DD280851A1 - METHOD OF MAKING TRENCH MEMORY CELLS - Google Patents

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DD280851A1
DD280851A1 DD32687089A DD32687089A DD280851A1 DD 280851 A1 DD280851 A1 DD 280851A1 DD 32687089 A DD32687089 A DD 32687089A DD 32687089 A DD32687089 A DD 32687089A DD 280851 A1 DD280851 A1 DD 280851A1
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DD32687089A
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Ulli Schmidt
Horst Griesbach
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Dresden Forschzentr Mikroelek
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Graben-Speicherzellen in CMOS-Technologie fuer hoechstintegrierte Speicherschaltkreise. Die Graben-Speicherzelle beinhaltet dabei einen vorzugsweise quadratischen Stempel, der an den unteren Teilen der Waende einen Speicherkondensator und den oberen Teilen einen Auswahltransistor enthaelt. Vorzugsweise ist eine Speicherzelle einem Stempel zugeordnet. Erfindungsgemaess erfolgt eine erste Graben-RIE unter Benutzung eines Oxidspacers auf der Oberflaeche der Stempel, der eine Schichtfolge umhuellt. Nach Einbringen von Kanalstoppern auf die Grabenboeden und einer Dotierung an den Waenden wird nach Entfernen des Oxidspacers, Einbringen eines Feldoxides auf die Grabenboeden eine Speicherschicht implantiert und mit Speicheroxid isoliert. Nach teilweisem Fuellen der Graeben mit einer Speicherplatte und Isolieren dieser mit Feldoxid werden die Oxidspacer und eine Oxidschicht auf den oberen Teilen der Waende entfernt und unter Benutzung einer vorher von den Oxidspacern umhuellten Nitridschicht erfolgt eine zweite Graben-RIE der oberen Teile der Waende. Nach Einstellung der Schwellspannung in den Kanalgebieten wird Gateoxid gebildet und der Auswahltransistor komplettiert. Fig. 7The invention relates to a method for the production of trench memory cells in CMOS technology for highly integrated memory circuits. The trench memory cell contains a preferably square stamp, which contains a storage capacitor at the lower parts of the walls and a selection transistor at the upper parts. Preferably, a memory cell is associated with a stamp. According to the invention, a first trench RIE is made using an oxide spacer on the surface of the stamp, which encloses a layer sequence. After introducing channel stoppers on the trench floors and a doping on the walls, a storage layer is implanted after removal of the oxide spacer, introducing a field oxide onto the trench bottom and insulated with storage oxide. After partially filling the trenches with a storage plate and insulating them with field oxide, the oxide spacers and an oxide layer on the upper parts of the wall are removed and a second trench RIE of the upper parts of the wall is made using a nitride layer previously enveloped by the oxide spacers. After setting the threshold voltage in the channel regions, gate oxide is formed and the selection transistor is completed. Fig. 7

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung wird zur Herstellung von Speichorzellen für höchtintegrierte Speicherschaltkreise verwendet. Dabei enthält die Matrix sich in einom Raster kreuzenden Gräben, zwischen denen Stempel von etwa 3 pm Höhe stohenbleibon. Jedem Stempel ist eine Speicherzelle mit Speicherkondensator und Auswahltransistor zugeordnet.The invention is used to fabricate memory cells for least-integrated memory circuits. In this case, the matrix contains trenches intersecting a grid, between which stamps of about 3 pm in height can be found. Each stamp is assigned a memory cell with storage capacitor and selection transistor.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es sind verschiedene Herstellungsverfahren für Graben-Speicherzellen bekannt.Various trench memory cell fabrication methods are known.

In der DE-OS 3525418 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem von einem p-rfotierten Siliziumsubstrat ausgegangen wird, auf dem sich eine η-dotierte Schicht befindet. Darauf befindet sich in dieser Reihenfolge eine dünne Schicht Oxid, darauf eine Nitridschicht und eine Oxidschicht.In DE-OS 3525418 a method is described in which it is assumed that a p-rfotierten silicon substrate on which there is an η-doped layer. On top of this, there is a thin layer of oxide in this order, followed by a nitride layer and an oxide layer.

In einer Lackmaske werden Inseln mit der Schichtfolge Oxid, Nitrid und Oxid auf dem η-Silizium erzeugt und nach dem Lackentfernen mittels PIE Gräben der geringeren Tiefe erzeugt. Die Breite der Gräben wird durch die Lateralmaße der Lackmaske bzw. der Inseln bestimmt.In a resist mask, islands with the layer sequence oxide, nitride and oxide are produced on the η-silicon and, after the paint removal, produced by means of PIE trenches of lesser depth. The width of the trenches is determined by the lateral dimensions of the resist mask or the islands.

