JPS61259564A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
- Publication number
- JPS61259564A JPS61259564A JP60101938A JP10193885A JPS61259564A JP S61259564 A JPS61259564 A JP S61259564A JP 60101938 A JP60101938 A JP 60101938A JP 10193885 A JP10193885 A JP 10193885A JP S61259564 A JPS61259564 A JP S61259564A
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- Japan
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- semiconductor
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- recess
- polycrystalline silicon
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- Pending
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-
- 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
- H10B12/39—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench
- H10B12/395—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench the transistor being vertical
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- 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】
〔発明め技術分野〕゛
□本発明は、半導体記憶装置に関し、特に一つのMOS
型トランジスタから成るi・ランスファゲートと一つの
容量とから構成されるメモリセルを有する、いわゆる1
トランジスタ/1キヤパシタダイナミツク ランダムア
クセス メモリに関する°。
型トランジスタから成るi・ランスファゲートと一つの
容量とから構成されるメモリセルを有する、いわゆる1
トランジスタ/1キヤパシタダイナミツク ランダムア
クセス メモリに関する°。
〔発明の技術的背景とその問題点)
従来の1トランジスタ/1キレパシタ ダイブミックメ
モリ セルは、第4図に示されるように、半導体基板1
00表面にソース領域110及びドレイン領域120を
形成し、これらの間に絶縁膜130を介してグー1〜電
極140を取り(=Jけ、更に、ソース領域110に隣
接する基板表面に絶縁膜130を介してキャパシタ電極
150を取り付【プて構成される。そして、記憶情報ど
しての電荷は、キャパシタ電極150下部の半導体基板
100中に蓄積される。
モリ セルは、第4図に示されるように、半導体基板1
00表面にソース領域110及びドレイン領域120を
形成し、これらの間に絶縁膜130を介してグー1〜電
極140を取り(=Jけ、更に、ソース領域110に隣
接する基板表面に絶縁膜130を介してキャパシタ電極
150を取り付【プて構成される。そして、記憶情報ど
しての電荷は、キャパシタ電極150下部の半導体基板
100中に蓄積される。
ところが、このJ:うな従来のメモリセルはにおいでは
、メモリチップのパッケージ、特にセラミックパッケー
ジに比較的多く存イl−る「クランやトリウム等の放射
性物質から放出されるα線が半導体基板100に入射す
ると、基板1oo内にはその入射軌跡に沿って電子正孔
対が発生ずるため、この電子又は正孔がキレハシタフ1
21!+150下部に引き寄せられてここに蓄積されて
いる電荷のilを変化させ記憶情報を破壊するというい
わゆるラフ1〜エラーが生じることがあつIこ。
、メモリチップのパッケージ、特にセラミックパッケー
ジに比較的多く存イl−る「クランやトリウム等の放射
性物質から放出されるα線が半導体基板100に入射す
