FR2752481A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE HAVING A SHAFT TYPE CAPACITOR - Google Patents
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Abstract
Le condensateur de type en arbre qui est produit par le procédé de l'invention comprend une électrode de stockage ayant une couche conductrice en forme de tronc (34a) connectée à au moins une couche conductrice en forme de branche (28a), pouvant avoir diverses formes permettant d'augmenter l'aire de surface de la couche en forme de branche. Cette dernière est formée en déposant successivement sur un substrat (10) au moins une couche isolante et au moins une couche conductrice, de façon que la couche conductrice présente une série de changements de direction définissant la forme de la couche en forme de branche (28). La couche en forme de tronc (34a) est formée de façon à être en contact avec une région de source/drain (16a) d'un transistor de transfert du dispositif. Une couche diélectrique (36a) et une couche conductrice de recouvrement (38) complètent le condensateur.The tree type capacitor which is produced by the method of the invention comprises a storage electrode having a trunk-shaped conductive layer (34a) connected to at least one branch-shaped conductive layer (28a), which may have various shapes to increase the surface area of the branch-shaped layer. The latter is formed by successively depositing on a substrate (10) at least one insulating layer and at least one conductive layer, so that the conductive layer has a series of changes in direction defining the shape of the branch-shaped layer (28 ). The trunk-like layer (34a) is formed so as to be in contact with a source / drain region (16a) of a transfer transistor of the device. A dielectric layer (36a) and a conductive covering layer (38) complete the capacitor.
Description
PROCEDE DE FABRICATION D'UN DISPOSITIF DEMETHOD FOR MANUFACTURING A DEVICE
MEMOIRE A SEMICONDUCTEURSSEMICONDUCTOR MEMORY
AYANT UN CONDENSATEUR DE TYPE EN ARBRE HAVING A TREE TYPE CAPACITOR
L'invention concerne de façon générale des dispositifs de mé- The invention relates generally to metering devices.
moire à semiconducteurs, et elle concerne plus particulièrement une structure d'une cellule de mémoire vive dynamique (ou DRAM) constituée essentiellement par un transistor de transfert et un transistor de stockage semiconductor memory, and more particularly relates to a structure of a dynamic random access memory (or DRAM) cell essentially constituted by a transfer transistor and a storage transistor
de charge.dump.
La figure 1 est un schéma de circuit d'une cellule de mémoire pour un dispositif DRAM. Comme représenté sur le dessin, une cellule Figure 1 is a circuit diagram of a memory cell for a DRAM device. As shown in the drawing, a cell
DRAM est essentiellement constituée par un transistor T et un conden- DRAM is essentially constituted by a transistor T and a conden-
sateur de stockage de charge C. Une source du transistor de transfert T est connectée à une ligne de bit BL correspondante, et un drain de ce transistor est connecté à une électrode de stockage 6 du condensateur charge storage sector C. A source of the transfer transistor T is connected to a corresponding bit line BL, and a drain of this transistor is connected to a storage electrode 6 of the capacitor
de stockage de charge C. Une grille du transistor de transfert T est con- charge storage C. A gate of the transfer transistor T is con-
nectée à une ligne de mot WL correspondante. Une électrode opposée 8 nected to a corresponding WL word line. An opposite electrode 8
du condensateur C est connectée à une source de tension constante. of capacitor C is connected to a constant voltage source.
Une pellicule diélectrique 7 est formée entre l'électrode de stockage 6 et A dielectric film 7 is formed between the storage electrode 6 and
l'électrode opposée 8.the opposite electrode 8.
Dans le procédé de fabrication d'un dispositif DRAM, on utilise essentiellement un condensateur bidimensionnel, appelé condensateur de type plan, pour un dispositif DRAM classique ayant une capacité de In the manufacturing process of a DRAM device, a two-dimensional capacitor, called a planar type capacitor, is essentially used for a conventional DRAM device having a capacity of
stockage inférieure à 1 M (méga = million) de bits. Dans le cas d'un dis- storage less than 1 M (mega = million) bits. In the case of a dis-
positif DRAM ayant une cellule de mémoire qui utilise un condensateur de type plan, des charges électriques sont stockées sur la surface principale d'un substrat semiconducteur, ce qui fait que la surface principale doit avoir une aire relativement élevée. Ce type de cellule de mémoire ne convient donc pas pour un dispositif DRAM ayant un niveau d'intégration élevé. Pour un dispositif DRAM à haut niveau d'intégration, comme un positive DRAM having a memory cell which uses a planar type capacitor, electrical charges are stored on the main surface of a semiconductor substrate, so that the main surface must have a relatively high area. This type of memory cell is therefore not suitable for a DRAM device having a high level of integration. For a DRAM device with a high level of integration, such as a
dispositif DRAM avec plus de 4M bits de mémoire, on a introduit un con- DRAM device with more than 4M bits of memory, we have introduced a
densateur tridimensionnel, appelé condensateur de type empilé ou de three-dimensional densifier, called a stacked type capacitor or
type tranchée.trench type.