Nach Oxidabscheidung an den Wänden und RIE-Oxidentfernung von den Grabenböden wird in einer zweiten RIE unter Benutzung des Oxides an den Wänden als Ätzmaske eine zweite Grabenätzuim durchgeführt.After oxide deposition on the walls and RIE oxide removal from the trench bottoms, a second trench etching is performed in a second RIE using the oxide on the walls as an etch mask.

Der Graben wird nun mit n-Polysilizium gefüllt, und durch Ausdiffusion wird unterhalb des ftestoxidos das Substrat umdofiert, so daß eine Speicherschicht für den Kondensator der Zelle entsteht.The trench is now filled with n-polysilicon, and by diffusion out of the ftestoxidos the substrate is umdofiert, so that a storage layer for the capacitor of the cell is formed.

Danach wird das Polysilizium durch RIE entfernt und durch Tieforätzen die η-Schicht auf den Grabenböden abgetragen.Thereafter, the polysilicon is removed by RIE and removed by etching etch the η layer on the trench bottoms.

Anschließend werden Kanalstopper, Bodenisolation, Speicheroxid und die Speicherplatte bis in Hohe des Restoxides eingebracht, die an Her Oberfläche mit Feldoxid bedeckt wird.Subsequently, channel stopper, ground insulation, storage oxide and the storage plate are introduced up to the level of the residual oxide, which is covered at the surface with field oxide.

Nach Einbringen der Kanalstopper sowie der Isolation auf den Grabenböden, der Abscheidung von Speicheroxid an den Wänden der Stempel wird der Graben teilweise mit dem η-dotierten Speicher-Polysilizium gefüllt, das an der Oberfläche mit Feldoxid bedockt wird.After introducing the channel stoppers and the insulation on the trench bottoms, the deposition of memory oxide on the walls of the stamp, the trench is partially filled with the η-doped memory polysilicon, which is padded at the surface with field oxide.

Nsch diesem Verfahrensschritt wird Oxid eingeoracht und dieses in einer Lackmaske mittels RIE aus bestimmten Gräben entfernt.Nsch this process step oxide is eingeoracht and this removed in a resist mask using RIE from certain trenches.

Nach Einstellen der Schwellspannung und der Bildung von Gateoxid in den freiliegenden Grabenteilen wird das Wortleitungs-Polysilizium abgeschieden und strukturiert und danach in bekannter Weise die Speicherzelle komplettiert.After setting the threshold voltage and the formation of gate oxide in the exposed trench parts, the word line polysilicon is deposited and patterned and then completed in a known manner, the memory cell.

Nachteilig sind die vielen Grabenätzschritte in diesem Verfahren sowie das Zwischenfüllen der Restgräben mit Oxid.Disadvantages are the many trench etching steps in this process as well as the intermediate filling of the residual trenches with oxide.

In der EP-Anm. 198ß90 werden in ein p-Substrat mit einer p-Epitaxieschicht Gräben eingebracht, deren Wände nach Aufbringen einer η-dotierten Oxidschicht durch Ausdiffundieren umdotiert werden.In the EP-Anm. 198.sup.30 are introduced into a p-type substrate with a p-type epitaxial layer trenches, the walls of which are re-doped by diffusion after application of an .eta.-doped oxide layer.

Nach teilweisen Fülltin der Gräben und Aufbringen von Feldoxid wird die obere Zone des Stempels durch Ausdiffusion umdotiert.After partial filling of the trenches and application of field oxide, the upper zone of the stamp is re-circulated by outdiffusion.

Anschließend wird das eingebrachte Wortleitungs-Polysilizium strukturiert und die Speicherzelle in bekannter Weise komplettiert.Subsequently, the introduced word line polysilicon is patterned and the memory cell completed in a known manner.

Nachteilig ist hierbei, daß die Kanalgebiete erst η dotiert waren und danach unidotiert werden, wodurch sich die Eigenschaften der Auswahltransistoren verschlechtern.The disadvantage here is that the channel regions were only η doped and then unidoped, whereby the properties of the selection transistors deteriorate.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer einfachen Technologie bei der Herstellung von Grabenzellen, ohne daß die Kanalgebiete der Auswahltransistoren umdctiert werden müssen.The object of the invention is to provide a simple technology in the manufacture of trench cells without having to re-code the channel regions of the selection transistors.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Graben-Speicherzellen anzugeben, das unter Benutzung weniger RIE-Zyklen zur Grabenstrukturierung ein Einstellen der Schwellspannung der Kanalgebiete von den Auswahltransistoren ohne Umdotierung ermöglicht.The object of the invention is to provide a method for the production of trench memory cells, which allows using a few RIE cycles for trench structuring setting the threshold voltage of the channel regions of the selection transistors without re-doping.

