JPS615572A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPS615572A JPS615572A JP59125174A JP12517484A JPS615572A JP S615572 A JPS615572 A JP S615572A JP 59125174 A JP59125174 A JP 59125174A JP 12517484 A JP12517484 A JP 12517484A JP S615572 A JPS615572 A JP S615572A
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- insulating film
- integrated circuit
- circuit device
- semiconductor integrated
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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
- H10B12/37—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】
[技術分野]
本発明は、半導体集積回路装置に適用して有効な技術に
関するものであり、特に、ダイナミック型ランダムアク
セスメモリを備えた半導体集積回路装置(以下、DRA
Mという)に適用して有効な技術に関するものである。
関するものであり、特に、ダイナミック型ランダムアク
セスメモリを備えた半導体集積回路装置(以下、DRA
Mという)に適用して有効な技術に関するものである。
[背景技術]
DRAMは、その蓄積すべき情報量を増大させるだめに
及びその動作時間を向上するために、高集積化の傾向に
ある。
及びその動作時間を向上するために、高集積化の傾向に
ある。
高集積化においては、pRAMを構成する岬辺回路、例
えば、アドレス選択回路、読出し回路。
えば、アドレス選択回路、読出し回路。
書込み回路等を構成するための半導体素子を縮小化する
とともに、情報を保持するためのメモリセルをも縮小化
する必要がある。
とともに、情報を保持するためのメモリセルをも縮小化
する必要がある。
このメモリセルは、スイッチング素子と情報蓄積用容量
素子とによって構成されており、該情報蓄積用容量素子
は、信号量を確保して読出し及び書込み動作を正しく行
なわせるように所定の容量値を持つことが要求される。
素子とによって構成されており、該情報蓄積用容量素子
は、信号量を確保して読出し及び書込み動作を正しく行
なわせるように所定の容量値を持つことが要求される。
例えば、その容量値が小さい場合、アルファ線(以下、
α線という)によって生じる不要なキャリアの影響を受
けて誤動作成いはソフトエラーを生じる。
α線という)によって生じる不要なキャリアの影響を受
けて誤動作成いはソフトエラーを生じる。
そこで、メモリセルを形成する半導体基板の一生面部の
みでなく、その内部方向をも利用し、情報蓄積用容量素
子の容量値を増大させるという細孔技術によるDRAM
が提案されている(特公昭58−12739号公報)。
みでなく、その内部方向をも利用し、情報蓄積用容量素
子の容量値を増大させるという細孔技術によるDRAM
が提案されている(特公昭58−12739号公報)。
具体的に、この細孔技術によるメモリセルは、半導体基
板にその主面から内部方向に延在して設けられた細孔と
該細孔にそって絶縁膜を介して設けられた導電層とから
なる情報蓄積用容量素子と、該情報蓄積用容量素子と直
列接続された絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下
、M I S FETという)とによって構成されてい
る。
板にその主面から内部方向に延在して設けられた細孔と
該細孔にそって絶縁膜を介して設けられた導電層とから
なる情報蓄積用容量素子と、該情報蓄積用容量素子と直
列接続された絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下
、M I S FETという)とによって構成されてい
る。
しかしながら、かかる技術における実験ならびにその検
討の結果、本発明者は、4 [Mbit]程度にDRA
Mの集積度をさらに向上することが困難であるという問
題点を見い出した。
討の結果、本発明者は、4 [Mbit]程度にDRA
Mの集積度をさらに向上することが困難であるという問
題点を見い出した。
情報蓄積用容量素子の情報となる電荷は、細孔部の半導
体基板主面部に形成される空乏領域に蓄積される。この
ために、2つの近接する情報蓄積用容量素子において、
それぞれの空乏領域が結合し、キャリアの運動エネルギ
によって、それらの間で情報となるべき電荷の転移を生
じるので、記憶するべき情報を正確に蓄積することがで
きない。
体基板主面部に形成される空乏領域に蓄積される。この
ために、2つの近接する情報蓄積用容量素子において、
それぞれの空乏領域が結合し、キャリアの運動エネルギ
によって、それらの間で情報となるべき電荷の転移を生
じるので、記憶するべき情報を正確に蓄積することがで
きない。
従って、情報蓄積用容量素子間を近接させて、メ
tモリセルアレイを縮小することができないがら
である。
tモリセルアレイを縮小することができないがら
である。
本発明者は、情報蓄積用容量素子間の近接する距離が、
5[μm]程度になると空乏領域が結合することを確認
した。
5[μm]程度になると空乏領域が結合することを確認
した。
また、前記情報蓄積用容量素子そのものが半導体基板主
面□部に占める面積を縮小し、D ’RA Mの集積度
を向上するために、細孔をより深く形成することが考え
られる。
面□部に占める面積を縮小し、D ’RA Mの集積度
を向上するために、細孔をより深く形成することが考え
られる。
