FR2554954A1 - SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE - Google Patents
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Abstract
CE DISPOSITIF COMPORTE DES CELLULES DE MEMOIRE INCLUANT CHACUNE UN ELEMENT DE COMMUTATIONQ ET UN CONDENSATEURC FORMES SUR UN SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR1, LE CONDENSATEURC ETANT FORME D'UNE COUCHE ISOLANTE3, D'UNE ELECTRODE7 ET D'UNE REGION SEMI-CONDUCTRICE4 FORMANT SECONDE ELECTRODE FORMEE DANS LE SUBSTRAT AU-DESSOUS DE LA COUCHE3 POSSEDANT LE MEME TYPE DE CONDUCTIVITE QUE LE SUBSTRAT ET UNE CONCENTRATION EN IMPURETES SUPERIEURE A CELLE DUDIT SUBSTRAT, ET LES REGIONS DES CELLULES SONT REUNIES PAR UNE AUTRE REGION SEMI-CONDUCTRICE POSSEDANT LE TYPE DE CONDUCTIVITE DU SUBSTRAT, ET UNE CONCENTRATION EN IMPURETES SUPERIEURE A CELLE DUDIT SUBSTRAT, LES ELEMENTSQ, C ETANT RELIES A DES LIGNES DE TRANSMISSION DE BITS15, BL ET A DES LIGNES DE TRANSMISSION DE MOTS11, WL. APPLICATION NOTAMMENT AUX MEMOIRES DYNAMIQUES A ACCES DIRECT.THIS DEVICE INCLUDES MEMORY CELLS EACH INCLUDING A SWITCHING ELEMENTQ AND A CONDENSERC FORMED ON A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE1, THE CONDENSERC CONSISTING OF AN INSULATING LAYER3, AN ELECTRODE7 AND A SEMICONDUCTOR AREA FORMING4 ELECTRODE IN THE SUBSTRATE BELOW LAYER3 HAVING THE SAME TYPE OF CONDUCTIVITY AS THE SUBSTRATE AND A HIGHER IMPURITY CONCENTRATION THAN THAT OF THE SUBSTRATE, AND THE REGIONS OF THE CELLS ARE JOINED BY ANOTHER SEMICONDUCTOR REGION OF THE SUBSTRATE CONDUCTING THE TYPE OF CONDUCTOR , AND AN IMPURITY CONCENTRATION GREATER THAN THAT OF THE SAID SUBSTRATE, THE ELEMENTSQ, C BEING CONNECTED TO TRANSMISSION LINES OF BITS15, BL AND TO TRANSMISSION LINES OF MOTS11, WL. APPLICATION IN PARTICULAR TO DYNAMIC MEMORIES WITH DIRECT ACCESS.
Description
La présente invention concerne un disposi-The present invention relates to a device
tif de mémoire à semiconducteurs, et plus particulièrement une tif of semiconductor memory, and more particularly a
technique qui est efficace lorsqu'elle est appliquée à une mé- technique which is effective when applied to a
moire dynamique à accès direct (DRAM). Dynamic Direct Access Memory (DRAM).
Chaque cellule d'une mémoire DRAM est cons- tituée par un condensateur de stockage ou de mémorisation et Each cell of a DRAM is constituted by a storage or storage capacitor and
un transistor MISFET de commutation. Le condensateur de stocka- a switching MISFET transistor. The storage capacitor
ge est constitué par un condensateur de type MIS. De façon concrète, il est constitué par un substrat semiconducteur, par une pellicule isolante qui est formée sur le substrat semiconducteur et par une électrode de condensateur qui est formée sur la pellicule isolante et à laquelle une tension prédéterminée est appliquée. Les charges présentes en une quantité correspondant à l'information "1" ou "0" sont stockées dans une couche d'inversion, qui est formée à l'intérieur du ge is constituted by a capacitor of MIS type. Concretely, it consists of a semiconductor substrate, an insulating film which is formed on the semiconductor substrate and a capacitor electrode which is formed on the insulating film and to which a predetermined voltage is applied. The charges present in an amount corresponding to the information "1" or "0" are stored in an inversion layer, which is formed within the
substrat semiconducteur au-dessous de l'électrode du condensa- semiconductor substrate below the condensate electrode
teur, à laquelle est appliquée la tension prédéterminée. to which the predetermined voltage is applied.
Pour intégrer la mémoire DRAM dans un sys- To integrate the DRAM memory into a system
tème à haute densité d'intégration, il est efficace de donner une surface faible au condensateur, tout en maintenant sa high integration density, it is effective to give a weak surface to the capacitor, while maintaining its
capacité à une certaine valeur.ability to a certain value.
Une mémoire DRAM, qui satisfait à cette exigence, est décrite dans la demande de brevet déposée au Japon n 50-53 883. Le condensateur de cette mémoire DRAM est constitué par une tranchée ou un sillon (également dénommée "gorge en U"), qui est formée de manière à s'étendre depuis une surface principale d'un substrat semiconducteur, vers l'intérieur de ce dernier, par une pellicule isolante qui est formée le long du sillon et par une électrode de condensateur A DRAM memory, which satisfies this requirement, is described in the patent application filed in Japan No. 50-53 883. The capacitor of this DRAM memory consists of a trench or a groove (also called "U-shaped groove"). which is formed to extend from a main surface of a semiconductor substrate, inwardly thereof, by an insulating film which is formed along the groove and by a capacitor electrode
qui est formée de manière à recouvrir la pellicule isolante. which is formed to cover the insulating film.
Cependant il est vrai que des charges sont stockées dans une couche d'appauvrissement et dans une couche However it is true that charges are stored in a depletion layer and in a layer
d'inversion situées à l'intérieur du substrat semiconducteur. inversion located within the semiconductor substrate.
Conformément aux études effectuées par les auteurs de la présente invention, la mémoire DRAM constituée de cellules de mémoire du type stockant des charges dans une couche d'appauvrissement et dans une couche d'inversion, ne According to the studies carried out by the authors of the present invention, the DRAM consisting of memory cells of the type storing charges in a depletion layer and in an inversion layer, does not
convient pas pour une intégration à haute densité. not suitable for high density integration.
La cellule de mémoire de ce type ne permet pas d'exclure l'influence de porteurs minoritaires, apparais- sant par suite de l'action de particules " ou de porteurs The memory cell of this type does not make it possible to exclude the influence of minority carriers, appearing as a result of the action of particles or carriers.
minoritaires injectés à partir d'un élément de circuit péri- minority groups injected from a peripheral circuit element
phérique, etc. Dans la mesure o les charges sont stockées dans la couche d'appauvrissement et dans la couche d'inversion, phérique, etc. Insofar as the charges are stored in the depletion layer and in the inversion layer,
o10 la quantité des charges varie en raison des porteurs minori- o10 the amount of expenses varies because of minority holders
taires. C'est pourquoi la surface occupée par le condensateur de stockage ne peut pas être rendue inférieure à une certaine valeur. Etant donné que l'influence des porteurs minoritaires augmente plus en un emplacement plus profond par rapport à la surface d'un substrat semiconducteur, le fait d'augmenter la profondeur d'une tranchée ou d'un sillon n'est pas très efficace. En outre, avec les cellules de mémoire du tary. This is why the area occupied by the storage capacitor can not be made smaller than a certain value. Since the influence of the minority carriers increases more at a deeper location relative to the surface of a semiconductor substrate, increasing the depth of a trench or furrow is not very effective. In addition, with the memory cells of the
type spécifié, il est impossible de donner de faibles dimen- specified type, it is impossible to give small dimen-
sions à une région isolante en vue d'isoler électriquement les cellules de mémoire voisines. La raison en est que, étant to an insulating region for electrically isolating neighboring memory cells. The reason is that, being
donné qu'il faut empêcher un couplage entre les couches d'ap- given that it is necessary to prevent a coupling between the layers of
pauvrissement et les couches d'inversion des condensateurs poverty and capacitor reversal layers
des cellules de mémoire voisines, la distance entre les cel- neighboring memory cells, the distance between the cells
lules de mémoire ne peut pas être rendue inférieure à une certaine valeur. Dans le cas de l'utilisation d'une pellicule lules of memory can not be made lower than a certain value. In the case of the use of a film
d'oxyde de champ en tant que région isolante, il se pose éga- of field oxide as an insulating region, it also arises
lement le problème de la formation d'un bec d'oiseau. Par - the problem of forming a bird's beak. By -
ailleurs la couche d'appauvrissement s'accouple plus facile- elsewhere the depletion layer mates more easily
ment à la couche d'appauvrissement du sillon voisin dans la partie profonde de ce sillon que dans la partie de faible hauteur de ce sillon. C'est pour cette raison que la distance entre les sillons ne peut pas être rendue inférieure à une to the depletion layer of the neighboring groove in the deep part of this groove as in the low-lying part of this groove. It is for this reason that the distance between the furrows can not be made less than one
certaine valeur.certain value.
Un but de la présente invention consiste à fournir une mémoire DRAM pouvant être intégrée conformément à An object of the present invention is to provide a DRAM which can be integrated in accordance with
une densité supérieure d'intégration. - a higher density of integration. -
Un autre but de la présente invention est d'empêcher la fuite de charges entre les condensateurs de stockage des cellules de mémoire voisines d'une mémoire DRAM. Another object of the present invention is to prevent the leakage of charges between storage capacitors memory cells neighboring a DRAM memory.
Un autre but de la présente invention con- Another object of the present invention
siste à réduire le degré d'influence de porteurs minoritaires dans le condensateur de stockage de la cellule d'une mémoire DRAM. Un autre but de la présente invention est d'allonger le temps de rétention des données permis par les condensateurs de stockage d'une mémoire DRAM, de-manière à permettre d'accroître la vitesse de fonctionnement de cette mémoire. Les objectifs mentionnés ci-dessus ainsi que d'autres objectifs et de nouvelles caractéristiques de is to reduce the degree of influence of minority carriers in the storage capacitor of the cell of a DRAM memory. Another object of the present invention is to extend the data retention time allowed by the storage capacitors of a DRAM memory, so as to increase the operating speed of this memory. The objectives mentioned above as well as other objectives and new characteristics of
la présente invention ressortiront à l'évidence de la des- the present invention will clearly be apparent from the
cription qui va suivre ainsi que des dessins annexés. following description and attached drawings.
On va expliquer ci-après les grandes lignes We will explain below the main lines
d'un aspect typique de performances obtenues grâce à la pré- of a typical aspect of performances obtained thanks to the pre-
sente invention.this invention.
Une première électrode, qui est formée sur un substrat semiconducteur et qui constitue un condensateur A first electrode, which is formed on a semiconductor substrate and which constitutes a capacitor
de stockage est raccordée électriquement à une région semi- storage is electrically connected to a semi-
conductrice d'un transistor MISFET, et une région semiconduc- conductor of a MISFET transistor, and a semiconductor region
trice, qui possède le même type de conductivité que le substrat semiconducteur et une concentration en impuretés supérieure à ce dernier, est utilisée pour constituer une trice, which has the same type of conductivity as the semiconductor substrate and a higher impurity concentration, is used to
seconde électrode pour former le condensateur de stockage. second electrode to form the storage capacitor.
Ce condensateur de stockage mémorise des charges servant This storage capacitor stores charges serving
d'informations, principalement dans une couche d'accumulation. information, mainly in an accumulation layer.
La couche d'appauvrissement est rétrécie ou supprimée et une The depletion layer is narrowed or suppressed and a
couche d'inversion ne peut pas se développer. Le degré d'in- inversion layer can not develop. The degree of
fluence de porteurs minoritaires inutiles, attribués à des fluence of unnecessary minority carriers, attributed to
particules " ou à une injection à partir d'une partie péri- particles "or to an injection from a peripheral
phique du circuit, est réduite, et des cellules de mémoire circuit, is reduced, and memory cells
voisines sont isolées électriquement par la région semicon- are electrically isolated by the semicon-
ductrice.ductrice.
De façon plus précise, selon un premier as- More precisely, according to a first
pect de l'invention, il est prévu un dispositif de mémoire à semiconducteurs caractérisé en ce qu'il comporte des réseaux de cellules de mémoire, dans lesquels les cellules de mémoire sont disposées sous la forme d'une matrice et comprennent chacune un élément de commutation et un condensateur qui est According to the invention, there is provided a semiconductor memory device characterized in that it comprises memory cell arrays, in which the memory cells are arranged in the form of a matrix and each comprise a memory element. switching and a capacitor that is
formé sur une surface principale d'un substrat semiconduc- formed on a main surface of a semiconductor substrate
teur possédant un premier type de conductivité et qui est raccordé audit élément de commutation, que ledit condensateur comprend une première pellicule isolante, qui est formée sur having a first conductivity type and which is connected to said switching element, said capacitor comprises a first insulating film, which is formed on
la surface principale dudit substrat semiconducteur, une pre- the main surface of said semiconductor substrate, a first
mière électrode dont une partie-est raccordée électriquement audit élément de commutation et qui est formée sur ladite première pellicule isolante et est indépendante pour chacune electrode, part of which is electrically connected to said switching element and which is formed on said first insulating film and is independent for each
des cellules de mémoire, et une première région semiconduc- memory cells, and a first semiconductor region
trice destinée à constituer une seconde électrode et qui est formée dans ledit substrat semiconducteur au-desous de ladite première pellicule isolante et qui possède le premier type de conductivité et une concentration en impuretés supérieure à celle dudit substrat semiconducteur, et que la première région semiconductrice d'une cellule de mémoire est raccordée à la première région semiconductrice d'au moins l'une des cellules de mémoire, qui jouxte ladite cellule.de mémoire à l'intérieur du même réseau de cellules de mémoire par l'intermédiaire d'une seconde région semiconductrice qui est formée dans ledit substrat semiconducteur et qui possède le a second electrode which is formed in said semiconductor substrate below said first insulating film and which has the first conductivity type and an impurity concentration higher than that of said semiconductor substrate, and that the first semiconductor region a memory cell is connected to the first semiconductor region of at least one of the memory cells, which adjoins said memory cell within the same memory cell array through a second memory cell; semiconductor region which is formed in said semiconductor substrate and which has the
premier type de conductivité et une concentration en impure- first type of conductivity and a concentration of impure-
tés supérieure à celle dudit substrat semiconducteur. higher than that of said semiconductor substrate.
Selon un autre aspect de la présente inven- According to another aspect of the present invention,
tion, il est prévu un dispositif de mémoire à semiconducteurs, caractérisé en ce qu'il comporte des réseaux de cellules de mémoire, dans lesquels les cellules de mémoire sont disposées sous la forme d'une matrice et comprennent chacune un élément a semiconductor memory device is provided, characterized in that it comprises memory cell arrays, in which the memory cells are arranged in the form of a matrix and each comprise an element.
de commutation et un condensateur qui est formé sur une sur- switchgear and a capacitor which is formed on a sur-
face principale d'un substrat semiconducteur possédant un main face of a semiconductor substrate having a
premier type de conductivité et qui est raccordé audit élé- first type of conductivity and which is connected to this
ment de commutation, que ledit condensateur comprend une pre- switching device, that said capacitor comprises a first
mière pellicule isolante, qui est formée sur la surface prin- an insulating film, which is formed on the primary surface
cipale dudit substrat semiconducteur, une première électrode dont une partie est raccordée électriquement audit élément of said semiconductor substrate, a first electrode, a part of which is electrically connected to said element
de commutation et qui est formée sur ladite première pellicu- of switching and formed on said first film
le isolante et est indépendante pour chacune des cellules de mémoire, et une première région semiconductrice destinée à constituer une seconde électrode qui est formée dans ledit the insulator and is independent for each of the memory cells, and a first semiconductor region for constituting a second electrode which is formed in said
substrat semiconducteur au-dessous de ladite première pelli- semiconductor substrate below said first film
cule isolante et qui possède le premier type de conductivité et une concentration en impuretés supérieure à celle dudit and has the first type of conductivity and an impurity concentration higher than that
substrat semiconducteur, ledit condensateur amenant une quan- semiconductor substrate, said capacitor bringing a quantity
tité de charges d'espaces d'au moins une couche d'appauvris- space charge of at least one depletion layer.
sement apparaissant à l'intérieur de ladite seconde région appearing within that second region
semiconductrice, dans des premier et second états conformé- semiconductor, in first and second states according to
ment à des premier et second potentiels qui sont appliqués à first and second potentials that are applied to
ladite première électrode.said first electrode.
D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of
la présente invention ressortiront de la description donnée the present invention will emerge from the description given
ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure lest un schéma d'un circuit équivalent illustrant les parties essentielles du réseau de cellules d'une mémoire DRAM, permettant d'expliciter une forme de réalisation de la présente invention; Hereinafter taken with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure lat a diagram of an equivalent circuit illustrating the essential parts of the array of cells of a DRAM memory, for explaining an embodiment of the present invention ;
- la figure 2A est une vue en plan des par- FIG. 2A is a plan view of the
ties essentielles d'une cellule de mémoire DRAM d'une premiè- essential parts of a DRAM memory cell from a first
re forme de réalisation de la présente invention; - la figure 2B estune vue en coupe prise suivant la ligne II-II sur la figure 2A; - les figures 3A et 3B sont des graphiques permettant d'expliciter le principe de la présente invention; - les figures 4A, 5A, 6A, 7A et 8A sont des vues en plan des parties essentielles de la cellule de mémoire DRAM, au cours des phases opératoires de fabrication de cette mémoire DRAM illustrée sur les figures 2A et 2B; - les figures 4B, 5B, 6B, 7B et 8B sont embodiment of the present invention; Figure 2B is a sectional view taken along line II-II in Figure 2A; FIGS. 3A and 3B are graphs making it possible to explain the principle of the present invention; FIGS. 4A, 5A, 6A, 7A and 8A are plan views of the essential parts of the DRAM memory cell, during the manufacturing phases of this DRAM memory illustrated in FIGS. 2A and 2B; FIGS. 4B, 5B, 6B, 7B and 8B are
des vues en coupe prises suivant des plans repérés respecti- sectional views taken according to plans identified respectively
vement sur les figures 4A, 5A, 6A, 7A et 8A; 4A, 5A, 6A, 7A and 8A;
- la figure 5C est une vue en plan illus- FIG. 5C is an illus-
trant la phase opératoire de fabrication d'un réseau de cel- the operating phase of manufacturing a network of
lules de mémoire dans la mémoire DRAM des figures 2A et 2B; memory modules in the DRAM memory of FIGS. 2A and 2B;
- la figure 9A est une vue en plan des par- FIG. 9A is a plan view of the
ties essentielles d'une cellule de mémoire DRAM conforme à une seconde forme de réalisation de la présente invention; - la figure 9D est une vue en coupe prise suivant la ligne IX-IX-sur la figure 9A; essential elements of a DRAM memory cell according to a second embodiment of the present invention; Figure 9D is a sectional view taken along the line IX-IX in Figure 9A;
- la figure 10 est une vue en plan des par- FIG. 10 is a plan view of the
ties essentielles d'un réseau schématique de cellules de la mémoire DRAM représentée sur les figures 9A et 9B; - les figures 11A et 12A sont des vues en plan des parties essentielles de la cellule de mémoire DRAM lors des phases opératoires de fabrication de cette mémoire illustrées sur les figures 9A et 9B; - les figures 11B et 12B sont des vues en essential elements of a schematic cell network of the DRAM memory shown in Figs. 9A and 9B; FIGS. 11A and 12A are plan views of the essential parts of the DRAM memory cell during the manufacturing phases of this memory illustrated in FIGS. 9A and 9B; FIGS. 11B and 12B are views in
coupe prises suivant des plans de coupe indiqués respective- taken in accordance with respective sectional planes
ment sur les figures 12A et 12A-; - les figures 13, 14, 15 sont des vues en plan des parties essentielles d'un réseau de cellules de 12A and 12A; FIGS. 13, 14, 15 are plan views of the essential parts of a network of cells of
mémoire lors des phases opératoires de fabrication d'une mé- memory during the operating phases of manufacturing a
moire DRAM conforme à une troisième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 16A est une vue en plan des DRAM according to a third embodiment of the present invention; FIG. 16A is a plan view of
parties essentielles d'une cellule d'une mémoire DRAM confor- essential parts of a cell of a DRAM memory in accordance
me à une quatrième forme de réalisation de la présente inven- to a fourth embodiment of the present invention.