Das Verfahren zur Herstellung von Graben-Speicherzellen geht von einer Halbleiterscheibe mit einem p-Substrat aus, auf dem sich ein thermisches Oxid von etwa 10nm befindet. Unter dem Oxid befindet sich eine n-Schicht.The method for producing trench memory cells is based on a semiconductor wafer having a p-type substrate on which a thermal oxide of approximately 10 nm is located. Under the oxide is an n-layer.

Auf dem Oxid wurde eine Nitridschicht abgeschieden.A nitride layer was deposited on the oxide.

Diese Schichtfolge wird in einer Lsckmaske zu Lackinseln strukturiert. Danach wird die Schichtfolge in einer RIE bis auf die η-Schicht strukturiert, so daß nach Lackentfernung Inseln der Schichtfolgu verbleiben.This layer sequence is structured in a slip mask to paint islands. Thereafter, the layer sequence is patterned in a RIE to the η-layer, so that remain after Lackpaintung islands of Schichtfolgu.

Unter Benutzung der Inseln der Schichtfolge als Ätzmaske für eine weitere RIE wird ein System sich kreuzender Gräben erzeugt, zwischen denen quadratische Stempel stehenbleiben, dio später den Spuicherkondensato: sowie don Auswahltransistor der dem Stempel zugeordneten Speicherzelle tragen.Using the islands of the layer sequence as an etching mask for a further RIE, a system of intersecting trenches is created, between which square stamps stop, later the Spuicherkondensato: and don select transistor of the stamp associated memory cell.

In die Grabenböden werden durch eine p-lmplantation Kanalstopper eingebracht, und danach wird eine Oxidation durchgeführt.Into the trench bottoms, channel stopper are introduced by a p-implant, and then oxidation is performed.

Dabei entsteht an den Wänden der Stempel dünneres und auf den Grabenböden dickeres Feldoxid als Isolationsmittel. Durch Überätzen wird das Feldoxid von den Wänden entfernt.This produces on the walls of the stamp thinner and on the trench soils thicker field oxide as an insulating agent. Overetching removes the field oxide from the walls.

Nach Bilden eines dünnen Streuoxides wird an den Wänden durch Implantation eine η-dotierte Speicherschicht für den Speichorkondensator gebildet, die nach Überätzen des Streuoxides mit einem dünnen Speicheroxid isoliert wird.After forming a thin scattering oxide, an η-doped storage layer for the storage capacitor is formed on the walls by implantation, which is isolated after over-etching of the scattering oxide with a thin storage oxide.

Anschließend werden die Gräben mit einer Polysilizium-Speicherplatte für den Spoicherkondonsator teilweise gefüllt, an deren Oberfläch > durch Oxidation ein Feldoxid als Isolationsmittel erzeugt wird.Subsequently, the trenches are partially filled with a polysilicon storage plate for the Spoicherkondonsator on the surface > is generated by oxidation, a field oxide as an insulating agent.

Nach Überätzen des an den Wänden sich befindenden Oxides, wobei noch restliches reldoxid auf der Speich 'rplatte zurückbleibt, werden an den Wänden der Stempel oberhalb des Isolationsmittels Kanalgebiete für dio Auswal !transistoren erzeugt, die nach Entfernen technologischer Schichten mit Gateoxid abgedeckt werden.After over-etching of the oxide present on the walls, leaving residual reld oxide on the storage plate, channel areas for the discharge transistors are produced on the walls of the stamps above the insulation means, which are covered with gate oxide after removal of technological layers.

Danach wird eine Leitbahnschicht aus η-dotiertem Polysilizium in den restlichen Gräben abgeschieden, wöbe! nach Planarisierung die Oberfläche der Leitbahnschicht mit der Oberfläche der Stempel im wesentlichen eine Ebene bildet.After that, a conductive layer of η-doped polysilicon is deposited in the remaining trenches, wöbe! after planarization, the surface of the interconnect layer with the surface of the stamp substantially forms a plane.

In einer weiteren Lackmaske wird nun die Leitbahnschicht bis auf das Isclationsmittol an der Oberseite der Speicherplatte zu Wortleitungen strukturiert.In a further resist mask, the interconnect layer is now patterned into wordlines except for the iscentric agent at the top of the storage disk.