しかしながら、所定の容量値を確保しかつ所定の集積度
を確保するためには、細孔の深さを20[μm]程度に
しなければならず、現状の技術では、このような細孔を
形成すること及び該細孔にそって導電層を形成すること
が極めて困難である。
を確保するためには、細孔の深さを20[μm]程度に
しなければならず、現状の技術では、このような細孔を
形成すること及び該細孔にそって導電層を形成すること
が極めて困難である。
[発明の目的]
本発明の目的は、DRAMの集積度を向上することが可
能な技術手段を提供することにある。
能な技術手段を提供することにある。
本発明の他の目的は、DRAMの読出し及び書込み動作
における信頼性を向上することが可能な技術手段を提供
することにある。
における信頼性を向上することが可能な技術手段を提供
することにある。
本発明の他の目的は、DRAMの読出し及び書込み動作
時間を高速化することが可能な技術手段を提供すること
にある。
時間を高速化することが可能な技術手段を提供すること
にある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
[発明の概要]
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、半導体基板主面部に細孔を設け、絶縁膜を介
して該細孔にそって第1の導電層を設け、該第1の導電
層上部に第1の絶縁膜を介して第2の導電層を設け、第
2の導電層上部に第2の絶縁膜を介して第3の導電層を
設け、前記第1の導電層、第1の絶縁膜及び第2の導電
層で又第2の導電層、第2の絶1膜及び第3の導電層で
それぞれ情報蓄積用容量素子を構成する。
して該細孔にそって第1の導電層を設け、該第1の導電
層上部に第1の絶縁膜を介して第2の導電層を設け、第
2の導電層上部に第2の絶縁膜を介して第3の導電層を
設け、前記第1の導電層、第1の絶縁膜及び第2の導電
層で又第2の導電層、第2の絶1膜及び第3の導電層で
それぞれ情報蓄積用容量素子を構成する。
これによって、読出し及び書込み動作の誤動作を誘発す
る空乏領域を使用することがなくなり、かつ、2つの情
報蓄積用容量素子を1つの細孔に形成することができる
ので、DRAMの信頼性及び集積度を向上′するとがで
きる。
る空乏領域を使用することがなくなり、かつ、2つの情
報蓄積用容量素子を1つの細孔に形成することができる
ので、DRAMの信頼性及び集積度を向上′するとがで
きる。
以下、本発明の構成について、実施例とともに説明する
。
。
[実施例]
第1図は、本発明の詳細な説明するためのオープンビッ
トライン方式を採用するDRAMの等価回路図である。
トライン方式を採用するDRAMの等価回路図である。
なお、実施例の全回において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
第1図において、SAはセンスアンプ、BLは行方向に
延在するビット線(以下、ビット線の延在する方向を行
方向という)、WLは列方向に延在するワード線(以下
、ワード線の延在する方向を列方向という)である、D
はダミーセルであり、一端がビット線BLに接続されゲ
ート電極がワード線WLに接続されたスイッチング用M
ISFET Q oと、該スイッチング用M I S
F E T Q oの他端に一端が接続され他端が低電
位の電源端子Vssに接続された情報判定用容量素子G
oと、情報判定用容量素子C0に蓄積された電荷をクリ
アするためのクリア用M l5FETCoとによって構
成されており、前記クリア用M I S F E T
C。
延在するビット線(以下、ビット線の延在する方向を行
方向という)、WLは列方向に延在するワード線(以下
、ワード線の延在する方向を列方向という)である、D
はダミーセルであり、一端がビット線BLに接続されゲ
ート電極がワード線WLに接続されたスイッチング用M
ISFET Q oと、該スイッチング用M I S
F E T Q oの他端に一端が接続され他端が低電
位の電源端子Vssに接続された情報判定用容量素子G
oと、情報判定用容量素子C0に蓄積された電荷をクリ
アするためのクリア用M l5FETCoとによって構
成されており、前記クリア用M I S F E T
C。
のゲート電極は端子φDに接続されている。
Mはメモリセルであり、一端がビットl1BL4こ接続
されゲート電極がワード線WLに接続されたスイッチン
グ用MISF、ETQと、該スイッチング用MISFE
TQの他端に一端が接続され他端が電源端子Vssに接
続された情報蓄積用容量素子Cとによって構成されてい
る。
されゲート電極がワード線WLに接続されたスイッチン
グ用MISF、ETQと、該スイッチング用MISFE
TQの他端に一端が接続され他端が電源端子Vssに接
続された情報蓄積用容量素子Cとによって構成されてい
る。
次に、本実施例の具体的な構造について説明する。
第2図は1本発明の詳細な説明するため、のDRAMの
メモリセルアレイの要部平面図、第3図は、第2図のm
−m切断線における断面図、第4図は、第3図に示した
情報蓄積用容量素子の要部断面図、第5図は、第2図の
■−■切断線におけ fる断面図である。
メモリセルアレイの要部平面図、第3図は、第2図のm
−m切断線における断面図、第4図は、第3図に示した
情報蓄積用容量素子の要部断面図、第5図は、第2図の
■−■切断線におけ fる断面図である。
なお、第2図は、その図面を見易くするために各導電層
間に設けられるべき絶縁膜及び細孔内部に設けられるべ
き各導電層と各絶縁膜は図示しなし)。
間に設けられるべき絶縁膜及び細孔内部に設けられるべ
き各導電層と各絶縁膜は図示しなし)。
第2図乃至第5図において、lは単結晶シリコンからな
るP−型の半導体基板、2はフィールド絶縁膜、3はp
+型のチャネルストッパ領域である。
るP−型の半導体基板、2はフィールド絶縁膜、3はp
+型のチャネルストッパ領域である。
4は製造工程における第2層目の絶縁膜であり、スイッ
