JPS6324657A - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents
半導体記憶装置の製造方法Info
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- JPS6324657A JPS6324657A JP61166645A JP16664586A JPS6324657A JP S6324657 A JPS6324657 A JP S6324657A JP 61166645 A JP61166645 A JP 61166645A JP 16664586 A JP16664586 A JP 16664586A JP S6324657 A JPS6324657 A JP S6324657A
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- groove
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/038—Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は半導体基板上にキャパシタを形成する工程特に
1トランジスタ/1キャパシタのメモリセル構造をもつ
半導体記憶装置の製造方法に関する。
1トランジスタ/1キャパシタのメモリセル構造をもつ
半導体記憶装置の製造方法に関する。
(従来の技術)
従来、半導体基板上に形成される記憶装置として、−個
のMOS)ランジスタと一個のMOSキャパシタにより
メモリセルを構成するMO8型ダイナミックRAM(D
RAM)が知られている。
のMOS)ランジスタと一個のMOSキャパシタにより
メモリセルを構成するMO8型ダイナミックRAM(D
RAM)が知られている。
DRAMの高集積度化微細化に伴う最も大きな問題は、
メモリセル面積を小さくしつつしかもMOSキャパシタ
の容量を如何に大きく保つかという点にある。メモリセ
ルの占有面積を大きくすることな(、MOSキャパシタ
の容量を保つ方法としてメモリセル領域の上面のみなら
ずフィールド領域との境界の側壁をもMOSキャパシタ
として利用する構造が提案されている。
メモリセル面積を小さくしつつしかもMOSキャパシタ
の容量を如何に大きく保つかという点にある。メモリセ
ルの占有面積を大きくすることな(、MOSキャパシタ
の容量を保つ方法としてメモリセル領域の上面のみなら
ずフィールド領域との境界の側壁をもMOSキャパシタ
として利用する構造が提案されている。
例えばIEDM’84 PP、244.A FOLDE
D CAPA−CITORCELL (F、C,C,
)FORFUTURE MEGABITDRAMs、M
、Wada、に、Hieda、and S、Watan
abe。
D CAPA−CITORCELL (F、C,C,
)FORFUTURE MEGABITDRAMs、M
、Wada、に、Hieda、and S、Watan
abe。
Toshiba Corporation、Kawas
aki、JAPANの文献に記載されている。この構造
を実現する手段として従来第9図に示すように、半導体
基板21に形成した溝22.23(第9図(b))に絶
縁膜24゜25を平担に埋め込み(第9図(C))、た
とえばフォトレジスト26をパターニングしく第9図(
d))。
aki、JAPANの文献に記載されている。この構造
を実現する手段として従来第9図に示すように、半導体
基板21に形成した溝22.23(第9図(b))に絶
縁膜24゜25を平担に埋め込み(第9図(C))、た
とえばフォトレジスト26をパターニングしく第9図(
d))。
それをマスクに任意の部分の埋め込まれた絶縁膜24.
25を素子分離に必要な厚さの酸化膜27を残して各島
領域の端部側壁を露出させる。この後周知の工程で第一
ゲート酸化膜を形成した後キャパシタ電極28を形成し
パターニングした後。
25を素子分離に必要な厚さの酸化膜27を残して各島
領域の端部側壁を露出させる。この後周知の工程で第一
ゲート酸化膜を形成した後キャパシタ電極28を形成し
パターニングした後。
トランスファーゲートを形成する。この従来の工程で最
も難しい工程は第9図(d)に示す工程から第9図(e
)の工程に致る埋め込んだ絶縁膜を素子分離に必要な厚
さ残してエツチングする工程である。
も難しい工程は第9図(d)に示す工程から第9図(e
)の工程に致る埋め込んだ絶縁膜を素子分離に必要な厚
さ残してエツチングする工程である。
