JPH09167796A - 強誘電体記憶装置 - Google Patents
強誘電体記憶装置Info
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- JPH09167796A JPH09167796A JP7347814A JP34781495A JPH09167796A JP H09167796 A JPH09167796 A JP H09167796A JP 7347814 A JP7347814 A JP 7347814A JP 34781495 A JP34781495 A JP 34781495A JP H09167796 A JPH09167796 A JP H09167796A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビット線の幅方向及びワード線の幅方向の何
れにおけるメモリセルの寸法も縮小して、高集積度の強
誘電体記憶装置を提供する。 【解決手段】 強誘電体キャパシタ11の上部電極32
とアクセストランジスタ12の拡散層24とがビット線
14とは異なる層の配線41で電気的に接続されてい
る。このため、これらのビット線14と配線41とを立
体的に配置することができて、ビット線14と配線41
とを平面的に見て重畳させることができるので、ビット
線14の幅方向及びワード線15の幅方向の何れにおけ
るメモリセルの寸法も縮小することができる。
れにおけるメモリセルの寸法も縮小して、高集積度の強
誘電体記憶装置を提供する。 【解決手段】 強誘電体キャパシタ11の上部電極32
とアクセストランジスタ12の拡散層24とがビット線
14とは異なる層の配線41で電気的に接続されてい
る。このため、これらのビット線14と配線41とを立
体的に配置することができて、ビット線14と配線41
とを平面的に見て重畳させることができるので、ビット
線14の幅方向及びワード線15の幅方向の何れにおけ
るメモリセルの寸法も縮小することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、強誘電体キャ
パシタとアクセストランジスタとでメモリセルが構成さ
れている強誘電体記憶装置に関するものである。
パシタとアクセストランジスタとでメモリセルが構成さ
れている強誘電体記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、1トランジスタ1キャパシタ型
セルの強誘電体記憶装置におけるメモリセルの等価回路
を示している。このメモリセルでは、強誘電体キャパシ
タ11の一方の電極とアクセストランジスタ12の一方
の拡散層とが電気的に接続されており、強誘電体キャパ
シタ11の他方の電極がプレート電極13になってい
る。また、アクセストランジスタ12の他方の拡散層に
ビット線14が接続されており、ワード線15がアクセ
ストランジスタ12のゲート電極になっている。
セルの強誘電体記憶装置におけるメモリセルの等価回路
を示している。このメモリセルでは、強誘電体キャパシ
タ11の一方の電極とアクセストランジスタ12の一方
の拡散層とが電気的に接続されており、強誘電体キャパ
シタ11の他方の電極がプレート電極13になってい
る。また、アクセストランジスタ12の他方の拡散層に
ビット線14が接続されており、ワード線15がアクセ
ストランジスタ12のゲート電極になっている。
【0003】図7が、強誘電体記憶装置の一従来例を示
している。この一従来例では、半導体基板21の表面に
素子分離用酸化膜22とゲート酸化膜23とが形成され
ており、ゲート酸化膜23及び素子分離用酸化膜22上
にワード線15が形成されている。ワード線15の両側
の素子活性領域にアクセストランジスタ12の拡散層2
4、25が形成されており、ワード線15等は層間絶縁
膜26に覆われている。
している。この一従来例では、半導体基板21の表面に
素子分離用酸化膜22とゲート酸化膜23とが形成され
ており、ゲート酸化膜23及び素子分離用酸化膜22上
にワード線15が形成されている。ワード線15の両側
の素子活性領域にアクセストランジスタ12の拡散層2
4、25が形成されており、ワード線15等は層間絶縁
膜26に覆われている。
【0004】素子分離用酸化膜22上で且つ層間絶縁膜
26上にプレート電極13としての下部電極27がワー
ド線15に沿って形成されており、下部電極27上に強
誘電体膜31及び上部電極32が順次に形成されて強誘
電体キャパシタ11が構成されている。
26上にプレート電極13としての下部電極27がワー
ド線15に沿って形成されており、下部電極27上に強
誘電体膜31及び上部電極32が順次に形成されて強誘
電体キャパシタ11が構成されている。
【0005】強誘電体キャパシタ11等は層間絶縁膜3
3に覆われており、上部電極32及び拡散層24、25
に達する接続孔34〜36が層間絶縁膜33、26に設
けられている。ビット線14は素子分離用酸化膜22上
で且つ層間絶縁膜33上を延在しており、このビット線
14の分枝部14aが接続孔36を介して拡散層25に
接続されている。上部電極32と拡散層24とは接続孔
34、35を介してビット線14と同一層の配線37で
接続されている。
3に覆われており、上部電極32及び拡散層24、25
に達する接続孔34〜36が層間絶縁膜33、26に設