Avec les condensateurs de type empilé ou de type tranchée, il a With stacked or trench type capacitors, it has
été possible d'obtenir une plus grande mémoire dans un volume similaire. been able to get a larger memory in a similar volume.
Cependant, pour réaliser un dispositif à semiconducteurs ayant un niveau d'intégration encore plus élevé, comme un circuit à très haut niveau d'intégration (ou VLSI) ayant une capacité de 64M bits, un condensateur avec une structure tridimensionnelle simple, comme le type empilé ou le However, to make a semiconductor device having an even higher level of integration, such as a very high level of integration circuit (or VLSI) having a capacity of 64M bits, a capacitor with a simple three-dimensional structure, such as the type stacked or the
type tranchée classique, s'avère être insuffisant. classic trench type, turns out to be insufficient.
Une solution pour améliorer la capacité d'un condensateur con- A solution to improve the capacity of a capacitor
siste à utiliser ce que l'on appelle le condensateur empilé de type à ai- is to use what is called the stacked capacitor type ai-
lettes, qui est est proposé par Ema et al. dans "3-Dimensional Stacked Capacitor Cell for 16M and 64M DRAMs", International Electron Devices Meeting, pages 592-595, décembre 1988. Le condensateur empilé de type à ailettes comprend des électrodes et des pellicules diélectriques qui s'étendent avec une forme en ailette dans un ensemble de couches empilées. Des dispositifs DRAM ayant le condensateur empilé de type à ailettes sont également décrits dans les brevets des E.U.A. n 5 071 783 (Taguchi et ai); 5 126 810 (Gotou); 5 196 365 (Gotou); et 5 206 787 (Fujioka). Une autre solution pour améliorer la capacité d'un condensateur lettes, which is proposed by Ema et al. in "3-Dimensional Stacked Capacitor Cell for 16M and 64M DRAMs", International Electron Devices Meeting, pages 592-595, December 1988. The stacked fin type capacitor includes electrodes and dielectric films which extend in a fin in a set of stacked layers. DRAM devices having the finned type stacked capacitor are also described in U.S. patents. No. 5,071,783 (Taguchi et al); 5,126,810 (Gotou); 5,196,365 (Gotou); and 5,206,787 (Fujioka). Another solution to improve the capacitance of a capacitor
consiste à utiliser ce que l'on appelle le condensateur empilé de type cy- is to use what is called the stacked capacitor of cy- type
lindrique, qui est proposé par Wakamiya et al. dans "Novel Stacked Ca- lindrique, which is proposed by Wakamiya et al. in "Novel Stacked Ca-
pacitor Cell for 64-Mb DRAM", 1989, Symposium on VLSI Technology, Digest of Technical Papers, pages 69-70. Le condensateur empilé de type cylindrique comprend des électrodes et des pellicules diélectriques qui s'étendent avec une forme cylindrique pour augmenter les aires de surface des électrodes. Un dispositif DRAM ayant le condensateur empilé de type cylindrique est également décrit dans le brevet des E.U.A. n 5 pacitor Cell for 64-Mb DRAM ", 1989, Symposium on VLSI Technology, Digest of Technical Papers, pages 69-70. The stacked cylindrical type capacitor includes electrodes and dielectric films which extend in a cylindrical shape to increase the surface areas of the electrodes. A DRAM device having the stacked capacitor of the cylindrical type is also described in US Pat. No. 5
077 688 (Kumanoya et al.).077 688 (Kumanoya et al.).
Avec la tendance à une densité d'intégration accrue, il est né- With the trend towards increased integration density, it is born
cessaire de réduire encore davantage la taille d'une cellule de DRAM dans un plan (c'est-à-dire l'aire qu'elle occupe dans un plan). De façon générale, une réduction de la taille de la cellule conduit à une réduction stop further reducing the size of a DRAM cell in a plane (that is, the area it occupies in a plane). Generally speaking, a reduction in cell size leads to a reduction
de la capacité de stockage de charge (capacité électrique). De plus, lors- load storage capacity (electrical capacity). In addition, when
que la capacité électrique est réduite, la probabilité d'erreurs transitoires that the electrical capacity is reduced, the probability of transient errors
résultant de l'incidence de rayons c est augmentée. Il existe donc tou- resulting from the incidence of c-rays is increased. There are therefore all
jours un besoin dans cette technique portant sur la conception d'une nouvelle structure de condensateur de stockage, qui permette d'obtenir la même capacité électrique, tout en occupant une aire plus faible dans un days a need in this technique relating to the design of a new storage capacitor structure, which makes it possible to obtain the same electrical capacity, while occupying a smaller area in a
plan, ainsi que sur un procédé approprié pour fabriquer la structure. plan, as well as on a suitable process for manufacturing the structure.
Un but de l'invention est donc de procurer un procédé pour fa- An object of the invention is therefore to provide a method for fa-
briquer un dispositif de mémoire à semiconducteurs qui comporte un con- brick a semiconductor memory device that includes a
densateur de type en arbre permettant d'obtenir une aire accrue pour le tree type densifier providing increased area for
stockage de charge.charge storage.