Danach wird eine Isolationsschicht, die die restliche Leitbahnschicht und die Oberseite der Stempel bedeckt, abgeschieden, wobei die restlichen Giäben mit ausgefüllt werden.Thereafter, an insulating layer, which covers the remaining Leitbahnschicht and the top of the stamp, deposited, the remaining Giäben be filled with.

Auf diese Isolationsschicht wird nach dem Ätzen von Kontaktlöchern eine zweite Leitbahnschicht z. "V aus Silized abgescniodon und zu Bitleitungen strukturiert.On this insulating layer after etching of contact holes, a second interconnect layer z. "V made of Silized abgescniodon and structured to bit lines.

Erfindungsgemäß wird vor der Strukturiorung der Schichtfolge aus dem Oxid und der Nitridschicht auf die Nitridschicht noch eine Polyschicht abgeschieden. Nach dem Strukturieren der Schichtfolge bis auf die η-Schicht werden Inseln aus Oxid, der Nitridschicht und der n*-dotierten Polyschicht erhalten.According to the invention, a poly layer is deposited prior to the structuring of the layer sequence comprising the oxide and the nitride layer onto the nitride layer. After patterning the layer sequence down to the η layer, islands of oxide, the nitride layer and the n * -doped poly layer are obtained.

Die Polyschicht der Inseln wird nun zu Oxidspacern oxidiert, die die Nitridschicht sowohl an der Oberseite wie auch an den Seiten vollständig bedecken. Die an der Oberfläche wie auch an den Seiten vollständig bedecken. Die an der Oberfläche der n- Schicht ebenfalls sich bildende Oxidschicht ist aber auf Grund geringerer Dotierung dünner, .so daß nach Überätzen die Oxidschicht entfernt wird, aber die Oxidsparer nach dem Überätzon dio Nitridschicht weiterhin umschließen. Bei dem RIE-Grabenätzen dienen die Later almaße der restlichen Oxidspacer als Ätzmpske.The poly layer of the islands is now oxidized to oxide spacers which completely cover the nitride layer both at the top and at the sides. Cover completely on the surface as well as on the sides. The oxide layer which likewise forms on the surface of the n-layer is, however, thinner due to lower doping, so that after overetching the oxide layer is removed, but the oxide savers continue to surround the nitrile layer after the over-etching. In the RIE trench etch the Late r serve almaße the remaining oxide spacer as Ätzmpske.

Nach dem teilweisen Füllen der Gräben mit der Speicherplatte werden durch ein Oxidätzen die Oxidspacer entfernt, bevor das Feldoxid als Isolationsmittel auf der Speicherplatte aufgebracht wird.After partially filling the trenches with the storage plate, the oxide spacers are removed by oxide etching before the field oxide is deposited on the storage plate as an insulating means.

Danach wird das Oxid von den Wänden der Stempel oberhalb dos Feldoxides entfernt und anschließend unter Benutzung der restlichen Nitridschicht der Inseln als Ätzmaske die n-doticrio Speicherschicht bis in Höhe des Isolationsmittels auf der Speicherplatte durch eine RIE entfernt.Thereafter, the oxide is removed from the walls of the stamp above the field oxide and then removed using the remaining nitride layer of the islands as an etching mask, the n-doticrio storage layer up to the level of the insulating agent on the disk through a RIE.

Nach Entfernen der oberen Speicherschicht liegt an den oberen Teilen der Wände zwischen der η-Schicht und der n-Speicherschicht das p-Substiat zur Bildung von den Kanalgebieten dor Auswahltransistoren frei. Ohne den Leitfähigkeitstyp zu ändern, wird nun die Schwellspannung der Kanalgebiete einnestellt.After removing the upper memory layer, the p-type substate is exposed at the upper parts of the walls between the η-layer and the n-type memory layer to form the channel regions of the select transistors. Without changing the conductivity type, the threshold voltage of the channel regions is now set.

