JPH0462869A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0462869A JPH0462869A JP2166051A JP16605190A JPH0462869A JP H0462869 A JPH0462869 A JP H0462869A JP 2166051 A JP2166051 A JP 2166051A JP 16605190 A JP16605190 A JP 16605190A JP H0462869 A JPH0462869 A JP H0462869A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- bit line
- contact
- insulating film
- layer
- Prior art date
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、半導体装置に関し、特に、高集積化された
ダイナミックランダムアクセスメモリの特性向上に関す
るものである。
ダイナミックランダムアクセスメモリの特性向上に関す
るものである。
[従来の技術]
従来、情報の記憶または読出しを行なう半導体メモリと
してダイナミックランダムアクセスメモリ(以下DRA
Mという)が知られている。DRAMでは、高集積化の
ためにメモリセルの面積を低減する必要がある。これに
対応して、従来電荷蓄積用のキャパシタがワード線上に
積層型に形成された構造が開発されている。この積層容
量型メモリセルの面積を小さくしてメモリセルの集積度
を向上させる上で1つのネックとなるのは、MOSトラ
ンジスタの不純物拡散層とビット線電極との接続方法で
ある。すな4つち、従来ではビット線電極が不純物拡散
層に直接接しているために不純物拡散層」二にコンタク
ト孔が形成されるか、ビ・ソト線とワード線との短絡を
防ぐためにマスク合わせずれを考慮してコンタクト孔を
ワード線より離さなければならす、メモリセル面積低減
の障害となっていた。
してダイナミックランダムアクセスメモリ(以下DRA
Mという)が知られている。DRAMでは、高集積化の
ためにメモリセルの面積を低減する必要がある。これに
対応して、従来電荷蓄積用のキャパシタがワード線上に
積層型に形成された構造が開発されている。この積層容
量型メモリセルの面積を小さくしてメモリセルの集積度
を向上させる上で1つのネックとなるのは、MOSトラ
ンジスタの不純物拡散層とビット線電極との接続方法で
ある。すな4つち、従来ではビット線電極が不純物拡散
層に直接接しているために不純物拡散層」二にコンタク
ト孔が形成されるか、ビ・ソト線とワード線との短絡を
防ぐためにマスク合わせずれを考慮してコンタクト孔を
ワード線より離さなければならす、メモリセル面積低減
の障害となっていた。
そこで、従来、ビット線が接触すべきMos+・ランジ
スタのソース・ドレイン拡散層上に、([担化された多
結晶シリコンをケート電極に重なるように形成し、ビッ
ト線のためのコンタクト孔はその平坦化された多結晶シ
リコン層]−に形成したDRAMか開発されている。こ
れらは、たとえば、特開昭63−281.457号公報
に開示されている。第2図はこのような従来の改良され
たDRAMのメモリセルを示した断面+111造図であ
る。第2図を参照して、DRAMは、半導体基板]と、
素子分離を行なうための素子分離酸化膜2と、素子分離
酸化膜2に囲まれた領域に所定の間隔を隔てて形成され
た拡散層4と、隣接する拡散層4間にゲート絶縁膜を介
して形成されたゲート電極3と、分離酸化膜2に隣接す
る拡散層4上に形成されたキャパシタの下部電極となる
ストレージノードつと、ストレージノー1・9上に誘電
膜(図示せす)を介して形成されたセルプレー1・10
と、セルプレート10」二に形成された絶縁膜11と、
素子分離酸化膜2に囲まれた領域のストレージノー1・
′9か接続されない拡散層4の中央部に形成された拡散
層6と、拡散層6」−にケート電極3を覆うように形成
されたポリシリコンパラ)・7と、ポリシリコンバット
7上に形成されたビット線12と、ビット線12」二に