tion; - la figure 16B est une vue coupe prise suivant la ligne XVI - XVI sur la figure 16A; - les figures 17A, 18A, 20A, 21A, 22A et 23A sont des vues en plan des parties essentielles de la tion; FIG. 16B is a sectional view taken along the line XVI-XVI in FIG. 16A; FIGS. 17A, 18A, 20A, 21A, 22A and 23A are plan views of the essential parts of the
cellule de mémoire au cours des différentes phases opératoi- memory cell during the different operational phases
res de la mémoire DRAM représentée sur les figures 16A et 16B; - les figures 17B, 18B, 20B, 21B, 22B et 23B sont des vues en coupe prisessuivant des plans de coupe repérés respectivement sur les figures 17A, 18A, 20A, 21A, 22A et 23 A; - la figure 19 est une vue en plan montrant un état intermédiaire lors du processus de fabrication de la mémoire DRAM représentée sur les figures 16A et 16B; - la figure 24A est une vue en plan des DRAM memory shown in Figures 16A and 16B; FIGS. 17B, 18B, 20B, 21B, 22B and 23B are sectional views taken from the sectional planes respectively indicated in FIGS. 17A, 18A, 20A, 21A, 22A and 23A; Fig. 19 is a plan view showing an intermediate state during the process of manufacturing the DRAM shown in Figs. 16A and 16B; FIG. 24A is a plan view of
parties essentielles d'une cellule d'une mémoire DRAM confor- essential parts of a cell of a DRAM memory in accordance
me à une cinquième forme de réalisation de la présente inven- to a fifth embodiment of the present invention.
tion; - la figure 24B est une vue en coupe prise suivant la ligne XXIV XXIV sur la figure 24A; tion; - Figure 24B is a sectional view taken along line XXIV XXIV in Figure 24A;
- la figure 25 est une vue en plan des par- FIG. 25 is a plan view of the
ties essentielles d'un réseau schématique d'une cellule de la mémoire DRAM représentée sur les figures 24A et 24B; et - les figures 26, 27 et 28 sont des vues en plan montrant les phases opératoires de fabrication d'une mémoire DRAM conforme à une sixième forme de réalisation de essential elements of a schematic network of a cell of the DRAM memory shown in Figs. 24A and 24B; and FIGS. 26, 27 and 28 are plan views showing the manufacturing phases of a DRAM memory according to a sixth embodiment of FIG.
la présente invention.the present invention.
Ci-après on va-décrire les formes de réali- The following is a description of the forms of reali-
sation préférées de l'invention.preferred embodiment of the invention.
La figure 1 est un schéma de circuit équi- FIG. 1 is a balanced circuit diagram
valent illustrant les parties essentielles du réseau de cel- are illustrative of the essential parts of the network of
lules d'une mémoire DRAM, permettant d'expliciter une forme de réalisation de la présente invention. En se référant à la figure 1, on voit que les symboles SA1, SA2,.... désignent des amplificateurs de détection ou amplificateurs de lecture, dont chacun sert à amplifier la faible différence de potentiel existant entre une cellule de mémoire prédéterminée et une lules of a DRAM memory, for explaining an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, it can be seen that the symbols SA1, SA2, .... denote sense amplifiers or read amplifiers, each of which serves to amplify the small potential difference existing between a predetermined memory cell and a
cellule fictive prédéterminée, qui sera décrite ultérieure- predetermined hypothetical cell, which will be described later
ment. Les symboles BL11 et BL12 désignent des lignes de trans- is lying. The symbols BL11 and BL12 designate transmission lines
mission de bits, qui s'étendent suivant la direction des lignes à partir d'une extrémité latérale de l'amplificateur de lec- ture SA1. Les symboles BL1 et BL22 désignent des lignes de transmission de bits qui s'étendent suivant la direction des lignes à partir d'une extrémité latérale de l'amplificateur de lecture SA2. Ces lignes de transmission de bits BL servent à transmettre des charges en tant qu'information. Les symboles WL1 etWL2 désignent des lignes de transmission de mots qui s'étendent suivant la direction des colonnes. Ces lignes sont raccordées à des électrodes de commande prédéterminées qui bit mission, which extend in the direction of the lines from a lateral end of the read amplifier SA1. The symbols BL1 and BL22 denote bit transmission lines which extend in the direction of the lines from a lateral end of the sense amplifier SA2. These bit transmission lines BL serve to transmit charges as information. The symbols WL1 and WL2 denote word transmission lines that extend in the direction of the columns. These lines are connected to predetermined control electrodes which
constituent les transistors MISFET de commutation des cellu- constitute the MISFET transistors for switching
les fictives qui seront décrites ultérieurement, et servent à placer ces transistors MISFET à l'état "conducteur" et à l'état "bloqué". Les symbolesWL et WL4 désignent des lignes de transmission de mots, qui s'étendent suivant la direction des colonnes. Ces lignes sont raccordées à des électrodes de commande prédéterminées qui constituent les transistors MISFET de commutation des cellules de mémoire qui seront décrites ultérieurement, et servent à placer ces transistors the fictitious ones which will be described later, and serve to place these MISFET transistors in the "conducting" state and in the "blocked" state. The symbols WL and WL4 denote word transmission lines, which extend in the direction of the columns. These lines are connected to predetermined control electrodes which constitute the MISFET transistors for switching memory cells which will be described later, and serve to place these transistors.
MISFET à l'état "conducteur" et à l'état "bloqué". Les symbo- MISFET in the "driver" state and in the "blocked" state. Symbols
les Mll M12, M21, M22.... désignent les cellules de mémoi- the M11 M12, M21, M22 .... designate the memory cells
re, qui retiennent les charges servant d'information. La cellule de mémoire M l, M12, M21, M22,... est constituée par le transistor MISFET Q1' Q12' Q21' Q22'... dont une re, which retain the charges serving as information. The memory cell M1, M12, M21, M22, ... is constituted by the MISFET transistor Q1 'Q12' Q21 'Q22' ...
extrémité est raccordée à la ligne prédéterminée de trans- end is connected to the predetermined line of transmission
mission de bits BL et dont l'électrode de grille ou l'élec- BL bits mission and whose gate electrode or electri-
trode de commande se trouve raccordée à la ligne de trans- command line is connected to the transmission line
mission de mots WL, et par une partie formant condensateur C11, C12, C21, C22,... dont une extrémité est raccordée à l'autre extrémité du transistor MISFET Q11' Q12' Q21' Q22' et dont l'autre extrémité est placée à un potentiel fixe VSS word mission WL, and by a capacitor portion C11, C12, C21, C22, ..., one end of which is connected to the other end of the MISFET transistor Q11 'Q12' Q21 'Q22' and whose other end is placed at a fixed potential VSS
tel que le potentiel de masse (O V) ou un potentiel de pola- such as the mass potential (O V) or a polarity potential
risation de l'arrière du substrat (- 2,5 à - 3 V). Les symbo- rear substrate (- 2.5 to - 3 V). Symbols
les D11, D12, D21, D22,... désignent les cellules fictives, the D11, D12, D21, D22, ... designate the fictitious cells,
qui maintiennent des charges permettant de décider s'il s'a- who maintain the burden of deciding whether to
git d'un "1" ou d'un "0" qui constitue l'information des cellules de mémoire M. La cellule fictive D11, D12, D21, D22, est constituée par le transistor MISFET QD11' QD12' QD21' git of a "1" or a "0" which constitutes the information of the memory cells M. The dummy cell D11, D12, D21, D22 is constituted by the MISFET transistor QD11 'QD12' QD21 '
QD22'..' dont une extrémité est raccordée à la ligne prédé- QD22 '..' with one end connected to the predefined line
terminée de transmission de bits BL et dont l'électrode de grille est raccordée à la ligne prédéterminée de transmission de mots WL, par une partie formant condensateur CD11 CD12, CD21, C22,... dont une extrémité est raccordée à l'autre extrémité du transistor MISFET QD11' QD12' QD21' Q22'... et dont l'autre extrémité est raccordée à la borne du potentiel fixe VSS, et par un transistor MISFET d'effacement CQ qui terminated bit transmission BL and whose gate electrode is connected to the predetermined word transmission line WL, by a capacitor portion CD11 CD12, CD21, C22, ..., one end of which is connected to the other end of the MISFET transistor QD11 'QD12' QD21 'Q22' ... and whose other end is connected to the terminal of the fixed potential VSS, and by a cancellation transistor MISFET CQ which
sert à effacer ou annihiler les charges stockées dans la par- used to erase or annihilate the charges stored in the
tie formant condensateur CD11, CD12, CD21' CD22'.... Le symbole 0D désigne une borne qui est raccordée à l'électrode Capacitor forming element CD11, CD12, CD21 'CD22' .... The symbol 0D designates a terminal which is connected to the electrode
de grille du transistor MISFET d'effacement CQ. gate of the erase transistor MISFET CQ.
Ci-après on va décrire la structure pouvant Hereinafter we will describe the structure that can
être réalisée d'une première forme de réalisation de la pré- be realized from a first embodiment of the pre-
sente invention.this invention.
La figure 2A est une vue en plan des par- Figure 2A is a plan view of the
ties essentielles d'une cellule de mémoire DRAM permettant d'expliciter la structure de la présente invention, tandis que la figure 2B est une vue en coupe prise suivant la ligne II - II sur la figure 2A. Sur tous les dessins de la présente The essential elements of a DRAM memory cell make it possible to explain the structure of the present invention, while FIG. 2B is a sectional view taken along line II-II in FIG. 2A. On all drawings of this
forme de réalisation, les éléments possédant les mêmes fonc- embodiment, the elements possessing the same functions
tions sont désignés par des symboles ou références identiques, are designated by identical symbols or references,
et on en répétera pas l'explication. and we will not repeat the explanation.
Sur les figures 2A et 2B, la référence 1 désigne un substrat semiconducteur de type p, qui sert à In FIGS. 2A and 2B, reference numeral 1 denotes a p-type semiconductor substrate, which serves to
réaliser une mémoire DRAM.realize a DRAM memory.
La référence 2 désigne une pellicule d'oxy- Reference 2 denotes a film of oxy-
de de champ qui est formée sur la partie de la surface prin- of a field that is formed on the part of the primary surface
cipale du substrat semiconducteur 1 de manière à être située entre les cellules de mémoire prédéterminées et entre des of the semiconductor substrate 1 so as to lie between the predetermined memory cells and between
éléments semiconducteurs constituant des circuits périphéri- semiconductor elements constituting peripheral circuits
ques (non représentés), par exemple un circuit de sélection (not shown), for example a selection circuit
d'adresses, un circuit de lecture et un circuit d'enregistre- addresses, a read circuit and a recording circuit.
ment, et qui sert à isoler électriquement ces éléments les uns par rapport aux autres. Les cellules de mémoire sont entourées et définies par les pellicules d'oxyde de champ 2 de telle sorte que la configuration ou structure d'un couple de cellules de mémoire peut être répétée suivant la direction dans laquelle une ligne de transmission de bits 15 devant être décrite ultérieurement s'étend (direction désignée ci-après electrically isolating these elements from each other. The memory cells are surrounded and defined by the field oxide films 2 so that the configuration or structure of a pair of memory cells can be repeated in the direction in which a bit transmission line 15 is to be described later extends (direction hereinafter referred to
sous le terme de "direction des lignes"). Les pellicules iso- under the term "direction of lines"). Insulating films
lantes 2 sont repérées par des lignes formées de tirets. Il n'existe aucune pellicule isolante 2 entre les cellules de lantes 2 are identified by dashed lines. There is no insulating film 2 between the cells of
mémoire qui sont voisines les unes des autres suivant la di- which are close to each other according to the
rection des lignes.lines.
La référence 3 désigne une pellicule isolan- Reference 3 denotes an insulating film
te qui est prévue sur la partie de la surface principale du substrat semiconducteur 1 dans au moins une zone prévue pour la formation d'un condensateur de stockage, et qui sert à réaliser le diélectrique du condensateur de stockage. Les charges, par exemple des trous, sont stockées par la première électrode du condensateur (désignée ci-après sous le terme de "première plaque conductrice") et par la seconde électrode du condensateur (désignée ci-après sous le terme de "seconde plaque conductrice"), qui sera décrit ultérieurement, avec te which is provided on the part of the main surface of the semiconductor substrate 1 in at least one area provided for the formation of a storage capacitor, and which serves to realize the dielectric of the storage capacitor. Charges, e.g., holes, are stored by the first capacitor electrode (hereinafter referred to as "first conductive plate") and the second capacitor electrode (hereinafter referred to as "second plate"). driver "), which will be described later, with
interposition de la pellicule isolante 3 entre ces électrodes. interposition of the insulating film 3 between these electrodes.
La référence 4 désigne une région semicon- Reference 4 designates a semi-
ductrice de type b+ utilisée en tant que seconde plaque con- type b + conductor used as a second
ductrice et qui est prévue à la surface du substrat semicon- duct and which is provided on the surface of the semicon-
ducteur 1 dans la zone prévue pour la formation du condensa- 1 in the area intended for the formation of condensa-
teur de stockage, et qui est réalisée d'un seul tenant avec les condensateurs de stockage voisins suivant la direction des lignes. Cette région sert à constituer le condensateur de stockage C et simultanément à isoler électriquement les condensateurs de stockage voisins suivant la direction des + lignes. La région semiconductrice de type p 4 est disposée de manière que les charges des trous ou les charges d'une storage unit, which is made in one piece with adjacent storage capacitors in the direction of the lines. This region serves to constitute the storage capacitor C and at the same time to electrically isolate the adjacent storage capacitors in the + line direction. The p-type semiconductor region 4 is arranged so that the charges of the holes or the charges of a
couche d'appauvrissement devant être stockées dans le conden- depletion layer to be stored in the conden-
sateur, dans lequel la pellicule isolante 3 est interposée in which the insulating film 3 is interposed
entre cette région 4 et la première plaque conductrice, peu- between this region 4 and the first conductive plate, can
vent être obtenues en une quantité aussi grande que possible, ou bien qu'une tension de seuil supérieure à une tension qui est appliquée à la première plaque conductrice restant à to be obtained in as large a quantity as possible, or that a threshold voltage higher than a voltage applied to the first conductive plate remaining at
décrire peut être prévue au voisinage de la surface du subs- describe may be provided near the surface of the subsurface
trat semiconducteur 1. La région semiconductrice 4 sert égale- semiconductor region 1. The semiconductor region 4 also serves
ment à supprimer l'extension de la couche d'appauvrissement qui est formée, lors de l'application de la tension à la première plaque conductrice de manière à s'étendre depuis la partie de la surface de dessous du substrat semiconducteur 1 vers l'intérieur de ce substrat semiconducteur. La région removing the extension of the depletion layer formed by applying the voltage to the first conductive plate so as to extend from the portion of the bottom surface of the semiconductor substrate 1 to the inside of this semiconductor substrate. The region
semiconductrice 4 peut posséder une concentration en impure- semiconductor 4 may have a concentration of impure-
tés supérieure à celle du substrat semiconducteur 1. Il serait souhaitable que la région semiconductrice de type p 4 soit + située à distance d'une région semiconductrice de type n qui sera décrite ultérieurement. Ceci est destiné à éviter une It would be desirable for the p-type semiconductor region to be + located at a distance from an n-type semiconductor region to be described later. This is intended to avoid a
réduction de la tension de claquage d'une jonction. reducing the breakdown voltage of a junction.
La référence 5 désigne un trou de contact, qui sert au raccordement électrique de la première plaque conductrice 7, qui sera décrite ultérieurement, à une région semiconductrice 6 ou 12 d'un transistor MISFET Q. La région + semiconductrice de type n 6 est.formée dans la surface du substrat semiconducteur 1 correspondant au trou de contact 5, The reference 5 designates a contact hole, which serves for the electrical connection of the first conductive plate 7, which will be described later, to a semiconductor region 6 or 12 of a MISFET transistor Q. The n + type semiconductor region 6 is. formed in the surface of the semiconductor substrate 1 corresponding to the contact hole 5,
et sert à raccorder électriquement la première plaque conduc- and serves to electrically connect the first conductive plate
trice, qui sera décrite ultérieurement, et une région semi- trice, which will be described later, and a semi-
conductrice du transistor MISFET Q.conductor of the transistor MISFET Q.
La première plaquç conductrice 7 est dispo- The first conductive plate 7 is
sée sur la pellicule isolante 3 dans la zone de formation du condensateur de stockage, d'une manière indépendante pour chaque cellule de mémoire, de telle sorte qu'une partie de l'extrémité de cette plaque est raccordée électriquement par on the insulating film 3 in the formation area of the storage capacitor, independently for each memory cell, so that a portion of the end of this plate is electrically connected by
l'intermédiaire du trou de contact 5 et de la région semicon- via the contact hole 5 and the semicon-
ductrice 6 à une région semiconductrice du transistor MISFET Q devant être décrite ultérieurement. La première plaque conductrice 7 sert à construire le condensateur de stockage C. Elle est indiquée par une ligne mixte formée de traits séparés par deux points. Le condensateur de stockage C de la 6 to a semiconductor region of the MISFET transistor Q to be described later. The first conductive plate 7 serves to build the storage capacitor C. It is indicated by a mixed line formed of lines separated by two points. The storage capacitor C of the
cellule de mémoire est constitué principalement par la pre- memory cell is mainly constituted by the first
mière plaque conductrice 7, par la région semiconductrice 4 first conductive plate 7, by the semiconductor region 4
qui constitue la seconde plaque conductrice, et par la pelli- which constitutes the second conductive plate, and by the film
cule isolante 3.insulation 3.
La référence 8 désigne une pellicule iso- Reference 8 designates an iso-
lante qui est formée de manière à recouvrir la première pla- which is formed so as to cover the first
que conductrice 7 et qui sert à isoler électriquement la première plaque conductrice 7 et une ligne de transmission 7 and which serves to electrically isolate the first conductive plate 7 and a transmission line
de mots 11 qui sera décrite ultérieurement. of words 11 which will be described later.