Vorteilhaft ist es, die Schwellspannung der Kanalgebiete ohne Umdotierung der n-Speicherschicht einzustellen.It is advantageous to set the threshold voltage of the channel regions without re-doping of the n-type memory layer.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel und anhand dreier Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is explained in more detail in an embodiment and with reference to three drawings. Showing:

Fig. 1: das Ausgangsmaterial für das Verfahren zur Herstellung von Graben-Speicherzellon1: the starting material for the process for the production of trench storage cell

Fig. 2: das Substrat mit den Inseln der SchichtfolgeFig. 2: the substrate with the islands of the layer sequence

Fig. 3: mit den Oxidspacern für oie ÄtzmaskeFIG. 3: with the oxide spacers for the etching mask. FIG

Fig.4: mit den Gräben nach der ersten RIEFig.4: with the trenches after the first RIE

Fig. 5: mit der GrabenbodenisolationFig. 5: with the trench bottom insulation

Fig. 6: mit dem Speicheroxid und der SpeicherplatteFig. 6: with the storage oxide and the storage disk

Fig. 7: nach Ätzen dai Oxidspacer und Isolation der SpeicherplatteFig. 7: after etching dai oxide spacer and insulation of the disk

Fig. 8: nach der zweiten RIE mit den Kanalgebieten und dem GateoxidFig. 8: after the second RIE with the channel regions and the gate oxide

Fig. 9: mit den strukturierten WortleitungenFig. 9: with the structured word lines

Fig. 10: die vollständige Graben-Speicherzelle.Fig. 10: the complete trench memory cell.

In Fig. 1 ist als Ausgangsmaterial eine Siliziumscheibe mit einem p-dotierten Substrat 1 mit einer Dotierung von 1 ...5 x 10l5Bor/ cm3 dargestellt. Auf dem Substrat 1 befindet sich eine n+-dotierte Schicht 2, ein thermisches Oxid 3 von 10 nm, eine Nitridschicht 4 von 100nm und eine η-dotierte Polyschicht 5 von 1Ü0nm.In FIG. 1, a silicon wafer with a p-doped substrate 1 with a doping of 1... 5 × 10 15 boron / cm 3 is shown as the starting material. On the substrate 1 there is an n + -doped layer 2, a thermal oxide 3 of 10 nm, a nitride layer 4 of 100 nm and an η-doped poly layer 5 of 10 nm.

In einer ersten Lackmaske wird ein Raster von quadratischen Lackinsaln 6 mit einer Kantenlänge von 0,3μΓη bei einem gegenseitigem Abstand von 1,1 pm erzeugt. Mittels reaktiver Ionenätzung (RIE) wird zwischen den Lackinseln 6 die Schicht 2 freigelegt, so daß quadratische Inseln 7 des Schichtsystems stehenbleiben, wie in Fig.2 gezeigt ist.In a first resist mask a grid of square Lackinsaln 6 is generated with an edge length of 0.3μΓη at a mutual distance of 1.1 pm. By means of reactive ion etching (RIE), the layer 2 is exposed between the lacquer islands 6, so that square islands 7 of the layer system remain, as shown in FIG.

Im nächsten Schritt wird die auf den Inseln 7 stehengebliebene Polyschicht 5 zu einem Oxidspacer 8 oxidiert, wobei der Oxidspacer 8 die Nitridschicht 4 sowie das Oxid 3 umfaßt. Das Silizium der Schicht 2 oxidiert dabei deutlich langsamer, und eine Oxidschicht 9 von etwa 40nm Dicke bei einer Dicke des Oxidspacers 8 von etwa 200nm wird erzeugt, wie in Fi.3 dargestellt ist.In the next step, the poly layer 5 remaining on the islands 7 is oxidized to an oxide spacer 8, the oxide spacer 8 comprising the nitride layer 4 and the oxide 3. The silicon of the layer 2 oxidized much slower, and an oxide layer 9 of about 40nm thickness with a thickness of the oxide spacer 8 of about 200nm is generated, as shown in Fi.3.

Nachfolgend wird die Oxidschicht 9 abgeätzt, wobei der Oxidspacer 8 überätzt wird und noch eine Dicke von etwa 160 nm aufweist, mit der dieser die Nitridschicht 4 lateral und nach oben umhüllt.Subsequently, the oxide layer 9 is etched away, whereby the oxide spacer 8 is over-etched and still has a thickness of approximately 160 nm, with which it encloses the nitride layer 4 laterally and upwardly.

Zwischen den Oxidspacern 8 liegt das Silizium der Schicht 2 frei. In einer zweiten RIE wird unter Benutzung der Oxidspacer 8 als Ätzmaske ein System von sich rechtwinklig kreuzenden Gräben 10 mit einer Tiefe von 3μηι eingeätzt, wobei zwischen den Gräben 10 Stempel 11 mit oiner Kantenlänge von etwa 1,2pm bei einer Breite der Gräben 10 von etwa 0,8pm stehenbleiben, wie in Fig.4 dargestellt ii>t.Between the oxide spacers 8, the silicon of the layer 2 is exposed. In a second RIE, a system of rectangular intersecting trenches 10 with a depth of 3μηι is etched using the Oxidspacer 8, wherein between the trenches 10 stamp 11 with oiner edge length of about 1.2pm at a width of the trenches 10 of about Remain 0.8pm, as shown in Figure 4 ii> t.