けられている。ビット線14は素子分離用酸化膜22上
で且つ層間絶縁膜33上を延在しており、このビット線
14の分枝部14aが接続孔36を介して拡散層25に
接続されている。上部電極32と拡散層24とは接続孔
34、35を介してビット線14と同一層の配線37で
接続されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の一従
来例では、ビット線14と配線37とが同一層であるの
で、図7(b)からも明らかな様に、平面的に見てビッ
ト線14と配線37とがメモリセル内で並んでいて、ビ
ット線14の幅方向におけるメモリセルの寸法を配線の
最小ピッチの2倍よりも縮小することができなかった。
来例では、ビット線14と配線37とが同一層であるの
で、図7(b)からも明らかな様に、平面的に見てビッ
ト線14と配線37とがメモリセル内で並んでいて、ビ
ット線14の幅方向におけるメモリセルの寸法を配線の
最小ピッチの2倍よりも縮小することができなかった。
【0007】一方、図8に示す様に、接続孔35、36
をワード線15に対して自己整合的に形成し、接続孔3
5、36とワード線15との間の合わせ余裕を不要にし
て、ワード線15の幅方向におけるメモリセルの寸法を
縮小する技術がある。
をワード線15に対して自己整合的に形成し、接続孔3
5、36とワード線15との間の合わせ余裕を不要にし
て、ワード線15の幅方向におけるメモリセルの寸法を
縮小する技術がある。
【0008】しかし、上述の一従来例の様にビット線1
4と配線37とが同一層であると、図8に示す様に、接
続孔36の両側の配線37同士の間に、少なくとも分枝
部14aの幅w1 と最小加工線幅w2 の2倍との和の間
隔を確保する必要がある。このため、接続孔35、36
をワード線15に対して自己整合的に形成したとして
も、ワード線15の幅方向におけるメモリセルの寸法を
十分には縮小することができなった。
4と配線37とが同一層であると、図8に示す様に、接
続孔36の両側の配線37同士の間に、少なくとも分枝
部14aの幅w1 と最小加工線幅w2 の2倍との和の間
隔を確保する必要がある。このため、接続孔35、36
をワード線15に対して自己整合的に形成したとして
も、ワード線15の幅方向におけるメモリセルの寸法を
十分には縮小することができなった。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の強誘電体記憶
装置は、強誘電体膜をキャパシタ誘電体膜とする強誘電
体キャパシタとアクセストランジスタとでメモリセルが
構成されている強誘電体記憶装置において、前記強誘電
体キャパシタの一方の電極と前記アクセストランジスタ
の一方の拡散層とがビット線とは異なる層の配線で電気
的に接続されていることを特徴としている。
装置は、強誘電体膜をキャパシタ誘電体膜とする強誘電
体キャパシタとアクセストランジスタとでメモリセルが
構成されている強誘電体記憶装置において、前記強誘電
体キャパシタの一方の電極と前記アクセストランジスタ
の一方の拡散層とがビット線とは異なる層の配線で電気
的に接続されていることを特徴としている。
【0010】請求項2の強誘電体記憶装置は、前記一方
の電極が前記拡散層上まで延在されて前記配線になって
いることを特徴としている。
の電極が前記拡散層上まで延在されて前記配線になって
いることを特徴としている。
【0011】請求項1の強誘電体記憶装置では、強誘電
体キャパシタの一方の電極とアクセストランジスタの一
方の拡散層とがビット線とは異なる層の配線で電気的に
接続されているので、これらのビット線と配線とを立体
的に配置することができて、ビット線と配線とを平面的
に見て重畳させることができる。
体キャパシタの一方の電極とアクセストランジスタの一
方の拡散層とがビット線とは異なる層の配線で電気的に
接続されているので、これらのビット線と配線とを立体
的に配置することができて、ビット線と配線とを平面的
に見て重畳させることができる。
【0012】請求項2の強誘電体記憶装置では、強誘電
体キャパシタの一方の電極自体が拡散層上まで延在され
て配線になっているので、強誘電体キャパシタの一方の
電極のパターンを変更するだけでよく、新たに配線を形
成する必要がない。
体キャパシタの一方の電極自体が拡散層上まで延在され
て配線になっているので、強誘電体キャパシタの一方の
電極のパターンを変更するだけでよく、新たに配線を形
成する必要がない。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、1トランジスタ1キャパシ
タ型セルの強誘電体記憶装置に適用した本願の発明の第
1〜第4具体例を、図1〜6を参照しながら説明する。
第1〜第4具体例の強誘電体記憶装置においても、メモ
リセルの等価回路は既に説明した図6の通りである。
タ型セルの強誘電体記憶装置に適用した本願の発明の第
1〜第4具体例を、図1〜6を参照しながら説明する。
第1〜第4具体例の強誘電体記憶装置においても、メモ
リセルの等価回路は既に説明した図6の通りである。
【0014】図1が、第1具体例を示している。この第
1具体例では、半導体基板21の表面に素子分離用酸化
膜22とゲート酸化膜23とが形成されており、ゲート
酸化膜23及び素子分離用酸化膜22上にワード線15
が形成されている。ワード線15の両側の素子活性領域