La référence 9 désigne une pellicule iso- Reference 9 designates an iso-film
lante qui est disposée sur la partie de la surface principale lante which is arranged on the part of the main surface
du substrat semiconducteur 1 dans la zone servant à la forma- of the semiconductor substrate 1 in the zone for forming
tion des transistors MISFET, et qui sert principalement à MISFET transistors, and which is mainly used to
réaliser une pellicule d'isolant de grille. make a film of grid insulation.
La référence 10 représente une électrode de commande ou électrode de grille, qui est formée sur la pellicule isolante prédéterminée 3 et qui sert à réaliser le transistor MISFET Q. La ligne de transmission de mots(WL) 11 est disposée de manière à être raccordée électriquement aux électrodes de grille 10 des cellules de mémoire voisines suivant la direction des colonnes et à s'étendre suivant la direction des colonnes en étant réalisée d'un seul tenant Reference numeral 10 represents a control electrode or gate electrode, which is formed on the predetermined insulating film 3 and which serves to realize the MISFET transistor Q. The word transmission line (WL) 11 is arranged to be electrically connected. to the gate electrodes 10 of the neighboring memory cells in the direction of the columns and to extend in the direction of the columns being made in one piece
avec les électrodes de grille 10. Cette ligne de transmis- with the gate electrodes 10. This transmission line
sion de mots sert à placer à l'étatYconducteur" et à l'état "bloqué" (opération de commutation) des transistors MISFET devant être décrits ultérieurement (ci-après la direction, suivant laquelle la ligne de transmission de mots 11 s'étend, The wording is used to set the MISFET transistors to the "blocked" state (switching operation) to be described later (hereinafter the direction in which the word transmission line 11 extends ,
sera désignée sous le terme de direction des colonnes). will be referred to as column direction).
Les références 12 désignent les régions + semiconductrices de type n, qui sont formées dans la surface du substrat semiconducteur 1 des deux côtés de l'électrode de grille 10 et qui servent de régions de source et de régions de drain servant à constituer le transistor MISFET Q. Le References 12 denote the n-type semiconductor regions, which are formed in the surface of the semiconductor substrate 1 on both sides of the gate electrode 10 and serve as source regions and drain regions for constituting the MISFET transistor. Q. The
transistor de commutation (MISFET) Q est constitué par l'élec- switching transistor (MISFET) Q is constituted by the elec-
trode de grille 10, par les régions semiconductrices 12 et par la pellicule isolante 9. L'une des régions semiconductrices 12 est raccordée électriquement à la région semiconductrice 6 et est raccordée électriquement à la première plaque conductrice gate 10, by the semiconductor regions 12 and by the insulating film 9. One of the semiconductor regions 12 is electrically connected to the semiconductor region 6 and is electrically connected to the first conductive plate
7, comme indiqué précédemment.7, as indicated previously.
La référence 13 désigne une pellicule iso- Reference 13 designates an iso-film
lante qui est.Dormée de manière à recouvrir l'ensemble de la surface et qui sert à isoler électriquement l'électrode de grille 10 ainsi que la ligne de transmission de mots (WL) 11 et une ligne de transmission de bits 15,devant être décrite ultérieurement. La référence 14 désigne un trou de contact, qui est prévu par élimination locale des pellicules isolantes 9 et 13 sur l'autre région semiconductrice 12 et qui sert au raccordement électrique de la région semiconductrice 12 à la which is designed to cover the entire surface and serves to electrically isolate the gate electrode 10 as well as the word transmission line (WL) 11 and a bit transmission line 15 to be electrically isolated. described later. The reference 14 designates a contact hole, which is provided by local elimination of the insulating films 9 and 13 on the other semiconductor region 12 and which serves for the electrical connection of the semiconductor region 12 to the
ligne de transmission de bits devant être décrite ci-après. bit transmission line to be described hereinafter.
La ligne de transmission de bits (BL) 15 est disposée de manière à être électriquement raccordée à la The bit transmission line (BL) 15 is arranged to be electrically connected to the
région semiconductrice 12 par l'intermédiaire du trou de con- semiconductor region 12 via the lead hole
tact 14 et à s'étendre suivant la direction des lignes. Elle tact 14 and extend in the direction of the lines. She
sert à transmettre une tension servant d'information. serves to transmit a voltage serving as information.
Ci-après on va décrire le principe de la mémoire DRA4 conforme à la présente invention et possédant la Hereinafter will be described the principle of the memory DRA4 according to the present invention and having the
constitution indiquée ci-dessus.constitution indicated above.
Les figures 3A et'3B sont des graphiques Figures 3A and 3B are graphs
permettant d'expliciter le principe de la présente invention. to explain the principle of the present invention.
Sur ces figures, l'axe des abscisses représente la valeur dé la tension Vp (V), qui est appliquée aux bornes des deux électrodes du condensateur de stockage de type MIS. L'axe des ordonnées représente la concentration de charges QscI/cm 23 par surface unité, les charges étant maintenues à la surface In these figures, the abscissa axis represents the value of the voltage Vp (V), which is applied across the two electrodes of the MIS storage capacitor. The ordinate axis represents the concentration of charges QscI / cm 23 per unit area, the charges being maintained on the surface
de la région semiconductrice inférieure du type p par la ten- of the lower semiconductor region of the p-type by
sion appliquée aux bornes des électrodes du condensateur. Sur sion applied across the electrodes of the capacitor. Sure
l'axe des ordonnées, on a pris une échelle logarithmique. the y-axis, we took a logarithmic scale.
Etant donné que, sur les figures 3A et 3B, on a pris à titre d'exemple le substrat semiconducteur en silicium de type p, les charges devant être induites dans la surface sont des charges négatives pour la tension présente entre les bornes du condensateur pour Vp > VFB et des charges positives pour Vp < VFB. Ici, VFB désigne une tension de bande plate. Les charges négatives sont des électrons ou des impuretés du type accepteurs, tandis que les charges positives sont des Since, in FIGS. 3A and 3B, the p-type silicon semiconductor substrate has been taken as an example, the charges to be induced in the surface are negative charges for the voltage present between the terminals of the capacitor for Vp> VFB and positive charges for Vp <VFB. Here, VFB denotes a flat web tension. Negative charges are electrons or impurities of the acceptor type, while positive charges are
trous.holes.
La figure 3A illustre le cas o les trous, FIG. 3A illustrates the case where the holes,
qui sont des charges d'espace dans la couche d'appauvrisse- which are loads of space in the depletion layer
ment, sont utilisés principalement en tant que charges qui sont stockés à titre d'information. Ceci correspond au cas + o la région semiconductrice de type p 4 représentée sur are mainly used as charges that are stored for information purposes. This corresponds to the case + o the p-type semiconductor region represented on
les figures 2A et 2B est incluse. On va tout d'abord expliciter le principeFigures 2A and 2B are included. We will first explain the principle
de la mémoire DRAM de l'art antérieur en référence à la figu- of the prior art DRAM with reference to FIG.
re 3A.re 3A.
Les courbes (a), (b) et (c) illustrent les relations entre la tension V et la concentration de charges P QSC au voisinage de la surface, dans la mémoire DRAM de l'art antérieur. Sur la figure h désigne une région d'accumulation, dans laquelle une couche d'accumulation est formée, k désigne The curves (a), (b) and (c) illustrate the relationship between the voltage V and the charge concentration P QSC in the vicinity of the surface, in the DRAM memory of the prior art. In Fig. H is an accumulation region, in which an accumulation layer is formed, k is
une région d'appauvrissement, dans laquelle une région d'ap- a region of impoverishment, in which a region of
pauvrissement est formée et m désigne une région d'inversion poverty is formed and m denotes an inversion region
dans laquelle une couche d'inversion est formée. Sur la fi- wherein an inversion layer is formed. On the
gure les courbes (a), (b) et (c) désignent les nombres d'é- curves (a), (b) and (c) refer to the numbers of
lectrons et d'impuretés formant accepteurs (les nombres des charges négatives) n et le nombre des trous p dans le cas o la tension de seuil (Vth) du voisinage de la surface du substrat semiconducteur dans le condensateur de stockage est amenée à environ - 0,2 V. La courbe (a) indique le nombre des the electrons and acceptor impurities (the numbers of the negative charges) n and the number of the holes p in the case where the threshold voltage (Vth) of the vicinity of the surface of the semiconductor substrate in the storage capacitor is brought to about - 0.2 V. The curve (a) indicates the number of
trous P situés dans la région d'accumulation a, qui est ex- holes P located in the accumulation region a, which is ex-
primé par p. ICox/q (Vp - VFB)I. (1). La courbe (c) indique le nombre des électrons et des impuretés formant accepteurs n dans la région d'inversion m, ce nombre étant exprimé par n Cox/q (Vp - Vth).. (2). Ici COX désigne l'épaisseur de la pellicule isolante qui est le diélectrique awarded by p. ICox / q (Vp - VFB) I. (1). Curve (c) indicates the number of electrons and acceptor-forming impurities n in the inversion region m, this number being expressed by n Cox / q (Vp-Vth). (2). Here COX denotes the thickness of the insulating film which is the dielectric
du condensateur. La courbe (b) indique le nombre des impure- capacitor. Curve (b) indicates the number of impure-
tés formant accepteurs apparaissant dans l'état (état d'ap- acceptors appearing in the state (state of ap-
pauvrissement profond), dans lequel aucune couche d'inversion n'est formée en dépit de la région d'inversion, ce nombre étant approximativement exprimé par QsC -Vp -VF. Lorsque, deep depletion), in which no inversion layer is formed despite the inversion region, this number being approximately expressed by QsC -Vp -VF. When,
conformément à ce qui est indiqué ci-dessus, les concentra- in accordance with the above, concentra-
* tions des charges de surface QSC dans les parties essentiel-* QSC surface charges in the essential parts of the
les des courbes (a), (b) et (c) sont évaluées, la concentra- the curves (a), (b) and (c) are evaluated, the concentration
tion des charges négatives de surface pour la tension V = Vth il (Pith surface negative charges for voltage V = Vth il (Pith
devient QIF = 1 x 101 L/cm2, et la concentration des char- becomes QIF = 1 x 101 L / cm2, and the concentration of
ges négatives de surface pour la tension V = 0-devient negative surface ges for voltage V = 0-becomes
QIO = 2,2 x 1011 [/cm2].Q10 = 2.2 x 1011 [/ cm2].
Dans le condensateur de stockage de la In the storage capacitor of the
cellule de mémoire DRAM de l'art antérieur, les charges des- DRAM memory cell of the prior art, the charges of
tinées à servir d'information étaient les électrons situés intended to serve as information were the electrons located
dans la région d'inversion m. De façon spécifique une tension. in the inversion region m. Specifically a tension.
fixe, par exemple une tension d'environ 5 Vy, est appliquée. fixed, for example a voltage of about 5 Vy, is applied.
entre les électrodes du condensateur de manière à amener la between the electrodes of the capacitor so as to bring the
région de fonctionnement dans la région d'inversion m. Ci- operating region in the inversion region m. This-
après la quantité de charges QIL dans le cas de la formation after the amount of QIL charges in the case of training
de la couche d'inversion par des charges introduites exté- of the inversion layer by externally introduced charges.
rieurement (l'état de la courbe(c))et la quantité des char- the state of the curve (c) and the quantity of
ges QIH dans le cas de l'état d'appauvrissement profond sans l'apport extérieur de charges (l'état de la courbe(b)) sont établies en conformité avec l'information. A titre d'exemple, QIH in the case of the deep depletion state without the external input of charges (the state of the curve (b)) are established in accordance with the information. For exemple,
la quantité de charges QIL correspond à un signal "0" (à sa- the quantity of charges QIL corresponds to a signal "0" (at
voir "L")et à la quantité des charges QIH correspond à un signal "1"' (à savoir"H"). Ces signaux sont lus en utilisant la différence des quantités de charges dans les deux états, see "L") and the quantity of charges QIH corresponds to a signal "1" (ie "H"). These signals are read using the difference of the quantities of charges in the two states,
bQI = QIL - QIH = 5,3 x 102 [I/cm2J. bQI = QIL - QIH = 5.3 x 102 [I / cm 2].
Au contraire, dans le condensateur de stoc- kage de la cellule de mémoire DRAM de la présente invention, In contrast, in the storage capacitor of the DRAM memory cell of the present invention,
les charges destinées à servir d'information sont des char- the charges intended to serve as information are
ges d'espaces situées dans au moins une région d'appauvris- spaces in at least one impoverished area.
sement. C'est-à-dire que la mémoire DRAM conforme à la pré- ment. That is, the DRAM according to the present invention
sente invention est caractériseen ce que l'on utilise aucune This invention is characterized by the fact that no
couche d'inversion.inversion layer.
Les courbes (d) et (e) illustrent les rela- Curves (d) and (e) illustrate the relationships between
tions entre la tension de l'électrode du condensateur (la between the voltage of the capacitor electrode (the
tension de la première plaque conductrice) V et la concentra- voltage of the first conductive plate) V and the concentration
p tion de charges QSC au voisinage de la surface de la région QSC loads near the surface of the region
semiconductrice 4, dans la mémoire DRAM conforme à la présen- semiconductor 4, in the DRAM according to the present invention.
te invention. La courbe (d) se rapproche d'une courbe qui est obtenue en déplaçant la courbe (a) suivant la direction négative de la tension Vp (vers la gauche sur la figure). La courbe (e) désigne la quantité de charges d'espace qui apparaît dans la couche d'appauvrissement, mais pas dans l'état d'inversion. La tension de bande plate est réglée à VFBD = 1, 2(V), qui est à comparer à VFBI = - 0,9 (V) de l'art antérieur. Afin d'accroître la quantité des charges d'espace dans l'état d'appauvrissement grâce à une légère modification the invention. The curve (d) is close to a curve that is obtained by moving the curve (a) in the negative direction of the voltage Vp (to the left in the figure). Curve (e) refers to the amount of space charge that appears in the depletion layer, but not in the inversion state. The flat web tension is set at VFBD = 1, 2 (V), which is to be compared to VFBI = -0.9 (V) of the prior art. In order to increase the amount of space charges in the depletion state through a slight modification
de la tension de bande plate, on forme la région semicon- of the flat web tension, the semicircular region is formed.
+ ductrice de type p 4. De façon concrète, la concentration d'impuretés est accrue à 1,5 x 1019 [/cm33 par rapport à la concentration d'impuretés du substrat de type p 1, qui est de 1,5 x 1015 [/cm3]. Par conséquent la quantité de charges In practice, the concentration of impurities is increased to 1.5 × 10 19 cm -1 relative to the impurity concentration of the p 1 -type substrate, which is 1.5 × 10 15 [/ cm3]. Therefore the quantity of charges
devant être extraitesest accrue. Les gammes de tensions des- to be extracted is increased. The range of tensions
tinées à établir la région d'accumulation h, la région d'ap- to establish the accumulation region h, the region of ap-
pauvrissement k et la région d'inversion m varient de façon similaire. Comme cela a été décrit jusqu'à présent, les charges d'espace de la région d'appauvrissement peuvent être utilisées efficacement moyennant une modification de la poverty k and the inversion region m vary in a similar way. As has been described so far, the space charges of the depletion region can be effectively used by modifying the
relation Vp et QSC De façon plus spécifique, lorsque la pre- Vp and QSC relationship More specifically, when the first
mière plaque conductrice 7, qui est l'électrode du condensa- conductive plate 7, which is the electrode of the condensa-
teur, possède comme tension, qui lui est appliquée, Vp = 0 VJ ou 5 [V] conformément à l'information, la quantité de charges formant l'information devant être stockée varie conformément à la courbe (e). C'est-à-dire que la couche d'inversion n'est the voltage, which is applied to it, Vp = 0 VJ or [V] according to the information, the quantity of charges forming the information to be stored varies according to the curve (e). That is, the inversion layer is not
pas formée et que l'état d'appauvrissement profond est établi. not formed and that the state of deep depletion is established.
Par conséquent la quantité de charges QDL pour Vp = 0 IV] ou la quantité de charges QDH pour Vp = 5 CV] est stockée. A titre d'exemple, la quantité de charges QDL correspond à un signal "0" et la quantité de charges QDH correspond à un signal "1". Lorsque la différence entre les deux quantités de charges, QD = QDH - Q DL 5,6 x 1012 [/cm2J est utilisée, l'information de 1 bit peut être mémorisée dans la cellule de mémoire. Cette quantité de charges est égale ou supérieure à celle de la cellule de mémoire de la mémoire RAM de l'art antérieur décrite précédemment. De cette manière, on obtient la quantité suffisante de charges sans utiliser la couche d'inversion. La figure 3B illustre le cas o des trous Therefore the quantity of charges QDL for Vp = 0 IV] or the quantity of charges QDH for Vp = 5 CV] is stored. By way of example, the quantity of charges QDL corresponds to a signal "0" and the quantity of charges QDH corresponds to a signal "1". When the difference between the two charge quantities, QD = QDH-Q DL 5.6 x 1012 [/ cm2J is used, the 1-bit information can be stored in the memory cell. This quantity of charges is equal to or greater than that of the memory cell of the RAM memory of the prior art described above. In this way, the sufficient amount of fillers is obtained without using the inversion layer. Figure 3B illustrates the case where holes
situés dans la région d'accumulation sont utilisés principa- located in the accumulation region are used mainly
lement en tant que charges qui sont stockées en tant qu'in- as charges that are stored as
formation. Ceci correspond au cas de la formation d'une ré- training. This corresponds to the case of the formation of a re-
+ gion d'implantation d'ions de type p, très peu profonde, et pas au cas de la formation de-la région semiconductrice + P-type ion implantation ion, very shallow, and not in the case of formation of the semiconducting region.
de type p profonde comme sur les figures 2A et 2B. C'est-à- p-type deep as in Figures 2A and 2B. That is,
dire que ceci représente l'exemple d'un cas des ions de bore sont implantés à une faible profondeur de manière à agir apparemment en tant que charges de surface. Les mêmes éléments This is an example of a case where boron ions are implanted at a shallow depth so as to act apparently as surface charges. The same elements
que sur la figure 3A sont désignés par des références ou sym- 3A are designated by references or symbols.
boles identiques et l'on n'en donnera pas la description. identical boles and no description will be given.
Les courbes (f) et (g) sont voisines des courbes qui sont obtenues respectivement en décalant les courbes (a) et (b) suivant la direction positive de la tension Vp (vers la droite sur la figure), et ce de valeurs fixes.De façon concrète, la tension de bande plate est accrue à VFBA The curves (f) and (g) are close to the curves which are respectively obtained by shifting the curves (a) and (b) in the positive direction of the voltage Vp (to the right in the figure), and that of fixed values . Concretely, flat web tension is increased at VFBA
= + 5,2 V par rapport à VFBI = - 0,9 V dans l'art anté- = + 5.2 V compared to VFBI = -0.9 V in the prior art
rieur. A cet effet, on augmente les charges de surface en im- plantant des ions de bore à une très faible profondeur. Les laughing. For this purpose, the surface charges are increased by planting boron ions at a very shallow depth. The
gammes des tensions Vp destinées à établir la région d'accumu- ranges of voltages Vp intended to establish the accumula-
lation h, la région d'appauvrissement k et la région d'inver- tion h, the impoverishment region k and the inversion region
sion m varient de façon similaire conformément à la variation sion m vary in a similar way in accordance with the variation
de la tension de bande plate.flat tape tension.