Nach dem Bilden eines thermischen Streuoxides von etwa 10 nm Dicke werden durch Ionenimplantation auf den Grabenböden 12 p-Kanalstopper 13 gebildet, wobei die Wunde 14 der Stempel 11 eine geringere Dosis erhalten. In siner folgenden Oxidation wächst auf den Grabenbödon 12 dickeres Feldoxid als Isolationsmittel 15 als auf den Wänden 14 auf, wobei das Isolationsmittel 15 von den Wänden 14 durch eine folgende Überätzung entlernt wird.während auf den Grabenböden 11 nachAfter forming a thermal scattering oxide of about 10 nm thickness, 12 p-channel stoppers 13 are formed by ion implantation on the trench bottoms, with the wound 14 of the punches 11 receiving a lower dose. In subsequent oxidation, on the trench bottom 12 thicker field oxide is accumulated as the insulation means 15 than on the walls 14, the insulation means 15 being deported from the walls 14 by a subsequent overetching

der Überätzung noch restliches Isolationsmittel 15 stehenbleibt, wie in Fig. 5 dargestellt is:.the overetching still remaining insulation means 15 stops, as shown in Fig. 5 is.

Die Implantation 6rfolgt dabei mit einer Energie E = 60keV, um nicht durch die Oxidspacer 8 und die Nitridschicht 4 die n-dotierte Schicht 2 umzudotieren.The implantation 6 takes place with an energy E = 60 keV in order not to re-circulate the n-doped layer 2 through the oxide spacers 8 and the nitride layer 4.

Im folgenden Verfahrensschriit wird zunächst ein thermisches Streuoxid von etwa 10nm Dicke gebildet und anschließend erfolgt eine η-Dotierung der Wände 14, wodurch an den Wänden 14 eine Speicherschicht 16 erhalten wird. Nach einemIn the following Verfahrensschriit a thermal scattering oxide of about 10nm thickness is first formed and then there is an η-doping of the walls 14, whereby on the walls 14, a storage layer 16 is obtained. After one

Überätzen liegt nun an den Wänden 13 das Silizium de.' n-Speicherschicht 16 frei, und es wird thermisches Speicheroxid 17 von etwa 15nm Dicke erzeugt. Danach wird η-dotiertes Polysilizium abgeschieden, planarisiert und RIE - geätzt, bis das Polysilizium die Gräben 10 als eine Speicherplatte 18 zu Vj Höhe füllt, wie in Fig.6 dargestellt ist.Overetching is now on the walls 13, the silicon de. ' n storage layer 16 free, and it generates thermal storage oxide 17 of about 15nm thickness. Thereafter, η-doped polysilicon is deposited, planarized, and RIE etched until the polysilicon fills the trenches 10 as a memory plate 18 to Vj height, as shown in FIG.

Im folgenden Schritt wird zunächst ein Oxidiitzen durchgeführt, wobei die Oxidspacer 8 und das Speicheroxid 17 im oberen Drittel der Gräben 10 entfernt werden. Danach wird in einer Oxidation auf der Oberseite der Speicherplatte 18 dickeres und an den Wänden 14 dünneres Feldoxid als ein Isolationsmittel 19 erzeugt, wobei nach einem Überfitzen das Isolationsmittel 19 von den Wänden 14 entfernt wird und auf der Speicherplatte 18 restliches Isolationsmittel 19 stehenbleibt, wie in Fig. 7 gezeigt ist.In the following step, a Oxidiitzen is first performed, the oxide spacer 8 and the storage oxide 17 are removed in the upper third of the trenches 10. Thereafter, in an oxidation on top of the storage plate 18, thicker and thinner field oxide 14 is produced as an insulating means 19, and after overfilling, the insulating means 19 is removed from the walls 14 and remaining insulating material 19 remains on the storage plate 18, as in FIG Fig. 7 is shown.

!n einer weiteren RIE wird nun unter Benutzung der restlichen Nitridschicht 4 sowie des restlichen Isolationsmittels 19 als Ätzmaske die Wand 14 d<3r Stempel 11 in einer Dicke von etwa 160nm bis in Höhe des Isolationsmittels 19 abgotragon.With the use of the remaining nitride layer 4 and the remaining insulating means 19 as an etching mask, the wall 14d <3r punch 11 is now abgotragon in a thickness of about 160 nm up to the level of the insulation means 19.