ると、基板1oo内にはその入射軌跡に沿って電子正孔
対が発生ずるため、この電子又は正孔がキレハシタフ1
21!+150下部に引き寄せられてここに蓄積されて
いる電荷のilを変化させ記憶情報を破壊するというい
わゆるラフ1〜エラーが生じることがあつIこ。
〔発明の目的]
本発明は上記に鑑みなされたもので、α線の入04にに
るメモリの誤動作を生じない半導体記憶装置を提供Jる
ことを目的とする。
るメモリの誤動作を生じない半導体記憶装置を提供Jる
ことを目的とする。
上記目的を達成するため第1の発明は、半導体基板表面
に凹部を形成し、この凹部内面に絶縁膜及び第1の導電
型の半導体層を順次積層してキャパシタを形成し、更に
前記第1の導電型の半導体層に第2の導電型の半導体層
及び第1の導電型の半導体層を順次積層し、前記第2の
導電型の半導体層の前記基板表面側へ露出している面に
絶縁膜を介してゲート電極を取り付けて前記第1の導電
型の両生導体層をそれぞれソース・ドレイン領域とし前
記第2の導電型の半導体層をヂVンネル領域とする前記
基板内部からは絶縁されたMOS型トランジスタを形成
したものである。
に凹部を形成し、この凹部内面に絶縁膜及び第1の導電
型の半導体層を順次積層してキャパシタを形成し、更に
前記第1の導電型の半導体層に第2の導電型の半導体層
及び第1の導電型の半導体層を順次積層し、前記第2の
導電型の半導体層の前記基板表面側へ露出している面に
絶縁膜を介してゲート電極を取り付けて前記第1の導電
型の両生導体層をそれぞれソース・ドレイン領域とし前
記第2の導電型の半導体層をヂVンネル領域とする前記
基板内部からは絶縁されたMOS型トランジスタを形成
したものである。
また、第2の発明は、前記第1の発明における第2の導
電型の半導体層を、前記基板表面側の部分が第2の導電
型の半導体で形成されぞの他の部分は絶縁体で形成され
た絶縁層に代えたものである。
電型の半導体層を、前記基板表面側の部分が第2の導電
型の半導体で形成されぞの他の部分は絶縁体で形成され
た絶縁層に代えたものである。
以下、実施例により本発明に係る半導体装置について説
明する。
明する。
第1図(A)〜(D)は第1の発明に係る半導体記憶装
置の一実施例の製造過程を示づ断面図、第2図は同実施
例の構造を示ず平面図で、これらの図にJ:り同実施例
の構造をその製造過程に従って説明する。
置の一実施例の製造過程を示づ断面図、第2図は同実施
例の構造を示ず平面図で、これらの図にJ:り同実施例
の構造をその製造過程に従って説明する。
第1図(A)に示されているにうに、まず、シリコン単
結晶基板1の表面に後述する過程によってMOS型1〜
ランジスタを1個形成できる大ぎさの例えば直方体形の
凹部2を例えば反応性イオンエツチングを用いて形成す
る。尚、凹部2の大きさは、できるだり小さい方が望ま
しくその深さは3〜5μm程度である。そして、基板1
の表面及び凹部2の内面に厚さが例えば100人程度の
絶縁化膜3を成長さけ゛る。
結晶基板1の表面に後述する過程によってMOS型1〜
ランジスタを1個形成できる大ぎさの例えば直方体形の
凹部2を例えば反応性イオンエツチングを用いて形成す
る。尚、凹部2の大きさは、できるだり小さい方が望ま
しくその深さは3〜5μm程度である。そして、基板1
の表面及び凹部2の内面に厚さが例えば100人程度の
絶縁化膜3を成長さけ゛る。
次に、第1図(B)に示されるように、酸化膜3表面上
に第1のN 型多結晶シリコン層4、P型多結晶シリコ
ン層5、第2のN 型多結晶シリコン層6を順次堆積さ
ぼる。そして、第11i!7+(C)に示されるように
、凹部2内を除く部分に堆積した酸化膜3及び多結晶シ
リコン層4.5.6をエツチング手段により取り除く。
に第1のN 型多結晶シリコン層4、P型多結晶シリコ
ン層5、第2のN 型多結晶シリコン層6を順次堆積さ
ぼる。そして、第11i!7+(C)に示されるように
、凹部2内を除く部分に堆積した酸化膜3及び多結晶シ
リコン層4.5.6をエツチング手段により取り除く。
その結果、第1図(C)及び第2図に示されるように、
基板表面側中央部に第2のN 型多結晶シリコン層6が
島状に存在し、その基板内奥側をP型多結晶シリコン層
5が包囲し、更に、その基板内奥側を第1のN+型多結
晶シリコン層4が包囲し、この第1のN 型多結晶シリ
コン層4の基板内奥側外周面は酸化膜3に介して基板1
に接するという構造が出来上がる。
