JPS6351666A - 半導体メモリセル - Google Patents

半導体メモリセル

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JPS6351666A
JPS6351666A JP61196094A JP19609486A JPS6351666A JP S6351666 A JPS6351666 A JP S6351666A JP 61196094 A JP61196094 A JP 61196094A JP 19609486 A JP19609486 A JP 19609486A JP S6351666 A JPS6351666 A JP S6351666A
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JP
Japan
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region
semiconductor
particles
film
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP61196094A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Terada
寺田 和夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPS6351666A publication Critical patent/JPS6351666A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 [産業上の利用分野] 本発明は高集積化に適し、且つα粒子などの放射性粒子
によって引き起こされるソフトエラーの   ゛発生が
少ない半導体メモリセルに関するものである。
[従来の技術1 高集積半導体メモリ用メモリセルとして1つのトランジ
スタと1つのコンデンサから構成されるメモリセル(以
下ITICセルと略す)は、構成要素が少なく、メモリ
セル面積の微小化が容易であるため、広く使われている
1T1Cセルからの出力電圧はメモリセルにある容量(
以下セル容量と呼ぶ)に比例するため、高集積化しても
安定な動作を保証するためには、そのセル容量を」−分
に大きくする必要がおる。さらに高集積化を図るために
は、メモリセル自体の面積を小さくする必要がおる。そ
のため、1T1Cセルを高集積化するためには小面積で
十分な容量値をもったセル容量を必要とする。従来この
ようなセル容量として、溝部に形成した容量や積層構造
の容量が提案されていた。
溝部に形成したセル寄倒の例として、例えば1985年
国際電子デバイス会1(1985Internatio
n−al Electron [)evice t−1
eeting)予稿集710ページの論文” Buri
ed Storage Electrode (BSE
) Ce1lfor )Iegabit DRA)Is
”で提案されているものがおる。このBSEセルは、シ
リコン基板上に形成した溝内部に絶縁体膜をはさんで導
電体を埋め込んだ形のセル容量をもち、溝内に埋め込ん
だ導電体を電荷を貯蔵する電極(情報保持時には電気的
に浮いた状態になる、以下記憶ノードと呼ぶ)として、
シリコン基板を反対電極として用いるものである。溝内
に埋め込んだ導電体はシリコン基板表面に形成されたス
イッチング用MO3FETの一方の通電電極に接続され
ている。このBSEセルは次のような長所を持つ。すな
わち、(1)隣り合う複数のメモリセルの記憶ノード間
の絶縁が容易なため、それらのメモリセルの間隔を十分
に小さくできる。(2)記憶ノードが絶縁体膜に囲まれ
ているため、α粒子などの放射性粒子が入射してシリコ
ン基板内に多量の少数キャリアが注入されても、それら
を記憶ノードに収集する確率が低い。
すなわら、α粒子などの放射性粒子によるソフトエラー
が起こりにくい。
し発明が解決しようとする問題点] しかしながら、BSEセルには次のような問題点がある
。シリコン基板上のMOSFETの通電電極などのよう
に、シリコン基板上のシリコン基板とは反対導電型の電
極にα粒子などの放射性粒子が入射した場合、ファネリ
ング効果と呼ばれる少数キャリアの加速収集現象が生じ
ることがIEEEElectron  Device 
 Letters  1 V叶、  ED−32,No
、2゜258ページのC,t′luの論文” Alph
a−Particle−Induced Field 
and Enhanced Co11ection o
rCarriers”に)ホベられている。この現象が
おるため、たとえBSEセルにおいても、もしα粒子な
どの放射性粒子が記憶ノードの接続されたMOSFET
の一方の通電電極に入射した場合には、かなりの量の少
数キャリアを記録ノードに収集してしまう。そのため、
この場合にはBSEセル構造の効果がなくなり、通常の
1T1Cセルと同様にソフトエラーが生じやすい。
メモリセルの記憶ノードにα粒子などの放射性粒子によ
って生成された少数キャリアが流入して生じるソフトエ
ラーと同様に、ビット線に同様の少数キャリアが流入し
て生じるソフトエラーもメモリにとっては重大な問題で
ある。ところが83日セルなど従来のメモリセルでは、
ビット線に必ずMOSFETの一方の通電電極(これは
シリコン基板上のシリコン基板とは反対導電型の電極で
ある)がつながっている。そのため、これらのメモリセ
ルを用いたメモリでは、上記電極にα粒子などの放射性
粒子が入射した場合、ファネリング効果が起こり、ビッ
ト線に少数キャリアが流入してソフトエラーが起こりや
すい。
ソフトエラーの起こりにくいメモリセルとして、IEE
E Electron Device Letters
s 、 VOL。
EDL−4,No、1.8ページのR,D、Jolly
らの論文”A Dynamic RAM Ce1l  
in Recrystal!1zedPOIySi l
 1con”に薄いシリコン股上に形成したコニ1Cセ
ルが提案されている。しかし、このメモリセルの場合に
は、スイッチング用MO3FE王の基板を一定電位電源
に接続することが困難である。その結果、このメモリセ
ルでは基板が電気的に浮いた不安定なMOSFETをス
イッチングトランジスタとして使わなければならない。
本発明の目的は、高集積化に適し、α粒子などの放射性
粒子によるソフトエラーが起こりにくく、さらに基板電
位が安定したMOSFETをスイッチングトランジスタ
として使える半導体メモリセルを提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は第1導電型半導体基板と、該半導体基板の一主