Conformément au but précédent, ainsi qu'à d'autres, l'invention procure un procédé nouveau et perfectionné pour fabriquer un dispositif In accordance with the foregoing object, as well as others, the invention provides a new and improved method for manufacturing a device
de mémoire à semiconducteurs.semiconductor memory.
L'invention procure un procédé pour fabriquer un dispositif de The invention provides a method for manufacturing a device for
mémoire à semiconducteurs. Le dispositif de mémoire à semiconduc- semiconductor memory. The semiconductor memory device
teurs comprend un substrat, un transistor de transfert ayant des régions de source/drain, formé sur le substrat, et un condensateur de stockage de charge qui est connecté électriquement à l'une des régions de The sensors include a substrate, a transfer transistor having source / drain regions, formed on the substrate, and a charge storage capacitor which is electrically connected to one of the regions of
source/drain. Conformément au procédé, on forme tout d'abord une pre- source / drain. In accordance with the process, a pre-
mière couche isolante sur le substrat, de façon qu'elle recouvre le tran- first insulating layer on the substrate, so that it covers the tran
sistor de transfert. On forme ensuite un pilier isolant sur la première cou- transfer sistor. An insulating pillar is then formed on the first layer.
che isolante, le pilier isolant définissant des régions de cavités de part et insulating che, the insulating pillar defining regions of cavities on both sides and
d'autre de lui-même. On forme ensuite en alternance une première pelli- else of himself. A first film is then formed alternately.
cule de matériau isolant et une seconde pellicule de matériau isolant sur la première couche isolante, dans une région de cavité et sur le pilier insulating material and a second film of insulating material on the first insulating layer, in a cavity region and on the pillar
isolant. On enlève ensuite une partie sélectionnée de la seconde pelli- insulating. Then remove a selected part of the second film
cule qui s'étend au-dessus du pilier isolant, et on forme une première couche conductrice qui pénètre au moins à travers la seconde pellicule, cule which extends above the insulating pillar, and a first conductive layer is formed which penetrates at least through the second film,
la première pellicule et la première couche isolante, de façon à être con- the first film and the first insulating layer, so as to be
nectée électriquement à l'une des régions de source/drain. La première couche conductrice et la seconde pellicule forment ainsi en combinaison une électrode de stockage du condensateur de stockage de charge. On enlève ensuite le pilier isolant et la première pellicule. On forme une electrically connected to one of the source / drain regions. The first conductive layer and the second film thus form in combination a storage electrode of the charge storage capacitor. Then remove the insulating pillar and the first film. We form a
couche diélectrique sur des surfaces à nu de la première couche con- dielectric layer on bare surfaces of the first layer
ductrice et de la seconde pellicule, et on forme une seconde couche con- conductive and the second film, and a second layer is formed
ductrice sur la couche diélectrique. La seconde couche conductrice remplit ainsi la fonction d'une électrode opposée du condensateur de stockage de charge. conductive on the dielectric layer. The second conductive layer thus fulfills the function of an opposite electrode of the charge storage capacitor.
Un dispositif de mémoire à semiconducteurs conforme à l'in- A semiconductor memory device in accordance with the
vention est donc formé de façon à comporter un condensateur de type en arbre ayant une aire accrue pour pouvoir stocker de façon fiable sur ce condensateur des charges électriques représentatives de données. En vention is therefore formed so as to include a tree type capacitor having an increased area in order to be able to store reliably on this capacitor electrical charges representative of data. In
faisant varier au cours de la fabrication le nombre de couches conductri- varying the number of conductive layers during manufacture
ces qui sont formées, en étant entrelacées avec des couches isolantes, those that are formed, by being intertwined with insulating layers,
on peut définir l'aire de surface totale des électrodes de condensateur. the total surface area of the capacitor electrodes can be defined.
On peut également faire varier la taille, la forme et le placement du pilier isolant ainsi que la taille, la forme et la structure de la seconde couche conductrice, pour changer la forme du condensateur de type en arbre de You can also vary the size, shape and placement of the insulating pillar as well as the size, shape and structure of the second conductive layer, to change the shape of the type capacitor into a tree.
