JPS6037765A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS6037765A JPS6037765A JP58146911A JP14691183A JPS6037765A JP S6037765 A JPS6037765 A JP S6037765A JP 58146911 A JP58146911 A JP 58146911A JP 14691183 A JP14691183 A JP 14691183A JP S6037765 A JPS6037765 A JP S6037765A
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/37—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は半導体装置およびその1(+i造方法にかが力
、とくにMis型半褥体記憶装置の容3n−fl(の1
11造およびその製造方法に関する。
、とくにMis型半褥体記憶装置の容3n−fl(の1
11造およびその製造方法に関する。
絶縁ゲート型電界効果トランジスタを用いた112憶装
置として今日最も広く用いられているものは一個のトラ
ンジスタ及びそれを1々接しで設けられた答−片とによ
って構成ぜれた謂ゆる°゛1トランジスタ型″記憶装置
である。不d〔:憶装置iK、Jに於てはトランジスタ
のゲートはワード線に連結され、ソース、ドレイン拡散
層σ〕一方はディジット線に連結され、容句−ケート下
に著枯されたπ1.荷の有無が反転情報に対応する。
置として今日最も広く用いられているものは一個のトラ
ンジスタ及びそれを1々接しで設けられた答−片とによ
って構成ぜれた謂ゆる°゛1トランジスタ型″記憶装置
である。不d〔:憶装置iK、Jに於てはトランジスタ
のゲートはワード線に連結され、ソース、ドレイン拡散
層σ〕一方はディジット線に連結され、容句−ケート下
に著枯されたπ1.荷の有無が反転情報に対応する。
近年h ”44m体裂置装集積化の/(1皮に伴い−に
子の微測化が要請されている。1トランジスタ型itd
憶装置の微油1化Vこ於ては情叩判屋の容易ゼ、放射’
;f’Jへの耐性を維持するために゛容量値の減少は極
力避けねはならない。このため、従来技術に於ては。
子の微測化が要請されている。1トランジスタ型itd
憶装置の微油1化Vこ於ては情叩判屋の容易ゼ、放射’
;f’Jへの耐性を維持するために゛容量値の減少は極
力避けねはならない。このため、従来技術に於ては。
絶縁膜の膜厚全薄くすることによってCsの低下を抑え
ていたが、この方法も薄膜化に伴うピンホール裕度の増
加、或いは耐圧の低下等のためG・こ必ずしも充分な方
法とはBえなかった。
ていたが、この方法も薄膜化に伴うピンホール裕度の増
加、或いは耐圧の低下等のためG・こ必ずしも充分な方
法とはBえなかった。
近年、容」11値の増加ff1Qよかるために容量部の
半棉体基板内に溝を設は容量の表面1j″iを大きくす
ることによっても′策値の増加全行う方法が考案されて
いる。しかしながら、上記方法では隣接する記、憶セル
、すなわち1トランジスタ型記憶素子の溝間隔を短くし
た揚台、講間に漏洩電流が流れ易いといつ欠点があった
。この理由は、1′トメの側面から基板内へ伸びる空乏
層が合体したため溝間にパンチスルーが起り、それに伴
い1滴間眞電流が流れることにある。このためセル内の
蓄精電気が消滅し情報t:に失われてし全う。」−記現
象全防止する一方法として、不純物M+↓度の高い基板
を使用することが考えしれるが、この場合には容量部以
外の素子特性にも影ρ12が及ぶため好ましくない。
半棉体基板内に溝を設は容量の表面1j″iを大きくす
ることによっても′策値の増加全行う方法が考案されて
いる。しかしながら、上記方法では隣接する記、憶セル
、すなわち1トランジスタ型記憶素子の溝間隔を短くし
た揚台、講間に漏洩電流が流れ易いといつ欠点があった
。この理由は、1′トメの側面から基板内へ伸びる空乏
層が合体したため溝間にパンチスルーが起り、それに伴
い1滴間眞電流が流れることにある。このためセル内の
蓄精電気が消滅し情報t:に失われてし全う。」−記現
象全防止する一方法として、不純物M+↓度の高い基板
を使用することが考えしれるが、この場合には容量部以