Comme cela a été décrit jusqu'à-présent, les trous situés dans l'état accumulé peuvent être utilisés efficacement par modification de la relation entre Vp et QSC As has been described so far, the holes in the accumulated state can be used effectively by changing the relationship between Vp and QSC
De façon plus spécifique, lorsque la première plaque conduc- More specifically, when the first conductive plate
trice 7 qui constitue l'électrode du condensateur à une ten- which constitutes the electrode of the capacitor at a voltage of
sion Vp = 0 V ou 5,2 [VJ, qui lui est appliquée, conformé- Vp = 0 V or 5.2 [VJ, applied to it, in accordance with
ment à l'information, la quantité de charges servant d'infor- information, the amount of information used to inform
mation devant être stockées varie conformément aux courbes (f) et (g). C'est-à-dire que la couche d'inversion n'est pas utilisée. La quantité de charges QAL est stockée pour Vp = 0 [V] et la quantité de charges QAH est stockée pour Vp = 5 V A titre d'exemple la quantité de charges QAL correspond à un to be stored varies according to curves (f) and (g). That is, the inversion layer is not used. The quantity of charges QAL is stored for Vp = 0 [V] and the quantity of charges QAH is stored for Vp = 5 V For example the quantity of charges QAL corresponds to a
signal "0" et la quantité de charges QAH correspond à un si- signal "0" and the quantity of charges QAH corresponds to a
gnal "1". La différence entre les deux quantités de charges, QA - QAL QAH est supérieure à la quantité de charges General "1". The difference between the two quantities of charges, QA - QAL QAH is greater than the quantity of charges
ÈQI dans l'art antérieur. De cette manière on obtient la quan- ÈQI in the prior art. In this way we obtain the quantity
tité suffisante de charges sans utiliser la couche d'inver- sufficient loads without using the inversion layer.
sion. La quantité de charges QAL est maintenue par les trous à l'état stocké, et la quantité de charges QAH est maintenue if we. The quantity of QAL charges is maintained by the holes in the stored state, and the quantity of QAH charges is maintained
par les charges d'espace dans la région d'appauvrissement. by the space charges in the depletion region.
Les charges de QAH ont un signe opposé à celui des charges The QAH loads have a sign opposite to the charges
de QAL, mais ceci n'entraîne aucun inconvénient, et la diffé- of QAL, but this does not cause any inconvenience, and the difference
rence des quantités des charges est désignée par 6QA. En ou- the quantities of charges is designated 6QA. In-
tre, pour V = 5 EV], la quantité de charges QAH est mainte- for V = 5 EV], the quantity of QAH charges is now
nue par le trous dans l'tat stock, situ sur le ct gauch nue par les trous dans l'état stocké, situé sur le côté gauch, de VFBA sur la figure 3B. Les courbes (f) et (g) peuvent être commandées par la dose des ions d'impureté. Dans cet exemple, la dose est égale à celle utilisée dans le cas de Naked by the holes in the stock state, located on the left side by the holes in the stored state, located on the left side, of VFBA in Figure 3B. Curves (f) and (g) can be controlled by the dose of the impurity ions. In this example, the dose is equal to that used in the case of
la figure 3A.Figure 3A.
A côté des principes illustrés sur les fi- gures 3A et 3B, il est possible d'avoir une mémoire DRAM utilisant les deux principes en combinaison. Il est possible In addition to the principles illustrated in Figures 3A and 3B, it is possible to have a DRAM using both principles in combination. It is possible
d'accroître la quantité des charges de surface selon une mé- to increase the quantity of surface charges according to a
thode quelconque et d'accroître simultanément la quantité de charges d'espace dans une couche d'appauvrissement. En outre le cas de l'utilisation d'un substrat semiconducteur de type any thode and simultaneously increase the amount of space charge in a depletion layer. In addition, the case of the use of a semiconductor substrate of the type
n est semblable. Dans ce cas les charges devant servir d'in- n is similar. In this case the charges to be used as in-
formation sont des charges d'espace qui sont constituées par des électrons dans une couche d'accumulation ou des donneurs formation are space charges that consist of electrons in an accumulation layer or donors
dans un état appauvri.in an impoverished state.
On va maintenant décrire un procédé possi- We will now describe a possible method
ble de fabrication de la première forme de la présente inven- manufacturing process of the first form of the present invention.
tion. Tout d'abord, afin de réaliser une mémoire DRAM, on prépare un substrat semiconducteur de type p 1 tion. Firstly, in order to produce a DRAM memory, a p-type semiconductor substrate is prepared.
constitué par du silicium monocristallin (Si). Comme repré- consisting of monocrystalline silicon (Si). As a representative
senté sur les figures 4A et 4B, on recouvre partiellement le substrat semiconducteur 1 par une pellicule d'oxyde de champ épaisse 2 (pellicule de SiO2) servant à isoler électriquement des cellules de mémoire prédéterminées, qui sont voisines les unes des autres, ou bien des éléments semiconducteurs (non représentés) qui constituent un circuit périphérique, par exemple un circuit d'adressage, un circuit de lecture ou un circuit d'enregistrement. La pellicule d'oxyde de champ 2 peut être formée à l'aide de la technique bien connue 4A and 4B, the semiconductor substrate 1 is partially covered by a thick field oxide film 2 (SiO 2 film) for electrically isolating predetermined memory cells, which are adjacent to one another, or semiconductor elements (not shown) which constitute a peripheral circuit, for example an addressing circuit, a read circuit or a recording circuit. The field oxide film 2 can be formed using the well-known technique
selon laquelle on oxyde thermiquement et localement le sub- according to which the thermal and local
strat en silicium en utilisant une pellicule de nitrure de silicium en tant que masque. On peut disposer au-dessous de la pellicule d'oxyde de champ 2 une région de type p servant silicon stratum using a silicon nitride film as a mask. A p-type region can be disposed beneath the field oxide film 2
de dispositif d'arrêt de canal.of channel stop device.
Après les phases opératoires illustrées sur les figures 4A et 4B, on forme une pellicule isolante 3 sur l'ensemble de la surface afin de réaliser un condensateur After the operating phases illustrated in FIGS. 4A and 4B, an insulating film 3 is formed on the entire surface in order to produce a capacitor
de stockage. On utilise comme pellicule isolante 3 une pelli- storage. As the insulating film 3, a film is used.
cule de nitrure de silicium (Si3N4), que l'on forme au moyen du dépôt chimique en phase vapeur CVD et dont la constante silicon nitride (Si3N4), which is formed using CVD vapor deposition and has a constant
diélectrique relative est aussi élevée que 7 - 8 et qui pos- relative dielectric is as high as 7 - 8 and which
sède une épaisseur égale par exemple à environ 15 nanomètres. has a thickness equal for example to about 15 nanometers.
Afin d'éliminer les contraintes entre la pellicule de nitrure de silicium et le substrat semiconducteur 1, on dispose une première pellicule de bioxyde de silicium (SiO2) possédant In order to eliminate the stresses between the silicon nitride film and the semiconductor substrate 1, a first film of silicon dioxide (SiO 2) having
une épaisseur égale par exemple à environ 8 nanomètres au- a thickness equal for example to about 8 nanometers beyond
dessous de la pellicule de nitrure de silicium. Afin d'élimi- below the silicon nitride film. In order to eliminate
ner les trous d'épingles de la pellicule de nitrure de sili- the pinholes of the silicon nitride
cium, on dépose une seconde pellicule de bioxyde de silicium a second silicon dioxide film is deposited
possédant une épaisseur égale par exemple à environ 3 nano- having a thickness equal for example to about 3 nanometers
mètres sur la pellicule de nitrure de silicium. On peut for- meters on the silicon nitride film. We can
mer la première et la seconde pellicules de SiO2 en oxydant thermiquement les surfaces du substrat semiconducteur et de la pellicule de nitrure de silicium. Ensuite, comme illustré sur les figures 5A et 5B, on forme localement une région + the first and second SiO2 films by thermally oxidizing the surfaces of the semiconductor substrate and the silicon nitride film. Then, as illustrated in FIGS. 5A and 5B, a region is locally formed
semiconductrice de type p 4, destinée à constituer les se- p-type semiconductor, intended to constitute the
condes plaques conductrices du condensateur de stockage, au voisinage de la surface du substrat semiconducteur 1 dans conductive plate conductive storage capacitor, in the vicinity of the surface of the semiconductor substrate 1 in
une zone prévue pour la formation des condensateurs de stoc- an area intended for the formation of storage capacitors
kage des cellules de mémoire, et ce en particulier d'une ma- memory cells, and in particular of a machine
nière unitaire avec les condensateurs de stockage voisins suivant la direction des lignes. Comme cela a été expliqué unit with neighboring storage capacitors in the direction of the lines. As has been explained
en référence aux figures 3A et 3B, on forme la région semi- with reference to FIGS. 3A and 3B, the semiconductor region is formed
conductrice 4 dans la zone prévue pour la formation des con- driver 4 in the area designated for the training of
densateurs de stockage, afin de produire une quantité assez storage denser, in order to produce a quantity enough
importante de charges de trous, ou une couche d'appauvrisse- significant amount of hole charges, or a layer of impoverishment
ment, devant être stockée dans le condensateur de stockage to be stored in the storage capacitor
et destinée à former une quantité assez importante d'infor- and intended to form a fairly large amount of information
mation, ou bien en vue d'obtenir une tension de seuil (Vth) supérieure à une tension de fonctionnement qui est appliquée or to obtain a threshold voltage (Vth) greater than an operating voltage which is applied
à une première plaque conductrice, qui sera décrite ultérieu- to a first conductive plate, which will be described later
rement. A titre d'exemple on introduit à titre d'impuretés surely. By way of example, it is introduced as impurities
des ions de bore en une quantité de l'ordre de 5 x 1013 ato- boron ions in an amount of the order of 5 x 10
mes/cm2 en utilisant l'implantation ionique et ce à un ni- mes / cm2 using ion implantation and this at a ni-
veau d'énergie d'environ 30 keV. En vue de mettre en appli- energy calf of about 30 keV. With a view to
cation le principe indiqué en référence à la figure 3A,il est possible de soumettre les impuretés introduites à une diffusion pénétrante ou de redistribution. Dans ce cas la profondeur de la région semiconductrice 4 est rendue égale à 0,3 micron environ. D'autre part, dans le cas de la mise en oeuvre du principe indiqué en référence à la figure 3B, In accordance with the principle indicated with reference to FIG. 3A, it is possible to subject the introduced impurities to penetrating diffusion or redistribution. In this case the depth of the semiconductor region 4 is made equal to about 0.3 micron. On the other hand, in the case of the implementation of the principle indicated with reference to FIG. 3B,
on ne réalise pas la diffusion pénétrante ou de redistribu- the penetrating diffusion or redistribution is not realized
tion. Dans ce cas il est souhaitable de réduire encore l'é- tion. In this case it is desirable to further reduce the
nergie d'implantation des ions ou d'introduire les impuretés dans une position très peu profonde du substrat à travers une autre pellicule isolante. Cette disposition est destinée à ion implantation energy or introducing the impurities in a very shallow position of the substrate through another insulating film. This provision is intended to
opérer de manière que les impuretés introduites par implanta- operate in such a way that the impurities introduced by
tions ioniques agissent apparamment sous la forme de charges ionic reactions act apparently in the form of
2 de surface.2 of surface.
La figure 5C représente une partie de ré- Figure 5C shows a portion of
seaux de cellules de mémoirequi sont formes avec les régions semiconductrices de type p 4. La pellicule d'oxyde de champ 2 est prévue pour réaliser l'isolation électrique entre les cellules de mémoire voisines les unes des autres suivant la direction des colonnes, à savoir suivant la direction dans laquelle une ligne de transmission de mots doit s'étendre (direction verticale sur la figure). La pellicule d'oxyde de champ 2 n'est pas disposée entre les cellules de mémoire voisines les unes des autres suivant la direction des lignes, à savoir suivant la direction suivant laquelle les lignes memory cell buckets that are formed with the p-type semiconductor regions 4. The field oxide film 2 is provided to provide electrical isolation between neighboring memory cells in the direction of the columns, i.e. following the direction in which a word line must extend (vertical direction in the figure). The field oxide film 2 is not arranged between the memory cells adjacent to each other in the direction of the lines, namely in the direction in which the lines
de transmission de bits doivent s'étendre (direction horizon- bits must extend (horizontal direction).
tale sur la figure). Dans un réseau de cellule de mémoire, la pellicule d'oxyde de champ 2 est prévue sous la forme d'une courroie sinueuse ou formant des méandres de l'une à l'autre de ses extrémités. La région semiconductrice 4 est prévue en tant que région commune aux deux condensateurs voisins l'un de l'autre suivant la direction des lignes. La région 20 est une région disposée de manière à entourer les réseaux de cellules de mémoire et servant d'anneaux de garde. Les impuretés de type n sont introduites plus tard dans la tale on the figure). In a memory cell array, the field oxide film 2 is provided in the form of a serpentine or meandering belt from one end to the other. The semiconductor region 4 is provided as a common region to the two capacitors adjacent to each other in the direction of the lines. Region 20 is a region arranged to surround the memory cell arrays and serve as guard rings. N-type impurities are introduced later in the
région 20 en même temps qu'intervient la formation du tran- region 20 at the same time as the formation of the tran-
sistor MISFET Q, en devant être ramenée pour former une ré- sistor MISFET Q, to be brought back to form a
+ gion de type n. Une coupe prise suivant la ligne du plan de coupe V-V sur la figure est représentée sur la figure 5B. On + type n. A section taken along the line of the V-V section plane in the figure is shown in Figure 5B. We
a omis la pellicule isolante 3.omitted the insulating film 3.
Apres les phases opératoires illustrées sur les figures 5A et 5B on élimine localement la pellicule After the operating phases illustrated in FIGS. 5A and 5B, the film is removed locally.
isolante 3 afin de former un trou de contact 5, dans la par- insulation 3 to form a contact hole 5, in the
tie de connexion électrique entre la première couche conduc- electrical connection between the first conducting layer
trice devant être formée lors d'une phase opératoire ultérieu- trice to be formed during a subsequent operational phase.
re et une région semiconductrice devant constituer le tran- and a semiconductor region to constitute the tran-
sistor MISFET. Le trou de contact 5 est disposé de manière à être distant de la région semiconductrice 4. Ensuite on forme MISFET sistor. The contact hole 5 is arranged to be remote from the semiconductor region 4. Then one forms
sur l'ensemble de la surface une pellicule de silicium poly- over the entire surface a poly-silicon film
cristallin destiné à former les premières plaques conductri- crystalline material for forming the first conductive
ces, en utilisant un pocédé de dépôt chimique en phase vapeur CVD. La pellicule de silicium polycristallin peut posséder une épaisseur comprise entre environ 150 - 300 nanomètres à titre d'exemple. Afin de donner une faible résistivité à la pellicule de silicium polycristallin, on met en oeuvre comme these, using a CVD chemical vapor deposition process. The polycrystalline silicon film may have a thickness of between about 150 - 300 nanometers by way of example. In order to give a low resistivity to the polycrystalline silicon film, it is implemented as
traitement une diffusion d'ions _e phosphore ou d'ions d'ar- treatment diffusion of phosphorus ions or arsenic ions
senic (As)à une dose égale à environ 5 x 1014 (atomes/cm2) au moyen d'une implantation ionique avec un niveau d'énergie d'environ 30 keV, à la suite de quoi on exécute un traitement senic (As) at a dose of about 5 x 1014 (atoms / cm 2) by ion implantation with an energy level of about 30 keV, after which treatment is performed.
thermique. Sous l'effet de ce traitement, les impuretés dif- thermal. As a result of this treatment, the different impurities
fusent en pénétrant dans la partie je la surface du substrat semiconducteur 1, qui correspond au trou de contact 5, afin + de former la région semiconductrice de type n 6 constituant fuse by penetrating into the portion I the surface of the semiconductor substrate 1, which corresponds to the contact hole 5, in order to form the n-type semiconductor region 6 constituting
le transistor MISFET qui est formé au moyen de la phase opé- the MISFET transistor which is formed by means of the operational phase
ratoire indiquée ultérieurement. La profondeur de la région semiconductrice 6 est égale à environ 0,2 micron. Ensuite on réalise une structuration locale de la pellicule de silicium indicated later. The depth of the semiconductor region 6 is about 0.2 micron. Then we realize a local structuring of the silicon film
polycristallin de manière à former la première plaque conduc- polycrystalline so as to form the first conductive plate
trice 7 qui est raccordée électriquement à la région semicon- ductrice 6 comme représenté sur les figures 6A et 6B. C'est 7 is electrically connected to the semiconductor region 6 as shown in FIGS. 6A and 6B. It is
ainsi que le condensateur de stockage C de cellules de mémoi- as well as the memory capacitor C of memory cells
re est formé.re is formed.
Après les phases opératoires illustrées sur After the operating phases illustrated on
les figures 6A et 6B, en utilisant principalement la pellicu- FIGS. 6A and 6B, mainly using film
le de nitrure de silicium de la pellicule isolante à nu 3 en tant que masque contre un traitement thermique, on forme par oxydation thermique une pellicule isolante 8 (pellicule de SiO2) qui recouvre la première plaque conductrice 7. On peut donner à cette pellicule de SiO2 8 une épaisseur égale par exemple à environ 200 - 300 nanomètres de telle sorte que la première plaque conductrice 7 et la ligne de transmission de Silicon nitride of the insulating film 3 as a mask against a heat treatment is formed by thermal oxidation an insulating film 8 (SiO2 film) which covers the first conductive plate 7. This film can be given SiO2 8 a thickness equal for example to about 200 - 300 nanometers so that the first conductive plate 7 and the transmission line of
mots devant être formée au cours d'une phase opératoire ulté- words to be formed in a subsequent operational phase
rieure peuvent être isolées électriquement. Ensuite on élimi- can be electrically isolated. Then we eliminate
ne localement la pellicule isolante à nu 3, à la suite de quoi, comme représenté sur les figures 7A et 7B, on forme, locally the insulating film to bare 3, after which, as shown in Figures 7A and 7B, is formed,
dans la partie éliminée de la pellicule isolante 3, une pel- in the removed part of the insulating film 3, a pel-
licule isolante 9 (pellicule de SiO2), servant principalement à réaliser une pellicule d'isolants de grille, par oxydation insulating filler 9 (SiO2 film), used mainly to produce a film of gate insulators, by oxidation
thermique de la surface à nu du-substrat semiconducteur 1. thermal of the exposed surface of the semiconductor substrate 1.
Cette pellicule isolante 9 possède une épaisseur égale par This insulating film 9 has an equal thickness
exemple à environ 20 nanomètres.example at about 20 nanometers.
Apres les phases opératoires illustrées sur After the operating phases illustrated on
les figures 7A et 7B, on forme une pellicule de silicium po- FIGS. 7A and 7B form a film of silicon
lycristallin sur l'ensemble de la surface de manière à former les électrodes de grille des transistors MISFET, les lignes de transmission de mots et les éléments semiconducteur du circuit périphérique. On soumet cette pellicule de silicium lycrystalline over the entire surface so as to form the gate electrodes of the MISFET transistors, the word transmission lines and the semiconductor elements of the peripheral circuit. This silicon film is subjected
polycristallin au même traitement que précédemment, de manié- polycrystalline to the same treatment as above, in a manner
re à réduire sa résistivité. Ensuite on structure localement la pellicule de silicium polycristallin de manière à former l'électrode de grille 10, la-ligne de transmission de mots to reduce its resistivity. Next, the polycrystalline silicon film is locally structured so as to form the gate electrode 10, the word-transmission line.
