JPS6239050A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPS6239050A
JPS6239050A JP60177505A JP17750585A JPS6239050A JP S6239050 A JPS6239050 A JP S6239050A JP 60177505 A JP60177505 A JP 60177505A JP 17750585 A JP17750585 A JP 17750585A JP S6239050 A JPS6239050 A JP S6239050A
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JP
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layer
insulating film
region
poly
groove
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JP60177505A
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Takashi Azuma
吾妻 孝
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/37DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 不発明灯半導体装置、特にダイナミックメモリの記憶手
段に用いられるキャパシタと備えた半導体装置およびそ
の製造方法に関する。
〔発明の背景〕
メガピッ;・級のMOSダイナミックメモリ(D/RA
M )においては、バルクsi  を溝状に〃0工し、
千の溝部をキャパシタ領域と1′ることに↓つ−Zτ占
M占積面積少孕は7ン島ることか便米xvj是案さ扛て
hる(1984竿VLSIテクノロジー シンポジウム
、ダイジェスト オン テクニカルペーパー、16−=
−171,1984年(T、Furuyarna、 e
t。
al、 ”A vartll?al  capacit
or Ce1l  forVLSII)/’R,A&i
’S’ 、 1984  sym、 on VLSIT
echnolog¥、 Digest of ’1″a
chnicalpXlp@r8.P、16−17.(1
984))Oしたし、この方式″r′は溝内壁のSt領
域eこ均質なN ” P”接合金作ることがむずかしく
、贋わゆるrH−C構造」(ア1−イーpイー・4− 
ジャーナルオン ンリツド ステート サーキツツ、5
C−17,951J]51982年(Y、 A、 EL
−MansV etal、、  @Distgn  P
ararneters of the Hl−CD/R
AM  Cr1l’ 、IE3J−of 5olidS
tate C1rcuits、 5C−17,p、 9
51.1982))tとることができないという欠点が
める。そのためにα線などの放射線照射(゛7X対1”
る耐量が小さく、いわゆるソフトエラー孕発生!−?す
い。
これγ防ぐものとし、τ、為内壁のS l領域金S10
!濤:膚−ひ覆って絶縁1〜、その内側に第1および第
2のキャパシタ乍形成)る方式か提案さ7C]、でいる
(チク二カ、ル ダイジェスト オン つ“イ〔1−・
働ディーーエム1984年、240−243員(S、 
Na、kaj ima  e t、 a 17.  ”
An  1qolation−八r1erged ve
rtical  cnpphcif、or L;ell
for Large  eapaeitor D/RA
M” 、  TeChnieal Digsst of
  IEDM、19s4.SF。
p 240−243 ) )。この方式では、ポリSl
鳩が5iOzu層の内側に配置さゴtてキャパシタ茫形
成しており、α線の通過(・覧人つ−CバルクS1領域
に電子−正孔対が発生し7’Cとしても、5iOzのも
つ高いポテンシャルの壁にさえき゛うtLでキャパシタ
領域のボ1Jsi/Iには到達しない↓うになっでいる
。その結果、α線に対する耐量がされめ1大きくなって
いる。したし、この方式では牌の両側面に第1mのボ’