外の素子特性にも影ρ12が及ぶため好ましくない。
本発明は上記欠点全敗り除き、隣接する溝間隔を狭めら
れ、且つ高い芥足値の得られる構造全提供することを目
的とする。
れ、且つ高い芥足値の得られる構造全提供することを目
的とする。
又、本発明は上t(シ欠点を取り除き、間接する?1′
「の間隔を短くした場合にもパンチスルーが起らないイ
4効な方法全提供すること全目的とする。
「の間隔を短くした場合にもパンチスルーが起らないイ
4効な方法全提供すること全目的とする。
本発明でt、i、溝の側面に基板と同7Jn45. r
;+!lの不純物及び反対導電型の不ボ1B物倹拡1」
りし基板と反対導′dt型の不純物の拡散深yを基板と
同導電型の不純物の拡散深さよりも浅くした(0造とす
ることにより、パンチスルーケ抑え、且つ、(I!IJ
M+iに形成されたPN接合の谷2+i: k利用す
ることU’tl 、Uす、高番J叱値が得られるという
新規な発想にン″−5づく。
;+!lの不純物及び反対導電型の不ボ1B物倹拡1」
りし基板と反対導′dt型の不純物の拡散深yを基板と
同導電型の不純物の拡散深さよりも浅くした(0造とす
ることにより、パンチスルーケ抑え、且つ、(I!IJ
M+iに形成されたPN接合の谷2+i: k利用す
ることU’tl 、Uす、高番J叱値が得られるという
新規な発想にン″−5づく。
すなわち本発明の特1救は、半?・1体基板の表面に選
択的にaなを設け、該溝の1tilj壁の表面から該側
壁の内部に向って半2jf体基板と同じ導電型で半導体
基板よ、り高?I’lli度のεじ1の不純物領戦1や
よひ逆2]7山。
択的にaなを設け、該溝の1tilj壁の表面から該側
壁の内部に向って半2jf体基板と同じ導電型で半導体
基板よ、り高?I’lli度のεじ1の不純物領戦1や
よひ逆2]7山。
型の第2の不純!吻領域が設けられ、この第1σつ不純
物領域の側壁表1〔1jからの深さは第2の不純物領域
の側壁表面からの深さよりも深くなってお9゜前記溝を
含む半導体基板の部分の表面に絶縁膜を設け、この絶縁
IIα上に7111極葡設け、これにより1トランジス
タ型記憶素子の容量部を形成した半導体装置にパりる。
物領域の側壁表1〔1jからの深さは第2の不純物領域
の側壁表面からの深さよりも深くなってお9゜前記溝を
含む半導体基板の部分の表面に絶縁膜を設け、この絶縁
IIα上に7111極葡設け、これにより1トランジス
タ型記憶素子の容量部を形成した半導体装置にパりる。
又、不’jb明の他の特徴は、半2jI体基板にこσ〕
基板と同じ4電41の不純物をイオン注入する工程と、
たとえは熱処理によりこの不純物全基板内に拡散する工
程と、とのヲ、仁板内にその深さが前記不純物を拡散し
た深さよりも浅い溝を形成する工程と。
基板と同じ4電41の不純物をイオン注入する工程と、
たとえは熱処理によりこの不純物全基板内に拡散する工
程と、とのヲ、仁板内にその深さが前記不純物を拡散し
た深さよりも浅い溝を形成する工程と。
この7′篩を含んだIR域の基板表面に絶縁膜及び容量
?1韮極全形成−fる]二程と全台む半2JI体装置白
の製造方法に穫る・ 次に実〃(1例を図面に基ついて説明する。
?1韮極全形成−fる]二程と全台む半2JI体装置白
の製造方法に穫る・ 次に実〃(1例を図面に基ついて説明する。
第1図乃至第8図は第1(υ実施例を示すものである。
第11¥1に於てp型シリコン基板1上には通常のプベ
択1・良化lムにより選択的にj・5Lいフィールドl
疲化膜2が形成されている。フィールド領域頃外ではシ
リコン基板が路用している。次に、第2図に示す様に、
全面に酸化1liJ3−を気相成長法でfk”Wヤし、
フォトレジスト4を用いてフォトエツチング工程によ、
!lll酸化膜3に選択的に開口全形成し、更に、エツ
チング工程により基板内Vこ’Aり全力e成する。エツ
チングには、、’tq常のりアクティブイオンエツチン
グ全使用し、酸化膜3はフォトレジスト4と共にエツチ
ングのマスクとして使われる。次に、第31x1に示す
様に1翼化膜3及び゛フォトレジスト4をI乍去する。
択1・良化lムにより選択的にj・5Lいフィールドl
疲化膜2が形成されている。フィールド領域頃外ではシ
リコン基板が路用している。次に、第2図に示す様に、
全面に酸化1liJ3−を気相成長法でfk”Wヤし、