にアクセストランジスタ12の拡散層24、25が形成
されており、ワード線15等は層間絶縁膜26に覆われ
ている。
1具体例では、半導体基板21の表面に素子分離用酸化
膜22とゲート酸化膜23とが形成されており、ゲート
酸化膜23及び素子分離用酸化膜22上にワード線15
が形成されている。ワード線15の両側の素子活性領域
にアクセストランジスタ12の拡散層24、25が形成
されており、ワード線15等は層間絶縁膜26に覆われ
ている。
【0015】素子分離用酸化膜22上で且つ層間絶縁膜
26上にプレート電極13としての下部電極27がワー
ド線15に沿って形成されており、下部電極27上に強
誘電体膜31及び上部電極32が順次に形成されて、強
誘電体キャパシタ11が構成されている。
26上にプレート電極13としての下部電極27がワー
ド線15に沿って形成されており、下部電極27上に強
誘電体膜31及び上部電極32が順次に形成されて、強
誘電体キャパシタ11が構成されている。
【0016】強誘電体キャパシタ11等は層間絶縁膜3
3に覆われており、上部電極32及び拡散層24に達す
る接続孔34、35が層間絶縁膜33、26に設けられ
ている。上部電極32と拡散層24とは接続孔34、3
5を介して配線41で接続されており、配線41等は層
間絶縁膜42に覆われている。
3に覆われており、上部電極32及び拡散層24に達す
る接続孔34、35が層間絶縁膜33、26に設けられ
ている。上部電極32と拡散層24とは接続孔34、3
5を介して配線41で接続されており、配線41等は層
間絶縁膜42に覆われている。
【0017】配線41の材料としては、多結晶Si、多
結晶Si上にWSiを積層させたタングステンポリサイ
ド、W、Al等のうちの何れかを用いる。層間絶縁膜4
2、33、26には拡散層25に達する接続孔36が設
けられている。ビット線14は配線41上で且つ層間絶
縁膜42上を延在しており、このビット線14は接続孔
36を介して拡散層25に接続されている。
結晶Si上にWSiを積層させたタングステンポリサイ
ド、W、Al等のうちの何れかを用いる。層間絶縁膜4
2、33、26には拡散層25に達する接続孔36が設
けられている。ビット線14は配線41上で且つ層間絶
縁膜42上を延在しており、このビット線14は接続孔
36を介して拡散層25に接続されている。
【0018】図2が、第2具体例を示している。この第
2具体例では、拡散層24に達する接続孔35が層間絶
縁膜26に設けられており、下部電極27の形成領域と
接続孔35上との間に配線41が設けられている。配線
41等は層間絶縁膜43に覆われており、下部電極27
の形成領域の層間絶縁膜43に接続孔34が設けられて
いる。
2具体例では、拡散層24に達する接続孔35が層間絶
縁膜26に設けられており、下部電極27の形成領域と
接続孔35上との間に配線41が設けられている。配線
41等は層間絶縁膜43に覆われており、下部電極27
の形成領域の層間絶縁膜43に接続孔34が設けられて
いる。
【0019】接続孔34はプラグ44で埋められてお
り、プラグ44に接続している下部電極27が形成され
ている。なお、下部電極27の側周面には側壁絶縁膜4
5が設けられている。強誘電体膜31とプレート電極1
3としての上部電極32とが下部電極27上に同じパタ
ーンで形成されて、強誘電体キャパシタ11が構成され
ている。
り、プラグ44に接続している下部電極27が形成され
ている。なお、下部電極27の側周面には側壁絶縁膜4
5が設けられている。強誘電体膜31とプレート電極1
3としての上部電極32とが下部電極27上に同じパタ
ーンで形成されて、強誘電体キャパシタ11が構成され
ている。
【0020】強誘電体キャパシタ11等を覆う層間絶縁
膜33と層間絶縁膜43、26とに、拡散層25に達す
る接続孔36が設けられており、この接続孔36を介し
てビット線14が拡散層25に接続されている。以上の
点を除いて、この第2具体例も、図1に示した第1具体
例と実質的に同様の構成を有している。
膜33と層間絶縁膜43、26とに、拡散層25に達す
る接続孔36が設けられており、この接続孔36を介し
てビット線14が拡散層25に接続されている。以上の
点を除いて、この第2具体例も、図1に示した第1具体
例と実質的に同様の構成を有している。
【0021】図3が、第3具体例を示している。この第
3具体例では、プレート電極13としての下部電極27
と強誘電体膜31とが層間絶縁膜26上で同じパターン
で形成されており、下部電極27及び強誘電体膜31の
側面に側壁絶縁膜46が設けられている。
3具体例では、プレート電極13としての下部電極27
と強誘電体膜31とが層間絶縁膜26上で同じパターン
で形成されており、下部電極27及び強誘電体膜31の
側面に側壁絶縁膜46が設けられている。
【0022】拡散層24に達する接続孔35が層間絶縁
膜26に設けられており、上部電極32が拡散層24上
まで延在されて接続孔35を介して拡散層24に接続さ
れている。以上の点を除いて、この第3具体例も、図2
に示した第2具体例と実質的に同様の構成を有してい
る。
膜26に設けられており、上部電極32が拡散層24上
まで延在されて接続孔35を介して拡散層24に接続さ
れている。以上の点を除いて、この第3具体例も、図2
に示した第2具体例と実質的に同様の構成を有してい
る。