) Sl /11さらにゲート絶縁膜?挾んで第2Nl
のボ’JSi/ilk形成しそれぞれプレートを極層と
キャパシタ領域lとするため、溝内にポリSi χデポ
ジションし、かつ例えばRIE(Reaet、ive 
Ion Ftehing )法などの異方性エツチング
に工g当核ボ1Jsiffi平坦化する工程がそれぞ0
2度にわ定って必質とな9、工程が複MKなる上、RI
Eによるラジエーションダメージ?受けや丁く、性能お
工び収率ともに劣化する欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明のひとつの目的は、α線耐量の大きいメモリ構造
全提供テることである。本発明の他の目的は、特殊なプ
ロセスを用いることZ < le憶用の静電容量?大き
くできる半導体装置と提供することでるる。
本発明の他の1的に、集積度の高い半導体装置全提供す
ることである。本発明のさらに他の目的は、マスク合せ
余裕?小さくすることのできる半導体装置の製造方法ケ
提供することである。
〔発明の概要〕
本発明の一実施例に工4ば、内壁?絶R膜で覆つ次m全
第1の導電性層、ゲ・−ト絶縁戸お↓び第2の導電性層
で1員次埋めてキャパシタ?構成(〜、かつ溝内壁の絶
縁膜に接する第1の導電性層を、偉縁部の半導体基板表
面上に延在させて当該基板表面に形成し几トランスファ
Mo5t界効果トランジスタCFET)のソース/ド;
、・イン領域に連結させたMOSダイナミックメモリセ
ルが提供される。
またこのような構造金冥現するために、本発明の製造方
法に、アクティブ領域、溝領域お。ζび素子分離領域金
除いた半導体基板表面に反対導電形の領域?形成した上
で、溝内壁から上部の基板表面上に延在させた第1の導
電性層とじてのポリS1層全形放し・さらに第2の導電
性層としてのポリSiNのバターニング?、iiM#々
部の基板表面上に位をするその端部が同じく基板表面上
に位置する第1のポリSi 層の端部エフtilt f
il+に向けて後退する工うに行ない、その後第2のボ
’JSiJil!表面に形成した酸化Inマスクとする
イオン打込みにエフ露出し′fc第1のボIJSi 層
端部およびその周辺の基板表面f基板と反対導電形の高
濃度不純物領域を形成してトランスファMO8FETの
ソース/ドレイン領域光・、J:びそハとキャパシタを
構成する第1のボ’1Jsi 層との連結部とするもの
でめる。
なお、第1もしく(7に第2またはその双方のポリSi
層の代りにシリザイド層ケ用いても工い。
〔冥−例〕
以下、図面i参照し、ながし本発明の詳細な説明するが
、その前V’% (’T、のLうi本発明の半導体装置
が用いられるD/’RAMの回能について、第17肉に
Jt)その全体的な構成おIび動作の概略?説明Tる。
なお、第17図&s、Nチャネル絶縁ゲート形電界効牙
8トランジスタケ用い六−例である。。
1ビツトのM−CEL 4i、情報蓄積用のギャバシ′
りC3とアドレス選択用のMISFET’、QMと力λ
らi9、”1″、0°の情報はキャパシタCsに電荷が
ろるかないかの形で記憶さnる。
情報の研み田しは、MISFETQhy?ONにしてC
8孕共通のカラムデータ線D″!、にっなぎ、データ線
DI、の1位がCSに蓄積され九電荷量に応じてどのよ
うな変化が起きるかをセンスすることに工って行なわれ
る。データ線DLの浮遊容fi)C。
に前もって充電さ九てい友電位ケー源電圧Veeとする
と、Csに蓄積さハ、1い足情報が1°(Veeの電位
)Tめった場合、アドレス時においてデータ線DLの@
4位(VDL ) ” 1 ” il Vceの電位の
ままでるり、そnが”0“(OV)であった場合、 (
、VDL)  ”0 ’ Ire、 (Co ・Vec
 −Ca (Vw−VtH)1/’Co(!:なる。左
だし、Vw il、l:M I S F E TQ M
 ノゲート電圧、VthはM I S F ET QM
のしきい値電圧である。ここで論理 1“ と論理°O
′とのmjの差丁なわち検出さnる信号I′ΔVsはΔ
Vs −= (VDL) ・1・−(VDL) □o−
= (Vw −VH,)・Ca/C。
となる。Vv = V cc とするど、信号量 Δv
8はイVa−(Vee −Vth) ・Cs/C。