フォトレジスト4を用いてフォトエツチング工程によ、
!lll酸化膜3に選択的に開口全形成し、更に、エツ
チング工程により基板内Vこ’Aり全力e成する。エツ
チングには、、’tq常のりアクティブイオンエツチン
グ全使用し、酸化膜3はフォトレジスト4と共にエツチ
ングのマスクとして使われる。次に、第31x1に示す
様に1翼化膜3及び゛フォトレジスト4をI乍去する。
次に第4図に示す様に全面tc p :を兇不純物葡ド
ープした酸化膜5全彼后し、フォトエツチング工程に、
l:り、容もt部形成予定穎誠以外のrjtJ記置化装
5全除去する。次に熱処理勿イfい、前r、[2に化I
Iかから基板内部へn型不純物の拡散’fc1−rい、
p湯高濃度領域6が得られる。該iVも(眞!皮領域6
は溝側面からの基板内部への空乏層り拡がり百:抑え
++4i接する+1η間のパンチスルーな防止する。次
に第5図に示す様に、第4図と同様の工程によ一すn型
不純物全ドープした気相成長−化膜7より〕否イjt中
にn型不純物をドープする。これによるn型不純物唄域
8の拡散深きは、前記n型不純物6よりも充分に浅くす
る。本工程によ一’J ¥F M Te1s (1)閾
イ(llJ:Tfi、圧は代下し、充分な電荷蓄Mt量
が16られる。
ープした酸化膜5全彼后し、フォトエツチング工程に、
l:り、容もt部形成予定穎誠以外のrjtJ記置化装
5全除去する。次に熱処理勿イfい、前r、[2に化I
Iかから基板内部へn型不純物の拡散’fc1−rい、
p湯高濃度領域6が得られる。該iVも(眞!皮領域6
は溝側面からの基板内部への空乏層り拡がり百:抑え
++4i接する+1η間のパンチスルーな防止する。次
に第5図に示す様に、第4図と同様の工程によ一すn型
不純物全ドープした気相成長−化膜7より〕否イjt中
にn型不純物をドープする。これによるn型不純物唄域
8の拡散深きは、前記n型不純物6よりも充分に浅くす
る。本工程によ一’J ¥F M Te1s (1)閾
イ(llJ:Tfi、圧は代下し、充分な電荷蓄Mt量
が16られる。
次にbal工6図に示う様に前記気相成長酸化膜7葡除
去し、薄い容量絶縁膜、ゲート哨化膜9葡蕗出する表面
に形成し、その上にたとえば多結晶シリコン層10を形
成し、これをフパ択的に除去して。
去し、薄い容量絶縁膜、ゲート哨化膜9葡蕗出する表面
に形成し、その上にたとえば多結晶シリコン層10を形
成し、これをフパ択的に除去して。
容量電極10′、ゲート電極10“を形成する(第7図
)。次に表面にCV 1)二酸化シリコン膜12等の表
面保映膜全形成し、これに開孔を設けて。
)。次に表面にCV 1)二酸化シリコン膜12等の表
面保映膜全形成し、これに開孔を設けて。
第9図に上記第1の実施例のように形成されたi5を有
する答茸部を中央のフィールド絶縁膜2をはさんで左右
にそれぞれ設け、容量電極10′に印加づ−る。電圧V
。全変化させて、左右の容i辻部間を太い矢印←で示す
ような間を流れるリーク電流、すなわち隣接するセル間
のリーク電流を測足した0この結果f、第10図に示す
。これにより不発明のP尚疑度領域8によ勺セル間のリ
ーク’FL4:流が減少することがわかる。
する答茸部を中央のフィールド絶縁膜2をはさんで左右
にそれぞれ設け、容量電極10′に印加づ−る。電圧V
。全変化させて、左右の容i辻部間を太い矢印←で示す
ような間を流れるリーク電流、すなわち隣接するセル間
のリーク電流を測足した0この結果f、第10図に示す
。これにより不発明のP尚疑度領域8によ勺セル間のリ
ーク’FL4:流が減少することがわかる。
次に′jA4J11図乃至第16図に本発明の第2の実
施例?!−説明する。
施例?!−説明する。
第11図において、p型シリコン基板21上には通常の
選択r汞化法によりノリいフィールド酸化膜22が選択
的に形成されている。次にn型不純物例えばボロン23
をイオン注入する。注入イオンのエネルギは数10Ke
V−数田<、 e V 、注入量は1012〜iQ 7
cm 程ルーが消画である。次に第12図に示した様に
熱処理によりn型不純物を基&内に拡散して高濃度のp
型領域14全形成する・熱処理温度は1000〜12
00℃口な間は数11.を間〜数十時間が適当である。
選択r汞化法によりノリいフィールド酸化膜22が選択
的に形成されている。次にn型不純物例えばボロン23