形成された絶縁膜]3と、絶縁膜]3」二に形成された
ADL配線]4と、ストレージノードつと素子分離酸化
膜2」−に形成されたゲート電極3との間に形成された
絶縁膜5とを含んでいる。このように、従来では、メモ
リセルのビット線]2のためのコンタクト孔をゲート電
極3に重なるように形成したボリンリコンパッド7上に
設けているため、コンタクト孔かMOSトランジスタの
ゲート電極3上に位置するように配置しても、コンタク
ト孔が直接ゲート電極3に接することはない。したかっ
て、メモリセルのワード線となっているゲート電極3と
コンタクト孔とのマスク合わせ余裕を取る必ザはなく、
メモリセル面積を大幅に低減することかでき、DRAM
の高集積化を達成することかきる。
スタのソース・ドレイン拡散層上に、([担化された多
結晶シリコンをケート電極に重なるように形成し、ビッ
ト線のためのコンタクト孔はその平坦化された多結晶シ
リコン層]−に形成したDRAMか開発されている。こ
れらは、たとえば、特開昭63−281.457号公報
に開示されている。第2図はこのような従来の改良され
たDRAMのメモリセルを示した断面+111造図であ
る。第2図を参照して、DRAMは、半導体基板]と、
素子分離を行なうための素子分離酸化膜2と、素子分離
酸化膜2に囲まれた領域に所定の間隔を隔てて形成され
た拡散層4と、隣接する拡散層4間にゲート絶縁膜を介
して形成されたゲート電極3と、分離酸化膜2に隣接す
る拡散層4上に形成されたキャパシタの下部電極となる
ストレージノードつと、ストレージノー1・9上に誘電
膜(図示せす)を介して形成されたセルプレー1・10
と、セルプレート10」二に形成された絶縁膜11と、
素子分離酸化膜2に囲まれた領域のストレージノー1・
′9か接続されない拡散層4の中央部に形成された拡散
層6と、拡散層6」−にケート電極3を覆うように形成
されたポリシリコンパラ)・7と、ポリシリコンバット
7上に形成されたビット線12と、ビット線12」二に
形成された絶縁膜]3と、絶縁膜]3」二に形成された
ADL配線]4と、ストレージノードつと素子分離酸化
膜2」−に形成されたゲート電極3との間に形成された
絶縁膜5とを含んでいる。このように、従来では、メモ
リセルのビット線]2のためのコンタクト孔をゲート電
極3に重なるように形成したボリンリコンパッド7上に
設けているため、コンタクト孔かMOSトランジスタの
ゲート電極3上に位置するように配置しても、コンタク
ト孔が直接ゲート電極3に接することはない。したかっ
て、メモリセルのワード線となっているゲート電極3と
コンタクト孔とのマスク合わせ余裕を取る必ザはなく、
メモリセル面積を大幅に低減することかでき、DRAM
の高集積化を達成することかきる。
[発明が解決しようとする課題]
前述のように、従来の改良されたDRAMのメモリセル
では、ビット線]2と拡散層6との間にゲート屯極3に
重なるように形成されたポリシリコンバット7を設ける
ことにより、ビット線12のコンタクト孔がMO8+−
ランジスタのゲート電極3」二に位置するように配置し
ても、コンタクト孔が直接ゲート電極3に接することは
なくゲー(・電極3とコンタクI・孔とのマスク合わせ
余裕をとる必要がないのでメモリセル面積を大幅に低減
することを可能としていた。
では、ビット線]2と拡散層6との間にゲート屯極3に
重なるように形成されたポリシリコンバット7を設ける
ことにより、ビット線12のコンタクト孔がMO8+−
ランジスタのゲート電極3」二に位置するように配置し
ても、コンタクト孔が直接ゲート電極3に接することは
なくゲー(・電極3とコンタクI・孔とのマスク合わせ
余裕をとる必要がないのでメモリセル面積を大幅に低減
することを可能としていた。
また、ポリシリコンバッド7の存在によりストレージノ
ード9を自己整合的に形成できるというメリットもあっ
た。
ード9を自己整合的に形成できるというメリットもあっ
た。
しかしなから、高集積化に伴ってさらに素子が微細化さ
れてくると、ポリシリコンバッド7とビット線12との
接触抵抗か増加し、ビット線のコンタクI・抵抗が」1
昇してしまうという問題点があつjこ。
れてくると、ポリシリコンバッド7とビット線12との