と々る。
メモリセルを小さく1〜、かつ共通のデータ線に多くの
メモリセル1つないで高集積大容量のメモリマトリクス
にしてめる几め、C1l<<C0% i’なわちCs/
Coは非常に小さな値になる。従ってΔv9は非常に微
少′!i:信号となっている。
読み取9c1)基準信号 このような微少な信号を検出するための基準としてダミ
ーセ#D−CELが用いられる。D−CELはキャパシ
タCds の容量値がCsのほぼ半分でるることt除き
、M−CEL と同じ製造条件、同じ設計定数で作られ
ている。cd、i、tアドレスに先立ってMISFET
QD2に二って擬地電位に充電(他方の電極fj Vc
eに固定) さ九ている。
したがって、アドレス時に共通のカラムデータ線DLに
与える信号変化量ΔVRは、メそリセルのそれ(ΔVs
)と同様に次式で表わされる。ただし、Vpw u M
ISFET QD! のゲート電圧、Vth’はM I
 S F E T Q Daのしきい値電圧でろる。
ΔVR= (VDW −Vth’ ) ・C(13/C
vow” VCCとすると、ΔVRは次式で表わされる
ΔVR= (Vcc  Vth’ ) Cds/ C。
前述1〜定ようにCdsはCs の約半分に設定されて
いるため、ΔVRは ΔVsのほぼ半分に等しい。した
がって、メモリセんのデータ線DLに与える電位変化が
ダミーセルのそfl(ΔVR)ニジ小さい〃1大きいか
で 1”、”0”の情報が判別できる。
各回路の配置 SA+ nアドレス時に生ずるこの工つな電位変化の差
ケ、タイミング信号(センスアンプ制御信号)φm’A
で決まるセンス期間に拡大するセンスアンプでろり(G
作は後述する)、1対の平行に配置さOX相補デー、J
JiDLl−1r DLI−1にその入出カッ−ドが結
合されている。データ線DLII * DLR−1に結
合されるメモリセルの数は検出精度を上げるため等しく
さn、 DL 1−1 。
DLI−1のそれぞれに1個ずつダミーセルが結合され
ている。また各メモリセルに1本のワード線WI、と相
補対データ線の一方との間に結合される。
各ワード線WLは双方のデータ線対と交差しているので
、ワード線WLに生じる雑音成方が静電結合にL9デー
タ線にのりても、その雑音成分は双方のデータ線に等し
く現われ、差動型のセンスアンプ5AICjって相殺さ
れる。
相補テータ線対し)Ll−、、LI Ll−、の−T)
5に結合されたメモリセルか選択さ彊、几場合、他方の
データ線に舷必ずダミー七ルが結合さノ1−る↓うl対
のり゛ミルワード線り!1/LX−、、DWLI−2の
一方が選択される。
このセンス・アンプ5AIQづ、1対の交差結合さnf
c  M−jsF’E’l? Qsi  +  Q S
TI  ’a:’p  L、 七’:f’l−6’7)
iE帰帰還作用Cニジ9微少な信号を差動的に増幅−(
゛る。
この正帰還動作はMISFETQSI。がタイミング信
号(センスアンプ制御信号)φl’A VC工って導通
し始めると同時に開始され、アドレシング時に与えられ
た電位差にもとづき、高い方のデータ線1位(Vn、)
は遅い速度で低い方のそれ(VL)は速い速度で共にそ
の差が広かVながら下降していく。
こうしてVtが交差結合MISFET  のしきい値電
圧Vthに下降し九とき正帰還動作が終了し、Vaの下
降鉱Vec、、1:り小さく vth工9大きい電位(
て留すると共に、VLは最終的にはovに到達する。
7 トレッシングの際、一旦破壊されたメモリセルの記
憶情報は、このセンス動作によって得ら九たVHもしく
にVLの電位ケその11受(弓゛取ることによって回復
する(再8さ込みさj′Lる〕。
し7:l)シながら、V+iがV(・Cに対して一定以
上落ち込むと、何回で)読み川し、14傅き込みケ繰り
返しているうちに論理“0“とじて読ろ・−取られると
ころの誤動作がコニじる。この毅ム勧ト′Lヶ防ぐ定め
に設けら′tしたのがアクティブリストア回E ARI
で柔硬つ、このAR,lは、Vti心対して(−河らの
影響?与えずVHのみ金選択的にvceの電位にブース
トする働きがめる。CBII及びCB+2は図面左側の
端子に印加さnる電圧に応じてその静電容量が変化する
MIS型可変可変容量素子)り、論理的にはしきい値電