基板表面側中央部に第2のN 型多結晶シリコン層6が
島状に存在し、その基板内奥側をP型多結晶シリコン層
5が包囲し、更に、その基板内奥側を第1のN+型多結
晶シリコン層4が包囲し、この第1のN 型多結晶シリ
コン層4の基板内奥側外周面は酸化膜3に介して基板1
に接するという構造が出来上がる。
次に、M1図(D)に示されるように各多結晶シリコン
層4..5.6の基板表面側に露出している面に熱酸化
膜7を成長させた後、第1のN 型多結晶シリコン層4
及び第2のN 型多結晶シリコン層6をそれぞれソース
・ドレイン領域とし、P型多結晶シリコン層5の熱酸化
1! 7に隣接J−る部分をチャンネル領域とするMO
S型1−ランジスタを形成ずべく、熱酸化膜7」−にグ
ー1〜N極となるべき多結晶シリコン股8を堆積してそ
の電気抵抗を下げるべくこれにリン拡散を行った後、第
2図に示されるJζうに、フォトリソグラフィ技術によ
り、ゲート電極としての所望の形状に成形する。
層4..5.6の基板表面側に露出している面に熱酸化
膜7を成長させた後、第1のN 型多結晶シリコン層4
及び第2のN 型多結晶シリコン層6をそれぞれソース
・ドレイン領域とし、P型多結晶シリコン層5の熱酸化
1! 7に隣接J−る部分をチャンネル領域とするMO
S型1−ランジスタを形成ずべく、熱酸化膜7」−にグ
ー1〜N極となるべき多結晶シリコン股8を堆積してそ
の電気抵抗を下げるべくこれにリン拡散を行った後、第
2図に示されるJζうに、フォトリソグラフィ技術によ
り、ゲート電極としての所望の形状に成形する。
その後、これらの部分の上面を絶縁膜9で覆い、最後に
、第2のN 型多結晶シリコン層6の上方にコンタクト
ホールを開けここにアルミ電極10を取り付けてメモリ
セルを形成する。
、第2のN 型多結晶シリコン層6の上方にコンタクト
ホールを開けここにアルミ電極10を取り付けてメモリ
セルを形成する。
このようにして形成されたメモリセルの作用を次に説明
する。
する。
第1図(O)において、配憶情報としての電荷は第1の
多結晶しリコン層4、酸化膜3及び基板1で構成される
キャパシタに蓄えら′れ、電荷の書き込み、読み出しは
第1のN 型多結晶シリコン層4及び第2のN 型多結
晶シリコン層6をソース・ドレイン領域としP型多結晶
シリコン層5をチャンネル領域とするMOS型1−ラン
ジスタを介しアルミ電極10を通して行われる。
多結晶しリコン層4、酸化膜3及び基板1で構成される
キャパシタに蓄えら′れ、電荷の書き込み、読み出しは
第1のN 型多結晶シリコン層4及び第2のN 型多結
晶シリコン層6をソース・ドレイン領域としP型多結晶
シリコン層5をチャンネル領域とするMOS型1−ラン
ジスタを介しアルミ電極10を通して行われる。
ここで、α線が入射すると、このα線は基板1の内部の
約25μm程度の深度まで侵入する。これにより、α線
の入射軌跡に沿って基板1の内部に電子正孔対が発生し
、α線の最深到達点近傍には特に多くの電子正孔対が発
生ずる。しかしながら、前記MOS型トランジスタは絶
縁膜3によって基板1から絶縁されているため、基板1
内部に生じた電子正孔対ににつでは第1のN 型多結晶
シリコン層4に蓄積された電荷の石は変化しない。
約25μm程度の深度まで侵入する。これにより、α線
の入射軌跡に沿って基板1の内部に電子正孔対が発生し
、α線の最深到達点近傍には特に多くの電子正孔対が発
生ずる。しかしながら、前記MOS型トランジスタは絶
縁膜3によって基板1から絶縁されているため、基板1
内部に生じた電子正孔対ににつでは第1のN 型多結晶
シリコン層4に蓄積された電荷の石は変化しない。
但し、α線が前記MOS型トランジスタを貫けば、この
MOS型トランジスタ内に発生した電子正孔対によって
前記電荷の量は変化するが、前述したように前記MOS
型トランジスタの深さは、3〜5μm程度であるから、
ここに発生ずる電子正孔対の量は記憶情報を破壊する程
多くはない。従って、このメモリセルはα線によって誤
動作することはない。
MOS型トランジスタ内に発生した電子正孔対によって
前記電荷の量は変化するが、前述したように前記MOS
型トランジスタの深さは、3〜5μm程度であるから、
ここに発生ずる電子正孔対の量は記憶情報を破壊する程
多くはない。従って、このメモリセルはα線によって誤
動作することはない。
更に、このメモリセルにおいては、広い面積を占めるキ