即ち、この際問題となるのは、第9図(d)に示したキ
ャパシタ形成面29が絶縁膜24.25をエツチングす
る際どうしても一部露出されダメージを受け、セルの電
荷保持特性が悪化したり、第9図(e)に示した絶縁膜
27の厚さの制御が難しく、エツチングしすぎれば素子
分離が行なわれずDRAMとして不良品となり、エツチ
ングが足りなければ溝端部側面のキャパシタ領域が減少
し充分な電荷容量が得られなくなり、DRAMの動作マ
ージンを損う。
ャパシタ形成面29が絶縁膜24.25をエツチングす
る際どうしても一部露出されダメージを受け、セルの電
荷保持特性が悪化したり、第9図(e)に示した絶縁膜
27の厚さの制御が難しく、エツチングしすぎれば素子
分離が行なわれずDRAMとして不良品となり、エツチ
ングが足りなければ溝端部側面のキャパシタ領域が減少
し充分な電荷容量が得られなくなり、DRAMの動作マ
ージンを損う。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は上記した問題点に鑑みてなされたもので
、メモリセル領域の上面のみならずフィールド領域との
境界の側壁をもMOSキャパシタとして利用する構造を
もつセルを埋め込んだ絶縁膜をエッチバックする工程な
しに容易に製造する方法を提供することを目的とする。
、メモリセル領域の上面のみならずフィールド領域との
境界の側壁をもMOSキャパシタとして利用する構造を
もつセルを埋め込んだ絶縁膜をエッチバックする工程な
しに容易に製造する方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決する為の手段と作用)
本発明は、メモリセル領域の上面のみならずフィールド
領域との境界の側壁をもMOSキャパシタとして利用す
る構造を対象とする。このような構造を得る本発明の方
法は先ず半導体基板に1周囲に絶縁膜が平担に埋め込ま
れた複数の島領域を配列形成する。そして前記島領域の
うちMOSキャパシタ形成予定領域の周囲の部分を前記
埋め込み絶縁膜及びパターニングによって得た耐Siエ
ツチング膜の2つをマスクとしてSiをエツチングして
各島領域のMOSキャパシタ形成予定領域の側壁を露出
させる。一方向の複数の島領域を横切って連続的に配列
されるMOSトランジスタのゲート電極形成予定領域及
びその周囲の絶縁膜。
領域との境界の側壁をもMOSキャパシタとして利用す
る構造を対象とする。このような構造を得る本発明の方
法は先ず半導体基板に1周囲に絶縁膜が平担に埋め込ま
れた複数の島領域を配列形成する。そして前記島領域の
うちMOSキャパシタ形成予定領域の周囲の部分を前記
埋め込み絶縁膜及びパターニングによって得た耐Siエ
ツチング膜の2つをマスクとしてSiをエツチングして
各島領域のMOSキャパシタ形成予定領域の側壁を露出
させる。一方向の複数の島領域を横切って連続的に配列
されるMOSトランジスタのゲート電極形成予定領域及
びその周囲の絶縁膜。
Si 島領域はエツチングすることなく、平・坦面の状
態に保つ。そして露出した島領域の側面及び上面に絶縁
膜を介してMOSキャパシタ電極を形成し、また各島領
域の上面にゲート絶縁膜を介してMOSトランジスタの
ゲート電極を形成する。
態に保つ。そして露出した島領域の側面及び上面に絶縁
膜を介してMOSキャパシタ電極を形成し、また各島領
域の上面にゲート絶縁膜を介してMOSトランジスタの
ゲート電極を形成する。
本発明によれば、半導体基板に絶縁膜が平担に埋め込ま
れた複数の島領域を形成した後、島領域のSi エツチ
ングにより各島領域のM、08キャパシタ形成予定領域
の側壁を露出させる為、従来のように素子分離に必要な
絶縁膜の厚さを残して埋め込まれた絶縁膜をエツチング
し、各島領域のMOSキャパシタ形成予定領域の側壁を
露出させる方法と異なり、絶縁膜をエツチングしすぎて
素子分離に失敗したり、絶縁膜のエツチングが足りず、
キャパシタの容量が不足するといった問題が起こらない
。又キャパシタ形成予定の島領域上面はマスクで覆われ
ているため、エツチングにより削られる心配もない。
れた複数の島領域を形成した後、島領域のSi エツチ
ングにより各島領域のM、08キャパシタ形成予定領域
の側壁を露出させる為、従来のように素子分離に必要な
絶縁膜の厚さを残して埋め込まれた絶縁膜をエツチング
し、各島領域のMOSキャパシタ形成予定領域の側壁を
露出させる方法と異なり、絶縁膜をエツチングしすぎて
素子分離に失敗したり、絶縁膜のエツチングが足りず、
キャパシタの容量が不足するといった問題が起こらない