(WL) 11 et l'électrode de grille (non représentée) du tran- (WL) 11 and the gate electrode (not shown) of the
sistor MISFET du circuit périphérique. On raccorde électrique- MISFET sistor of the peripheral circuit. We connect electrical-
ment l'électrode de grille 10 à l'électrode de grille 10 de l'autre des cellules de mémoire, voisine suivant la direction des colonnes, et on forme la ligne de transmission de mots 11 s'étendant suivant la direction des colonnes. En tant qu'électrode de grille 10 ou que ligne de transmission de the gate electrode 10 to the gate electrode 10 of the other of the memory cells, adjacent in the direction of the columns, and forming the word transmission line 11 extending in the direction of the columns. As a gate electrode 10 or as a transmission line of
mots (WL) 11, on peut également utiliser par exemple une cou- words (WL) 11, it is also possible, for example, to use a
che d'un matériel réfractaire tel que du molybdène (Mo), du tungstène (W) ou du titane (Ti), une couche de n'importe quel siliciure, qui est le composé du métal réfractaire et du silicium, ou bien une structure à deux couches qui est constituée par une couche de silicium polycristallin et une couche de métal réfractaire ou bien une couche de siliciure d'un métal réfractaire recouvrant la première couche. Ensuite, dans la zone servant à la formation des transistors MISFET, a refractory material such as molybdenum (Mo), tungsten (W) or titanium (Ti), a layer of any silicide, which is the refractory metal compound and silicon, or a structure two-layer structure consisting of a polycrystalline silicon layer and a refractory metal layer or a silicide layer of a refractory metal covering the first layer. Then, in the area used to form the MISFET transistors,
en utilisant l'électrode de grille 10 en tant que masque con- using the gate electrode 10 as a mask
tre l'introduction d'impuretés, on introduit des impuretés + the introduction of impurities, we introduce impurities +
de type n d'une manière auto-alignée afin de former la ré- of type n in a self-aligned manner to form the
gion de source et la région de drain du transistor MISFET au voisinage de la surface du substrat semiconducteur 1 à travers la pellicule isolante 9 située entre ces régions et source region and the drain region of the MISFET transistor adjacent the surface of the semiconductor substrate 1 through the insulating film 9 located between these regions and
l'électrode de grille. Les impuretés introduites sont soumi- the gate electrode. The impurities introduced are
ses à la diffusion de pénétration oude redistribution, ce qui + a pour effet que les régions semiconductrices de type n 12 destinées à servir de régions de source et de régions de to the diffusion of penetration or redistribution, which + has the effect that the n-type semiconductor regions 12 intended to serve as source regions and as regions of
drain sont formées comme représenté sur les figures 8A et 8B. drain are formed as shown in Figures 8A and 8B.
La région semiconductrice 6 est raccordée électriquement à l'une des régions semiconductrices 12. Ainsi le transistor The semiconductor region 6 is electrically connected to one of the semiconductor regions 12. Thus the transistor
de commutation (MISFET) Q de la cellule de mémoire est formé. (MISFET) Q of the memory cell is formed.
En outre, on peut utiliser des impuretés formées d'ions + d'arsenic en tant qu'impuretés de type n et l'on peut les introduire au moyen d'une implantation ionique de manière à ce qu'elles traversent la pellicule isolante 9. La profondeur + In addition, impurities formed of ions + arsenic can be used as n-type impurities and can be introduced by means of ion implantation so that they pass through the insulating film 9 Depth +
de la région de type n est aussi faible que 0,2 micron. n-type region is as low as 0.2 micron.
Apres les phases opératoires illustrées sur les figures 8A et 8B, on forme une pellicule isolante 13 sur l'ensemble de la surface en vue de réaliser l'isolation élec- trique de l'électrode de grille 10 ainsi que de la ligne de transmission de mots (WL) 11 et de la ligne de transmission After the operating phases illustrated in FIGS. 8A and 8B, an insulating film 13 is formed on the entire surface in order to achieve the electrical isolation of the gate electrode 10 as well as the transmission line of FIG. words (WL) 11 and the transmission line
de bits devant être formée lors d'une phase opératoire ulté- bits to be formed during a subsequent operational phase.
rieure. Pour constituer cette pellicule isolante 13,il est possible d'utiliser une pellicule de verre au phosphosilicate (désigné sous le sigle PSG), qui soulage les ondulations de pool. To form this insulating film 13, it is possible to use a phosphosilicate glass film (designated under the acronym PSG), which relieves the undulations of
la surface et qui peut piéger des ions de sodium (Na) affec- the surface and which can trap sodium ions (Na)
tant le fonctionnement électrique de la mémoire DPRAM. Ulté- both the electrical operation of the DPRAM memory. subse-
rieurement, afin de raccorder l'autre région semiconductrice 12 et la ligne de transmission de bits devant être formée dans une phase opératoire ultérieure, on élimine localement secondly, in order to connect the other semiconductor region 12 and the bit transmission line to be formed in a subsequent operating phase, it is locally eliminated
les pellicules isolantes 9 et 13 sur cette région semiconduc- the insulating films 9 and 13 on this semiconducting region
trice 12 de manière à former un trou de contact 14. On forme la ligne de transmission de bits (BL) 15, qui est raccordée 12 to form a contact hole 14. The bit transmission line (BL) 15, which is connected, is formed.
électriquement à la région semiconductrice 12 par l'intermé- electrically to the semiconductor region 12 via
diaire du trou de contact 14 et qui s'étend suivant la di- contact hole 14 and which extends along the di-
rection des lignes. On peut former cette ligne de transmis- lines. This line of transmission can be
sion de bits (BL) 15 par exemple en utilisant de l'aluminium bit rate (BL) 15 for example using aluminum
(AI). L'état résultant est illustré sur les figures 2A et 2B. (HAVE). The resulting state is illustrated in Figures 2A and 2B.
Ensuite on forme une pellicule de PSG et une pellicule de nitrure de silicium au moyen du dépôt plasmatique en phase Then a PSG film and a silicon nitride film are formed by means of plasma deposition in phase
vapeur, sous la forme d'une pellicule de passivation finale. vapor, in the form of a final passivation film.
La mémoire DRAM de la présente forme de réalisation est terminée avec la mise en oeuvre de cette The DRAM of the present embodiment is completed with the implementation of this
série de phases opératoires de fabrication. series of operating stages of manufacture.
Ci-après on va décrire le fonctionnement concret de la première forme de réalisation de la présente invention. On va expliquer le fonctionnement de la Hereinafter will be described the concrete operation of the first embodiment of the present invention. We will explain how the
présente forme de réalisation en rapport avec le fonctionne- present embodiment in relation to the functioning of
26 255495426 2554954
ment d'une cellule de mémoire prédéterminée, en se référant of a predetermined memory cell, referring to
aux figures 2A et 2B.Figures 2A and 2B.
Tout d'abord on va expliquer le cas de l'en- First of all, we will explain the case of
registrement d'une information dans la cellule de mémoire. On applique de façon sélective une tension à l'électrode de gril- le 10 constituant le transistor MISFET Q de la cellule de recording of information in the memory cell. A voltage is applied selectively to the gate electrode 10 constituting the MISFET transistor Q of the cell.
mémoire de manière à placer à l'état "conducteur" ce transis- memory so as to place in the "conductive" state this
tor MISFET Q. On applique une tension destinée à servir d'in- MISFET Q. A voltage is applied to serve as
formation à la ligne de transmission (BL) 15, qui est raccor- transmission line (BL) 15, which is connected to
dée électriquement à la région semiconductrice 12 par l'inter- electrically to the semiconductor region 12 via the
médiaire du trou de contact 14. Ainsi la tension de la ligne de transmission de bits (BL) 15 correspondant à l'information In this way, the voltage of the bit transmission line (BL) corresponding to the information
est appliquée à la première plaque conductrice par l'intermé- is applied to the first conductive plate through
diaire du transistor MISFET Q. La région semiconductrice 4 MISFET transistor Q. The semiconductor region 4
servant de seconde plaque conductrice est raccordée électri- serving as a second conductive plate is electrically connected
quement au substrat semiconducteur 1 et est maintenue au po- only to the semiconductor substrate 1 and is kept
tentiel fixe VSS tel qu'il a été prédéterminé. S'il existe une différence de potentiel entre le potentiel de la seconde plaque conductrice et la tension constituant l'iformation appliquée à la première plaque conductrice 7, des charges constituant l'information sont stockées dans la pellicule VSS fixed differential as it has been predetermined. If there is a potential difference between the potential of the second conductive plate and the voltage constituting the information applied to the first conductive plate 7, charges forming the information are stored in the film
isolante 3 qui est la partie située entre les plaques conduc- 3 which is the part between the conductive plates
trices, c'est-à-dire que ces charges sont enregistrées ou stockées dans le condensateur de stockage C de la cellule de that is to say that these charges are recorded or stored in the storage capacitor C of the cell of
mémoire, comme cela est indiqué-habituellement. memory, as indicated-usually.
Dans le cas du maintien de l'information dans la cellule de mémoire, le transistor MISFET Q peut être placé à l'état "bloqué", c'est-à-dire dans l'état dans lequel In the case of maintaining the information in the memory cell, the MISFET transistor Q can be placed in the "blocked" state, that is to say in the state in which
l'information a été enregistrée dans le condensateur de stoc- the information was recorded in the storage capacitor
kage C de la cellule de mémoire.kage C of the memory cell.
En-dehors de cela, lors de la lecture de l'information de la cellule de mémoire, on peut mettre en Outside of this, when reading the information from the memory cell, one can put in
oeuvre l'opération inverse de l'opération d'enregistrement. the reverse operation of the recording operation.
Conformément à la présente invention, dans une mémoire DRAM dans laquelle un circuit série constitué According to the present invention, in a DRAM memory in which a series circuit constituted
par un condensateur de stockage et un transistor MISFET utili- by a storage capacitor and a MISFET transistor used
sé en tant que cellule de mémoire, on forme une première pla- as a memory cell, a first
que conductrice, qui constitue le condensateur de stockage, sur un substrat semiconducteur et on la dispose afin qu'elle soit raccordéeélectriquement à une région semiconductrice du transistor MISFET, et on dispose une région semiconductrice, qui possède une concentration en impuretés supérieure à celle conductive, which constitutes the storage capacitor, on a semiconductor substrate and is arranged so that it is electrically connected to a semiconductor region of the MISFET transistor, and there is a semiconductor region, which has a higher impurity concentration than
du substrat semiconducteur, en tant que seconde plaque con- of the semiconductor substrate, as a second
ductrice qui constitue le condensateur de stockage moyennant l'interposition d'une pellicule isolante, ce qui a pour effet ductor which constitutes the storage capacitor by the interposition of an insulating film, which has the effect of
que les charges constituant l'information peuvent être stoc- that the charges constituting the information can be stored
kées dans le condensateur de stockage au moyen de trous. Par in the storage capacitor by means of holes. By
conséquent, il n'y a pas besoin d'utiliser des électrons stoc- therefore, there is no need to use stored electrons
kés dans une couche d'inversion, en tant que charges servant ked in an inversion layer, as serving loads
d'information, si bien que l'influence de porteurs minoritai- information, so that the influence of minority
res inutiles attribuée à des particules C2 ou à l'injection de ces dernières à partir d'une partie périphérique du circuit uselessly attributed to C2 particles or the injection of these particles from a peripheral part of the circuit
peut être annihilée.can be annihilated.
En outre, étant donné qu'en ce qui concerne le condensateur de stockage il n'est pas nécessaire de pren- Furthermore, since the storage capacitor does not need to be
dre en considération le degré d'influence df à des porteurs consider the degree of influence df on carriers
minoritaires inutiles attribués à des particules ( ou à l'in- unnecessary minority attributed to particles (or to
jection de telles particules à partir de la partie périphéri- such particles from the peripheral part of the
que du circuit, il est possible de réduire la surface d'occu- of the circuit, it is possible to reduce the area of occupancy
pation de ce circuit. Ceci permet d'intégrer la mémoire DRAM this circuit. This allows to integrate the DRAM memory
* avec une densité d'intégration supérieure.* with a higher integration density.
En outre on peut isoler électriquement le condensateur de stockage par rapport à un autre condensateur de stockage qui est voisin du précédent suivant la direction des lignes, au moyen de la région semiconductrice constituant In addition, the storage capacitor can be electrically isolated from another storage capacitor which is adjacent to the preceding one in the direction of the lines, by means of the semiconducting region constituting
la seconde plaque conductrice, de telle sorte qu'une pellicu- the second conductive plate, so that a film
le d'oxyde de champ présentant une grande surface d'occupa- field oxide with a large surface area of
tion devient inutile pour réaliser l'intégration de la mémoi- tion becomes useless for the integration of the memo-
re DRAM avec une densité élevée d'intégration. DRAM with a high density of integration.
On va décrire une seconde forme de réalisa- We will describe a second form of realization
tion de la présente invention en référence aux figures 9A à 12B. of the present invention with reference to Figs. 9A-12B.
La figure 9A est une vue en plan des par- Figure 9A is a plan view of the
ties essentielles d'une cellule de mémoire DRAM permettant d'expliciter la structure de la présente invention, tandis que la figure 9B est une vue en coupe prise suivant une ligne de plan de coupe IX - IX sur la figure 9A. Sur toutes les figures de la présente forme de réalisation, les éléments possédant les mêmes fonctions que dans la première forme de réalisation sont désignés par les mêmes symboles ou références The essential elements of a DRAM memory cell make it possible to explain the structure of the present invention, whereas FIG. 9B is a sectional view taken along a line of IX - IX section plane in FIG. 9A. In all the figures of the present embodiment, the elements having the same functions as in the first embodiment are designated by the same symbols or references.
et l'on n'en donnera pas une nouvelle explication. and we will not give a new explanation.
Sur les figures 9A et 9B, la référence 18 désigne une pellicule isolante qui est formée de manière A recouvrir au moins une première plaque conductrice 7 et qui sert à réaliser un condensateur de stockage. Le condensateur est constitué par la pellicule isolante 18 en association In Figs. 9A and 9B, reference numeral 18 denotes an insulating film which is shaped to cover at least a first conductive plate 7 and which serves to provide a storage capacitor. The capacitor is constituted by the insulating film 18 in combination
avec la première plaque conductrice 7 et une troisième élec- with the first conductive plate 7 and a third elec-
trode devant être décrite ultérieurement (désignée ci-après sous le terme de "troisième plaque conductrice"), et cette trode to be described later (hereinafter referred to as "third conductive plate"), and this
pellicule isolante 18 est apte à stocker des charges consti- insulating film 18 is capable of storing constituents
tuant l'information. La pellicule isolante 18 est également killing information. The insulating film 18 is also
apte à isoler électriquement les premières plaques conduc- able to electrically isolate the first conductive plates
trices 7 de cellules de mémoire voisines. La référence 16 désigne la troisième plaque conductrice qui est disposée sur la pellicule isolante 18 à l'extérieur d'une zone servant à former un transistor MISFET Q et qui sert à constituer le condensateur de stockage. On applique un potentiel fixe, par exemple le même potentiel que celui d'un substrat 1, à la 7 neighboring memory cells. The reference 16 designates the third conductive plate which is disposed on the insulating film 18 outside an area for forming a MISFET transistor Q and which serves to constitute the storage capacitor. A fixed potential, for example the same potential as that of a substrate 1, is applied to the
troisième plaque conductrice 16. La troisième plaque conduc- third conductive plate 16. The third conductive plate
trice 16 est prévu entant qu'électrode communeD l'ensemble d'un réseau de cellules de mémoire, dans lequel une pluralité de cellules de mémoire sont disposées sous la forme d'une matrice. La troisième plaque conductrice 16 est percée dans une partie prévue pour l'installation du transistor MISFET Q. Le condensateur de stockage de la cellule de mémoire est constitué principalement par un circuit parallèle, formé d'un Trice 16 is provided as the common electrode of an entire array of memory cells, wherein a plurality of memory cells are arranged in the form of a matrix. The third conductive plate 16 is pierced in a part intended for the installation of the MISFET transistor Q. The storage capacitor of the memory cell consists mainly of a parallel circuit formed of a
condensateur C, qui est constitué par la première plaque con- capacitor C, which is constituted by the first plate con-
ductrice 7, par une région semiconductrice 4 constituant une seconde plaque conductrice et par une pellicule isolante 3, et d'un condensateur C1 qui est constitué par la première plaque conductrice 7, par la troisième plaque conductrice 16 et par la pellicule isolante 18. La référence 19 désigne une pellicule isolante qui est disposée de manière à recouvrir 7, by a semiconductor region 4 constituting a second conductive plate and by an insulating film 3, and a capacitor C1 which is constituted by the first conductive plate 7, the third conductive plate 16 and the insulating film 18. reference 19 denotes an insulating film which is arranged so as to cover
la troisième plaque conductrice 16 et qui sert à isoler élec- the third conductive plate 16 and which serves to isolate electrical
triquement la troisième plaque conductrice 16 et d'une ligne de transmission de mots (WL) 11. Les régions semiconductrices 4 et 6 sont disposées de manière à être distantes l'une de l'autre. Lorsque l'on réalise des réseaux pratiques de cellules de mémoire moyennant l'utilisation de cellules de mémoire du type représenté sur les figures 9A et 9B, on triply the third conductive plate 16 and a word transmission line (WL) 11. The semiconductor regions 4 and 6 are arranged so as to be distant from each other. When practicing practical networks of memory cells are made by using memory cells of the type shown in FIGS. 9A and 9B,
obtient les réseaux représentés sur la figure 10. gets the networks shown in Figure 10.
La figure 10 est une vue en plan des parties essentielles des réseaux schématiques des cellules de mémoire, permettant d'expliciter la seconde forme de réalisation de la présente invention. Sur la figure 10, afin d'obtenir une compréhension plus commode du dessin, on n'a pas représenté Fig. 10 is a plan view of the essential parts of the schematic arrays of the memory cells for explaining the second embodiment of the present invention. In FIG. 10, in order to obtain a more convenient understanding of the drawing, it is not shown
les pellicules isolantes devant Atre disposées entre les cou- the insulating films to be arranged between the
ches conductrices respectives, les trous de contact et les régions semiconductrices 4. Les- formes et les relations de position des trous de contact 5, des régions semiconductrices 4 et d'autres régions ressortiront à l'évidence de la figure 9A Hormis en ce qui concerne la troisième plaque conductrice 16, la seconde forme de réalisation est The shapes and positional relationships of the contact holes 5, the semiconductor regions 4 and other regions will be apparent from FIG. 9A, except for the respective conductive regions, the contact holes and the semiconductor regions. third conductive plate 16, the second embodiment is
tout à fait identique à la première forme de réalisation. quite identical to the first embodiment.
On va maintenant décrire un procédé possi- We will now describe a possible method
ble de fabrication de la seconde forme de réalisation. manufacturing process of the second embodiment.