【0023】図4が、第4具体例を示している。この第
4具体例では、下部電極27が拡散層24上まで延在さ
れて接続孔35を介して拡散層24に接続されており、
プレート電極13としての上部電極32と強誘電体膜3
1とが同じパターンで形成されていることを除いて、図
3に示した第3具体例と実質的に同様の構成を有してい
る。
4具体例では、下部電極27が拡散層24上まで延在さ
れて接続孔35を介して拡散層24に接続されており、
プレート電極13としての上部電極32と強誘電体膜3
1とが同じパターンで形成されていることを除いて、図
3に示した第3具体例と実質的に同様の構成を有してい
る。
【0024】以上の様に、第1及び第2具体例の配線4
1、第3具体例の上部電極32並びに第4具体例の下部
電極27の何れもが、平面的に見てビット線14と重畳
している。このため、ビット線14の幅方向におけるメ
モリセルの寸法を配線の最小ピッチの2倍よりも縮小す
ることができる。
1、第3具体例の上部電極32並びに第4具体例の下部
電極27の何れもが、平面的に見てビット線14と重畳
している。このため、ビット線14の幅方向におけるメ
モリセルの寸法を配線の最小ピッチの2倍よりも縮小す
ることができる。
【0025】そして、もし、ビット線14の幅方向にお
けるメモリセルの寸法が強誘電体キャパシタ11の寸法
で制約されなければ、ビット線14の幅方向におけるメ
モリセルの寸法を配線の最小ピッチまで縮小することが
できる。
けるメモリセルの寸法が強誘電体キャパシタ11の寸法
で制約されなければ、ビット線14の幅方向におけるメ
モリセルの寸法を配線の最小ピッチまで縮小することが
できる。
【0026】また、第1及び第2具体例の配線41、第
3具体例の上部電極32並びに第4具体例の下部電極2
7の何れもが、平面的に見てビット線14と重畳してい
るので、接続孔35を介して拡散層24に接続している
配線41等と接続孔36を介して拡散層25に接続して
いるビット線14との間には、絶縁耐圧を低下させない
程度の間隔を確保するだけでよい。
3具体例の上部電極32並びに第4具体例の下部電極2
7の何れもが、平面的に見てビット線14と重畳してい
るので、接続孔35を介して拡散層24に接続している
配線41等と接続孔36を介して拡散層25に接続して
いるビット線14との間には、絶縁耐圧を低下させない
程度の間隔を確保するだけでよい。
【0027】このため、図5に示す様に接続孔35、3
6をワード線15に対して自己整合的に形成した場合
も、図8に示した一従来例に比べて接続孔36の両側の
配線41等同士の間隔を縮小することができて、ワード
線15の幅方向におけるメモリセルの寸法も十分に縮小
することができる。
6をワード線15に対して自己整合的に形成した場合
も、図8に示した一従来例に比べて接続孔36の両側の
配線41等同士の間隔を縮小することができて、ワード
線15の幅方向におけるメモリセルの寸法も十分に縮小
することができる。
【0028】なお、以上の第1〜第4具体例は、1トラ
ンジスタ1キャパシタ型セルの強誘電体記憶装置に本願
の発明を適用したものであるが、「1」「0」のデータ
を相補的に蓄積する2トランジスタ2キャパシタ型セル
でも、図6に示した等価回路が相補的に構成されている
だけであるので、2トランジスタ2キャパシタ型セルの
強誘電体記憶装置にも本願の発明を当然に適用すること
ができる。
ンジスタ1キャパシタ型セルの強誘電体記憶装置に本願
の発明を適用したものであるが、「1」「0」のデータ
を相補的に蓄積する2トランジスタ2キャパシタ型セル
でも、図6に示した等価回路が相補的に構成されている
だけであるので、2トランジスタ2キャパシタ型セルの
強誘電体記憶装置にも本願の発明を当然に適用すること
ができる。
【0029】
【発明の効果】請求項1の強誘電体記憶装置では、強誘
電体キャパシタの一方の電極とアクセストランジスタの
一方の拡散層と接続している配線とビット線とを平面的
に見て重畳させることができるので、ビット線の幅方向
及びワード線の幅方向の何れにおけるメモリセルの寸法
も縮小することができて、高い集積度を得ることができ
る。
電体キャパシタの一方の電極とアクセストランジスタの
一方の拡散層と接続している配線とビット線とを平面的
に見て重畳させることができるので、ビット線の幅方向
及びワード線の幅方向の何れにおけるメモリセルの寸法
も縮小することができて、高い集積度を得ることができ
る。
【0030】請求項2の強誘電体記憶装置では、強誘電
体キャパシタの一方の電極のパターンを変更するだけで
よく、新たに配線を形成する必要がないので、製造コス
トを増大させることなく高い集積度を得ることができ
る。
体キャパシタの一方の電極のパターンを変更するだけで
よく、新たに配線を形成する必要がないので、製造コス
トを増大させることなく高い集積度を得ることができ
る。
【図1】本願の発明の第1具体例を示しており、(a)
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
【図2】本願の発明の第2具体例を示しており、(a)
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
【図3】本願の発明の第3具体例を示しており、(a)
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