チグ用MISFET(第1図のQ)のゲート絶縁膜とし
て用いるものである。
チグ用MISFET(第1図のQ)のゲート絶縁膜とし
て用いるものである。
スイッチング用M I S FETは、絶縁膜4と、該
絶縁膜4上部でゲート電極として用いられる製造工程に
おける第1層目の導電層5と、ソース領域又はドレイン
領域として用いられる一対のn+型の半導体領域6と、
該一対の半導体領域6間部のチャネルが形成されるべき
半導体基板1とから構成されている。
絶縁膜4上部でゲート電極として用いられる製造工程に
おける第1層目の導電層5と、ソース領域又はドレイン
領域として用いられる一対のn+型の半導体領域6と、
該一対の半導体領域6間部のチャネルが形成されるべき
半導体基板1とから構成されている。
Uは細孔であり、一対の情報蓄積用容量素子(第1図の
C)を構成するために用いられるもので、一対のスイッ
チング用MISFETが構成されるべき間部の半導体基
板1主面部に設けられている。
C)を構成するために用いられるもので、一対のスイッ
チング用MISFETが構成されるべき間部の半導体基
板1主面部に設けられている。
7は製造工程における第1層目の絶縁膜であり、情報蓄
積用容量素子を他の領域から電気的に分離するためのも
ので、細孔U部の半導体基板l主面にそって設けられて
いる。
積用容量素子を他の領域から電気的に分離するためのも
ので、細孔U部の半導体基板l主面にそって設けられて
いる。
8は製造工程における第3層目の絶縁膜であり。
導電層5が後述する第2層目の導電層を形成するエツチ
ング工程中に不要にエツチングされるのを防止するため
のもので、絶縁膜7及び導電層5を覆って設けられてい
る。
ング工程中に不要にエツチングされるのを防止するため
のもので、絶縁膜7及び導電層5を覆って設けられてい
る。
9は製造工程における第2層目の導電層であり、情報蓄
積用容量素子を構成するための電極として用いられるも
ので、細孔U内部の絶縁膜8を覆うように設けられ、絶
縁膜4,8を選択的に除去して設けられた接続孔10を
介して所定の半導体領域6に電気的に接続されている。
積用容量素子を構成するための電極として用いられるも
ので、細孔U内部の絶縁膜8を覆うように設けられ、絶
縁膜4,8を選択的に除去して設けられた接続孔10を
介して所定の半導体領域6に電気的に接続されている。
11は製造工程における第4層目の絶縁膜であり、情報
蓄積用容量素子の誘電体として用いられるもので、導電
層9を覆って設けられている。絶縁膜11は、情報蓄積
用容量素子を構成するための一対の電極間の絶縁耐圧を
より向上するために導電層9又は後述する導電層に被着
して設けられた絶縁耐圧の良好な絶縁膜11A、IIC
と、それらの間部に設けられそれらより誘電率の大きな
絶縁膜11Bとによって構成されている。
蓄積用容量素子の誘電体として用いられるもので、導電
層9を覆って設けられている。絶縁膜11は、情報蓄積
用容量素子を構成するための一対の電極間の絶縁耐圧を
より向上するために導電層9又は後述する導電層に被着
して設けられた絶縁耐圧の良好な絶縁膜11A、IIC
と、それらの間部に設けられそれらより誘電率の大きな
絶縁膜11Bとによって構成されている。
12は製造工程における第3層目の導電層であり、情報
蓄積用容量素子を構成するための電極として用いられる
もので、絶縁膜11を覆いかつ半導体基板1上部を行方
向に延在して所定端部では低電位の電源端子(第1図の
Vss)に接続されている。
蓄積用容量素子を構成するための電極として用いられる
もので、絶縁膜11を覆いかつ半導体基板1上部を行方
向に延在して所定端部では低電位の電源端子(第1図の
Vss)に接続されている。
第3図において、導電層9が接続されたスイッチング用
MISFETによって書込まれるべき情報となる電荷を
蓄積するための第1の情報蓄積用容量素子は、導電層7
と絶縁膜11とメモリセルが構成されるべき領域上部の
導電層12とからなっている。
MISFETによって書込まれるべき情報となる電荷を
蓄積するための第1の情報蓄積用容量素子は、導電層7
と絶縁膜11とメモリセルが構成されるべき領域上部の
導電層12とからなっている。
13は製造工程における第5層目の絶縁膜であり、情報
蓄積用容量素子を構成するための誘電体として用いられ
るもので、メモリセルが構成されるべき領域上部の導電
層12を覆うように設けられている。絶縁膜13は、絶
縁膜11と同様に、絶縁耐圧の良好な絶縁膜13A、1
3Cとそれらよりも大きな誘電率を有する絶縁膜13B
とによって構成されている。
蓄積用容量素子を構成するための誘電体として用いられ
るもので、メモリセルが構成されるべき領域上部の導電
層12を覆うように設けられている。絶縁膜13は、絶
縁膜11と同様に、絶縁耐圧の良好な絶縁膜13A、1
3Cとそれらよりも大きな誘電率を有する絶縁膜13B
とによって構成されている。
14は製造工程における第4層目の導電層であり、情報
蓄積用容量素子を構成するための電極として用いられる
もので、絶縁膜13を覆うように設けられ絶縁膜4,8
.13を選択的に除去して設けられた接続孔15を介し
て前記と異なる所定の半導体領域6に電気的に接続され
ている。
蓄積用容量素子を構成するための電極として用いられる
もので、絶縁膜13を覆うように設けられ絶縁膜4,8
.13を選択的に除去して設けられた接続孔15を介し
て前記と異なる所定の半導体領域6に電気的に接続され
ている。
第3図において、導電層14が接続されたスイッチング
用MISFETによって書込まれるべき情報となる電荷
を蓄積するための第2の情報蓄積用容量素子は、導電層
7と絶縁膜13とメモリセルが構成されるべき領域上部
の導電層12とから構成されている。
C16は製造工程におけ
る第6層目の絶縁膜であ □す、後述する
第5層目の導電層を形成するエツチング工程中に導電層
14が不要にエツチングされるのを防止するために用い
られるもので、導電層14.12.9及び絶縁膜13.