。又キャパシタ形成予定の島領域上面はマスクで覆われ
ているため、エツチングにより削られる心配もない。
(実施例)
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図(a) 、 (b) 、 (C) 〜第7図(a
) 、 (b) 、 (C)は1本発明の一実施例によ
るdRAMの製造工程を説明するための図である。これ
らの図において、(a)は平面図、(b)はそのA−A
li面図であり、 (C)は斜視図である。まず第1図
に示すように、p−型Si基板1に酸化膜2を形成し、
その上のメモリセルを形成する島領域に公知の方法によ
りエツチングマスクとなるフォトレジスト3をパターン
形成して酸化膜2をエツチングし1次いで反応性イオン
エツチング法(RIE)によりフィールド溝4をエツチ
ング形成する。この後イオン注入法または気相拡散法に
より溝4の底部に素子分離用のp型層5を形成する。こ
の実施例では島領域は2ビツトで一つの凸型長方形パタ
ーンをなして配列形成される。
) 、 (b) 、 (C)は1本発明の一実施例によ
るdRAMの製造工程を説明するための図である。これ
らの図において、(a)は平面図、(b)はそのA−A
li面図であり、 (C)は斜視図である。まず第1図
に示すように、p−型Si基板1に酸化膜2を形成し、
その上のメモリセルを形成する島領域に公知の方法によ
りエツチングマスクとなるフォトレジスト3をパターン
形成して酸化膜2をエツチングし1次いで反応性イオン
エツチング法(RIE)によりフィールド溝4をエツチ
ング形成する。この後イオン注入法または気相拡散法に
より溝4の底部に素子分離用のp型層5を形成する。こ
の実施例では島領域は2ビツトで一つの凸型長方形パタ
ーンをなして配列形成される。
この後、フォトレジスト3および酸化膜2を除去し、第
2図に示すように、フィールド絶縁膜となる酸化膜(8
10,)6を気相成長法により堆積し、更に表面平坦化
のためにフォトレジスト7を塗布する。そしてフォトレ
ジスト7と酸化膜6を両者に対して略等しいエツチング
速度ζこ条件設定されたRIEによりエツチングして、
第3図に示すように酸化膜6を平坦に埋込む。
2図に示すように、フィールド絶縁膜となる酸化膜(8
10,)6を気相成長法により堆積し、更に表面平坦化
のためにフォトレジスト7を塗布する。そしてフォトレ
ジスト7と酸化膜6を両者に対して略等しいエツチング
速度ζこ条件設定されたRIEによりエツチングして、
第3図に示すように酸化膜6を平坦に埋込む。
次に第4図に示すように側壁キャパシタ形成予定領域及
びその周囲のフィールド領域以外を覆うフォトレジスト
7をパターン形成し、Siの島状領域の一部である側壁
キャパシタ形成予定領域を埋込酸化膜6とレジスト7を
マスクとしてエツチングし溝8を形成し側壁キャパシタ
形成予定領域の側壁及び底部を露出させる。
びその周囲のフィールド領域以外を覆うフォトレジスト
7をパターン形成し、Siの島状領域の一部である側壁
キャパシタ形成予定領域を埋込酸化膜6とレジスト7を
マスクとしてエツチングし溝8を形成し側壁キャパシタ
形成予定領域の側壁及び底部を露出させる。
溝8を溝4より浅く形成することにより溝8が溝4より
深い場合と比較して素子分離はより良く行われる。
深い場合と比較して素子分離はより良く行われる。
次に第5図に示すようにレジスト7を取りさった後MO
Sトランジスタ形成予定領域及びその周囲のフィールド
領域を覆うフォトレジスト9をパターン形成し、不純物
をイオン注入してMOSキャパシタの基板側電極となる
n−型NJ10を形成する。MOSトランジスタ形成予
定領域の周囲のフィールド溝4には厚い酸化膜6が平坦
に埋め込まれたままとなっている。続いて第6図に示す
ように、キャパシタ部絶縁膜11として例えば100大
の熱酸化膜を形成し、第1層多結晶シリコン膜を堆積し
てこれをパターニングすることによりキャパシタ電極1
2を形成する。図から明らかなように、キャパシタ電極
】2は各島領域端部の上面だけでなく、フィールド溝4
との境界に露出する3つの側壁1こ対向するように形成
される。この後第7図に示すように、ゲート絶縁膜13
として各島領域に例えばxooiの熱酸化膜を形成し、
第2層多結晶シリコン膜によりゲート電極14を形成す
る。ゲート電極14は、キャパシタ電極12とは重なら
ないように第7図(a)の縦方向に連続的に配設され、
ワード線となる。そしてゲート電極14及びキャパシタ
電極12をマスクとして不純物を拡散し、ソース、ドレ