façon à satisfaire des besoins de conception particuliers. to meet specific design needs.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront Other characteristics and advantages of the invention will be
mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre de better understood on reading the detailed description which follows
modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La suite de embodiments, given by way of nonlimiting examples. Following
la description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: the description refers to the accompanying drawings, in which:
La figure 1 est un schéma de circuit d'une cellule de mémoire d'un dispositif DRAM; Figure 1 is a circuit diagram of a memory cell of a DRAM device;
Les figures 2A à 2G sont des coupes qui sont destinées à ex- FIGS. 2A to 2G are sections which are intended for ex-
pliquer un premier mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semi- plicate a first embodiment of a semi-memory cell
conducteurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'inven- conductors having a tree type capacitor according to the invention
tion, et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention; tion, and a method for its manufacture according to the invention;
Les figures 3A à 3D sont des coupes qui sont destinées à ex- FIGS. 3A to 3D are sections which are intended for ex-
pliquer un second mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semi- plique a second embodiment of a semi-memory cell
conducteurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'inven- conductors having a tree type capacitor according to the invention
tion, et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention; Les figures 4A et4B sont des coupes destinées à expliquer un tion, and a method for its manufacture according to the invention; FIGS. 4A and 4B are sections intended to explain a
troisième mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semiconduc- third embodiment of a semiconductor memory cell
teurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'invention, et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention; Les figures 5A à 5D sont des coupes destinées à expliquer un teurs having a tree type capacitor according to the invention, and a method for its manufacture according to the invention; FIGS. 5A to 5D are sections intended to explain a
quatrième mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semiconduc- fourth embodiment of a semiconductor memory cell
teurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'invention, et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention; Les figures 6A et 6B sont des coupes destinées à expliquer un cinquième mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semiconduc- teurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'invention, et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention; Les figures 7A et 7B sont des coupes destinées à expliquer un sixième mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semiconducteurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'invention, et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention; Les figures 8A à 8F sont des coupes destinées à expliquer un teurs having a tree type capacitor according to the invention, and a method for its manufacture according to the invention; FIGS. 6A and 6B are sections intended to explain a fifth embodiment of a semiconductor memory cell having a tree type capacitor according to the invention, and a method for its production according to the invention ; FIGS. 7A and 7B are sections intended to explain a sixth embodiment of a semiconductor memory cell having a tree type capacitor according to the invention, and a method for its production according to the invention; FIGS. 8A to 8F are sections intended to explain a
septième mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semiconduc- seventh embodiment of a semiconductor memory cell
teurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'invention, et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention; Les figures 9A à 9D sont des coupes destinées à expliquer un huitième mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semiconducteurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'invention, et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention; et Les figures 10A à 10D sont des coupes destinées à expliquer teurs having a tree type capacitor according to the invention, and a method for its manufacture according to the invention; FIGS. 9A to 9D are sections intended to explain an eighth embodiment of a semiconductor memory cell having a tree type capacitor according to the invention, and a method for its production according to the invention; and Figures 10A to 10D are sections intended to explain
un neuvième mode de réalisation d'une cellule de mémoire à semicon- a ninth embodiment of a semicon memory cell
ducteurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à l'invention, ductors having a tree type capacitor according to the invention,
et un procédé pour sa fabrication conformément à l'invention. and a process for its production according to the invention.
Premier mode de réalisation préféré First preferred embodiment
On va présenter une description d'un premier mode de réalisa- We will present a description of a first embodiment
tion d'un dispositif de mémoire à semiconducteurs ayant un condensateur de stockage de charge de type en arbre conforme à l'invention, en se référant aux figures 2A à 2G. On peut produire ce mode de réalisation du dispositif de mémoire à semiconducteurs par un premier procédé préféré pour fabriquer un dispositif de mémoire à semiconducteurs conformément tion of a semiconductor memory device having a tree type charge storage capacitor according to the invention, with reference to FIGS. 2A to 2G. This embodiment of the semiconductor memory device can be produced by a first preferred method for manufacturing a semiconductor memory device in accordance with
à l'invention.to the invention.
En se référant à la figure 2A, on note que l'on applique une Referring to Figure 2A, we note that we apply a
oxydation thermique par la technique LOCOS (oxydation locale de sili- thermal oxidation by the LOCOS technique (local oxidation of sili-
cium) à une surface d'un substrat en silicium 10, ce qui a pour effet de former une pellicule d'oxyde de champ 12 ayant une épaisseur qui est par exemple d'environ 300 nm. On forme ensuite une pellicule d'oxyde de cium) on a surface of a silicon substrate 10, which has the effect of forming a field oxide film 12 having a thickness which is for example about 300 nm. Then a film of oxide of