11を覆って絶縁膜8上部に設けられている。
用MISFETによって書込まれるべき情報となる電荷
を蓄積するための第2の情報蓄積用容量素子は、導電層
7と絶縁膜13とメモリセルが構成されるべき領域上部
の導電層12とから構成されている。
C16は製造工程におけ
る第6層目の絶縁膜であ □す、後述する
第5層目の導電層を形成するエツチング工程中に導電層
14が不要にエツチングされるのを防止するために用い
られるもので、導電層14.12.9及び絶縁膜13.
11を覆って絶縁膜8上部に設けられている。
17は製造工程における第5層目の導電層であり、細孔
U上部をより平担化するために用いられるもので、細孔
U内部における絶縁膜16間部を埋込むように設けられ
ている。
U上部をより平担化するために用いられるもので、細孔
U内部における絶縁膜16間部を埋込むように設けられ
ている。
一対のメモリセルを構成するための2つの情報蓄積用容
量素子を主として細孔U内部に重ねて構成したことによ
り、情報蓄積用容量素子を構成するために必要とする半
導体基板1主面部の面積を。
量素子を主として細孔U内部に重ねて構成したことによ
り、情報蓄積用容量素子を構成するために必要とする半
導体基板1主面部の面積を。
2つの情報蓄積用容量素子をそれぞれに異なる主面部に
構成した場合の約2分の1にできるので1、 DRA
Mの集積度を向上することができる。また。
構成した場合の約2分の1にできるので1、 DRA
Mの集積度を向上することができる。また。
情報となる電荷を導電層9又は導電層13に蓄積するこ
とにより、情報の読出し及び書込みの誤動作を誘発する
不要な空乏領域を除去できるので、DRAMの信頼性を
向上することができる。
とにより、情報の読出し及び書込みの誤動作を誘発する
不要な空乏領域を除去できるので、DRAMの信頼性を
向上することができる。
18は製造工程における第7層目の絶縁膜であり、導電
層5,14及び17とその上部に設けられるべき導電層
とを絶縁するために用いられるもので、絶縁膜16上部
を覆って設けられている。
層5,14及び17とその上部に設けられるべき導電層
とを絶縁するために用いられるもので、絶縁膜16上部
を覆って設けられている。
19は所定の半導体領域6上部の絶縁膜4,8゜16及
び18を選択的に除去して設けられた接続孔であり、後
述する導電層を半導体領域6に電気的に接続するための
ものである。
び18を選択的に除去して設けられた接続孔であり、後
述する導電層を半導体領域6に電気的に接続するための
ものである。
20は製造工程における第6層目の導電層であり、ビッ
ト線(第1図のBL)として用いられるもので、接続孔
19を介して所定の半導体領域6に電気的に接続され絶
縁膜18所定上部を行方向に延在して設けられている。
ト線(第1図のBL)として用いられるもので、接続孔
19を介して所定の半導体領域6に電気的に接続され絶
縁膜18所定上部を行方向に延在して設けられている。
21は保護膜であり、導電層20を覆って絶縁膜18上
部に設けられている。
部に設けられている。
次に、本実施例の具体的な製造方法を説明する。
第6図乃至第9図は、本発明の詳細な説明するための各
製造工程におけるメモリセルの要部平面図である。
製造工程におけるメモリセルの要部平面図である。
なお、第6図乃至第9図は、その図面を見易くするため
に、細孔U内部に設けられるべき各導電層及び各絶縁膜
は図示しない。
に、細孔U内部に設けられるべき各導電層及び各絶縁膜
は図示しない。
まず、半導体基板lを用意し、それに選択的熱酸化技術
によってフィールド絶縁膜2を形成する。
によってフィールド絶縁膜2を形成する。
その後に、細孔Uを形成するエツチング用マスクを半導
体基板lを覆うように形成する。このエツチング用マス
クは、化学的気相析出技術(以下、CVD技術という)
によるナイトライド膜とその上部にCVD技術によるフ
オスフオシリケー′トガラス膜とで構成したものを用い
ればよい。そして、前記エツチング用マスクを選択的に
除去し、異方性エツチング技術によって細孔Uを半導体
基板1主面部からの深さが3〜5[μm]程度になるよ
うに形成する。次に、絶縁膜7を形成する。これは細孔
Uの内壁の選択的な熱酸化技術によるシリコン酸化膜を
用い、その膜厚が2000〜5000 [オングストロ
ーム(以下、[A]という)]程度になるように形成す
ればよい。そして、前記エツチングマスクの全てを除去
し、絶縁膜4及び導電層5を形成した後に、イオン打込
み技術によって半導体領域6を形成する。次に、絶縁膜
8を絶縁膜7及び導電層5を覆うように絶縁膜4上部に
形成す為。これは、CVD技術によるシリコン酸化膜を
用い、その膜厚が1000[A]程度になるように形成
すればよい。そして、接続孔10を形成する。
体基板lを覆うように形成する。このエツチング用マス
クは、化学的気相析出技術(以下、CVD技術という)
によるナイトライド膜とその上部にCVD技術によるフ
オスフオシリケー′トガラス膜とで構成したものを用い
ればよい。そして、前記エツチング用マスクを選択的に
除去し、異方性エツチング技術によって細孔Uを半導体
基板1主面部からの深さが3〜5[μm]程度になるよ
うに形成する。次に、絶縁膜7を形成する。これは細孔
Uの内壁の選択的な熱酸化技術によるシリコン酸化膜を
用い、その膜厚が2000〜5000 [オングストロ
ーム(以下、[A]という)]程度になるように形成す
ればよい。そして、前記エツチングマスクの全てを除去
し、絶縁膜4及び導電層5を形成した後に、イオン打込
み技術によって半導体領域6を形成する。次に、絶縁膜
8を絶縁膜7及び導電層5を覆うように絶縁膜4上部に
形成す為。これは、CVD技術によるシリコン酸化膜を
用い、その膜厚が1000[A]程度になるように形成
すればよい。そして、接続孔10を形成する。
次に、第6図に示すように、導電層9を形成するために