インとなるn型層15゜16を形成する。最後に第8図
に示すように、気相成長法により酸化膜(Sin、)な
どの素子保獲膜17を全面に形成し、これに配線用コン
タクト孔を開口して、ゲート電極14とは交差する方向
にメモリセルの各MOSトランジスタのドレインを共通
接続するAt配線18を形成する。このM配線18はビ
ット線となる。
Sトランジスタ形成予定領域及びその周囲のフィールド
領域を覆うフォトレジスト9をパターン形成し、不純物
をイオン注入してMOSキャパシタの基板側電極となる
n−型NJ10を形成する。MOSトランジスタ形成予
定領域の周囲のフィールド溝4には厚い酸化膜6が平坦
に埋め込まれたままとなっている。続いて第6図に示す
ように、キャパシタ部絶縁膜11として例えば100大
の熱酸化膜を形成し、第1層多結晶シリコン膜を堆積し
てこれをパターニングすることによりキャパシタ電極1
2を形成する。図から明らかなように、キャパシタ電極
】2は各島領域端部の上面だけでなく、フィールド溝4
との境界に露出する3つの側壁1こ対向するように形成
される。この後第7図に示すように、ゲート絶縁膜13
として各島領域に例えばxooiの熱酸化膜を形成し、
第2層多結晶シリコン膜によりゲート電極14を形成す
る。ゲート電極14は、キャパシタ電極12とは重なら
ないように第7図(a)の縦方向に連続的に配設され、
ワード線となる。そしてゲート電極14及びキャパシタ
電極12をマスクとして不純物を拡散し、ソース、ドレ
インとなるn型層15゜16を形成する。最後に第8図
に示すように、気相成長法により酸化膜(Sin、)な
どの素子保獲膜17を全面に形成し、これに配線用コン
タクト孔を開口して、ゲート電極14とは交差する方向
にメモリセルの各MOSトランジスタのドレインを共通
接続するAt配線18を形成する。このM配線18はビ
ット線となる。
この実施例によるdRAMは、凸型をなすメモリセル領
域の平坦面のみならず周辺のフィールド溝8の側壁をも
MOSキャパシタとして利用しており、実効的なMOS
キャパシタ面積が非常に大きい。
域の平坦面のみならず周辺のフィールド溝8の側壁をも
MOSキャパシタとして利用しており、実効的なMOS
キャパシタ面積が非常に大きい。
本発明は上記実施例に限られるものではない。
例えば上記実施例では、Si基板をエツチングしてフィ
ールド溝を形成した後、この溝に酸化膜を埋め込んだ。
ールド溝を形成した後、この溝に酸化膜を埋め込んだ。
このように複数の島領域をその周囲に絶縁膜が埋め込ま
れた状態で配列形成する方法として1次のような工程を
採用してもよい。すなわち先ずSi基板のフィールド領
域に選択的に厚い絶縁膜を凸型にパターン形成する。こ
れは全面に絶縁膜をCVDにより堆積した後、これをR
IEなどによりエツチングすればよい。この後、露出し
ているSi基板表面に絶縁膜と同じ程度の厚さにSi層
を選択成長させる。これにより上記実施例と等価な平坦
基板が得られる。
れた状態で配列形成する方法として1次のような工程を
採用してもよい。すなわち先ずSi基板のフィールド領
域に選択的に厚い絶縁膜を凸型にパターン形成する。こ
れは全面に絶縁膜をCVDにより堆積した後、これをR
IEなどによりエツチングすればよい。この後、露出し
ているSi基板表面に絶縁膜と同じ程度の厚さにSi層
を選択成長させる。これにより上記実施例と等価な平坦
基板が得られる。
その池水発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種種変形実
施することができる。
施することができる。
本発明によれば、メモリセル領域の上面のみならずフィ
ールド領域との境界の側壁をもMOSキャパシタとして
利用する構造をもつセルを埋め込んだ絶縁膜をある厚さ
を残してエッチバックするという難しい工程なしに、S
iのエツチングのみで容易に製造することを得、しかも
、埋め込んだ絶縁膜のエッチバックにより残った絶縁膜
の厚さのバラツキにより生ずるセル容量のバラツキ及び
素子分離能力のバラツキに起因するD RA Mの性能
劣化を押えることができる。
ールド領域との境界の側壁をもMOSキャパシタとして
利用する構造をもつセルを埋め込んだ絶縁膜をある厚さ
を残してエッチバックするという難しい工程なしに、S
iのエツチングのみで容易に製造することを得、しかも
、埋め込んだ絶縁膜のエッチバックにより残った絶縁膜
の厚さのバラツキにより生ずるセル容量のバラツキ及び
素子分離能力のバラツキに起因するD RA Mの性能
劣化を押えることができる。