接触抵抗か増加し、ビット線のコンタクI・抵抗が」1
昇してしまうという問題点があつjこ。
また、特開昭63−38252号公報などにおいても、
素子の高集積化を実現する技術か開示されている。第3
図はこの特開昭63−38252号公報において開示さ
れた従来の改良されたDRAMのメモリセルを示した断
面構造図である。第3図を参照して、このDRAMのメ
モリセルは、ストレージノード9および5i02膜21
ならびにセルプレー1・]0からなるキャパシタを形成
した後ポリシリコンバット7(コンタクト層)を形成す
ることにより、キャパシタのパターンとは独立にコンタ
クト層のパターニングかできることを利用してメモリセ
ル形成の微細化を図ったものである。この構造では、第
2図で示したDRAMのメモリセルで問題となるコンタ
クト抵抗の上昇を防止することも可能であるか、キャパ
シタの電極層形成時にはポリシリコンバッド7を形成し
ないという構成をとったため、キャパシタのストレージ
ノード9を形成する際に、1゛11己整にコンタクトの
開孔ができないという問題点かあった。
素子の高集積化を実現する技術か開示されている。第3
図はこの特開昭63−38252号公報において開示さ
れた従来の改良されたDRAMのメモリセルを示した断
面構造図である。第3図を参照して、このDRAMのメ
モリセルは、ストレージノード9および5i02膜21
ならびにセルプレー1・]0からなるキャパシタを形成
した後ポリシリコンバット7(コンタクト層)を形成す
ることにより、キャパシタのパターンとは独立にコンタ
クト層のパターニングかできることを利用してメモリセ
ル形成の微細化を図ったものである。この構造では、第
2図で示したDRAMのメモリセルで問題となるコンタ
クト抵抗の上昇を防止することも可能であるか、キャパ
シタの電極層形成時にはポリシリコンバッド7を形成し
ないという構成をとったため、キャパシタのストレージ
ノード9を形成する際に、1゛11己整にコンタクトの
開孔ができないという問題点かあった。
つまり、従来ては、素子が微細化された場合に、ストレ
ージノードのコンタクト孔を自己整合的に形成しながら
、かつ、ビット線のコンタクト抵抗の上昇を防止できる
ゝ1!、導体装置を形成することは困難であった。
ージノードのコンタクト孔を自己整合的に形成しながら
、かつ、ビット線のコンタクト抵抗の上昇を防止できる
ゝ1!、導体装置を形成することは困難であった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、素子か微細化された場合にも、自己整合的に
ストレージノードのコンタクト孔を形成でき、かつ、ビ
ット線のコンタクト抵抗の」1昇を有効に防止すること
か口J能な半導体装置を提供することを1」的とする。
たもので、素子か微細化された場合にも、自己整合的に
ストレージノードのコンタクト孔を形成でき、かつ、ビ
ット線のコンタクト抵抗の」1昇を有効に防止すること
か口J能な半導体装置を提供することを1」的とする。
[課題を解決するだめの手段]
この発明における半導体装置は、半導体基板上の素子分
離領域に囲まれた領域にそれぞれか所定の間隔を隔てて
形成された複数の不純物領域と、不純物領域間に絶縁膜
を介して形成されたゲート電極と、ケート電極間の不純
物領域に接続され、深いコンタクト孔を白°する第1の
電極層と、第1の電極層のコンタクト孔に接するように
第1の電極層上に形成されたビット線と、第1の電極層
の側壁部に絶縁膜を介して形成され、第1の電極層の接
続されない不純物領域に接続された第2の電極層とを含
む。
離領域に囲まれた領域にそれぞれか所定の間隔を隔てて
形成された複数の不純物領域と、不純物領域間に絶縁膜
を介して形成されたゲート電極と、ケート電極間の不純
物領域に接続され、深いコンタクト孔を白°する第1の
電極層と、第1の電極層のコンタクト孔に接するように
第1の電極層上に形成されたビット線と、第1の電極層
の側壁部に絶縁膜を介して形成され、第1の電極層の接
続されない不純物領域に接続された第2の電極層とを含
む。
[作用]
この発明に係る半導体装置では、半導体基板上の素子分
離領域に囲まれた領域に複数の不純物領域がそれぞれか