【図4】本願の発明の第4具体例を示しており、(a)
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
は(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、
(b)は平面図である。
【図5】第1〜第4具体例の変形例を示す側断面図であ
る。
る。
【図6】本願の発明を適用し得る1トランジスタ1キャ
パシタ型セルの強誘電体記憶装置におけるメモリセルの
等価回路である。
パシタ型セルの強誘電体記憶装置におけるメモリセルの
等価回路である。
【図7】本願の発明の一従来例を示しており、(a)は
(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、(b)
は平面図である。
(b)のA−A線に沿う位置における側断面図、(b)
は平面図である。
【図8】一従来例の変形例を示す側断面図である。
11 強誘電体キャパシタ 12 アクセストランジスタ 14 ビット線 24 拡散層 27 下部電極 31 強誘電体膜 32 上部電極 41 配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/788 29/792
Claims (2)
- 【請求項1】 強誘電体膜をキャパシタ誘電体膜とする
強誘電体キャパシタとアクセストランジスタとでメモリ
セルが構成されている強誘電体記憶装置において、 前記強誘電体キャパシタの一方の電極と前記アクセスト
ランジスタの一方の拡散層とがビット線とは異なる層の
配線で電気的に接続されていることを特徴とする強誘電
体記憶装置。 - 【請求項2】 前記一方の電極が前記拡散層上まで延在
されて前記配線になっていることを特徴とする請求項1
記載の強誘電体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347814A JPH09167796A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 強誘電体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347814A JPH09167796A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 強誘電体記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09167796A true JPH09167796A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18392774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7347814A Pending JPH09167796A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 強誘電体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09167796A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990010194A (ko) * | 1997-07-15 | 1999-02-05 | 윤종용 | 셀 커패시터로서 강유전체 커패시터를 사용하는 강유전체 메모리소자 |
| JP2000004000A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Matsushita Electron Corp | 強誘電体メモリ装置 |
| US6200821B1 (en) | 1998-10-28 | 2001-03-13 | Hyundai Electronics Industries Co. Ut | Method for fabricating ferroelectric random access memory device |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP7347814A patent/JPH09167796A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990010194A (ko) * | 1997-07-15 | 1999-02-05 | 윤종용 | 셀 커패시터로서 강유전체 커패시터를 사용하는 강유전체 메모리소자 |
| JP2000004000A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Matsushita Electron Corp | 強誘電体メモリ装置 |
| US6200821B1 (en) | 1998-10-28 | 2001-03-13 | Hyundai Electronics Industries Co. Ut | Method for fabricating ferroelectric random access memory device |
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