面上の一部に形成された絶縁体膜と、−部が該絶縁体膜
上に存在し一部が前記半導体基板に接触した半導体膜と
を少なくとも構成要素としてMOSFETを構成し、前
記半導体膜に、前記絶縁体膜上の該半導体膜に形成され
た第2導電型第1半導体領域、該第1半導体領域および
前記半導体基板に接するように前記半導体膜に形成され
た第1導電型第2半導体領域、該第2半導体領域に接し
、前記絶縁体膜上の半導体膜に形成され且つビット線に
接続された第2導電型第3半導体領域を設け、前記第1
半導体領域に接続された容量を含むことを特徴とする半
導体メモリセルである。
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図(a)および(b)はそれぞれ本発明の半導体メ
モリセルの他の実施例の構造を示す平面図および断面図
で、第1図(b)は第1図(a) (7) 117−1
17゛線に沿う断面図である。箇1図(a)、 (b)
において、101はP型シリコン結晶基板、102は絶
縁体膜、104.105.106はシリコン膜で104
はそのN型領域、105はそのP型頭域、106はその
N型?J[、io8はゲー トiit体s、109.1
10ハl1体膜、111は高濃度P型頭滅、112.1
13は絶縁体膜、114は溝開口部、115はコンタク
ト孔、116は活性領域と素子分離領域の境界、118
はシリコン膜104、105.106の境界、109°
はこのメモリセルと隣接する他のメモリセルの対応する
部分をそれぞくくなるのを避けるため、一部の線を省略
して示している。
本図のシリコン膜104.105.106、ゲート絶縁
体膜108、導電体膜109はNfヤネルMO3FET
を、シリコン膜104、絶縁体膜102、高濃度P型頭
域111は溝部に形成されたセル容量をそれぞれ構成す
る。このMOSFETのゲート電極となる導電体膜10
9はワード線を兼ねている。導電体膜110はビット線
として使われる。P型頭I4.105、高濃度P型頭I
Ji!111はP型シリコン基板101と電気的につな
がってあり一定電位が供給されている。
第1図(a)、 (1))のメモリセルでは、記憶ノー
ドおよびMOSFETの一方の通電電極を構成するN型
領域104が、P型頭賊105と接する場所を除いて、
完全に絶縁体によって囲まれている。そのため、隣り合
う複数のメモリセルの記憶ノード間の絶縁が容易でおる
。その上、N型領域は104とそれに接する部分のP型
領域105は絶縁体に囲まれた薄いシリコン膜にあるた
め、この部分においてα粒子などの放射性粒子の入射に
よって発生する少数キャリアの数は極めて少ない。その
ため、ファネリング効果が起こり多くの少数キャリアが
記憶ノードに加速収集される確率はほとんどない。
同様に第1図(a)、 (b)のメモリセルでは、ビッ
ト線に接続されたN型領域106もP型領1.i 10
5と導電体膜110と接する場所を除いて、完全に絶縁
体によって囲まれている。そのため、この部分において
α粒子などの放射性粒子の入射によって発生する少数キ
ャリアの数は極めて少なく、ファネリング効果が起こり
、多くの少数キャリアがビット線に7Jfl速収集され
るra率はほとんどない。
さらに第1図(a)、(b)の実施例では、シリコン膜
上の薄膜MO8FETをスイッチングトランジスタとし
て用いているが、このMOSFETの基板105とシリ
コン基板101が同じ導電型で接しているため、このM
OSFETの基板が一定電位電位電源に接続されている
ことになる。
以上のように、本発明の半導体メモリセルでは、上記実
施例のように溝の中に形成したセル容量と容易に組み合
わせることができるため、小面積で充分な容量値を得る
ことができる、BSEセルのように記憶ノード間の絶縁
が容易なため高集積化が図れる、α粒子などの放射性粒
子によるソフトエラーが起こりにくい、などの特徴を得
ることができる。
以上説明の便宜上、第1図(a)、(b)に示される構
造の実施例を用いたが、本発明はこれに限るものではな
い。トランジスタの種類、導電型は他の適当なものでも
構わない。
[発明の効果] 以上説明したように本発明のメモリセルによれば高集積
化に適し、α粒子などの放射性粒子によるソフトエラー
が起こりにくく、さらに基板電位が安定したMOSFE
Tをスイッチングトランジスタとして使えるなどの効果
を有するもので必る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の半導体メモリセルの一実施例の
構造を示す平面図、第1図(b)は第1図(a)の11
7−117°線断面図でおる。 102・・・絶縁体膜 105.111・・・P型頭域 106・・・N型領域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1導電型半導体基板と、該半導体基板の一主面
    上の一部に形成された絶縁体膜と、一部が該絶縁体膜上
    に存在し一部が前記半導体基板に接触した半導体膜とを
    少なくとも構成要素としてMOSFETを構成し、前記
    半導体膜に、前記絶縁体膜上の該半導体膜に形成された
    第2導電型第1半導体領域、該第1半導体領域および前
    記半導体基板に接するように前記半導体膜に形成された
    第1導電型第2半導体領域、該第2半導体領域に接し、
    前記絶縁体膜上の半導体膜に形成され且つビット線に接
    続された第2導電型第3半導体領域を設け、前記第1半
    導体領域に接続された容量を含むことを特徴とする半導
    体メモリセル。
JP61196094A 1986-08-20 1986-08-20 半導体メモリセル Pending JPS6351666A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03224450A (ja) * 1990-01-26 1991-10-03 Miyoujiyou Shokuhin Kk 通電加熱による食品の製造方法

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JPS5635459A (en) * 1979-08-30 1981-04-08 Fujitsu Ltd Semiconductor memory device and manufacture thereof
JPS5982761A (ja) * 1982-11-04 1984-05-12 Hitachi Ltd 半導体メモリ
JPS61287258A (ja) * 1985-06-14 1986-12-17 Hitachi Ltd 半導体記憶装置の製造方法

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