ャパシタが基板1内奥部に形成されているため、従来に
比較して占有面積が小さくなり、一層高密度に集積化で
きるという利点を有する。
ャパシタが基板1内奥部に形成されているため、従来に
比較して占有面積が小さくなり、一層高密度に集積化で
きるという利点を有する。
第3図は、第2の発明に係る半導体記憶H置の一実施例
を示す断面図で、第1図と同一物には同一符号を付しで
ある。
を示す断面図で、第1図と同一物には同一符号を付しで
ある。
同実施例は、第1図に示した実施例の変形例であり、第
1図(D)にお番プるP型多結晶シリコン層5を、その
熱酸化膜7に隣接するチャンネル領域になる部分を除い
て絶縁層11に代え、更に、:前記チャンネル領域にな
る部分の電気伝導度を高めるためにここに例えばレーザ
を照射して1単、結 ゛晶化しP型車・結晶シリコン
層12、を形成したもの ゛である。また、前記レーザ
照射によってN 型多結晶シリコン層4,6の熱酸化膜
7に隣接する部分も同時に単結晶化され、LLにN 型
車結晶シ ・リコン層13.14が形成される。
1図(D)にお番プるP型多結晶シリコン層5を、その
熱酸化膜7に隣接するチャンネル領域になる部分を除い
て絶縁層11に代え、更に、:前記チャンネル領域にな
る部分の電気伝導度を高めるためにここに例えばレーザ
を照射して1単、結 ゛晶化しP型車・結晶シリコン
層12、を形成したもの ゛である。また、前記レーザ
照射によってN 型多結晶シリコン層4,6の熱酸化膜
7に隣接する部分も同時に単結晶化され、LLにN 型
車結晶シ ・リコン層13.14が形成される。
このような変更により、第1及び第2のN 型多結晶シ
リコン層4.6の間の微小な漏れ電流が抑制されるので
記憶保持時間を改善することができる。
リコン層4.6の間の微小な漏れ電流が抑制されるので
記憶保持時間を改善することができる。
以上説明したように、第1の発明によれば、半導体基板
表面に凹部を形成しこの凹部内面に絶縁膜及び第1の導
電型の半導体層を堆積してキャパシタを形成し、更に前
記第1の導電型の半導体層に第2の導電型の半導体層及
び第1の導電型の半導体層を積層、し、前記第2の導電
型の半導体層の前記基板表面μい露出した面に絶縁膜を
介してゲート電極を取□り何番プて前記第1の導電型の
両生導体層をソース・ドレイン領域とし前記第2の導電
1型の半導体層4チヤ、ンネル領域とする前記基板内部
からは絶縁されたMOS型トランジスタを形成している
ので、前記熱板内のα線が入射し電子正孔対が発生して
も、恭記キャパシタに蓄積された電荷量はほとんど変化
せず記憶情報が破壊されることがないという効果が得ら
れる。
表面に凹部を形成しこの凹部内面に絶縁膜及び第1の導
電型の半導体層を堆積してキャパシタを形成し、更に前
記第1の導電型の半導体層に第2の導電型の半導体層及
び第1の導電型の半導体層を積層、し、前記第2の導電
型の半導体層の前記基板表面μい露出した面に絶縁膜を
介してゲート電極を取□り何番プて前記第1の導電型の
両生導体層をソース・ドレイン領域とし前記第2の導電
1型の半導体層4チヤ、ンネル領域とする前記基板内部
からは絶縁されたMOS型トランジスタを形成している
ので、前記熱板内のα線が入射し電子正孔対が発生して
も、恭記キャパシタに蓄積された電荷量はほとんど変化
せず記憶情報が破壊されることがないという効果が得ら
れる。
また、第2の発明によれば、前記第1の発明における前
記第2の導電型の半導体層に代えて、前記基板表面側の
部分が、前記第2の導電型の半導体で形成されその他の
部分は絶縁体で形成されている絶縁層を設けているので
、」−記の第1の発明を奏づる効果に加え、前記第1の
導電型の両生導体層間の微小な漏れ電流が抑制され記憶
保持時間が長くなるという効果が1qられる。
記第2の導電型の半導体層に代えて、前記基板表面側の
部分が、前記第2の導電型の半導体で形成されその他の
部分は絶縁体で形成されている絶縁層を設けているので
、」−記の第1の発明を奏づる効果に加え、前記第1の
導電型の両生導体層間の微小な漏れ電流が抑制され記憶
保持時間が長くなるという効果が1qられる。
第1図(A)〜(D)は第1の発明に係る半導体記憶装
置の一実施例のMti造を製造過程に従っ−C示す断面
図、第2図は同実施例の構造を示す平面図、第3図は第
2の発明に係る半導体記憶装置の一実施例の構造を示す
断面図、第4図は従来の半導体記憶装置の構造を示す断
面図である。 1・・・半導体基板、2・・・凹部、3・・・絶縁膜、