、まず、複数個の細孔Uの絶縁膜8を覆い、半導体領域
6上部を行方向に延在する導電層9Aを形成する。導電
層9Aは、CVD技術による多結晶シリコン層を用い、
それを絶縁膜8を覆うように500[A]程度の膜厚に
形成した後、異方性エツチング技術によって選択的にエ
ツチングして形成すればよい。次に導電層9を覆う絶縁
膜11Aを形成する。これは、導電層9Aを熱酸化技術
によって酸化させることによるシリコン酸化膜を用い、
その膜厚を100[A]程度に形成すればよい。
、まず、複数個の細孔Uの絶縁膜8を覆い、半導体領域
6上部を行方向に延在する導電層9Aを形成する。導電
層9Aは、CVD技術による多結晶シリコン層を用い、
それを絶縁膜8を覆うように500[A]程度の膜厚に
形成した後、異方性エツチング技術によって選択的にエ
ツチングして形成すればよい。次に導電層9を覆う絶縁
膜11Aを形成する。これは、導電層9Aを熱酸化技術
によって酸化させることによるシリコン酸化膜を用い、
その膜厚を100[A]程度に形成すればよい。
次に、絶縁膜11Bを形成するために、絶縁膜11Aを
覆う絶縁膜11Bを絶縁膜8上部に形成する。これは、
CVD技術によるナイトライド膜を用い、その膜厚を2
00[A]程度に形成すればよい。そして、前記絶縁膜
11Bの上部にそれを覆うように絶縁膜11Cを形成す
る。これは、前記絶縁膜11Bを熱酸化技術によって酸
化させることによるシリコン酸化膜を用い、その膜厚を
30[A1程度に形成すればよい。この熱酸化工程中に
、絶縁膜11Bが有するピンボール内部に絶縁膜11G
の一部が形成されることにより、前記不要なビンホール
を除去することができる。従って、絶縁膜11Bの絶縁
耐圧をより良好にすることができる。
覆う絶縁膜11Bを絶縁膜8上部に形成する。これは、
CVD技術によるナイトライド膜を用い、その膜厚を2
00[A]程度に形成すればよい。そして、前記絶縁膜
11Bの上部にそれを覆うように絶縁膜11Cを形成す
る。これは、前記絶縁膜11Bを熱酸化技術によって酸
化させることによるシリコン酸化膜を用い、その膜厚を
30[A1程度に形成すればよい。この熱酸化工程中に
、絶縁膜11Bが有するピンボール内部に絶縁膜11G
の一部が形成されることにより、前記不要なビンホール
を除去することができる。従って、絶縁膜11Bの絶縁
耐圧をより良好にすることができる。
第6図に示した工程の後に、第7図に示すように、導電
層12を形成するために、複数個の細孔U内部に設けら
れた絶縁膜11Cを覆い、細孔U上部を列方向に延在す
る導電層12Aを形成する。
層12を形成するために、複数個の細孔U内部に設けら
れた絶縁膜11Cを覆い、細孔U上部を列方向に延在す
る導電層12Aを形成する。
導電層12Aは、CVD技術による多結晶シリコン層を
用い、それを絶縁膜11C上部を覆うように3000〜
4000[A]程度の膜厚で形成した後に、前記多結晶
シリコン層を異方性エツチング技術によって選択的にエ
ツチングして形成すればよい。
用い、それを絶縁膜11C上部を覆うように3000〜
4000[A]程度の膜厚で形成した後に、前記多結晶
シリコン層を異方性エツチング技術によって選択的にエ
ツチングして形成すればよい。
この主ツチング工程は、導電層12Aとその下部の導電
層9Aとのマスク合せズレを低減し、情報蓄積用容量素
子が有する容量値の設計値からのバラツキを防止するた
めに、導電層9Aもエツチングする。従って、前記エツ
チング工程は、導電層9A、12A及び絶縁膜11A、
IIB、IICを選択的に除去する。このときのマスク
合せは、導電層12Aの一方の側部12A1が近接の導
電層5を覆う程度に設定する。これは、後述する導電層
14を形成するエツチング工程を用いて、導電層12A
の所定部12A2及びその下部の絶縁膜11A、IIB
、IIGに2回目のエツチングを施し、さらに、導電層
9Aに3回目のエツチングを施すためのものである。次
に、導電層12Aを覆う絶縁膜13Aを形成する。これ
は、導電層12Aを熱酸化技術によって酸化させること
によるシリコン酸化膜を用い、その膜厚を100[A]
程度に形成すればよい。この熱酸化工程によって導電層
9A、絶縁膜lIB及び導電層12Aのそれぞれの側部
も酸化されるので、特に、導電層12Aの前記と異なる
側部12A3及びそれと同側の導電層9A、絶縁膜11
Bの側部を絶縁膜13Aによって覆うことができる。こ
のことにより、導電層9又は導電層12の前記側部と導
電層14との絶縁耐圧をより良好にできる。
層9Aとのマスク合せズレを低減し、情報蓄積用容量素
子が有する容量値の設計値からのバラツキを防止するた
めに、導電層9Aもエツチングする。従って、前記エツ
チング工程は、導電層9A、12A及び絶縁膜11A、
IIB、IICを選択的に除去する。このときのマスク
合せは、導電層12Aの一方の側部12A1が近接の導
電層5を覆う程度に設定する。これは、後述する導電層
14を形成するエツチング工程を用いて、導電層12A
の所定部12A2及びその下部の絶縁膜11A、IIB
、IIGに2回目のエツチングを施し、さらに、導電層
9Aに3回目のエツチングを施すためのものである。次
に、導電層12Aを覆う絶縁膜13Aを形成する。これ
は、導電層12Aを熱酸化技術によって酸化させること
によるシリコン酸化膜を用い、その膜厚を100[A]
程度に形成すればよい。この熱酸化工程によって導電層
9A、絶縁膜lIB及び導電層12Aのそれぞれの側部
も酸化されるので、特に、導電層12Aの前記と異なる
側部12A3及びそれと同側の導電層9A、絶縁膜11
Bの側部を絶縁膜13Aによって覆うことができる。こ
のことにより、導電層9又は導電層12の前記側部と導
電層14との絶縁耐圧をより良好にできる。
次に、絶縁膜13’Bを形成するために、絶縁膜13A
を覆う絶縁膜13Bを絶縁膜8上部に形成する。これは
、絶縁膜11Bと同様に形成すればよい。次に、絶縁膜