第V図乃至第8図は本発明の一実施例のDRAMの製造
工程を説明する為の構造説明図、第9図は従来の製造工
程を示す断面説明図である。 1・・・p−型Si基板、2・・・酸化膜、3・・・フ
ォトレジスト% 4・・・フィールド溝、5・・・p型
層、6・・・酸化膜S 7・・・フォトレジスト、8・
・・Si島領域に形成された溝、9・・・フォトレジス
ト、10・・・n−型層。 11・・・キャパシタ絶縁膜、12・・・キャパシタ電
極、13・・・ゲート絶縁膜、14・・・ゲート電極(
ワード線)、15.16・・・n型層、17・・・素子
保護膜、18・・・AA配線(ビット線)。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 (a) tIE1図 (c) 第1図 (a) 第2図 (C) (a) (c) 第3図 (a) 第4図 (λ) (b) (b) (a) (b) @7図 (a) 第8図
工程を説明する為の構造説明図、第9図は従来の製造工
程を示す断面説明図である。 1・・・p−型Si基板、2・・・酸化膜、3・・・フ
ォトレジスト% 4・・・フィールド溝、5・・・p型
層、6・・・酸化膜S 7・・・フォトレジスト、8・
・・Si島領域に形成された溝、9・・・フォトレジス
ト、10・・・n−型層。 11・・・キャパシタ絶縁膜、12・・・キャパシタ電
極、13・・・ゲート絶縁膜、14・・・ゲート電極(
ワード線)、15.16・・・n型層、17・・・素子
保護膜、18・・・AA配線(ビット線)。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 (a) tIE1図 (c) 第1図 (a) 第2図 (C) (a) (c) 第3図 (a) 第4図 (λ) (b) (b) (a) (b) @7図 (a) 第8図
Claims (2)
- (1)1トランジスタ/1キャパシタのメモリセル構造
をもつ半導体記憶装置を製造する方法であって、半導体
基板に絶縁膜が平担に埋め込まれた複数の島領域を形成
する工程と、 前記島領域の一部を前記埋め込まれた絶縁膜の辺に自己
整合的にエッチングして各島領域の端部側壁を露出させ
る工程と露出した各島領域の側壁及び上面を覆うように
第一ゲート酸化膜を介してMOSキャパシタ電極を形成
する工程とを備えたことを特徴とする半導体記憶装置の
製造方法。 - (2)前記、島領域のエッチング深さは前記埋め込まれ
た絶縁膜の深さより浅いことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の半導体記憶装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61166645A JPS6324657A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61166645A JPS6324657A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6324657A true JPS6324657A (ja) | 1988-02-02 |
Family
ID=15835108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61166645A Pending JPS6324657A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6324657A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04162566A (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-08 | Nec Corp | 半導体記憶装置 |
JPH0612450U (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-18 | 日本化工機株式会社 | 簡易石鹸製造装置 |
WO2003069676A1 (fr) * | 2002-02-14 | 2003-08-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif a semi-conducteurs et procede de fabrication |
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