所定の間隔を隔てて形成され、不純物領域間に絶縁膜を
介してゲート電極か形成され、ゲート電極間の不純物領
域に深いコンタクト孔を有する第1の電極層が接続され
、第1の電極層のコンタクト孔に接するように第1の電
極層上にビット線か形成され、第1の電極層の側壁部に
絶縁膜を介して第2の電極層が形成され、その第2の電
極層は第1の電極層の接続されない不純物領域に接続さ
れるので、従来と同じ平面積で電極層とビット線との接
触面積が増加される。
離領域に囲まれた領域に複数の不純物領域がそれぞれか
所定の間隔を隔てて形成され、不純物領域間に絶縁膜を
介してゲート電極か形成され、ゲート電極間の不純物領
域に深いコンタクト孔を有する第1の電極層が接続され
、第1の電極層のコンタクト孔に接するように第1の電
極層上にビット線か形成され、第1の電極層の側壁部に
絶縁膜を介して第2の電極層が形成され、その第2の電
極層は第1の電極層の接続されない不純物領域に接続さ
れるので、従来と同じ平面積で電極層とビット線との接
触面積が増加される。
[発明の実施例]
以下、本発明の実施例を図面に基ついて説明する。第1
図は、本発明の一実施例によるDRAMのメモリセルを
示す断面構造図である。第1図を参照して、DRAMの
メモリセルは、半導体基板1と、半導体基板1上に形成
された素子分離のための素子分離酸化膜2と、素子分離
酸化膜2に囲まれた領域に所定の間隔を隔てて形成され
た拡散層4と、隣接する拡散層4の間にゲート絶縁膜(
図示せず)を介して形成されたゲート電極3と、ゲート
電極3の間に位置する拡散層4の中央部に形成された拡
散層6と、拡散層6に接続され、上方向に厚く形成され
たコンタクト孔を有するポリシリコンバッド7と、ポリ
シリコンバッド7のコンタクト孔に接するように形成さ
れたピッI・線]2と、ポリシリコンバッド7の側壁部
に絶縁膜8を介して形成され、素子分離酸化膜2に隣接
する拡散層4に接続されたスI・レージノードつと、ス
トレージノード9上に誘電膜(図示せず)を介して形成
されたセルプレー1・10と、セルプレー1・10上に
形成された絶縁膜11と、絶縁膜1]上に形成された絶
縁膜]11と、ビット線12上に形成された絶縁膜13
と、絶縁膜]3上にゲート電極3に対応してそれぞれ設
けられたAQ配線14とを含んでいる。
図は、本発明の一実施例によるDRAMのメモリセルを
示す断面構造図である。第1図を参照して、DRAMの
メモリセルは、半導体基板1と、半導体基板1上に形成
された素子分離のための素子分離酸化膜2と、素子分離
酸化膜2に囲まれた領域に所定の間隔を隔てて形成され
た拡散層4と、隣接する拡散層4の間にゲート絶縁膜(
図示せず)を介して形成されたゲート電極3と、ゲート
電極3の間に位置する拡散層4の中央部に形成された拡
散層6と、拡散層6に接続され、上方向に厚く形成され
たコンタクト孔を有するポリシリコンバッド7と、ポリ
シリコンバッド7のコンタクト孔に接するように形成さ
れたピッI・線]2と、ポリシリコンバッド7の側壁部
に絶縁膜8を介して形成され、素子分離酸化膜2に隣接
する拡散層4に接続されたスI・レージノードつと、ス
トレージノード9上に誘電膜(図示せず)を介して形成
されたセルプレー1・10と、セルプレー1・10上に
形成された絶縁膜11と、絶縁膜1]上に形成された絶
縁膜]11と、ビット線12上に形成された絶縁膜13
と、絶縁膜]3上にゲート電極3に対応してそれぞれ設
けられたAQ配線14とを含んでいる。
製造プロセスとしては、まず半導体基板1上に約300
0〜6000人の厚みを有する素子分離酸化膜2を形成
した後、ゲート電極3の間に位置する拡散層6上に約2
000〜10000人程度0厚いポリシリコンを形成す
る。その上に絶縁膜を形成してパターニングを行なった
後、約1000〜5000人の厚みを有する絶縁膜を再
度形成して異方性エツチングを行なう。これによってス
トレージノード9を形成するための自己整合コンタクト
部88か形成される。次にストレージノド9を形成し、
誘電膜(図示せず)、セルプレI・10を順次形成する
。この後、ポリシリコンバッド7にビット線コンタクト
部9つとなるコンタクト部を形成する。この上にビット