13Cを形成する。これは、絶縁膜11Gと同様に形成
すればよい。そして。
を覆う絶縁膜13Bを絶縁膜8上部に形成する。これは
、絶縁膜11Bと同様に形成すればよい。次に、絶縁膜
13Cを形成する。これは、絶縁膜11Gと同様に形成
すればよい。そして。
接続孔15を形成する。
第7図に示す工程の後に、第8図に示すように、導電層
14を形成するために、まず、半導体領域6上部の絶縁
膜1 ’3 C上部を行方向に延在し、その所定部では
接続孔15を介して所定の半導体領域6と電気的に接続
する導電層14Aを形成する。
14を形成するために、まず、半導体領域6上部の絶縁
膜1 ’3 C上部を行方向に延在し、その所定部では
接続孔15を介して所定の半導体領域6と電気的に接続
する導電層14Aを形成する。
これは、導電層9Aを形成するためにCVD技術及び異
方性エツチング技術を用いた工程と同様の製造工程によ
って形成すればよく、その膜厚は500[A]程度に形
成すればよい。導電層14Aを延在して設けるのは、そ
れに施される2回目のエツチング工程を用いて、導電層
12Aの前記所定部12A2に2回目のエツチングを施
し、また、導電層9Aに3回目のエツチングを施して、
前記構造の説明において記述した第1の情報蓄積用容量
素子と第2の情報蓄積用容量素子とが有する容量値のバ
ラツキをより低減するためである。
方性エツチング技術を用いた工程と同様の製造工程によ
って形成すればよく、その膜厚は500[A]程度に形
成すればよい。導電層14Aを延在して設けるのは、そ
れに施される2回目のエツチング工程を用いて、導電層
12Aの前記所定部12A2に2回目のエツチングを施
し、また、導電層9Aに3回目のエツチングを施して、
前記構造の説明において記述した第1の情報蓄積用容量
素子と第2の情報蓄積用容量素子とが有する容量値のバ
ラツキをより低減するためである。
第8図に示す工程の後に、第9図に示すように、導電層
14Aに第2回目のエツチング工程を施して導電層14
は完成する。このエツチング工程は、前記のことにより
、導電層14の一方の側部14里下部の導電層12Aと
導電層9A及びそれらの導電層間の各絶縁膜をもエツチ
ングする。このエツチング工程によって、導電層9.j
、2及び絶縁膜11.13は完成する。
14Aに第2回目のエツチング工程を施して導電層14
は完成する。このエツチング工程は、前記のことにより
、導電層14の一方の側部14里下部の導電層12Aと
導電層9A及びそれらの導電層間の各絶縁膜をもエツチ
ングする。このエツチング工程によって、導電層9.j
、2及び絶縁膜11.13は完成する。
なお、導電層14の他方の側部142は、接続孔15を
覆う程度にマスク合せ余裕を考慮して決定すわばよい。
覆う程度にマスク合せ余裕を考慮して決定すわばよい。
第9図に示す工程の後に、絶縁膜16を形成すう。。ゎ
、よ、。VD□□3よ、ッ1.□、イ、わ、 j
を用い、その膜厚を100.0 ’[A ]程度に形成
すればよい。次に、導電層17を形成する。これは、細
孔U内部に設けられた絶縁膜16間部の不要な隙間を埋
込み絶縁膜16上部を覆う導電層をCVD技術による多
結晶シリコン層を用いて形成した後、それを選択的にエ
ツチングして形成すればよい。
、よ、。VD□□3よ、ッ1.□、イ、わ、 j
を用い、その膜厚を100.0 ’[A ]程度に形成
すればよい。次に、導電層17を形成する。これは、細
孔U内部に設けられた絶縁膜16間部の不要な隙間を埋
込み絶縁膜16上部を覆う導電層をCVD技術による多
結晶シリコン層を用いて形成した後、それを選択的にエ
ツチングして形成すればよい。
次に絶縁膜18を形成する。絶縁膜18は、その上面部
の平担化をより良好に行なうことが可能なCVD技術に
よるフォスフオシリケードガラス膜を用いて形成すれば
よい。そして、接続孔19を形成して後に、導電層20
を形成する。導電層20は、垂直蒸着技術によるアルミ
ニウム膜を用い、それを選択的にエツチングして形成す
ればよい。
の平担化をより良好に行なうことが可能なCVD技術に
よるフォスフオシリケードガラス膜を用いて形成すれば
よい。そして、接続孔19を形成して後に、導電層20
を形成する。導電層20は、垂直蒸着技術によるアルミ
ニウム膜を用い、それを選択的にエツチングして形成す
ればよい。
次に、保護膜21を形成して、本実施例のDRAMは完
成する。
成する。
なお、前記製造工程において、導電層14の一方の側部
14jが細孔Uと導電層5との間部にくるように導電層
14Aに第2回目のエツチング工程を施したが、第1の
情報蓄積用容量素子と第2の情報蓄積用容量素子とが有
する容量値をより大きくするために、導電層14の側部
14 Iが導電層5上部にかかるように、導電層14に
第2回目のエツチング工程を施してもよい。
14jが細孔Uと導電層5との間部にくるように導電層
14Aに第2回目のエツチング工程を施したが、第1の
情報蓄積用容量素子と第2の情報蓄積用容量素子とが有
する容量値をより大きくするために、導電層14の側部
14 Iが導電層5上部にかかるように、導電層14に
第2回目のエツチング工程を施してもよい。
[効果]
以上説明したように、本願において開示された新規な技
術手段によれば、以下に述へるような効果を得ることが
できる。
術手段によれば、以下に述へるような効果を得ることが
できる。
(1)、2つの容量素子を1つの細孔に形成したことに
よって、容量素子に要する面積を縮小することができる
ので、半導体集積回路装置の集積度を向上することがで
きる。
よって、容量素子に要する面積を縮小することができる
ので、半導体集積回路装置の集積度を向上することがで
きる。
(2)、半導体基板と電気的に分離してその上部に形成
する導電層及び絶縁膜によって容量素子を形成すること
によって、容量素子の電荷の蓄積に空乏領域を使用する
ことがなくなる。