Les figures 11A et 12A sont des vues en plan des parties essentielles d'une cellule de mémoire DRAM Figs. 11A and 12A are plan views of the essential parts of a DRAM memory cell
lors de phases opératoires respectives de fabrication permet- during the respective operating phases of manufacture
tant d'expliquer le procédé de fabrication selon la présente invention, tandis que les figures 11B et 12B sont des vues both to explain the manufacturing method according to the present invention, while Figs. 11B and 12B are views
en coupe prises suivant les lignes de plan de coupe des figu- in section taken along the cutting plane lines of the figures
res 11A et 12A.res 11A and 12A.
Après la mise en oeuvre des phases opéra- After the implementation of the operational phases
toires de la première forme de réalisation illustrée sur les figures 6A et 6B, on forme une pellicule isolante 18 sur of the first embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, an insulating film 18 is formed on
l'ensemble de la surface de manière à réaliser un condensa- the entire surface so as to make a condensation
teur de stockage. Tout comme dans le cas de la pellicule storage. Just as in the case of film
isolante précédente 3, on peut réaliser cette pellicule iso- 3, this insulating film can be produced.
lante 18 avec une pellicule de bioxyde de silicium, une pel- lant 18 with a silicon dioxide film, a pel-
licule de nitrure de silicium et une autre pellicule de bioxy- silicon nitride and another film of bioxy-
de de silicium. Ensuite,on forme sur l'ensemble de la surface, en utilisant le procédé de dépôt chimique en phase vapeur, une pellicule de silicium polycristallin destinée à former une troisième plaque conductrice. La pellicule de silicium polycristallin peut posséder une épaisseur égale par exemple of silicon. Then, on the entire surface, using the chemical vapor deposition process, a polycrystalline silicon film is formed to form a third conductive plate. The polycrystalline silicon film may have an equal thickness, for example
à-environ 300 nanomètres. Afin de donner une faible résisti- at about 300 nanometers. In order to give a low resis-
vité à cette pellicule de silicium polycristallin, on intro- this polycrystalline silicon film, one introduces
duit du phosphore ou de l'arsenic au moyen de la même méthode que celle indiquée précédemment. Ultérieurement, on structure localement la pellicule de silicium polycristallin de manière à former la troisième plaque conductrice 16 commune à une pluralité de cellules de mémoire à l'extérieur d'une zone de formation de transistors MISFET, comme représenté sur les phosphorus or arsenic by the same method as indicated above. Subsequently, the polycrystalline silicon film is locally structured so as to form the third conductive plate 16 common to a plurality of memory cells outside a MISFET forming region, as shown in FIGS.
figures 11A et 11B. Le condensateur de stockage C1 de cellu- Figures 11A and 11B. The storage capacitor C1 of cellulose
les de mémoire est ainsi formé. Après la mise en oeuvre des phases opératoires illustrées sur les figures 11A et 11B, en utilisant principalement la pellicule de nitrure de silicium de la pellicule isolante 18 à nu en tant que masque contre un traitement thermique, on oxyde thermiquement la couche de the memory is thus formed. After carrying out the operating steps illustrated in FIGS. 11A and 11B, using mainly the silicon nitride film of the insulating film 18 as a mask against heat treatment, the coating layer is thermally oxidized.
silicium polycristallin constituant la troisième plaque con- polycrystalline silicon constituting the third
ductrice, de manière à former une pellicule isolante 19 duct, so as to form an insulating film 19
(pellicule de SiO2) qui recouvre la troisième plaque conduc- (SiO2 film) which covers the third conductive
trice 16. Ensuite on élimine localement la pellicule isolante à nu 18 et la pellicule isolante sousjacente 3. Comme dans la première forme de réalisation, on forme une pellicule 16. The insulating film 18 and the underlying insulating film 3 are then locally removed. As in the first embodiment, a film is formed.
d'isolant de grille 9 dans la zone o s'est produite l'éli- grid insulation 9 in the area where the elec-
mination, comme représenté sur les figures 12A et 12B. Ensuite on forme une électrode de grille 10, une ligne de transmission as shown in FIGS. 12A and 12B. Next, a gate electrode 10 is formed, a transmission line
de mots (WL) 11 et des régions semiconductrices 12. of words (WL) 11 and semiconductor regions 12.
Après la mise en oeuvre des phases opératoi- After the implementation of the operational phases
res illustrées sur les figures 12A et 12B, on forme une pel- illustrated in FIGS. 12A and 12B, a pel-
licule isolante 13, un trou de contact 14 et une ligne de transmission de bits (BL) 15 comme dans la première forme de insulating terminal 13, a contact hole 14 and a bit transmission line (BL) 15 as in the first form of
réalisation. Alors la structure résultante est celle repré- production. Then the resulting structure is the one represented
sentée sur les figures 9A et 9B. Ensuite on forme une pelli- shown in Figures 9A and 9B. Then a film is
cule de PSG et une pellicule de nitrure de silicium en utili- of PSG and a silicon nitride film using
sant le procédé de dépôt plasmatique en phase vapeur, pour the plasma vapor deposition process, to
constituer une pellicule finale de passivation. constitute a final film of passivation.
La réalisation de la mémoire DRAM de la présente invention est achevée avec la mise en oeuvre de The realization of the DRAM memory of the present invention is completed with the implementation of
cette série de phases opératoires de fabrication. this series of operating stages of manufacture.
Ci-après on va décrire le fonctionnement Here we will describe the operation
concret de cette seconde forme de réalisation. concrete of this second embodiment.
On va expliquer le fonctionnement de la We will explain how the
présente forme de réalisation en rapport avec le fonctionne- present embodiment in relation to the functioning of
ment d'une cellule de mémoire prédéterminée en référence aux of a predetermined memory cell with reference to
figures 9A et 9B.Figures 9A and 9B.
Tout d'abord on va expliquer le cas de First we will explain the case of
l'enregistrement d'une information dans la cellule de mémoire. the recording of information in the memory cell.
On applique de façon sélective une tension à électrode de grille 10 constituant le transistor MISFET Q de la cellule A gate electrode voltage 10 constituting the MISFET transistor Q of the cell is selectively applied.
de mémoire en vue de placer à l'état "conducteur" ce transis- memory in order to place in the "conductive" state this
tor MISFET Q. Une tension correspondant à l'information est appliquée à la ligne de transmission de bits (BL) 15, qui est raccordée électriquement à la région semiconductrice 12 par l'intermédiaire du trou de contact 14. Ainsi la tension MISFET Q. A voltage corresponding to the information is applied to the bit transmission line (BL) 15, which is electrically connected to the semiconductor region 12 via the contact hole 14. Thus the voltage
de la ligne de transmission de bits (BL) 15 servant d'infor- of the bit transmission line (BL) serving as information
mation est appliquée à la première plaque conductrice 7 par is applied to the first conductive plate 7 by
l'intermédiaire du transistor MISFET Q. La région semicon- via the MISFET transistor Q. The semicon-
ductrice 4 servant de seconde plaque conductrice est raccor- ductrice 4 serving as a second conductive plate is connected
dée électriquement au substrat semiconducteur 1 et est main- electrically to the semiconductor substrate 1 and is now
tenue au potentiel fixe VSS, tel qu'il a été prédéterminé. De même la troisième plaque conductrice 16 est maintenue au held to the fixed potential VSS, as it has been predetermined. Similarly, the third conductive plate 16 is maintained at
potentiel fixe VSs à titre d'exemple. S'il existe une diffé- fixed potential VSs as an example. If there is a difference
rence de potentiel entre les potentiels de la seconde pla- potential between the potentials of the second
que conductrice et de la troisième plaque conductrice 16 égaux l'un à l'autre et la tension servant d'information appliquée à la première plaque conductrice 7, des charges conductor and the third conductive plate 16 equal to each other and the voltage serving as information applied to the first conductive plate 7, charges
servant d'information sont stockées dans la pellicule isolan- used as information are stored in the
te 3 et dans la pellicule isolante 18, qui sont les parties intervenant entre les plaques conductrices, c'est-à-dire que lesdites charges sont enregistrées ou stockées dans le condensateur de stockage C etC1delacellule de mémoire, comme 3 and in the insulating film 18, which are the parts intervening between the conductive plates, that is to say that said charges are recorded or stored in the storage capacitor C and C 1 of the memory cell, as
cela est indiqué habituellement.this is usually indicated.
Dans le cas du maintien de l'information dans la cellule de mémoire, le transistor MISFET Q peut être placé à l'état "bloqué" dans l'état dans lequel l'information a été enregistrée dans le condensateur de stockage C et C1 de la In the case of maintaining the information in the memory cell, the MISFET transistor Q can be placed in the "off" state in the state in which the information has been recorded in the storage capacitor C and C1 of the
cellule de mémoire.memory cell.
En outre, dans le cas de la lecture de l'information de la cellule de mémoire, il est possible de In addition, in the case of reading information from the memory cell, it is possible to
réaliser une opération inverse à l'opération d'enregistrement. perform a reverse operation to the recording operation.
Conformément à la présente invention, on obtient des effets semblables à ceux obtenus dans le cas de In accordance with the present invention, effects similar to those obtained in the case of
la première-forme de réalisation.the first embodiment.
En outre en déposant une troisième plaque conductrice sur une première plaque conductrice moyennant l'interposition d'une pellicule isolante, la quantité de In addition by depositing a third conductive plate on a first conductive plate with the interposition of an insulating film, the amount of
charges devant être stockées par lapremière plaque conduc- charges to be stored by the first lead plate
trice et la seconde plaque conductrice et la quantité de trice and the second conductive plate and the quantity of
charges devant être stockées par la première plaque conduc- charges to be stored by the first conductive plate
trice et par la troisième plaque conductrice peuvent être trice and the third conductive plate can be
33 255495433 2554954
stockées dans un condensateur de stockage. Ainsi, lorsque l'on compare la seconde forme de réalisation à la première forme stored in a storage capacitor. So when we compare the second embodiment to the first form
de réalisation, on voit qu'il est possible d'accroître, envi- realization, we see that it is possible to increase, envi-
ron au double, la quantité de charges de stockage du condensa- doubled, the amount of storage charges for condensa-
teur de stockage par surface unité, et que l'on peut réaliser storage unit by unit area, and that can be achieved
l'intégration de la mémoire DRAM avec une densité d'intégra- the integration of the DRAM with an integration density
tion supérieure.tion.
A ce sujet, lorsque le potentiel d'un sub- In this respect, when the potential of a sub-
strat ou d'une région semiconductrice de type p 4 est un potentiel de polarisation de substrat VBB = - 3 V et que le potentiel d'une couche de silicium polycristallin 16 et le potentiel de masse Vss = 0 V, la quantité de charges stockées stratum or of a p-type semiconductor region 4 is a substrate bias potential VBB = -3 V and that the potential of a polycrystalline silicon layer 16 and the ground potential Vss = 0 V, the quantity of charges stored
devient égale à environ 1,5 fois la quantité de charges stoc- becomes equal to about 1.5 times the amount of stored charges.
kées en l'absence de la couche de silicium polycristallin 16. in the absence of the polycrystalline silicon layer 16.
En outre, lorsque l'on dispose la troi- In addition, when the third
sième plaque conductrice-16 située au potentiel fixe sur la première plaque conductrice, une ligne de transmission de mots WL, à laquelle une tension de commande de grandeur variable est appliquée, ne peut pas affecter la première plaque conductrice 7, si bien que la quantité de charges devant être stockées dans le condensateur de stockage peut the second conductive plate-16 located at the fixed potential on the first conductive plate, a word transmission line WL, to which a control voltage of variable magnitude is applied, can not affect the first conductive plate 7, so that the quantity loads to be stored in the storage capacitor can
être stabilisée. Par conséquent les opérations d'enregistre- be stabilized. Consequently, the registration operations
ment et de lecture de la mémoire DRAM peuvent être stabilisées, et il est possible d'accroître la fiabilité de la mémoire DRAM can be stabilized, and it is possible to increase the reliability of the memory
DRAM.DRAM.
Une troisième forme de réalisation est obtenue par le fait que, dans la seconde forme de réalisation, on ne forme absol.ment aucune pellicule d'oxyde de champ épaisse 2 isolant les cellules de mémoire. Les vues en plan A third embodiment is achieved in that in the second embodiment, absolutely no thick field oxide film 2 isolating the memory cells is formed. Plan views
et en coupe de la troisième forme de réalisation sont identi- and in section of the third embodiment are identi-
ques à celles des figures 9A et 9B et à la figure 10B, dans those of Figures 9A and 9B and Figure 10B, in
laquelle la pellicule d'oxyde de champ 2 a été supprimée. which the field oxide film 2 has been removed.
C'est pour cette raison que l'on ne donnera aucune explication concernant les vues en plan et en coupe de la mémoire DRAM de la troisième forme de réalisation, et que l'on va décrire For this reason, no explanation will be given for the plan and sectional views of the DRAM of the third embodiment, which will be described
un procédé possible de fabrication de cette forme de réalisa- a possible method of manufacturing this form of
tion, en donnant une brève description de la structure de tion, giving a brief description of the structure of the
cette forme de réalisation.this embodiment.
Les figures 13, 14 et 15 sont des vues en plan des parties essentielles des réseaux de cellules de mé- Figures 13, 14 and 15 are plan views of the essential parts of the cell networks of
moire au niveau de différentes phases opératoires de fabrica- moire at different stages of production
tion, permettant d'expliquer le procédé de fabrication de la présente forme de réalisation. Dans l'ensemble des dessins de cette forme de réalisation, les éléments possédant les mêmes tion, to explain the manufacturing method of the present embodiment. In all the drawings of this embodiment, the elements having the same
fonctions que dans les première et seconde formes de réalisa- functions only in the first and second forms of
tion sont désignés par les mêmes références ou symboles et on tion are designated by the same references or symbols and
n'en répétera pas l'explication.do not repeat the explanation.
Tout d'abord, hormis dans une partie du réseau de cellules de mémoire, on recouvre partiellement un substrat semiconducteur 1 par une pellicule d'oxyde de champ First, except for part of the memory cell array, a semiconductor substrate 1 is partially covered by a field oxide film
de manière à isoler électriquement les éléments semiconduc- in order to electrically isolate the semiconductor elements
teurs (non représentés) d'un circuit périphérique. Comme dans les première et seconde formes de réalisation, on forme une pellicule isolante 3 sur l'ensemble de la surface. Ensuite on forme de façon sélective un masque 17 pour l'introduction (not shown) of a peripheral circuit. As in the first and second embodiments, an insulating film 3 is formed on the entire surface. Then a mask 17 is selectively formed for the introduction
d'impuretés, constitué par exemple par une pellicule de nitru- impurities, consisting for example of a film of nitrile
re de silicium, sur la pellicule isolante 3 dans une zone dans laquelle le transistor MISFET d'un élément de commutation doit être formé lors d'une phase opératoire ultérieure. On recouvre avec le masque 17 une zone située à l'extérieur 1, in the region where the MISFET transistor of a switching element is to be formed in a subsequent operating phase. We cover with the mask 17 an area located outside
du réseau de cellule de mémoire, à savoir une zone dans la- of the memory cell network, namely an area in the
quelle on doit former le circuit-périphérique. Ultérieurementi en utilisant le masque 17, on introduit des impuretés de type p dans la partie du substrat semiconducteur 1, autre que le masque 17, de manière à former une région semiconductrice de type p 4 qui forme la seconde plaque conductrice d'un conden sateur de stockage et qui sert à isoler électriquement des cellules de mémoire voisines suivant les directions des lignes which one must form the peripheral circuit. Subsequently using the mask 17, p-type impurities are introduced into the part of the semiconductor substrate 1, other than the mask 17, so as to form a p-type semiconductor region 4 which forms the second conducting plate of a capacitor. storing and electrically isolating neighboring memory cells according to the directions of the lines
et des colonnes, comme cela est représenté sur la figure 13. and columns, as shown in Figure 13.
C'est-à-dire que l'on forme la région semiconductrice de type + p 4 sur l'ensemble de la surface du réseau de cellules de mémoire, hormis dans la zone dans laquelle les transistors That is, the + p-type semiconductor region is formed over the entire surface of the memory cell array, except in the region where the transistors
MISFET doivent être disposes.MISFET must be available.
Après la mise en oeuvre des phases opératoi- After the implementation of the operational phases
res illustrées sur la figure 13, on élimine le masque 17, à la suite de quoi on élimine localement la pellicule isolante 3 de manière à former un trou de contact 5, dans la partie de connexion électrique entre une première plaque conductrice devant être formée dans une phase opératoire ultérieure et une région semiconductrice servant à réaliser le transistor MISFET. Le trou de contact 5 et la région semiconductrice 4 13, the mask 17 is eliminated, whereupon the insulating film 3 is locally removed so as to form a contact hole 5, in the electrical connection portion between a first conductive plate to be formed in a subsequent operating phase and a semiconductor region for producing the MISFET transistor. The contact hole 5 and the semiconductor region 4
sont disposés de manière à être réciproquement distants. En- are arranged so as to be mutually distant. In-
suite on forme sur l'ensemble de la surface une pellicule de silicium polycristallin destinée à devenir la première plaque conductrice et on implante dans cette pellicule des ions de As de manière à réduire sa résistivité et simultanément à The polycrystalline silicon film is formed over the entire surface to form the first conductive plate and As is implanted in this film in order to reduce its resistivity and simultaneously to
former localement une région semiconductrice de type n+ 6. locally forming a n + 6 type semiconductor region.
Ultérieurement, on structure localement la pellicule de sili- Subsequently, the silicone film is locally
cium polycristallin de manière à former la première plaque polycrystallineium to form the first plate
conductrice 7 comme représenté sur la figure 14. conductor 7 as shown in FIG.
Après les phases opératoires illustrées sur la figure 14, comme dans le cas de la seconde forme de After the operating phases illustrated in FIG. 14, as in the case of the second form of
réalisation, on forme une pellicule isolante 18 et une troi- embodiment, an insulating film 18 and a third
sième plaque conductrice 16 de manière à réaliser un conden- conductive plate 16 so as to achieve a conden-
sateur de stockage C1. Apres formation des-pellicules isolan- C1 storage server. After formation of the insulating films
tes 19 et 9, on forme une électrode de grille 10 et une ligne 19 and 9, a gate electrode 10 is formed and a line
de transmission de mots(WL) 11. En formant des régions semi- of word transmission (WL) 11. By forming semi-
conductrices 12,on réalise le transistor MISFET Q. Après formation d'une pellicule isolante 13 et d'un trou de contact 14, on forme une ligne de transmission de bits (BL) 15 comme représenté sur la figure 15. Sur cette figure, on n'a pas représenté les pellicules isolantes devant être prévues entre les couches conductrices respectives, afin de permettre une 12, the MISFET transistor Q is formed. After formation of an insulating film 13 and a contact hole 14, a bit transmission line (BL) 15 is formed as shown in FIG. the insulating films to be provided between the respective conductive layers have not been shown, in order to allow a
meilleure compréhension du dessin.better understanding of the drawing.
Comme dans la première forme de réalisation, il est possible de former les transistors MISFET Q de manière à achever la réalisation de la mémoire DRAM, sans former les As in the first embodiment, it is possible to form the MISFET transistors Q so as to complete the realization of the DRAM memory, without forming the
condensateurs de stockage C1.storage capacitors C1.