Auf dem jetzt freiliegendem p-Silizium des Substrates 1 wird danach Streuoxid mit einer Dicke von 10nm erzeugt und anschließend durch eine p-lmplantation die Schwellspannung von Kanalgebieten 20 eingestellt, die zwischen der Schicht 2 und der Speicherschicht 16 angeordnet sind.On the now exposed p-type silicon of the substrate 1, lattice oxide is then produced with a thickness of 10 nm and then adjusted by a p-implantation, the threshold voltage of channel regions 20, which are arranged between the layer 2 and the storage layer 16.

Nsch Überätzen des Streuoxides wird die Oberfläche der Kanalgebiete 20 mit thermischem Gnteoxid 21 überzogen, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Im folgenden Verfahrensschritt wird eine weitere Leitbahnschicht 22 abgeschieden und planarisiert, bis die Gräben 10 bis in Höhe des Oxids 3 damit gefüllt sind, um später kapazitive Kopplungen zu vermeiden.As a result of overetching the scattering oxide, the surface of the channel regions 20 is coated with thermal green oxide 21, as shown in FIG. In the following method step, a further interconnect layer 22 is deposited and planarized until the trenches 10 are filled up to the level of the oxide 3 so as to avoid later capacitive couplings.

Diese Lbitbahnschicht 22 wird nun d6rar». strukturiert, daß jeweils ein Streifen der Leitbahnschicht 22 von Mitte Stempel 11 bis Mitte Graben 10 als Wortloitung stehenbleibt bei jeweils einem Zwischenraum von Mitte Graben 10 bis Mitte Stempel 11, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Die Leitbahnschicht 22 besteht dabei aus n+-dotiertem Polysilizium für die Wortleitungen.This Lbitbahnschicht 22 is now d6rar ». structured, that in each case a strip of the interconnect layer 22 from the middle of the stamp 11 to the middle trench 10 stops as a word line in each case a gap from the middle trench 10 to center punch 11, as shown in Fig. 9. The interconnect layer 22 consists of n + -doped polysilicon for the word lines.

Diese Leitbahnschicht 22 wird nun derart strukturiert, daß jeweils ein Streifen der Leitbahnschicht 22 von Mitte Stempel 11 bis Mitte Graben 10 als Wortleitung stehenbleibt bei jeweils einem Zwischenraum von Mitte Graben 10 bis Mitte Stempel 11, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Die Leitbahnschicht 22 besteht dabei aus n*-dotiertem Polysü'zium für die Wortleitungen.This interconnect layer 22 is now structured so that in each case a strip of the interconnect layer 22 from the center of the stamp 11 to the middle trench 10 remains as a word line in each case a gap from the middle trench 10 to the center punch 11, as shown in Fig. 9. The interconnect layer 22 consists of n * -doped Polysü'zium for the word lines.

Nach Oxidation der freiliegenden Flächen der Leitbahnschicht 22 werden die restlichen Teile der Gräben 10 und die gesamte Oberfläche der Stempel 11 mit einer Isolationsschicht 23 bedeckt und diese so planarisiert, daß die Isolationsschicht 23 die gesamte Fläche sowohl der Gräben 10 als auch der Stempel 11 bedeckt.After oxidation of the exposed surfaces of the conductive layer 22, the remaining portions of the trenches 10 and the entire surface of the punches 11 are covered with an insulating layer 23 and planarized so that the insulating layer 23 covers the entire area of both the trenches 10 and the punch 11.

Nach Ätzen von Kontaktlöchern 24 durch die Isolationsschicht 23 und durch die Nitridschicht 4 bis auf die n-Schichl 2 an der Oberseite der Stempel 11 wird eino weitere Leitbahnschicht 25 aus einem Silizid abgeschieden und zu Bitleitungen strukturiert, wie in Fig. 10 dargestellt ist.After etching of contact holes 24 through the insulating layer 23 and through the nitride layer 4 to the n-Schichl 2 at the top of the punch 11 eino further interconnect layer 25 is deposited from a silicide and patterned into bit lines, as shown in Fig. 10.

Reinigungsschrittü und andere naheliegende Pi Dßezschritte sind hier nicht aufgeführt.Cleaning steps and other obvious pi steps are not listed here.