する導電層及び絶縁膜によって容量素子を形成すること
によって、容量素子の電荷の蓄積に空乏領域を使用する
ことがなくなる。
(3)、前記(2)により、細孔で形成された情報蓄積
用容量素子を有するDRAMにおいて、近接する情報蓄
積用容量素子間の空乏領域の結合がなくなるので、読出
し及び書込み動作における信頼性を向上することができ
る。
用容量素子を有するDRAMにおいて、近接する情報蓄
積用容量素子間の空乏領域の結合がなくなるので、読出
し及び書込み動作における信頼性を向上することができ
る。
(4)、前記(2)により、細孔で形成された情報蓄積
用容量素子を有するDRAMにおいて、情報蓄積用容量
素子の電荷の蓄積に空乏領域を使用しないので、α線に
よるソフトエラーを生じることがなくなる。
用容量素子を有するDRAMにおいて、情報蓄積用容量
素子の電荷の蓄積に空乏領域を使用しないので、α線に
よるソフトエラーを生じることがなくなる。
(5)、前記(1)により、集積度を向上することがで
きるので、半導体集積回路装置の動作速度を向上するこ
とができる。
きるので、半導体集積回路装置の動作速度を向上するこ
とができる。
(6)、前記(1)乃至(4)によって、半導体集積回
路装置又はDRAMにおいて、集積度の向上及び信頼性
の向上を図ることができる。
路装置又はDRAMにおいて、集積度の向上及び信頼性
の向上を図ることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとす
き具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
、種々変形し得ることは勿論である。
き具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
、種々変形し得ることは勿論である。
例えば、前記実施例では、導電層5及び半導体領域6を
形成した後に、第1の情報蓄積用容量素子又は第2の情
報蓄積用容量素子を構成するための各導電層及び各絶縁
膜を形成したが、第1の情報蓄積用容量素子及び第2の
情報蓄積用容量素子を構成した後に、導電層5及び半導
体領域6を形成してもよい。その製造工程を用いる場合
には、接続孔10又は接続孔15下部の半導体領域6と
なるべき領域に、導電層9又は導電層14に導入される
べき低抵抗化のための不純物を熱拡散技術を用い接続孔
工0又は接続孔15を介して半導体基板lに前記不純物
を導入し、さらに、導電層5を形成した後にイオン打込
み技術によって半導体領域6を形成するための不純物を
、前記熱拡散技術によって不純物が導入された以外の半
導体領域6となるべき半導体基板1主面部に導入すれば
よい。
形成した後に、第1の情報蓄積用容量素子又は第2の情
報蓄積用容量素子を構成するための各導電層及び各絶縁
膜を形成したが、第1の情報蓄積用容量素子及び第2の
情報蓄積用容量素子を構成した後に、導電層5及び半導
体領域6を形成してもよい。その製造工程を用いる場合
には、接続孔10又は接続孔15下部の半導体領域6と
なるべき領域に、導電層9又は導電層14に導入される
べき低抵抗化のための不純物を熱拡散技術を用い接続孔
工0又は接続孔15を介して半導体基板lに前記不純物
を導入し、さらに、導電層5を形成した後にイオン打込
み技術によって半導体領域6を形成するための不純物を
、前記熱拡散技術によって不純物が導入された以外の半
導体領域6となるべき半導体基板1主面部に導入すれば
よい。
また、前記実施例は、本発明をオープンビットライン方
式を採用するDRAMに適用した例について説明したが
、ホールデッドビットライン方式を採用するDRAMで
もよい。
式を採用するDRAMに適用した例について説明したが
、ホールデッドビットライン方式を採用するDRAMで
もよい。
さらに、前記実施例は1本発明を半導体基板を使用する
半導体集積回路装置に適用した例について説明したが、
絶縁性基板を採用する半導体集積回路装置でもよい。
半導体集積回路装置に適用した例について説明したが、
絶縁性基板を採用する半導体集積回路装置でもよい。
第1図は、本発明の詳細な説明するためのDRAMの等
価回路図、 第2図は1本発明の詳細な説明するためのDRAMのメ
モリセルアレイ要部の平面図、第3図は、第2図の■−
■切断線における断面図、 第4図は、情報蓄積用容量素子の要部を示す断面図、 第5図は、第2図の■−■切断線における断面図、 第6図乃至第9図は、本発明の詳細な説明するための各
製造工程におけるメモリセルの平面図である。 図中、l・・・半導体基板、2・・・フィールド絶縁膜
。 3・・・チャネルストッパ領域、4,7,8,11゜1
1A、11B、11C,13,13A、13B。 13C,16,18・・・絶縁膜、5,9,9A、12
.12’λ、14,14A、17.20・8mm、6・
・・半導体領域、io、15・・・接続孔、U・・・細
孔、SA・・・センスアンプ、WL・・・ワード線、B
L・・・ビット線、M・・・メモリセル、D・・・ダミ
ーセル、Q。 CQ−MZSFET、C,CD=−=容量素子、φD・
・・端子、Vss・・・電源端子である。 第 4 図 第 5 図 第 6 図 第 7 図 第 8 図 第 9 図
価回路図、 第2図は1本発明の詳細な説明するためのDRAMのメ
モリセルアレイ要部の平面図、第3図は、第2図の■−
■切断線における断面図、 第4図は、情報蓄積用容量素子の要部を示す断面図、 第5図は、第2図の■−■切断線における断面図、 第6図乃至第9図は、本発明の詳細な説明するための各
製造工程におけるメモリセルの平面図である。 図中、l・・・半導体基板、2・・・フィールド絶縁膜
。 3・・・チャネルストッパ領域、4,7,8,11゜1
1A、11B、11C,13,13A、13B。 13C,16,18・・・絶縁膜、5,9,9A、12
.12’λ、14,14A、17.20・8mm、6・