線線]2を形成することにより、ビット線コンタクトの
実効面積を大幅に拡大でき、コンタクト抵抗も大幅に低
減できる。なお、本実施例では、素子分離として素子分
離酸化膜2 (LOGO8酸化膜)を用いたが、ゲーI
・分離などLOGO5以外の構造であっても適用可能で
ある。また、本実施例では、スタックドキャパシタメモ
リセルに適用した例を示したが、本発明はこれに限らす
、他の半導体装置にも適用可能である。さらに、本実施
例は、ポリシリコンバッド7の材料として多結晶シリコ
ンを用いたか、本発明はこれに限らず、金属やシリコン
なとを用いることも可能である。
0〜6000人の厚みを有する素子分離酸化膜2を形成
した後、ゲート電極3の間に位置する拡散層6上に約2
000〜10000人程度0厚いポリシリコンを形成す
る。その上に絶縁膜を形成してパターニングを行なった
後、約1000〜5000人の厚みを有する絶縁膜を再
度形成して異方性エツチングを行なう。これによってス
トレージノード9を形成するための自己整合コンタクト
部88か形成される。次にストレージノド9を形成し、
誘電膜(図示せず)、セルプレI・10を順次形成する
。この後、ポリシリコンバッド7にビット線コンタクト
部9つとなるコンタクト部を形成する。この上にビット
線線]2を形成することにより、ビット線コンタクトの
実効面積を大幅に拡大でき、コンタクト抵抗も大幅に低
減できる。なお、本実施例では、素子分離として素子分
離酸化膜2 (LOGO8酸化膜)を用いたが、ゲーI
・分離などLOGO5以外の構造であっても適用可能で
ある。また、本実施例では、スタックドキャパシタメモ
リセルに適用した例を示したが、本発明はこれに限らす
、他の半導体装置にも適用可能である。さらに、本実施
例は、ポリシリコンバッド7の材料として多結晶シリコ
ンを用いたか、本発明はこれに限らず、金属やシリコン
なとを用いることも可能である。
上記のように、本実施例では、ポリシリコンバッド7を
厚く形成し、これに深いコンタクト部を形成することに
よってビット線コンタクトの実効面積を大幅に拡大する
ことによりコンタクト抵抗を大幅に低減でき、しかも、
自己整合的にストレージノー1・のコンタクト部を開孔
できるというメリットもある。
厚く形成し、これに深いコンタクト部を形成することに
よってビット線コンタクトの実効面積を大幅に拡大する
ことによりコンタクト抵抗を大幅に低減でき、しかも、
自己整合的にストレージノー1・のコンタクト部を開孔
できるというメリットもある。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、半導体基板上の素子
分離領域に囲まれた領域に複数の不純物領域を所定の間
隔を隔てて形成し、不純物領域間に絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成し、ゲート電極間の不純物領域に深いコン
タクト孔を有する第1の電極層を接続し、第1の電極層
のコンタクト孔に接するように第1の電極層上にビット
線を形成し、第1の電極層の側壁部に絶縁膜を介して第
2の電極層を形成して、その第2の電極層を第1の電極
層の接続されない不純物領域に接続することにより、従
来と同じ平面積で電極層とビット線との接触面積が増加
されるのでビット線のコンタクト抵抗の上昇を有効に防
止することができ、また、第1の電極層の側壁部に形成
された絶縁膜を利用して自己整合的にストレージノー1
・のコンタクト孔を形成することかできる。
分離領域に囲まれた領域に複数の不純物領域を所定の間
隔を隔てて形成し、不純物領域間に絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成し、ゲート電極間の不純物領域に深いコン
タクト孔を有する第1の電極層を接続し、第1の電極層
のコンタクト孔に接するように第1の電極層上にビット
線を形成し、第1の電極層の側壁部に絶縁膜を介して第
2の電極層を形成して、その第2の電極層を第1の電極
層の接続されない不純物領域に接続することにより、従
来と同じ平面積で電極層とビット線との接触面積が増加
されるのでビット線のコンタクト抵抗の上昇を有効に防