圧Vth  を基準として高い電圧でキャパシタができ
、低い方の電圧でキャパシタができないと理解さ肛ル。
タイミング信号(アクティブリストア制御信号)φrg
に=りてMISFET Q84 + QsGが導通した
とき、vuot位にめるデータ線餡=属する可変容量素
子CBが充電さnl、次((タイミング信号(アクティ
ブリストア制御信号〕φrsがハイレベルになつ友とき
そのデータ線に属するMISFJETQ311又(・ユ
Qsyのゲート電位がVeeニジ充分高くなり VB 
ot位はVecに回復さf’Lる。この場合、Qas 
、 Qsγの電力損失を小さく1−るためそれぞれのV
thは拳印のない他のMIS1弔Tに比べ小さく設計さ
れている。
(本発明によるメモリセルの構造) 第1図は、不発明の一笑苑例ゲ示−j断面図でゎる。本
丈捲例kmD/RAMメモリセルに適用し九個であり、
第2図にその平面パターン葡示す。なお、第1図に第2
図のI−I断面図に相当する)。図中1はP形単結晶S
t 基板でめ9.2はこの基板1の表面に形成さn九溝
の内壁全覆って形成さ′t′L友5iCh膜からなる絶
縁膜、3はこの溝内壁から溝局辺の平坦部の基板1上ま
で延在するように形成されtポリS【からなるキャパシ
タの一方の電極としての第1の導電性層、4はキャパシ
タゲート絶縁膜、51−を溝内の窒隙r埋めハ・つゲー
ト絶(を膜4企介して第1の導電性N3に対向する工う
に形成されたポリSi からなるキャパシタの他方の!
極としての纂2の導電性層、6はg4接する溝間平坦部
の基板1上に配置されたトランスファMOSトランジス
タのゲートを極お工び配線(ワード線WL)、7は隣接
する上記ゲート電極お工ひ配線5間の基板1表面に共通
して配置され7tN“領域からなるMOS  トランジ
スタのノース/ドレイン領域8は同しくN+領域刀・ら
なるソース/′ドレイン領域、9は基板1表面の第1の
導電性層3が接する領域に位置し、第1の導ta層とソ
ース/′ドレイン領域とt連結するN領域、10はMO
S  )ランジスタのゲート絶縁膜、i’i、12は層
間絶縁膜、13はAtからなる配線(データ線DL)、
14はチャネルカットP+領域、15はコンタクト孔を
示”j0 図から明らかなIうに、溝内壁に絶縁膜2、第1の導電
性層3、ゲート絶縁膜4t−1[底形成し最後に第2の
導電性層5を埋めた基本構成金有し、キャパシタ領域が
絶縁膜2で覆われて十分なα線耐量?保持゛Tる一力、
荷内壁の基板に当該基板と反対導電形の半導体領域全形
成しかつ肖該溝内壁業ゲート絶縁膜で覆った後場ta層
で埋めてキャパシタとする従来のプロセスtわず〃λに
変更するのみで形成可能である。
次に、このような半導体装置の具体的な製造方法の一例
を第3図ないし第14図を用いて説明する。
はじめに、比較的高い比抵vr、ケ有する。P形単結晶
Si基板1の表面に熱酸化にL9〜150A程度の5i
(h農を生成させ、さらにLPCVD (、減圧CVD
)法VCL9SlsNa膜k 〜300A程度堆積させ
てS i Ox /S is N42 )*膜を形成し
fc後、オドリングラフィお工びエツチングに工りLO
GO8酸化膜形成領域のみの上記21i膜を除去する。
次いで残った2HI膜をマスクとしてホウ素イオンB4
’15X1012個/1M2程度打込み、さらに水蒸気
雰囲気中でこの基板1を加熱して熱酸化全行なうことK
J、!I 〜4000A程度のLOCO8S i(hg
21お工びその下のP+領域22’に形成する。その後
、上記2層膜全酸エツチングにJ:り除去する。次に、
上述し友と同様の5ins膜23お工び5isN4膜2
4〃為らなるSiO雪/Si3 N427@膜25才再
度形成し、ホトリングラフィお工びエツチングに19キ
ヤパシタ領域と丁べき溝形成領域のみ除去するバターニ
ング上行なった後、このバターニングに使用したレジス
ト膜/ S iOz @ 23 / S isN<膜2
4の3層?マスクとしてリアクティブイオンエツチング
(RIE)全行ない、基板1に@ (Wl )〜1.U
μmX9さ3−6 μn1程度の#26’に形成する。
次にレジスト1除去、清浄化した後窒化ホウ素BNウニ
へ全ソースとしたホウ素気相拡散によりホウ素?溝26
内面にデポジションし表面濃度〜1018個/−3程度