・・半導体領域、io、15・・・接続孔、U・・・細
孔、SA・・・センスアンプ、WL・・・ワード線、B
L・・・ビット線、M・・・メモリセル、D・・・ダミ
ーセル、Q。 CQ−MZSFET、C,CD=−=容量素子、φD・
・・端子、Vss・・・電源端子である。 第 4 図 第 5 図 第 6 図 第 7 図 第 8 図 第 9 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、スイッチング素子と容量素子との直列回路を有する
半導体集積回路装置であって、その基板にその主面から
内部方向に細孔又は細溝を設け、該細孔又は細溝に、前
記主面から内部方向に少なくとも2つの前記直列回路の
それぞれの容量素子を設けたことを特徴とする半導体集
積回路装置。 2、前記一方の容量素子は、細孔又は細溝にそって設け
られた第1の導電層と、該第1の導電層上部に第1の絶
縁膜を介して設けられた第2の導電層とによって形成さ
れ、前記他方の容量素子は、前記第2の導電層と、該第
2の導電層上部に第2の絶縁膜を介して設けられた第3
の導電層とによって形成されてなることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 3、前記第1の導電層と第3の導電層とは、それぞれの
スイッチング素子と電気的に接続され、前記第2の導電
層は、所定の固定電位に保持されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の半導体集積回路装置。 4、前記第1の絶縁膜と第2の絶縁膜とは、酸化シリコ
ン膜又は酸化シリコン膜と窒化シリコン膜とで形成され
たものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項又
は第3項記載の半導体集積回路装置。 5、前記直列回路は、ダイナミック型ランダムアクセス
メモリのメモリセルを構成してなることを特徴とする特
許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の半導
体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125174A JPS615572A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125174A JPS615572A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS615572A true JPS615572A (ja) | 1986-01-11 |
Family
ID=14903721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59125174A Pending JPS615572A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS615572A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4734384A (en) * | 1985-05-13 | 1988-03-29 | Hitachi, Ltd. | Process for manufacturing semiconductor memory device |
| US5073515A (en) * | 1989-09-29 | 1991-12-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for manufacturing a trench capacitor of a one-transistor memory cell in a semiconductor substrate with a self-aligned capacitor plate electrode |
| US5354701A (en) * | 1991-04-18 | 1994-10-11 | Industrial Technology Research Institute | Doubled stacked trench capacitor DRAM and method of fabricating |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP59125174A patent/JPS615572A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4734384A (en) * | 1985-05-13 | 1988-03-29 | Hitachi, Ltd. | Process for manufacturing semiconductor memory device |
| US5073515A (en) * | 1989-09-29 | 1991-12-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for manufacturing a trench capacitor of a one-transistor memory cell in a semiconductor substrate with a self-aligned capacitor plate electrode |
| US5354701A (en) * | 1991-04-18 | 1994-10-11 | Industrial Technology Research Institute | Doubled stacked trench capacitor DRAM and method of fabricating |
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