をイオン注入する。注入イオンのエネルギは数10Ke
V−数田<、 e V 、注入量は1012〜iQ 7
cm 程ルーが消画である。次に第12図に示した様に
熱処理によりn型不純物を基&内に拡散して高濃度のp
型領域14全形成する・熱処理温度は1000〜12
00℃口な間は数11.を間〜数十時間が適当である。
かくして拡散層14の深さは数μ程度となる。次に記1
3図に示した様にフォトレジスト15を用い/仁フォト
エッチングエ43Bにより溝を形成する。6ダの深さは
拡散層4の?にさを越えない程度とする。第】4図に示
した様にゲート絶縁膜、秤量絶縁膜16が形成され1次
に容量及びゲート電極となるべき非電性被膜、たとえに
1:多結晶シリコンJ7が被着される。次に、第15図
に示した様にフォトエツチング工程によシ答量部電極1
7′及びゲート電極17“となるべき部分以外の多結晶
シリコンは除去される。次に第16図に示した様に、多
結晶シリコン全マスクとしてトランジスタのソース及び
ドレイン領域18にn型不純物(1fイオン注入により
導入する。トランジスタのソース・ドレイン領域の一方
はビット線に、他の一方(d、記憶セルのキャパシター
に接続される0次に、全面全絶縁膜19で被覆し、フォ
トエツチング工程によりコンタクト開口を形成し。
3図に示した様にフォトレジスト15を用い/仁フォト
エッチングエ43Bにより溝を形成する。6ダの深さは
拡散層4の?にさを越えない程度とする。第】4図に示
した様にゲート絶縁膜、秤量絶縁膜16が形成され1次
に容量及びゲート電極となるべき非電性被膜、たとえに
1:多結晶シリコンJ7が被着される。次に、第15図
に示した様にフォトエツチング工程によシ答量部電極1
7′及びゲート電極17“となるべき部分以外の多結晶
シリコンは除去される。次に第16図に示した様に、多
結晶シリコン全マスクとしてトランジスタのソース及び
ドレイン領域18にn型不純物(1fイオン注入により
導入する。トランジスタのソース・ドレイン領域の一方
はビット線に、他の一方(d、記憶セルのキャパシター
に接続される0次に、全面全絶縁膜19で被覆し、フォ
トエツチング工程によりコンタクト開口を形成し。
次に、電極金属20を被着し、フォトエッチング工程葡
経てワード線が形成され、中央のフィールド絶縁膜12
の左右にそれぞれ記憶セルが完成する0
経てワード線が形成され、中央のフィールド絶縁膜12
の左右にそれぞれ記憶セルが完成する0
第1図乃至第8図は本発明の第1の実施例を示す断面図
である。第9図は第1の実施例の効果を確認するために
作られたテスト装置のIll、l−r面図であり、第1
0図は実験データにもとすく上記効果を示す図である。 第11図乃至第16171は不発明の第2の実施例金示
す断面図である。 尚1図において、 1.21・・・pム1リシリコン基板、2.22・・・
・・フィールド酸化膜、3・・ ・気相成長ぽ化膜、4
゜15・・・・・フォトレジスト、訃・・−n型不純物
全ドープした酸化膜、6.14 ・・・n型不純物拡散
層。 7・・・・・n型不純物金ドープした酸化膜、8・・・
・・n型不純物拡散層、9.16・ ゲート酸化膜、容
量絶縁膜、10.17・・・多結晶シリコン膜。 10’、17’ ・・・容−ボ゛電極、 10“、17
“・・・・ゲート電極、11・・・・N型のソース、ト
レイン領域、12,19・・・・・層間絶縁ハ1,13
,2o・・ワード線となる配線層、23・・・ ボロン
イオン−Cある。 )【ルl゛− 代理人 弁理士 内 原 F冒、4 第1 図 第2 図 単3 図 δ 第4 凶 ≦ ++t+13 ψ 4 第1/ド1 /4 第12 図 / 牛13 図 14 /7 1乙、/ ヤ/S図 74 /2 、も16 圓
である。第9図は第1の実施例の効果を確認するために
作られたテスト装置のIll、l−r面図であり、第1
0図は実験データにもとすく上記効果を示す図である。 第11図乃至第16171は不発明の第2の実施例金示
す断面図である。 尚1図において、 1.21・・・pム1リシリコン基板、2.22・・・
・・フィールド酸化膜、3・・ ・気相成長ぽ化膜、4
゜15・・・・・フォトレジスト、訃・・−n型不純物
全ドープした酸化膜、6.14 ・・・n型不純物拡散
層。 7・・・・・n型不純物金ドープした酸化膜、8・・・
・・n型不純物拡散層、9.16・ ゲート酸化膜、容