Cette série de phases opératoires de fabri- This series of manufacturing process stages
cation permet d'achever la fabrication de la première forme cation makes it possible to complete the manufacture of the first form
de réalisation de la mémoire DRAM. Ensuite on forme une pel- realization of the DRAM memory. Then we form a pel-
licule de passivation finale comme dans la première ou la final passivation as in the first or the
seconde forme de réalisation.second embodiment.
Conformément à la présente forme de réali- In accordance with the present form of
sation, on obtient des effets semblables à ceux obtenus dans tion, effects similar to those obtained in
la seconde forme de réalisation.the second embodiment.
En outre, on peut isoler électriquement la cellule de la mémoire DRAM par rapport à d'autres cellules de mémoire voisines suivant les directions des lignes et In addition, the cell can be electrically isolated from the DRAM memory with respect to other neighboring memory cells according to the directions of the lines and
des colonnes, à l'aide d'une région semiconductrice consti- columns, using a semiconductor region constituting
tuant une seconde plaque conductrice destinée à former un killing a second conductive plate intended to form a
condensateur de stockage. Par conséquent une pellicule d'oxy- storage capacitor. Therefore a film of oxy-
de de champ dans un réseau de cellules de mémoire devient inutile et l'on peut réaliser l'intégration de la mémoire of field in an array of memory cells becomes useless and one can achieve the integration of memory
DRAM avec une densité d'intégration supérieure. DRAM with higher integration density.
On va décrire une quatrième forme de réa- We will describe a fourth form of
lisation de la présente invention en référence aux figures embodiment of the present invention with reference to the figures
16A à 23B. Cette quatrième forme de réalisation est un exem- 16A to 23B. This fourth embodiment is an example
ple dans lequel une tranchée ou un sillon (gorge) est ajoutée à la première forme de réalisation en vue d'accroître la wherein a trench or groove is added to the first embodiment to increase the
quantité de charges-qui peuvent être stockées dans un conden- quantity of charges-which can be stored in a conden-
sateur. Dans l'ensemble des dessins de la présente forme de réalisation, les éléments possédant les mêmes fonctions que dans la première forme de réalisation sont désignés par les sateur. In all the drawings of the present embodiment, the elements having the same functions as in the first embodiment are designated by the
mêmes symboles ou références et l'on n'en répétera pas l'ex- the same symbols or references, and it will not be repeated
plication. Sur les figures W6A et 16B, la référence 2 plication. In Figures W6A and 16B, reference 2
désigne une pellicule d'oxyde de champ. Les cellules de mé- means a film of field oxide. The cells of
moire sont conformées au moyen des pellicules d'oxyde de champ 2 de manière que la structure ou configuration d'un couple des cellules de mémoire peut être répétée suivant la direction des lignes comme représenté sur la figure 19. A l'intérieur d'un réseau de cellules de mémoire, la pellicule The structure or configuration of a pair of memory cells may be repeated in the direction of the lines as shown in FIG. network of memory cells, film
d'oxyde de champ 2 est disposée principalement entre les cel- field oxide 2 is disposed mainly between the
lules de mémoire voisines dans la direction des colonnes. Sa disposition est identique à celle prévue dans la première ou neighboring memory blocks in the direction of the columns. Its layout is identical to that provided for in the first or
la seconde forme de réalisation.the second embodiment.
La référence 21 désigne une tranchée ou Reference 21 designates a trench or
sillon (gorge), qui est ménagée dans un substrat semiconduc- groove, which is formed in a semiconducting substrate
teur 1 dans une zone servant à la formation d'un condensateur 1 in a zone for forming a capacitor
de stockage, et qui sert à réaliser ce condensateur de stoc- storage, and which serves to realize this storage capacitor.
kage. Cette tranchée 21 accroît la quantité de charges ser- Kage. This trench 21 increases the amount of
vant d'information par surface unité dans le condensateur de stockage. On dispose d'une région semiconductrice + de type p 4 servant de seconde plaque conductrice dans la surface principale du substrat semiconducteur 1 dans la zone prévue pour la formation des condensateurs de stockage, et dans la surface du substrat 1 à l'intérieur de la tranchée 21, et on la réalise d'un seul tenant avec les condensateurs information per unit area in the storage capacitor. There is a + p-type semiconductor region 4 serving as a second conductive plate in the main surface of the semiconductor substrate 1 in the area provided for the formation of the storage capacitors, and in the surface of the substrate 1 inside the trench 21, and it is made in one piece with the capacitors
de stockage voisins suivant la direction des lignes. La situa- neighboring storage in the direction of the lines. The situation
tion de telles régions semiconductrices de type p 4 est such p-type semiconductor regions is
représentée sur la figure 19.shown in Figure 19.
On va décrire ci-après un procédé de fabri- Hereinafter, a manufacturing process will be described.
cation de la quatrième forme de réalisation de l'invention. cation of the fourth embodiment of the invention.
Tout d'abord on forme une pellicule d'oxyde Firstly, a film of oxide is formed
de champ 2 (pellicule de SiO2) et des régions semiconductri- field 2 (SiO2 film) and semiconducting regions
+ ces de type p 4 en utilisant le même procédé que celui de la première forme de réalisation représentée sur les figures + these p-type 4 using the same method as that of the first embodiment shown in the figures
4A, 4B, 5A et 5B.4A, 4B, 5A and 5B.
Après la mise en oeuvre des phases opéra- After the implementation of the operational phases
toires illustrées sur les figures 9A et 5B, on forme une pellicule isolante 22A, une pellicule isolante 22B et une pellicule isolante 22C sur l'ensemble de la surface d'un substrat semiconducteur 1 de manière à former une tranchée ouun sillon et une seconde plaque conductrice. La pellicule isolante 22C forme un masque vis-à-vis de l'attaque chimique pour la formation de la tranchée, et l'on peut utiliser à titre d'exemple pour constituer cette pellicule une pellicule de bioxyde de silicium (SiO2). La pellicule isolante 22B est un masque vis-à-vis de l'introduction d'impuretés servant à la formation de la seconde plaque conductrice, et l'on peut utiliser à titre d'exemple pour constituer cette pellicule une pellicule de nitrure de silicium (SI3N4). La pellicule 9A and 5B, an insulating film 22A, an insulating film 22B and an insulating film 22C are formed on the entire surface of a semiconductor substrate 1 so as to form a trench or furrow and a second plate. conductive. The insulating film 22C forms a chemical etching mask for trench formation, and a film of silicon dioxide (SiO 2) may be used as an example for forming the film. The insulating film 22B is a mask vis-a-vis the introduction of impurities for the formation of the second conductive plate, and it can be used as an example to constitute this film a film of silicon nitride (Si3N4). Film
isolante 22A sert à supprimer les contraintes entre le sub- insulation 22A serves to remove the stresses between the sub-
strat semiconducteur 1 et la pellicule de nitrure de silicium 22B, et il est possible d'utiliser à titre d'exemple pour cette pellicule une pellicule de bioxyde de silicium. On peut former la pellicule isolante 22A par oxydation thermique de la surface du substrat 1. On peut former les pellicules isolantes 22B, 22C en utilisant le dépôt chimique en phase vapeur CVD. On structure localement la pellicule isolante 22C dans une zone prévue pour la formation d'un condensateur de semiconductor stratum 1 and the silicon nitride film 22B, and it is possible to use as an example for this film a silicon dioxide film. The insulating film 22A can be formed by thermal oxidation of the surface of the substrate 1. The insulating films 22B, 22C can be formed using CVD vapor deposition. The insulating film 22C is locally structured in a zone intended for the formation of a capacitor of
stockage, en vue de former un premier masque pour la réalisa- storing, in order to form a first mask for the realization
- tion de la tranchée. On met en oeuvre une attaque chimique anisotrope à sec en utilisant le premier masque, ce qui entraîne une élimination locale des pellicules isolantes 22B et 22C de manière à former un second masque à l'extérieux - the trench. Dry anisotropic etching is carried out using the first mask, resulting in local removal of the insulating films 22B and 22C so as to form a second mask on the outside
de la pellicule isolante 22B,et en outre on élimine locale- of the insulating film 22B, and furthermore it eliminates local-
ment une partie prédéterminée du substrat semiconducteur 1 de manière à former la tranchée 21 comme représenté sur les figures 17A et 17B. La dimension en largeur W de la tranchée 21 peut être égale à environ 1 - 1, 5 micron et sa profondeur à partir de la surface du substrat semiconducteur 1 peut être a predetermined portion of the semiconductor substrate 1 so as to form the trench 21 as shown in Figs. 17A and 17B. The width dimension W of the trench 21 may be about 1 - 1.5 micron and its depth from the surface of the semiconductor substrate 1 may be
égale à environ 2 - 4 microns.equal to about 2 - 4 microns.
Après la mise en oeuvre des phases opéra- After the implementation of the operational phases
toires illustrées sur les figures 17A et 17B, on élimine la pellicule isolante 22C ayant servi de premier masque, et l'on met à nu la pellicule isolante 22B destinée à servir de second masque. En utilisant ce second masque, on introdui' 17A and 17B, the insulating film 22C which has served as the first mask is removed, and the insulating film 22B, intended as a second mask, is exposed. Using this second mask, we introduce
des impuretés au voisinage de la surface du substrat semicon- impurities in the vicinity of the surface of the semicon-
ducteur 1 à nu à l'intérieur de--la tranchée 21, ce qui a pour + effet que la région semiconductrice de type p 4 destinée à 1 to the trench 21, which has the effect that the p-type semiconductor region
former la seconde plaque conductrice est formée comme repré- forming the second conductive plate is formed as
senté sur les figures 18A et 18B. A titre d'exemple on forme la région semiconductrice 4 en introduisant des ions de bore (B) en une concentration égale à environ 1 x 1018 atomes/cm3 ou plus par diffusion thermique à environ 900 - 1000 C. Dans ce cas la profondeur de la région semiconductrice 4 comptée shown in Figures 18A and 18B. By way of example, the semiconductor region 4 is formed by introducing boron ions (B) in a concentration equal to about 1 × 10 18 atoms / cm 3 or more by thermal diffusion at about 900 - 1000 C. In this case, the depth of the the semiconductor region 4 counted
à partir de la surface du substrat semiconducteur 1, en direc- from the surface of the semiconductor substrate 1, directly
tion de l'intérieur, est égale à environ 0,3 micron. from the inside, is about 0.3 micron.
L'état des réseaux de cellules de mémoire The state of memory cell networks
après la formation des régions semiconductrices 4 est repré- after the formation of the semiconductor regions 4 is
senté sur la figure 19. Sur la figure 19 on n'a pas représen- Figure 19. In Figure 19, there is no representation of
té les pellicules isolantes 22A et 22B. Une coupe prise sui- insulating films 22A and 22B. A cut taken
vant la ligne de plan de coupe B - B sur la figure 19 est the cutting plane line B - B in Fig. 19 is
représentée sur la figure 18B.shown in Figure 18B.
Après élimination des pellicules isolantes 22B et 22A, on forme la même pellicule isolante 3 que dans After removal of the insulating films 22B and 22A, the same insulating film 3 is formed as in
la première forme de réalisation en vue de réaliser le con- the first embodiment in order to realize the con-
densateur de stockage, comme représenté sur les figures 20A storage denser, as shown in FIGS. 20A
et 20B.and 20B.
Après la mise en oeuvre de la phase opéra- After the implementation of the operational phase
toire illustrée sur les figures 20A et 20B, on forme un trou + de contact 5, une région semiconductrice de type n 6 et une première plaque conductrice 7, comme représenté sur les figures 21A et 21B, en utilisant le même procédé que celui illustré sur les figures 6A et 6B. La tranchée 21 peut être remplie avec du silicium polycristallin destiné à former la première plaque conductrice 7, de manière à rendre plane la FIG. 20A and 20B show a contact hole 5, an n-type semiconductor region 6 and a first conductive plate 7, as shown in FIGS. 21A and 21B, using the same method as that illustrated on FIGS. Figures 6A and 6B. The trench 21 may be filled with polycrystalline silicon to form the first conductive plate 7, so as to make the
surface de la tranchée.surface of the trench.
Après les phases ppératoires illustrées sur les figures 21A et 21B, en utilisant principalement la pellicule de nitrure de silicium de la pellicule isolante à nu 3 comme masque contre un traitement thermique, on forme par oxydation thermique une pellicule isolante 8 (pellicule de SiO2) qui recouvre la première plaque conductrice 7. On donne à la pellicule isolante 8 une épaisseur égale à environ After the firing steps illustrated in Figs. 21A and 21B, primarily using the silicon nitride film of the insulating film 3 as a mask against heat treatment, an insulating film 8 (SiO 2 film) is formed by thermal oxidation. covers the first conductive plate 7. The insulating film 8 is given a thickness equal to about
- 300 nanomètres, de sorte que la première plaque conduc- - 300 nanometers, so that the first conductive plate
trice 7 et une ligne de transmission de mots devant être for- mée au moyen d'une phase opératoire ultérieure peuvent être isolées électriquement. Ainsi, dans le cas o la partie de la tranchée 21 n'est pas comblée, il faut remplir l'intérieur de la gorge en utilisant un matériau de remplissage, par 7 and a word transmission line to be formed by means of a subsequent operating phase can be electrically isolated. Thus, in the case where the portion of the trench 21 is not filled, fill the inside of the groove using a filling material, for example
exemple une pellicule de silicium polycristallin ou une pel- example a polycrystalline silicon film or a pel-
licule isolante. Le silicium polycristallin doit être trans- insulating filler. Polycrystalline silicon must be
formé en un isolant par oxydation. Ensuite on élimine loca- formed of an oxidation insulator. Then we eliminate
lement la pellicule isolante à nu 3, ce qui a pour effet que la même pellicule isolante 9 que dans la première forme de réalisation est formée comme représenté sur les figures the insulating film 3, which has the effect that the same insulating film 9 as in the first embodiment is formed as shown in FIGS.
22A et-22B.22A and -22B.
Après la mise en oeuvre des phases opéra- After the implementation of the operational phases
toires illustrées sur les figures 22A et 22B, on forme un transistor MISFET Q et une ligne de transmission de mots WL comme représenté sur les figures 23A et 23B. Ce sont les mêmes éléments que ceux de la première forme de réalisation FIGS. 22A and 22B illustrate the formation of a MISFET transistor Q and a WL word transmission line as shown in FIGS. 23A and 23B. These are the same elements as those of the first embodiment
représentée sur les figures 8A et 8B. shown in Figures 8A and 8B.
Ensuite on forme une pellicule isolante 13 et une ligne de transmission de bits BL, etc comme dans Then an insulating film 13 and a bit transmission line BL, etc. are formed as in
la première forme de réalisation. Alors on obtient la struc- the first embodiment. So we get the structure
ture résultante telle que représentée sur les figures 16A et 16B. Ensuite on forme une pellicule de PSG et une pellicule de nitrure de silicium au moyen du dépÈt chimique en phase vapeur CVD, pour constituer une pellicule resulting image as shown in Figs. 16A and 16B. Next, a PSG film and a silicon nitride film are formed by CVD chemical vapor deposition to form a film.
de passivation finale.of final passivation.
Cette série de peases opératoires de fa- This series of operative peases
* brication permet d'achever la réalisation de la présente* brication allows to complete the realization of this
forme de réalisation de la mémoire DRAM. Les opérations, qui interviennent dans le cas de l'enregistrement d'une embodiment of the DRAM. Operations, which occur in the case of the registration of a
information dans la cellule de mémoire de la quatrième forme de réalisation, du maintien de l'information et de la lecture de cette information, sont identiques à celles intervenant dans la première forme de réalisation. information in the memory cell of the fourth embodiment, the maintenance of the information and the reading of this information, are identical to those involved in the first embodiment.
Conformément à la quatrième forme de réali- In accordance with the fourth form of
sation, on obtient les mêmes effets que dans le cas de la the same effects as in the case of
première forme de réalisation.first embodiment.
En outre on peut empêcher la modification de la quantité de charges stockées imputable à des porteurs In addition it is possible to prevent the modification of the quantity of stored charges attributable to carriers
minoritaires, ainsi que le couplage de la zone d'appauvris- minorities, as well as the coupling of the impoverished area
sement d'une tranchée avec celle d'une autre tranchée, dans les parties profondes desdites tranchées 21. Par conséquent trench with that of another trench in the deep portions of the trenches.
on peut réaliser des tranchées 21 profondes. On peut égale- deep trenches can be made. We can also
ment réduire la distance entre des tranchées voisines, à reduce the distance between adjacent trenches,
savoir la distance D1 indiquée sur la figure 17A. know the distance D1 shown in Figure 17A.
En outre, étant donné que toutes les ré- Moreover, since all the
gions prévues pour la formation de condensateurs sont des régions semiconductrices de type p, il est possible de réduire la distance D2 entre une tranchée et une pellicule capacitors are p-type semiconductor regions, it is possible to reduce the distance D2 between a trench and a film
d'oxyde de champ, comme indiqué sur la figure 17A. field oxide as shown in Figure 17A.
On va décrire une cinquième forme de réa- We will describe a fifth form of
lisation de la présente invention en référence aux figures 24A, 24B et 25. Etant donné que le procédé de fabrication de cette forme de réalisation est essentiellement semblable of the present invention with reference to Figs. 24A, 24B and 25. Since the manufacturing method of this embodiment is substantially similar
à celui mis en oeuvre dans le cas de la quatrième forme de - to that implemented in the case of the fourth form of -
réalisation, on n'en donnera pas l'explication. La cinquième forme de réalisation est un exemple dans lequel la première plaque conductrice de la quatrième forme de réalisation est realization, we will not give the explanation. The fifth embodiment is an example in which the first conductive plate of the fourth embodiment is
recouverte en supplément par une troisième plaque conductri- additionally covered by a third conductive plate
ce à laquelle un potentiel fixe est appliqué de manière à to which a fixed potential is applied in order to
accroître et à stabiliser une capadcité. increase and stabilize a capadcité.