のP形Jf!J’を形成する。次に、SiO富/S i
3N42層膜25tマスクとしてウェット酸化全行なう
ことに工9、溝26内のみに〜2000^程度(7) 
LOCO85ins膜2Tとそ0下KP”Nl28が形
成さ肛る(第3図)。なお、溝26内面にホウ素気相拡
散させる方法としては、例えば第4図に示す工うに基板
1とBNNウニ・29と全−足圧Mdだけ離して対向さ
せ、Oi”Nsの混合低圧ガス雰囲気中で行なう対抗法
がある。第4図中、30は上記基板1お↓びBNウエノ
\を対向させて保持する石英治具でるる。ま九、5io
z膜27の膜厚に、これに接するP”/1128表面の
反転防止のために2000〜5000A 程度まで厚く
しても工い。なお溝内のS10!膜2Tの膜厚が大きい
場合には、膜生成に伴りストレス?緩和するため、&噂
の底部お工び溝周縁部のエツチング表面を滑らかにテる
必要かめる。例えば篩の底部はM5図に示す工うに半円
状のM面?もつ工りンこする。また、溝周縁部にも第6
図に破線で示したLうに丸み形状を与える必要がめる。
次に、酸エツチングに工92層膜21−除去した後、熱
酸化により〜3000Aの 510m膜全生成させ、ホ
トリソグラフィお工びエツチングに工9トランスファM
O8)ランジスタとなるヘキ領域AX A! As A
4にのみ当該5iOz膜31才残し、それ?マスクとし
て〜1014個/cm2のAsイオン?打込み、N領域
32全形底する(第6図)。なお、第6図上、N領域3
2の範囲およびS io2膜21(Z)範囲金そn2ぞ
れ方向の異なる斜線?付して示してめる。次にLPCV
D KJり全面にポリSit〜2000Aの厚さに堆積
させ、POC4ガス中で〜1000℃程度の熱処理を行
なうことに工9上記ポリSt層33中に10”〜lυ2
0個/ an 3のリン全デポジションする。さらにA
rガス中で900〜1100℃の熱処理全行ない、ポリ
Si層33のアニール全行なう(第7図)。
次に、ホトリングラフィおよびエツチングにより、ボl
Jsim33に溝内部とその周縁領域MIMIM3 M
4の範囲にのみ残して地金除去し穴径、5102膜31
會除去する。この場合MI M2 M3M4領域はLO
CO8SiO2膜21のパターンLILzLsL+の外
側に位置するようにマスク合せ7行なうが、M1〜M4
が図中破線で示したMl’〜M4’のIうVCT、+〜
L4の内偵1に合せずわ一孕起こしてもか1わない。こ
バは、第6トγ1((、示1−5たようにアクティブ領
域、AlA2 Al−A4 、溝内部′!、−・工びL
OC()S  S +02膜フ1領I還凭孕除いンクー
基叛1表υ丁1七千y)さ■形化(N領域32)しrあ
ることVC1丁イ)。
次に、ボ’ISI!槽33おLび基板1の表面不、T酸
化し−C〜100A のSi0?模勿形成し、次いでT
、P(”Vl)にj −p 〜)、0(IAのS is
 Ni flJk、さら(y、’Iの513N4膜の表
部を酸化して20−3 t) A  のS r 02 
 膜了セ:(↑=ff さ−十寸一′、  S i 0
2 /S is  N4 、’  S i 02 3膚
摺造のゲ−ト憎縁膜34に形成する(第8ド1゜第9図
)。
次に、T、P CV D ’c用い、従ノ内盲−1完全
に’:M ’l>る、l:うV′LC〜3000−A程
度+7−Cポリ5(11曽ケ全而ぐ・′:影形成、P 
OCl sブイス中T−1000’C程度の熱処理全行
なうことにエリリン孕デポジションした債、ホトリソグ
ラフィお工びエツチングにエリアクチイブ領域A+−A
2 AsA4の当該ポリ;31層?!17除去する。)
このときの除去領域PI P2P3 P4に臥P+Pa
がM * M s J−’)4仰1に入Z)ように、1
 fcPI PsはAt Axの(PsP4はAs A
4の)外側に々る工うにパタ一二ソグする。次いでウェ
ット酸化雰囲気中で加熱することに、l:9上記ポリS
i層35の表面に1500−200OA の3102膜
36を形成し層間絶縁膜とするC1このAら省、アクテ
ィブ領域にはゲー(・絶縁膜34が残存し、その5hN
4膜のために5i02膜36はそこに(グ生成さnない
。−Cの後、アクティブ領域AHA2 A3 Ai k
SむP+P、+PsPa領埴のゲー 1・絶縁膜34?