Claims (3)

1. Verfaliren zur Herstellung von Graben-Speicherzellen, bei dem auf einem p-Substrat an der Oberfläche eine η-Schicht erzeugt wird und eine Sohichtfolge von einem thermischen Oxid und einer Nitridschicht abgeschieden wird, wobei die Schichtfolge bis zur η-Schicht strukturiert wird, wobei danach unter Benutzung vor Inseln der Schichtfolge als Ätzmaske mittels einer RIE ein Syrtem sich kreuzender Gräben erzeugt wird, wobei woiterhin die Grabenböden anschließend isoliert werden, wobei weiterhin an den Wänden der Stempel, die zwischen den Gräben angeordnet sind, eine n-Speicherschicht gebildet wird, die danach mit Speicheroxid isoliert wird, wobei die Gräben anschließend mit einer Speicherplatte teilweise gefüllt werden, an deren Oberfläche ein Isolationsmittel erzeugt wird, wobei weiterhin an den Wänden der Stempel oberhalb des Isoiationsmittels Kanalgebiete erzeugt werden, die danach mit Gatooxid abgedeckt werden, wobei weiterhin eine Leitbahnschicht in den restlichen Gräben abgeschieden wird, die bis auf das Isolationsmittel an der Oberfläche der Speicherplatte strukturiert wird, wobei eine Isolationsschicht, die die restliche Polyschicht und die Oberseite der Stempel bedeckt, abgeschieden wird und wobei nach Ätzen von Kontaktlöchorn eine weitere Leitbahnschicht abgeschieden und strukturiert wird, gekennzeichnet dadurch, daß vor der Strukturierung der Schichtfolge aus dem Oxid (3) und der Nitridschicht (4) noch eine Polyschicht (5) abgeschieden wird, daß nach dem Strukturieren der Inseln (7) die restliche Polyschicht (5) zu Oxidspacern (8) oxidiert und die Oberfläche überätzt wird, daß nach dem teilweisem Füllen der Gräben (10) mit der Speicherplatte (18) die Oxidspacer (8) entfernt werden, daß nach dem Aufbringen des Isolationsmittels (19) auf die Speicherplatte (18) das Oxid von den oberen Teilen der Wände (14) entfernt wird und danach unter Benutzung der restlichen Nitridschicht (4) als Ätzmaske die Speicherschicht (16) bis in Höhe des Isolationsmittels (19) entfernt wird und daß die Schwellspannung von Kanalgebieten (20), die zwischen der n-Schicht (2) und der restlichen Speicherschicht (16) angeordnet sind, ohne Änderung des Leitfähigkeitstypes eingestellt wird.1. Verfaliren for the production of trench memory cells, in which on a p-substrate on the surface of an η-layer is generated and a Sohichtfolge of a thermal oxide and a nitride layer is deposited, wherein the layer sequence is structured to the η-layer, wherein thereafter using islands of the layer sequence as an etching mask by means of a RIE a Syrtem of intersecting trenches is generated, woiterhin the trench soils are subsequently isolated, further on the walls of the stamp, which are arranged between the trenches, an n-type memory layer is formed , which is then isolated with storage oxide, the trenches are then partially filled with a storage plate on the surface of an insulating agent is generated, further on the walls of the stamp above the Isoiationsmittels channel areas are generated, which are then covered with Gatooxid, wherein a Leitbahnschicht in the remaining Grä is deposited, which is structured to the insulating means on the surface of the disk, wherein an insulating layer covering the remaining poly layer and the top of the stamp is deposited, and wherein after etching of Kontaktlöchorn a further interconnect layer is deposited and patterned, characterized in that a poly layer (5) is deposited prior to structuring the layer sequence of the oxide (3) and the nitride layer (4) such that after structuring the islands (7) the remaining poly layer (5) oxidizes to oxide spacers (8) and the surface is over-etched, that after the partial filling of the trenches (10) with the storage plate (18) the oxide spacers (8) are removed, that after the application of the insulating means (19) on the storage plate (18) the oxide from the upper parts the walls (14) is removed and then using the remaining nitride layer (4) as an etching mask, the storage layer (16) up to the height d and that the threshold voltage of channel regions (20) disposed between the n-type layer (2) and the remaining memory layer (16) is adjusted without changing the conductivity type. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch eine Ausdiffusion aus einer dotierten Schicht, die anschließend entfernt wird, die Schwellspannung eingestellt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the threshold voltage is adjusted by an outdiffusion from a doped layer, which is subsequently removed. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Streuoxid aufgebracht wird, danach durch Implantation die Schwellspannung eingestellt wird und das Streuoxid entfernt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that a scattering oxide is applied, then the threshold voltage is adjusted by implantation and the litter oxide is removed.
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