grille 14 ayant une épaisseur d'environ 15 nm, par exemple, en soumet- grid 14 having a thickness of about 15 nm, for example, subjecting it to
tant le substrat en silicium 10 au traitement d'oxydation thermique. On both the silicon substrate 10 to the thermal oxidation treatment. We
dépose ensuite sur la totalité de la surface supérieure du substrat en sili- then deposits on the entire upper surface of the silicon substrate
cium 10 une pellicule de silicium polycristallin ayant une épaisseur d'en- cium 10 a polycrystalline silicon film having a thickness of
viron 200 nm, en employant le procédé de dépôt chimique en phase va- about 200 nm, using the chemical phase deposition process
peur, ou CVD, ou de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (ou LPCVD). Pour obtenir une pellicule de silicium polycristallin de faible fear, or CVD, or low pressure chemical vapor deposition (or LPCVD). To obtain a low polycrystalline silicon film
résistance, on diffuse dans la pellicule de silicium polycristallin des impu- resistance, impurities are diffused into the polycrystalline silicon film
retés appropriées, telles par exemple que des ions de phosphore. On dé- suitable reagents, such as for example phosphorus ions. Wave-
pose de préférence une couche de métal réfractaire sur la pellicule de silicium polycristallin, et on effectue ensuite de préférence un traitement de recuit pour former un matériau du type silicium polycristallin/siliciure, de façon à diminuer encore davantage la résistance de la pellicule. Le métal réfractaire peut être du tungstène (W), et son épaisseur est par preferably places a layer of refractory metal on the polycrystalline silicon film, and then preferably an annealing treatment is carried out to form a material of the polycrystalline silicon / silicide type, so as to further reduce the resistance of the film. The refractory metal can be tungsten (W), and its thickness is
exemple d'environ 200 nm. On soumet ensuite le silicium polycristal- example of about 200 nm. The polycrystalline silicon is then subjected
lin/siliciure à un processus de formation de motif pour former des élec- linen / silicide to a pattern formation process to form electrons
trodes de grille (ou lignes de mot) WL1 à WL4, comme représenté sur la figure 2A. On diffuse ensuite par exemple des ions d'arsenic dans le grid trodes (or word lines) WL1 to WL4, as shown in FIG. 2A. Then, for example, arsenic ions are diffused into the
substrat en silicium 10, à une énergie de 70 keV, pour obtenir une con- silicon substrate 10, at an energy of 70 keV, to obtain a con-
centration en impuretés qui est par exemple d'environ 1 x 1015 atomes/ cm2. Dans cette étape, on utilise les lignes de mot WL1 à WL4 à titre de pellicules de masque. Des régions de drain 16a et 16b et des régions de centering in impurities which is for example about 1 x 1015 atoms / cm2. In this step, the word lines WL1 to WL4 are used as mask films. Drain regions 16a and 16b and regions of
source 18a et 18b sont ainsi formées dans le substrat en silicium 10. source 18a and 18b are thus formed in the silicon substrate 10.
En se référant ensuite à la figure 2B, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 2B, it is noted that in the next step
vante on utilise le procédé CVD pour déposer une couche isolante d'aplanissement 20, consistant par exemple en verre borophosphosilicaté We use the CVD process to deposit an insulating leveling layer 20, consisting for example of borophosphosilicate glass.
(ou BPSG), jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 700 nm. (or BPSG), up to a thickness which is for example around 700 nm.
On utilise ensuite le même procédé pour former une couche de protection contre l'attaque 22, qui peut être par exemple une couche de nitrure de silicium, ayant par exemple une épaisseur d'environ 100 nm. Après ceci, on dépose sur la tranche une couche isolante épaisse, consistant par exemple en dioxyde de silicium, ayant une épaisseur qui est par exemple The same process is then used to form a layer of protection against attack 22, which can for example be a layer of silicon nitride, having for example a thickness of approximately 100 nm. After this, a thick insulating layer is deposited on the wafer, consisting for example of silicon dioxide, having a thickness which is for example
d'environ 700 nm. On utilise ensuite des traitements classiques de photo- about 700 nm. Then we use conventional photo-
lithographie et d'attaque pour définir un pilier isolant 24 limité par des cavités 23. Bien que la figure 2B montre le pilier isolant 24 en un certain nombre d'emplacements séparés, le pilier isolant 24 est en réalité un lithography and etching to define an insulating pillar 24 bounded by cavities 23. Although FIG. 2B shows the insulating pillar 24 in a number of separate locations, the insulating pillar 24 is actually a
élément intégré qui est apparent lorsqu'il est vu de dessus. integrated element which is visible when viewed from above.
En se référant ensuite à ia figure 2C, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 2C, it is noted that in the next step
vante on utilise le procédé CVD pour former successivement une pre- mière couche isolante 26, une couche de silicium polycristallin 28 et une seconde couche isolante 30. Les première et seconde couches isolantes We use the CVD process to successively form a first insulating layer 26, a polycrystalline silicon layer 28 and a second insulating layer 30. The first and second insulating layers
26, 30 consistent de préférence en oxyde de silicium. Chacune des cou- 26, 30 preferably consist of silicon oxide. Each of the cou-
ches comprenant la première couche isolante 26 et la couche de silicium polycristallin 28 est déposée avec une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, et la seconde couche isolante 30 est déposée avec ches comprising the first insulating layer 26 and the polycrystalline silicon layer 28 is deposited with a thickness which is for example about 100 nm, and the second insulating layer 30 is deposited with
une épaisseur qui est par exemple d'environ 700 nm. On peut faire diffu- a thickness which is for example around 700 nm. We can diffuse
ser des ions d'arsenic (As) dans la couche de silicium polycristallin 28, ser arsenic (As) ions in the polycrystalline silicon layer 28,
de façon à augmenter sa conductivité. so as to increase its conductivity.