止することができ、また、第1の電極層の側壁部に形成
された絶縁膜を利用して自己整合的にストレージノー1
・のコンタクト孔を形成することかできる。
第1図は本発明の一実施例によるDRAMのメモリセル
を示した断面構造図、第2図は従来の改良されたDRA
Mのメモリセルを示した断面構造図、第3図は従来の改
良されたメモリセルを示した断面構造図である。 図において、1は半導体基板、2は素子分離酸化膜、3
はゲート電極、4は拡散層、5は絶縁膜、6は拡散層、
7はポリシリコンバッド、8は絶縁膜、9はストレージ
ノード、10はセルプレート、11は絶縁膜、12はビ
ット線、13は絶縁膜、14はAm配線、88は自己整
合コンタクト部、99はビット線コンタクト部である。 なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示す
。
を示した断面構造図、第2図は従来の改良されたDRA
Mのメモリセルを示した断面構造図、第3図は従来の改
良されたメモリセルを示した断面構造図である。 図において、1は半導体基板、2は素子分離酸化膜、3
はゲート電極、4は拡散層、5は絶縁膜、6は拡散層、
7はポリシリコンバッド、8は絶縁膜、9はストレージ
ノード、10はセルプレート、11は絶縁膜、12はビ
ット線、13は絶縁膜、14はAm配線、88は自己整
合コンタクト部、99はビット線コンタクト部である。 なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示す
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上の素子分離領域に囲まれた領域にそれぞれ
が所定の間隔を隔てて形成された複数の不純物領域と、 前記不純物領域間に絶縁膜を介して形成されたゲート電
極と、 前記ゲート電極間の前記不純物領域に接続され、深いコ
ンタクト孔を有する第1の電極層と、前記第1の電極層
の前記コンタクト孔に接するように前記第1の電極層上
に形成されたビット線と、 前記第1の電極層の側壁部に絶縁膜を介して形成され、
前記第1の電極層の接続されない不純物領域に接続され
た第2の電極層とを含む、半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166051A JPH0462869A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166051A JPH0462869A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462869A true JPH0462869A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15824055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2166051A Pending JPH0462869A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462869A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100275114B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2000-12-15 | 김영환 | 낮은비트라인커패시턴스를갖는반도체소자및그제조방법 |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2166051A patent/JPH0462869A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100275114B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2000-12-15 | 김영환 | 낮은비트라인커패시턴스를갖는반도체소자및그제조방법 |
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