酸処理にニジ除去する(第10図1.第11図〕。
力、お、ポリS 1層にリン紮デポジションする方法と
して妹、(はじめに薄いポリSl僧全形成してリン業デ
ポジションした僕、さら(fζポリSlk堆積さ忙ても
工いし、リンドープポリSt f堆積させ、最後にリン
金デボンシE/する方1去ゲとってもよい、、また、〜
300OAのポリSi層ケ生成させると、第12図に示
す工う(1(二ニ(〕めり2000AT幅W2=400
0A (W3 、W4 、W5はイ、゛舊ぞれ〜200
OA )の溝は完全に埋せ9、さらに上部に同じj厚さ
t、1=200OAのポリSiが堆積しt形となる。、
次1八T〜1000A(t、2)のポリ5xiC=9、
上部には〜3000 Aのボ’JSi#が形成さj−る
。この状態で酸化を行なうこと4(↓す、ボ!l51M
3sの表面TOS A02 Li436 t:覆ツタ構
造が形成される。
次に、ウェット酸化雰囲り4中で熱処理ケ行なうことに
↓9、ゲ−1・絶@膜34紫除去し土PλpiP3P4
領域匹改ぬ”?r 100〜200 Aのゲート5i0
2膜3TでC生成させり後、ポリ5ii38Aとタン′
ゲステン・ンリサイド層38B の2層膜ケ形成シ5、
ホトリングラフィお工びエン°ナングr:rvy−トを
極お工び配線38奮形成する。次に、ヒ素の高濃反(〜
1015cyn−2)イオン打込みt−行なうと、Ml
へノ【1M s PA□4領域と P象P2 P3 P
4  領域とのオーバー ラップ領域のポリ別層33お
よびこむ、とゲート電極おrび配線38との間に挾まれ
た基板10表面(′このみ選択的にヒ素イオンが打込ま
れ、ソース、/′ド1ツイン領域お工びその一方とポリ
S1層33 との連詰部としてのN+領域39が形成さ
れる(第13図、第14図)。なお、第13図上、トT
1領域39の範囲ケ酬線〒付1〜て示してめる。
次いで層間絶縁膜12として5000〜8000AのP
 SG 1ljl fデポジションし、ホトリソグラフ
ィおLびエツチングに!りコンタクト孔15孕ろけ′f
r、後AtM膜を全面に形成し、ホトリソグラフィふ・
工びエツチング1行なってM配線137r形成すること
に、x、す、第1図おIび第2図に示したと同様のメモ
リセル構造が得うn Z)。
前述しに↓うに、アクティブ領域、II領領域工びLO
CO8510g膜21領域?除い友基板1表面ヶ予めN
形化しておくこと((よ、!l、第17mポリ5iI−
33のバターニングを行なうマスクの月合せ余裕會充分
に大きくとることができる。つ′!9、このN形化tし
ておかないと、第111ポリSt [33の端部がT、
0CO8Sing膜21膜端1まで達せずその間に隙間
ができてしてつ友場合、後に第2層ポリS]層35に形
成し九ときにその隙間において当該第211ポリS1層
35がP形の基板1に直接接触してしまう不都合全土じ
るが、N形層32音形成しておりは、このような短絡全
回送することができる。
甘だ、第2鳩ボ’JSI層35のパターニングを、その
端部〃く第1/−ポリSi層33の端部に対し7溝t1
1]に向けて淡退丁/’J Lうに、つまジPI P4
  がMI M2M3M4内に食い込む工うに行なうこ
とに↓9、N4領域39の形成によりトランスファMO
Sトランジスタのソース、/ドレイン領域を形成1°る
と同時に当該ソース/ドレイン領域と第11?#ボUS
i層33と?、L連請させることができる。なお、N形
132に、このソース、″ドレ’17領域と第1層ポリ
Si翁gJ33とのル」の抵抗?低下させ、高速動作V
?−寄力丁Φ効果に万了る。
さら)に、J:述1−ノ之実施汐りによn2ば、溝内全
領域にP+層28を設シブたことtてよp、キャパシタ
奮構成する力1層ポリSi膚33の電位が′″high
’high’レベルきのP形の基板1表面の反転?防ぐ
ことができる。このよう1反転は、キャパシタ領域の)