En se référant ensuite à la figure 2D, on note qu'à l'étape sui- Referring next to Figure 2D, we note that in the next step
vante on effectue un polissage chimio-mécanique (ou CMP) sur la surface de la tranche de la figure 2C, jusqu'à ce qu'une partie supérieure de la In this case, a chemo-mechanical polishing (or CMP) is performed on the surface of the wafer of FIG. 2C, until an upper part of the
couche de silicium polycristallin 28 soit enlevée par le polissage. La par- polycrystalline silicon layer 28 is removed by polishing. The par-
tie restante de la couche de silicium polycristallin 28 comprend un certain nombre de sections séparées qui sont désignées par les références 28a, remaining part of the polycrystalline silicon layer 28 comprises a certain number of separate sections which are designated by the references 28a,
28b indiquées sur la figure 2D.28b shown in Figure 2D.
En se référant ensuite à la figure 2E, on note que l'on accomplit ensuite des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour Referring next to FIG. 2E, it is noted that conventional photolithography and etching treatments are then carried out for
attaquer sélectivement, en succession, la couche isolante 30, les sec- selectively attacking, in succession, the insulating layer 30, the dry
tions de couche de silicium polycristallin 28a et 28b, et la couche isolante 26, la couche de protection contre l'attaque 22, la couche isolante 20 et la pellicule d'oxyde de grille 14. Il en résulte que des trous de contact d'électrode de stockage 32a et 32b sont formés. Les trous de contact d'électrode de stockage 32a et 32b s'étendent respectivement à partir d'une surface supérieure de la couche isolante 30 jusqu'à une surface polycrystalline silicon layer 28a and 28b, and the insulating layer 26, the protective layer against attack 22, the insulating layer 20 and the grid oxide film 14. As a result, contact holes of storage electrode 32a and 32b are formed. The storage electrode contact holes 32a and 32b extend respectively from an upper surface of the insulating layer 30 to a surface
supérieure des régions de drain 16a et 16b. On dépose ensuite une pelli- upper drain regions 16a and 16b. Then a film is deposited.
cule de silicium polycristallin et on réduit son épaisseur par attaque pour remplir les trous de contact d'électrode de stockage 32a et 32b avec des polycrystalline silicon cule and its thickness is reduced by etching to fill the contact holes of storage electrode 32a and 32b with
couches de silicium polycristallin 34a et 34b. polycrystalline silicon layers 34a and 34b.
En se référant ensuite à la figure 2F, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 2F, it is noted that in the next step
vante on effectue une opération d'attaque par voie humide sur la tranche, avec la couche de protection contre l'attaque 22 à titre de point final de l'attaque, de façon à enlever les couches isolantes 26, 30 et le pilier isolant 24. Les couches de silicium polycristallin restantes, 34a, 34b, en forme de tronc d'arbre, et les couches de silicium polycristallin en forme de branche 28a, 28b, forment en combinaison une électrode de stockage de type en arbre pour le condensateur du dispositif DRAM. Les couches de silicium polycristallin en forme de tronc 34a, 34b sont respectivement In order to carry out a wet attack operation on the wafer, with the protective layer against attack 22 as the end point of the attack, so as to remove the insulating layers 26, 30 and the insulating pillar 24. The remaining polycrystalline silicon layers, 34a, 34b, in the form of a tree trunk, and the branched polycrystalline silicon layers 28a, 28b, in combination form a tree-type storage electrode for the device capacitor. DRAM. The trunk-shaped polycrystalline silicon layers 34a, 34b are respectively
connectées électriquement aux régions de drain 16a et 16b des transis- electrically connected to the drain regions 16a and 16b of the transistors
tors de transfert dans le dispositif DRAM. Chacune des couches de sili- transfer tors in the DRAM device. Each of the silicon layers
cium polycristallin en forme de branche 28a, 28b a pratiquement une section transversale en L, et ces couches ont des sections pratiquement polycrystalline branch-shaped cium 28a, 28b has substantially an L-shaped cross-section, and these layers have substantially cross-section
horizontales en contact électrique avec les couches de silicium polycris- horizontal in electrical contact with the polycrystalline silicon layers
tallin en forme de tronc 34a, 34b. Avec cette forme particulière, les élec- tallin in the shape of a trunk 34a, 34b. With this particular shape, the elect
trodes de stockage sont appelées dans la suite de cette description des storage trodes are called in the rest of this description of
"électrodes de stockage en forme d'arbre", et les condensateurs ainsi "tree-shaped storage electrodes", and the capacitors as well
fabriqués sont appelés des "condensateurs de type en arbre". manufactured are called "tree type capacitors".