Dans les dessins de cette forme de réalisa- In the drawings of this form of
tion, les éléments possédant les mêmes fonctions que dans la quatrième forme de réalisation sont désignés par les mêmes symboles de référence et l'on n'en répétera pas l'explication Sur les figures 24A et 24B, la référence 18 désigne une pellicule isolante, d'une constitution semblable the elements having the same functions as in the fourth embodiment are designated by the same reference symbols and the explanation will not be repeated. In FIGS. 24A and 24B, reference numeral 18 denotes an insulating film, a similar constitution
à la pellicule isolante précédente 3, qui est disposée de ma- to the previous insulating film 3, which is disposed of
nière à recouvrir au moins une première plaque conductrice 7 et qui sert à réaliser un condensateur de stockage C1. Cette It is intended to cover at least a first conductive plate 7 and serves to provide a storage capacitor C1. This
pellicule isolante 18 mémorise des charges grâce à la premiè- insulating film 18 stores charges through the first
re plaque conductrice 7 et à une troisième électrode qui sera décrite ultérieurement (désignée ci-après sous le terme de "troisième plaque conductrice"). Cette pellicule isolante isole électriquement les premières plaques conductrices 7 de cellules de mémoire voisines. La référence 16 désigne la 7 and a third electrode which will be described later (hereinafter referred to as "third conductive plate"). This insulating film electrically isolates the first conductive plates 7 from neighboring memory cells. Reference 16 designates the
troisième plaque conductrice servant à réaliser le conden- third conductive plate for conducting the conden-
sateur de stockage et qui est disposée sur la pellicule iso- storage device and which is arranged on the iso-
-15 lante 18 à l'extérieur d'une zone prévue pour la formation d'un transistor MISFET Q et qui est raccordée et réalisée d'un seul tenant avec la troisième plaque conductrice de l'autre cellule de mémoire située dans un réseau de cellules de mémoire identique. On applique un potentiel fixe, par exemple le même potentiel que celui d'un substrat, à cette troisième plaque conductrice 16. Le condensateur de stockage de la cellule de mémoire est constitué essentiellement par 18, which is connected and made in one piece with the third conductive plate of the other memory cell located in a network of electrodes. identical memory cells. A fixed potential, for example the same potential as that of a substrate, is applied to this third conductive plate 16. The storage capacitor of the memory cell consists essentially of
un circuit parallèle formé par un condensateur C qui est for- a parallel circuit formed by a capacitor C which is
mé de la première plaque conductrice 7, d'une région semi- of the first conductive plate 7, a semicircular region
conductrice 4 formée d'une seconde plaque conductrice et de la pellicule isolante 3, et par un condensateur C1 qui est conductor 4 formed of a second conductive plate and the insulating film 3, and by a capacitor C1 which is
constitué par la première plaque conductrice 7, par la troi- formed by the first conductive plate 7, by the third
sième plaque conductrice 16 et par la pellicule isolante 18. the second conductive plate 16 and the insulating film 18.
La référence 19 désigne une pellicule isolante qui est dis- Reference 19 designates an insulating film which is
posée de manière à recouvrir la troisième plaque conductrice 16 et qui sert à isoler électriquement la troisième plaque placed so as to cover the third conductive plate 16 and which is used to electrically isolate the third plate
conductrice 16 et une ligne de transmission de mots (WL) 11. conductor 16 and a word transmission line (WL) 11.
Lorsque l'on réalise les réseaux de cellu- When we realize the networks of cellu-
les de mémoire pratiques en utilisant les cellules de mémoir telles que représentées sur les figures 24A et 24B, on obtie practical storage using the memory cells as shown in FIGS. 24A and 24B,
l'ensemble représenté sur la figure 25. the assembly shown in FIG.
Cette figure 25 est une vue en plan des parties essentielles des réseaux schématiques des cellules de FIG. 25 is a plan view of the essential parts of the schematic networks of
mémoire, permettant d'expliciter la cinquième forme de réali- memory, making it possible to explain the fifth form of
sation de la présente invention. Sur la figure 25, afin de of the present invention. In Figure 25, in order to
rendre aisée la compréhension du dessin, on n'a pas représen- to make the understanding of drawing easy, we have not
té les pellicules isolantes devant être disposées entre les the insulating films to be placed between
couches conductrices respectives.respective conductive layers.
Une figure obtenue en omettant les troi- A figure obtained by omitting the three
sièmes plaques conductrices 16 sur la figure 25 est identique conductive plates 16 in Figure 25 is identical
à la vue en plan de la quatrième forme de réalisation. in the plan view of the fourth embodiment.
Les opérations intervenant dans la cinquiè- The operations involved in the fifth
me forme de réalisation sont les mêmes que celles intervenant me form of realization are the same as those intervening
dans la seconde forme de réalisation. in the second embodiment.
Conformément à la cinquième forme de réa- In accordance with the fifth form of
lisation, on obtient des effets semblables à ceux de la se- the effects, the effects are similar to those
conde ou de la quatrième formesde réalisation. fourth or fourth embodiment.
On va décrire une sixième forme de réali- We will describe a sixth form of reali-
sation en référence aux figures 26, 27 et 28. La sixième forme de réalisation est un exemple dans lequel on a omis FIG. 26, 27 and 28. The sixth embodiment is an example in which omitted
la pellicule d'oxyde de champ 2 de la cinquième forme de réa- the field oxide film 2 of the fifth form of
lisation, isolé électriquement les cellules de mémoire voi- electrically isolated the memory cells
sines suivant la direction des colonnes, et dans laquelle absolument aucune pellicule d'oxyde de champ n'est disposée sines in the direction of the columns, and in which absolutely no film of field oxide is disposed
à l'intérieur du réseau de celiules de mémoire. inside the memory cell network.
Les figures 26 à 28 sont des vues en plan- Figures 26 to 28 are plan views
des parties essentielles de réseaux de cellules de mémoire essential parts of memory cell networks
lors de différentes phases opératoires de fabrication, permet- during different phases of manufacturing operations, allow-
tant d'expliciter le procédé de fabrication de la présente forme de réalisation. Dans l'ensemble des dessins de cette both to explain the manufacturing method of the present embodiment. In all the drawings of this
forme de réalisation, les éléments possédant les mêmes fonc- embodiment, the elements possessing the same functions
tions que dans le cas des troisième et quatrième formes de réalisation sont désignés par les mêmes symboles ouzéférences, that in the case of the third and fourth embodiments are designated by the same symbols or references,
et l'on n'en répétera pas l'explication. and we will not repeat the explanation.
Tout d'abord, hormis dans une partie de réseaux de cellules de mémoire, on recouvre partiellement un substrat semiconducteur 1 par une pellicule d'oxyde de champ au moyen de l'oxydation thermique locale du substrat 1 afin Firstly, except for a portion of memory cell arrays, a semiconductor substrate 1 is partially covered by a field oxide film by means of the local thermal oxidation of the substrate 1 so
d'isoler électriquement les éléments semiconducteurs (non re- electrically isolating the semiconductor elements (not
présentés) d'un circuit périphérique. On forme une tranchée ou un sillon 21 et la pellicule isolante 3. Ensuite on forme une région semiconductrice de type p 4 dans l'ensemble de la surface du réseau de la cellule de mémoire hormis dans une zone recouverte par un masque 17, en utilisant le même procédé presented) of a peripheral circuit. A trench or groove 21 and the insulating film 3 are formed. Next, a p-type semiconductor region 4 is formed in the entire network surface of the memory cell except in an area covered by a mask 17, using the same process
que celui illustré sur la figure 13. than that illustrated in Figure 13.
Après les phases opératoires illustrées sur la figure 26, on forme en utilisant le même procédé que sur la figure 14 un trou de contact 5, une région semiconductrice + de type n 6 et une première plaque conductrice 7. Une coupe de la figure 27 est identique à la figure 21B, sur-laquelle la pellicule d'oxyde de champ 2 est remplacée par la région + After the operating phases illustrated in FIG. 26, a contact hole 5, an n + type semiconductor region 6 and a first conductive plate 7 are formed using the same method as in FIG. 14. A section of FIG. identical to FIG. 21B, on which the field oxide film 2 is replaced by the +
semiconductrice de type p 4.p-type semiconductor 4.
Après la mise en oeuvre des phases opéra- After the implementation of the operational phases
roires illustrées sur la figure 27, comme dans la troisième forme de réalisation, on forme une pellicule isolante 18 et une troisième plaque conductrice 16, de manière à réaliser illustrated in Fig. 27, as in the third embodiment, an insulating film 18 and a third conductive plate 16 are formed so as to realize
un condensateur de stockage C1. Après formation des pellicu- a storage capacitor C1. After formation of the pellicu-
les isolantes 19 et 9, on forme une électrode de grille 10 et une ligne de transmission de mots (WL) 11, et on forme des régions semiconductrices 12 de manière à réaliser ainsi un transistor MISFET Q. Après formation d'une pellicule isolante insulators 19 and 9, a gate electrode 10 and a word transmission line (WL) 11 are formed, and semiconductor regions 12 are formed so as to thereby provide a MISFET transistor Q. After forming an insulating film
13 et d'un trou de contact 14, on réalise une ligne de trans- 13 and a contact hole 14, a transmission line 14 is
mission de bits (BL) 15 comme représenté sur la figure 28. bit mission (BL) 15 as shown in FIG.
Sur cette figure 28, afin de rendre mieux compréhensible le dessin, on n'a pas représenté les pellicules isolantes devant être disposées entre les couches conductrices respectives. En outre une coupe de la figure 28 estidentique à la figure 24B, dans laquelle la pellicule d'oxyde de champ 2 est remplacée par la région semiconductrice de type p. Ensuite on effectue le traitement d'une pellicule protectrice, etc comme dans la In this figure 28, in order to make the drawing more comprehensible, the insulating films to be arranged between the respective conductive layers have not been shown. In addition, a section of FIG. 28 is identical to FIG. 24B, in which the field oxide film 2 is replaced by the p-type semiconductor region. Then one carries out the treatment of a protective film, etc. as in the
première forme de réalisation.first embodiment.
Dans la présente forme de réalisation, la + In the present embodiment, the +
région semiconductrice de type p 4 et la région semiconduc- p-type semiconductor region and the semiconducting region
++
trice de type n 6 n'ont pas besoin d'être disposées à distan- type 6 do not need to be
ce l'une de l'autre comme dans les autres formes de réalisa- tion. Les opérations intervenant dans la sixième forme de réalisation sont les mêmes que celles intervenant this one of the other as in the other forms of realization. The operations involved in the sixth embodiment are the same as those intervening
dans la seconde forme de réalisation. in the second embodiment.
Conformément à la sixième forme de réalisa- In accordance with the sixth form of
tion, on obtient des effets similaires à ceux obtenus dans les tion, effects similar to those obtained in
troisième et quatrième formes de réalisation. third and fourth embodiments.
Dans la présente forme de réalisation, il In the present embodiment, it
va sans dire que la formation de la troisième plaque conductri- It goes without saying that the formation of the third conductive
ce 16 peut être parfaitement omise. Ceci est identique à la this can be perfectly omitted. This is identical to the
relation entre la troisième forme de réalisation et la premiè- relationship between the third embodiment and the first
re forme de réalisation. Les vues en plan et en coupe des cel- re embodiment. The plan and sectional views of
lules de la mémoire DRAM dans ce cas et les vues en coupe de cette dernière au cours des phases opératoires de fabrication lules of the DRAM memory in this case and the sectional views of the latter during the manufacturing process phases
sont contenues dans la description des troisième et quatrième are contained in the description of the third and fourth
formes de réalisation.embodiments.
La présente forme de réalisation entraîne les effets suivants: Un condensateur de stockage est constitué par une pellicule isolante qui est disposée à la surface d'un substrat semiconducteur, par une première plaque conductrice dont une partie d'extrémité est disposée sur la pellicule isolante et dont l'autre partie est disposée de manière à tre raccordée électriquement à une région semiconductrice d'un transistor MISFETetparune région semiconductrice destinée à servir de seconde plaque conductrice, qui est disposée dans The present embodiment has the following effects: A storage capacitor is an insulating film which is disposed on the surface of a semiconductor substrate by a first conductive plate having an end portion disposed on the insulating film and the other part of which is arranged to be electrically connected to a semiconductor region of a MISFET transistor and to a semiconductor region for serving as a second conductive plate, which is arranged in a
une zone de surface prédéterminée du substrat semiconducteur. a predetermined surface area of the semiconductor substrate.
Ceci supprime le couplage entre les couches d'appauvrissement This removes the coupling between the depletion layers
des condensateurs de stockage voisins, et la fuite des char- neighboring storage capacitors, and the leakage of
ges entre eux.between them.
Etant donné que la fuite des charges est Since the leakage of charges is
éliminée, la durée de rétention des charges dans le conden- eliminated, the duration of retention of charges in the conden-
sateur de stockage est accrue et la fréquence des opérations storage is increased and the frequency of operations
de rafraîchissement ou régénération est réduite. Par consé- refresh or regeneration is reduced. As a result
quent la vitesse de fonctionnement de la mémoire DRAM est accrue. Comme charges devant être stockées dans un condensateur de stockage, on utilise les charges situées dans une couche d'accumulation ou dans une couche d'appauvrissement étroite. Par conséquent il devient inutile d'utiliser des électrons qui sont stockés dans une couche d'appauvrissement The speed of operation of the DRAM is increased. As charges to be stored in a storage capacitor, the charges located in an accumulation layer or in a narrow depletion layer are used. Therefore it becomes unnecessary to use electrons that are stored in a depletion layer
étendue ou dans une couche d'inversion, de sorte que la mémoi- extended or in an inversion layer, so that the memory
re DRAM n'est pas affectée par des porteurs minoritaires. DRAM DR is not affected by minority holders.
Etant donné que le degré d'influence des porteurs minoritaires sur un condensateur de stockage n'a pas besoin d'être pris en compte, il est possible de réduire la surface d'occupation d'un condensateur de stockage. C'est pourquoi on réalise l'intégration de la mémoire DRAM avec une Since the degree of influence of the minority carriers on a storage capacitor does not need to be taken into account, it is possible to reduce the occupation area of a storage capacitor. This is why we realize the integration of the DRAM memory with a
densité d'intégration supérieure. higher integration density.
Etant donné que les charges peuvent être stockées entre une première plaque conductrice et une seconde plaque conductrice et entre la première plaque conductrice et une troisième plaque conductrice, la quantité de charges stockées dans un condensateur de stockage par surface unité Since the charges can be stored between a first conductive plate and a second conductive plate and between the first conductive plate and a third conductive plate, the amount of charges stored in a storage capacitor per unit area
augmente.increases.
Une cellule de mémoire est isolée électri- A memory cell is electrically isolated
quement par rapport à une autre cellule de mémoire, qui en est voisine suivant la direction des lignes et/ou suivant la direction des colonnes, par une région semiconductrice qui only relative to another memory cell, which is adjacent to it in the direction of the lines and / or in the direction of the columns, by a semiconductor region which
forme une seconde plaque conductrice constituant un condensa- forms a second conductive plate constituting a condensa-
teur de stockage. Une région isolante constituée par une pel- storage. An insulating region consisting of a pel-
licule isolante devient inutile et l'intégration de la mémoir4 insulating filler becomes useless and the integration of memory4
DRAM peut être réalisée avec une densité d'intégration supé- DRAM can be realized with a higher integration density
rieure. La surface d'occupation d'une cellule de pool. The occupancy area of a cell of
mémoire peut être notablement réduite et il est possible d'in- memory can be significantly reduced and it is possible to
tégrer la mémoire DRAM avec une densité d'intégration encore supérieure. to integrate the DRAM memory with an even higher integration density.
En disposant une troisième plaque conduc- By arranging a third conductive plate
trice placée à un potentiel fixe sur une première plaque trice placed at a fixed potential on a first plate
conductrice, on élimine l'influence d'une ligne de transmis- driver, the influence of a transmission line is eliminated.
sion de mots sur la première plaque conductrice, et on stabi- words on the first conductive plate, and
lise la quantité de charges devant être stockées dans un con- read the quantity of loads to be stored in a
densateur de stockage. Les opérations d'enregistrement et de storage denser. Registration and
lecture de la mémoire DRAM sont également stabilisées. reading of the DRAM are also stabilized.
Etant donné qu'une région semiconductrice possédant un premier type de conductivité et constituant le Since a semiconductor region having a first conductivity type and constituting the
condensateur d'une cellule de mémoire et une région semicon- capacitor of a memory cell and a semicon-
ductrice possédant un second type de conductivité et raccordée au transistor MISFET de la cellule de mémoire sont disposées de manière àêtre distantes l'une de l'autre, la tension de conductor having a second conductivity type and connected to the MISFET transistor of the memory cell are arranged so as to be distant from each other, the voltage of the
claquage inverse d'une tension n'est pas altérée. reverse breakdown of a voltage is not impaired.
Bien que, dans ce qui précède, l'invention ait été décrite concrètement en référence à certaines formes de réalisation, il va sans dire que la présente invention Although, in the foregoing, the invention has been concretely described with reference to certain embodiments, it goes without saying that the present invention
n'est pas limitée aux formes de réalisation indiquées précé- not limited to the embodiments indicated above.
demment et qu'on peut y apporter différentes modifications and you can make changes
sans sortir du cadre de l'invention. without departing from the scope of the invention.
A titre d'exemple, on peut également réa- For example, we can also
liser une région de puits de type p dans un substrat semicon- to locate a region of p-type wells in a semicon-
ducteur de type n et former les cellules d'une mémoire DRAM dans la région de puits. En outre il est possible d'utiliser un substrat semiconducteur de type n et d'employer une région n-type conductor and forming the cells of a DRAM in the well region. In addition it is possible to use an n-type semiconductor substrate and to use a region
semiconductrice de type n en tant que seconde plaque conduc- n-type semiconductor as a second conductive plate
trice afin de stocker des charges d'information. En dehors de cela il est possible de former une région de puits de trice to store information loads. Apart from this it is possible to form a well area of
type n dans un substrat semiconducteur de type p et de réali- type n in a p-type semiconductor substrate and realize
ser les cellules d'une mémoire DRAM à l'intérieur de la ré- the cells of a DRAM memory inside the
gion de puits.wells.
Dans la quatrième, la cinquième ou la si- In the fourth, the fifth or the
xième formes de réalisation, on peut tout à fait utiliser un twelfth embodiments, one can quite use a
procédé d'implantation ionique en tant que procédé de forma- ion implantation process as a method of forming
tion d'une région semiconductrice qui forme une seconde plaque conductrice. Dans ce cas, l'implantation d'ions est effectuée dans l'état représenté sur la figure 18B. L'élément d'impure- tés implanté, par exemple du bore, est introduit dans le fond d'une tranchée 21. On peut diffuser le bore sous l'effet d'un a semiconductor region which forms a second conductive plate. In this case, ion implantation is performed in the state shown in Fig. 18B. The implanted impurity element, for example boron, is introduced into the bottom of a trench 21. The boron can be diffused under the effect of a
recuit ultérieur de manière à former une région semiconduc- subsequent annealing so as to form a semiconducting region
trice dans le fond de la tranchée 21 et on la fait crottre le long de la paroi latérale de la tranchée en direction de la surface du substrat. C'est pourquoi la région semiconductrice est formée également dans une partie de la paroi latérale de la tranchée. La région semiconductrice s'étendant le long de la paroi latérale n'atteint pas le voisinage de la surface du in the bottom of the trench 21 and crotch it along the sidewall of the trench toward the surface of the substrate. This is why the semiconductor region is also formed in a part of the side wall of the trench. The semiconductor region extending along the sidewall does not reach the vicinity of the surface of the
substrat (une région o se trouve formée une région semicon- substrate (a region where a semicircular region
ductrice 6 possédant le type de conductivité opposé). Avec cette disposition, on réduit à un certain degré la capacité d'une cellule de mémoire,mais on peut se passer d'une marge d'alignement de masque servant à disposer spatialement les conductor 6 having the opposite conductivity type). With this arrangement, the capacity of a memory cell is reduced to a certain degree, but a mask alignment margin can not be used to spatially
régions semiconductrices 4 et 6 possédant les types de con- semiconductor regions 4 and 6 having the types of
ductivité réciproquement opposés. mutually opposite
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Title |
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Also Published As
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DE3441062A1 (en) | 1985-05-23 |
HK40990A (en) | 1990-06-01 |
GB8424555D0 (en) | 1984-11-07 |
IT1209595B (en) | 1989-08-30 |
KR850003612A (en) | 1985-06-20 |
GB2150750B (en) | 1987-08-26 |
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