らの電荷のリーク金招来し、メモリ特性、すなわちメモ
リ可能時間金着しく低下させるため、これ【防止するこ
とはきわめて有用でめる。また、上述して辷実施f11
では例えばBN対抗法等により予め溝内にホウ素をデボ
ジンヨンしでおくことにニジ、つxットe化Vこ(、′
:)lu内(D LOCO85iOz膜2′rと−tの
下のP+7■28と火同時に形成Tることができる。
−ま九、第1層ボ1Jsi/@33お↓びゲート絶縁膜
34ケ形成りまた債の幅がちょうど埋−まるL′)な厚
σ以上に第2ノーボU Si j輸357.r形成テる
ことにより、CのポリSII曽354リヒと成″Tイ〕
女7tつを・二律斗にエッチバンク法を用いる必要がな
い。
この町、うなメモリセルは、前述した工うf(各種の向
辺回路と同一基板上に同時V(L形成さ7Lる。し・1
えは第15図は第17図」−で圧土のSA+内にイt1
当するプし・チャージ回路の構l戎IZII ’t ;
’+−1丁平面l1第16図i”tそ〕XVI−XVI
 di面図T 、6 ルカ、MO8電界効果トランジス
タQ8!、QF13間ケ分離するフィールド酸化膜51
は、上述した本発明の実施例のメモリセル中の分離用絶
縁膜21と同時1c形成Tることができる。同様に、当
該フィールド酸化膜51下VCfヤネルストツバとして
形成さnるP+領域52i4P+分離領域と、上記MO
8トランジスタのソース/ドレイン領域53.54はソ
ース、/ドレイン領域7.8と、同1ニくゲート電極お
工ひ配線55にゲート電極お、Iび配線6と、ゲート絶
縁膜56μゲート絶縁展10と、層間絶縁膜51は層間
絶縁ju11と、層間絶脈胸58はjlf間絶縁膜12
と、配、線59.60は配線13とそれぞt′LIIj
J時に杉成さ!Lる。
し発明の幼果J 以上説うjした工9に、杢発すjの午導体装h−にLt
ば、半導体基板1rCrjynrjた溝内部ケ絶縁股で
Qりた土で第1v等箪性層、ゲート絶縁膜お;ひ第2の
4電性層で順次狸めてキャパシタとするとともに、第1
の導電性7jを溝縁部の半導体基板表面土に延在させて
トランスノアMO8トランジスタのソース/ドレイン領
域に連結させたことVc工9、溝形キャパシタを用い、
しかもα線耐ツ:の大きいメモリ構造全特殊なプロセス
に必要と一才ずvC得Z)ことができる、。
tた本発明の製造方法に、1.ば、アクティブ領域、溝
領域お裏ひ素子分離領域を除いた半導体基板表面に反対
導電形の領域金形成し北上で溝内壁力葛ら上部の基板表
面上に延在1せた第1層ポリSi翁を形成し、さらに第
1膚ボ’JStM會溝縁部にあるその端部が第1膚ボ’
JSt層端部工V後退する工うにパターニングし、その
後第21?!ポリsi層表面に形成した酸化間欠マスク
とするイオン打込みに行:少うことにエリ、上述し2次
構造がセルファライン的(cす1は十分な目金ぺ゛余裕
ケもって、容易に収早良く形成−Cきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の−・夷抱世弓:示すメモリセルのlf
f1面図、第2図は平710図、第3Nないし第14図
はその製造プロセスの−f!Iケ示す断面図お工び平面
図、第15図お・Lび第16図は8辺(ロ)路の構成f
11’c示す半面図おJび断面図、第1?図は本発明が
適用される一例とし、てのD /RA Mゲ示1“回路
構成図である。 1・・・・P形単1結晶Sx )X阪、2・・・・絶縁
膜、3・・・・第1の導電性層、4・・・・キャパシタ
ゲート絶縁膜、5・・―φ第2の導電性層、7 、8・
・・・ソース/ドレイン領域、9゜32−・・―N領域
、21.27・・・・LOCO8SiOzJPA 、 
 26 ・ ・ ・ ・ ン;i′j;、  3 3 
− − − −fil!ポリ5iJWJ、34・・・・
ゲート絶縁膜、35争・・ ・第2層ボIJSi膚、 