En se référant ensuite à la figure 2G, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 2G, it is noted that in the next step
vante on forme respectivement des pellicules diélectriques 36a, 36b sur I'électrode de stockage en forme d'arbre (34a, 28a) et sur l'électrode de stockage en forme d'arbre (34b, 28b). Les pellicules diélectriques 36a, In particular, dielectric films 36a, 36b are formed on the tree-shaped storage electrode (34a, 28a) and on the tree-shaped storage electrode (34b, 28b), respectively. Dielectric films 36a,
36b peuvent consister par exemple en dioxyde de silicium, nitrure de sili- 36b can consist for example of silicon dioxide, silicon nitride
cium, NO (nitrure de silicium/dioxyde de silicium), ONO (dioxyde de sili- cium, NO (silicon nitride / silicon dioxide), ONO (silicon dioxide)
cium/nitrure de silicium/dioxyde de silicium), ou autres. Ensuite, on forme cium / silicon nitride / silicon dioxide), or others. Then we train
sur les pellicules diélectriques 36a, 36b une électrode opposée 38 en si- on the dielectric films 36a, 36b an opposite electrode 38 if
licium polycristallin, qui fait face aux électrodes de stockage (34a, 28a) et (34b, 28b). Le processus pour la formation de l'électrode opposée 38 polycrystalline silicon, which faces the storage electrodes (34a, 28a) and (34b, 28b). The process for the formation of the opposite electrode 38
comprend une première étape consistant à déposer une couche de sili- includes a first step consisting in depositing a layer of silicon
cium polycristallin, par le procédé CVD, jusqu'à une épaisseur qui est par polycrystalline cium, by the CVD process, to a thickness which is
exemple d'environ 100 nm, une seconde étape qui consiste à faire diffu- example of around 100 nm, a second step which consists in diffusing
ser des impuretés de type N dans la couche de silicium polycristallin, de ser N-type impurities in the polycrystalline silicon layer,
façon à augmenter sa conductivité, et une étape finale qui consiste à uti- so as to increase its conductivity, and a final step which consists in using
liser des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour enlever par attaque des parties sélectionnées de la couche de silicium polycristallin. La fabrication des condensateurs de type en arbre dans le read conventional photolithography and etching treatments to remove by attack selected parts of the polycrystalline silicon layer. The manufacture of tree type capacitors in the
dispositif DRAM est ainsi terminée. DRAM device is thus finished.
Pour achever la fabrication de la puce de DRAM, les étapes To complete the manufacturing of the DRAM chip, the steps
suivantes comprennent la fabrication de lignes de bit, de plages de con- following include the manufacturing of bit lines, measurement ranges
nexion, d'interconnexions et de passivations, ainsi que le conditionne- nxion, interconnections and passivations, as well as the condition-
ment. Ces étapes ne font intervenir que des techniques classiques et elles n'entrent pas dans l'esprit et le cadre de l'invention, ce qui fait que is lying. These steps only involve conventional techniques and they do not enter into the spirit and the scope of the invention, which means that
l'on n'en présentera pas ici une description détaillée. a detailed description will not be presented here.
Second mode de réalisation préféré Dans le premier mode de réalisation précédent, le condensateur de type en arbre qui est décrit ne comporte qu'une seule électrode en forme de branche. Le nombre de branches n'est cependant pas limité à Second preferred embodiment In the first preceding embodiment, the tree-type capacitor which is described has only one electrode in the form of a branch. The number of branches is not limited to
un, et il peut être de deux ou plus. Dans ce qui suit, on décrit en se réfé- one, and it can be two or more. In what follows, it is described with reference to
rant aux figures 3A à 3D un second mode de réalisation du condensateur in FIGS. 3A to 3D a second embodiment of the capacitor
de type en arbre, qui comprend deux branches d'électrodes. Le conden- tree type, which includes two branches of electrodes. The conden-
sateur de type en arbre du second mode de réalisation est basé sur la structure de tranche de la figure 2B. Les éléments sur les figures 3A à The tree type sator of the second embodiment is based on the slice structure of FIG. 2B. The elements in FIGS. 3A to
3D qui sont identiques à ceux de la figure 2B sont désignés par les mê- 3D which are identical to those of FIG. 2B are designated by the same-
mes références numériques.my digital references.
En se référant à la figure 3A conjointement à la figure 2B, on note que l'on utilise le procédé CVD pour former successivement des couches alternées d'isolant et de silicium polycristallin, comprenant une Referring to FIG. 3A in conjunction with FIG. 2B, it is noted that the CVD method is used to successively form alternating layers of insulator and polycrystalline silicon, comprising a
première couche isolante 40, une première couche de silicium polycristal- first insulating layer 40, a first layer of polycrystalline silicon
lin 42, une seconde couche isolante 44, une seconde couche de silicium linen 42, a second insulating layer 44, a second layer of silicon
polycristallin 46 et une troisième couche isolante 48. Les couches iso- polycrystalline 46 and a third insulating layer 48. The iso-
lantes 40, 44, 48 sont de préférence formées par exemple en oxyde de silicium. Chacune des couches comprenant les couches isolantes 40, 44 et les couches de silicium polycristallin 42, 46 est déposée avec une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, et la couche isolante 48 lantes 40, 44, 48 are preferably formed for example of silicon oxide. Each of the layers comprising the insulating layers 40, 44 and the polycrystalline silicon layers 42, 46 is deposited with a thickness which is for example around 100 nm, and the insulating layer 48
est déposée avec une épaisseur qui est par exemple d'environ 700 nm. is deposited with a thickness which is for example around 700 nm.
