶縁膜の耐圧以下に設定された
    ものである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 トランジスタ素子及び容量素子からなるダイ
    ナミツクメモリセルを複数個集積化して半導体記
    憶装置を製造する方法において、半導体基板上に
    上記メモリセルの容量素子を構成するための絶縁
    膜を基板表面がトランジスタ素子の拡散領域と別
    の領域で一部露出するよう形成する工程と、全面
    に共通電極及び前記露出した基板領域と接続する
    電極となる導電膜を一体形成する工程と、所望の
    マスクを用い上記導電膜を選択エツチングすると
    共に上記導電膜の一部を前記露出した基板表面に
    残存せしめる工程と、上記露出した基板表面に該
    基板と逆導電型を作る不純物をドーピングする工
    程とを具備したことを特徴とする半導体記憶装置
    の製造方法。
JP57112970A 1982-06-30 1982-06-30 半導体記憶装置及びその製造方法 Granted JPS594070A (ja)

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EP83303603A EP0102696B1 (en) 1982-06-30 1983-06-22 Dynamic semiconductor memory and manufacturing method thereof
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JPS5994454A (ja) * 1982-11-19 1984-05-31 Nec Kyushu Ltd 半導体装置とその製造方法
JPS61231753A (ja) * 1985-04-08 1986-10-16 Nec Corp Mis型ダイナミツクランダムアクセスメモリ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS56107390A (en) * 1980-01-29 1981-08-26 Nec Corp Semiconductor memory device
JPS5775463A (en) * 1980-10-28 1982-05-12 Nec Corp Manufacture of semiconductor device

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