36 ・・ ・ ・5i02膜、39・・・・N+領領
域 /″′ (・・ 代理人  弁理士 小 川 勝 男 ・f第1図 第2図 第6図 第7図 第8図 第13図 第14図 第15図 第16図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板に溝を形成してその内壁を絶縁膜で覆い
    、この溝領域に、上記絶縁膜を覆つて順次積層した第1
    の導電体層およびゲート絶縁膜ならびに残つた上記溝を
    完全に埋めて形成した第2の導電性層からなるキヤパシ
    タを形成し、かつ第1の導電性層の一部を溝縁部の半導
    体基板表面上まで延在させて当該半導体基板表面に形成
    したトランスファMOS電界効果トランジスタのソース
    /ドレイン領域に連結させたことを特徴とする半導体装
    置。 2、半導体基板のキャパシタ形成領域に溝を形成してそ
    の内壁を絶縁膜で覆う工程と、上記溝領域およびトラン
    スファMOS電界効果トランジスタを形成するアクティ
    ブ領域ならびに素子分離領域を除いた半導体基板表面に
    当該半導体基板と反対導電形の半導体領域を形成する工
    程と、上記絶縁膜で覆われた溝内壁から溝縁部の半導体
    基板表面上まで延在させて第1層ポリSi層を形成する
    工程と、この第1層ポリSi層上にゲート絶縁膜を介し
    て第2層ポリSi層を形成し、その端部が第1層ポリS
    i層の端部より溝側に後退するようにパターニングする
    工程と、この第2層ポリSi層の表面を酸化しその酸化
    膜をマスクとするイオン打込みにより露出した第1のポ
    リSi層端部およびその周辺の半導体基板表面に当該半
    導体基板と反対導電形の高不純物濃度半導体領域を形成
    してトランスファMOS電界効果トランジスタのソース
    /ドレイン領域および当該ソース/ドレイン領域と第1
    層ポリSi層との連結部を形成する工程とを少なくとも
    含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990011618A1 (fr) * 1989-03-23 1990-10-04 Oki Electric Industry Co., Ltd. Procede de production de dispositifs semi-conducteurs
US9249895B2 (en) 2007-09-10 2016-02-02 Buerkert Werke Gmbh Solenoid valve

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990011618A1 (fr) * 1989-03-23 1990-10-04 Oki Electric Industry Co., Ltd. Procede de production de dispositifs semi-conducteurs
US5120677A (en) * 1989-03-23 1992-06-09 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method for making a semiconductor device by doping with arsenic, of at least 25 wt. % into a polysilicon layer
US9249895B2 (en) 2007-09-10 2016-02-02 Buerkert Werke Gmbh Solenoid valve

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