4・・・第1のN+型多結晶シリコン層、5・・・P型
多結晶シリコン層、6・・・第2のN1−型多結晶シリ
コン層、7・・・熱絶縁膜、8・・・多結晶シリコン膜
、9・・・絶縁膜、10・・・アルミ電極、11・・・
絶縁層、12・・°P型単結晶シリコン層、13.14
・・・X +型用結晶シリコン層。 (A) (B) 第 II¥] )のト 男 2 図 140 +50 第 4 図 第3図
置の一実施例のMti造を製造過程に従っ−C示す断面
図、第2図は同実施例の構造を示す平面図、第3図は第
2の発明に係る半導体記憶装置の一実施例の構造を示す
断面図、第4図は従来の半導体記憶装置の構造を示す断
面図である。 1・・・半導体基板、2・・・凹部、3・・・絶縁膜、
4・・・第1のN+型多結晶シリコン層、5・・・P型
多結晶シリコン層、6・・・第2のN1−型多結晶シリ
コン層、7・・・熱絶縁膜、8・・・多結晶シリコン膜
、9・・・絶縁膜、10・・・アルミ電極、11・・・
絶縁層、12・・°P型単結晶シリコン層、13.14
・・・X +型用結晶シリコン層。 (A) (B) 第 II¥] )のト 男 2 図 140 +50 第 4 図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体基板表面に凹部を形成し、この凹部の内面に
絶縁膜及び第1の導電型の半導体層を順次積層してキャ
パシタを形成し、更に前記第1の導電型の半導体層に第
2の導電型の半導体層及び第1の導電型の半導体層を順
次積層し、前記第2の導電型の半導体層の前記基板表面
側へ露出している面に絶縁膜を介してゲート電極を取り
付けて前記第1の導電型の両半導体層をそれぞれソース
・ドレイン領域とし前記第2の導電型の半導体層をチャ
ンネル領域とする前記基板内部からは絶縁されたMOS
型トランジスタを形成した半導体記憶装置。 2、半導体基板表面に凹部を形成し、この凹部の内面に
絶縁膜及び第1の導電型の半導体層を順次積層してキャ
パシタを形成し、更に前記第1の導電型の半導体層に前
記基板表面側の部分が第2の導電型の半導体で形成され
その他の部分は絶縁体で形成されている絶縁層及び第1
の導電型の半導体層を順次積層し、前記絶縁層の前記基
板表面側へ露出している面に絶縁膜を介してゲート電極
を取り付けて前記第1の導電型の両半導体層をそれぞれ
ソース・ドレイン領域とし前記絶縁層の第2の導電型の
半導体で形成された部分をチャネル領域とするMOS型
トランジスタを形成した半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101938A JPS61259564A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101938A JPS61259564A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259564A true JPS61259564A (ja) | 1986-11-17 |
Family
ID=14313846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60101938A Pending JPS61259564A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61259564A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02288262A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-28 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP60101938A patent/JPS61259564A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02288262A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-28 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
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