量絶縁膜、10.17・・・多結晶シリコン膜。 10’、17’ ・・・容−ボ゛電極、 10“、17
“・・・・ゲート電極、11・・・・N型のソース、ト
レイン領域、12,19・・・・・層間絶縁ハ1,13
,2o・・ワード線となる配線層、23・・・ ボロン
イオン−Cある。 )【ルl゛− 代理人 弁理士 内 原 F冒、4 第1 図 第2 図 単3 図 δ 第4 凶 ≦ ++t+13 ψ 4 第1/ド1 /4 第12 図 / 牛13 図 14 /7 1乙、/ ヤ/S図 74 /2 、も16 圓
Claims (2)
- (1)半導体基板の表面に選択的に溝を設け、該溝の側
壁の表面から該側壁の内部へ向って前記半導体基板と同
導電型の第1の不純物領域および逆導電型の第2の不純
物領域が設けられ、該第1の不純物領域の該側壁表面か
らの深さは該第2の不純物領域の該側壁表面からの深さ
よりも深くなっており、前記溝を含む半導体基板の部分
の表面に絶縁膜を設け、該絶祿膜上に電極を設け、これ
によ5 ]トランジスタ型記憶素子の容量部を形成した
ことを特徴とする半導体装置。 - (2)半導体基Mに該基板と同導電型の不純物全イオン
注入する工程と、前記不純物を基板内に拡散する工程と
、前記基板内にその深さが前記不純物全拡散した深さよ
りも浅い溝を形成する工程と、前記64を含んだ領域の
基板表面に絶縁膜及び容量電極を形成する工程とを有す
ることを特徴とする半導体装1rの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146911A JPS6037765A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146911A JPS6037765A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037765A true JPS6037765A (ja) | 1985-02-27 |
| JPH0367348B2 JPH0367348B2 (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=15418351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58146911A Granted JPS6037765A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037765A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51130178A (en) * | 1975-05-07 | 1976-11-12 | Hitachi Ltd | Semiconductor memory |
| JPS54121080A (en) * | 1978-03-13 | 1979-09-19 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS5666064A (en) * | 1979-10-31 | 1981-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
-
1983
- 1983-08-11 JP JP58146911A patent/JPS6037765A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51130178A (en) * | 1975-05-07 | 1976-11-12 | Hitachi Ltd | Semiconductor memory |
| JPS54121080A (en) * | 1978-03-13 | 1979-09-19 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS5666064A (en) * | 1979-10-31 | 1981-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367348B2 (ja) | 1991-10-22 |
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