On peut faire diffuser des ions d'arsenic (As) dans les couches de sili- Arsenic (As) ions can be diffused into the silicon layers.
cium polycristallin 42, 46, de façon à augmenter leur conductivité. polycrystalline cium 42, 46, so as to increase their conductivity.
En se référant ensuite à la figure 3B, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 3B, it is noted that in the next step
vante on applique la technique de polissage chimio-mécanique à la sur- We apply the chemo-mechanical polishing technique to the over-
face de la tranche qui est représentée sur la figure 3A, de façon à enle- face of the wafer which is represented in FIG. 3A, so as to remove
ver par polissage une partie supérieure des couches de silicium poly- worm by polishing an upper part of the poly-
cristallin 42, 46. La partie restante des couches de silicium polycristallin crystalline 42, 46. The remaining part of the polycrystalline silicon layers
42, 46 comprend un certain nombre de sections séparées qui sont dési- 42, 46 includes a number of separate sections which are desi-
gnées par les références 42a, 46a et 42b, 46b. indicated by the references 42a, 46a and 42b, 46b.
En se référant ensuite à la figure 3C, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 3C, it is noted that in the next step
vante on utilise des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour former des trous de contact d'électrode de stockage qui s'étendent à partir de la surface supérieure de la couche isolante 48 (voir In particular, conventional photolithography and etching treatments are used to form storage electrode contact holes which extend from the upper surface of the insulating layer 48 (see
la figure 3B) jusqu'à la surface des régions de drain 16a et 16b. On rem- Figure 3B) to the surface of the drain regions 16a and 16b. We rem-
plit ensuite les trous de contact d'électrode de stockage avec des cou- then fold the storage electrode contact holes with
ches de silicium polycristallin 50a, 50b, en utilisant tout d'abord le procé- polycrystalline silicon plates 50a, 50b, first using the process
dé CVD pour déposer une couche de silicium polycristallin, et en enlevant ensuite par attaque une partie de l'épaisseur de la couche de silicium CVD die to deposit a polycrystalline silicon layer, and then by etching away part of the thickness of the silicon layer
polycristallin. On applique ensuite à la tranche une attaque par voie hu- polycrystalline. We then apply an edge attack to the wafer.
mide, avec la couche de protection contre l'attaque 22 pour définir le point final de l'attaque, de façon à enlever les couches isolantes 40, 44, 48 et le pilier isolant 24. Les couches de silicium polycristallin en forme de tronc 50a, 50b restantes et les couches de silicium polycristallin en forme de branche 42a, 46a et 42b, 46b forment en combinaison deux mide, with the protective layer against attack 22 to define the end point of the attack, so as to remove the insulating layers 40, 44, 48 and the insulating pillar 24. The layers of trunk-shaped polycrystalline silicon 50a , 50b remaining and the branch-shaped polycrystalline silicon layers 42a, 46a and 42b, 46b form in combination two
électrodes de stockage en forme d'arbre. Les couches de silicium poly- tree-shaped storage electrodes. Poly- silicon layers
cristallin en forme de tronc 50a, 50b sont respectivement connectées trunk-shaped lens 50a, 50b are respectively connected
électriquement aux régions de drain 16a et 16b des transistors de trans- electrically to the drain regions 16a and 16b of the transistors
fert dans le dispositif DRAM. Chacune des couches de silicium polycris- fert in the DRAM device. Each of the polycrystallized silicon layers
tallin en forme de branche 42a, 46a et 42b et 46b a pratiquement une section transversale en L, et ces couches ont des sections pratiquement tallin branch-shaped 42a, 46a and 42b and 46b has practically an L-shaped cross section, and these layers have sections practically
horizontales qui sont en contact avec les couches de silicium polycristal- which are in contact with the layers of polycrystalline silicon
lin en forme de tronc 50a, 50b.trunk-shaped linen 50a, 50b.
En se référant ensuite à la figure 3D, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 3D, it is noted that in the next step
vante on forme respectivement des pellicules diélectriques 52a, 52b sur les électrodes de stockage en forme d'arbre (50a, 46a, 42a) et (50b, 46b dielectric films 52a, 52b are formed respectively on the tree-shaped storage electrodes (50a, 46a, 42a) and (50b, 46b
et 42b). Ensuite, on forme une électrode opposée 54, en silicium poly- and 42b). Next, an opposite electrode 54 is formed, made of poly-
cristallin, sur les pellicules diélectriques 52a, 52b. Le processus pour la formation de l'électrode opposée 54 comprend une première étape qui consiste à déposer une couche de silicium polycristallin par le procédé CVD, une seconde étape qui consiste à faire diffuser des impuretés de type N dans la couche de silicium polycristallin, de façon à augmenter sa conductivité, et une étape finale qui consiste à utiliser des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour enlever par attaque crystalline, on the dielectric films 52a, 52b. The process for the formation of the opposite electrode 54 comprises a first step which consists in depositing a layer of polycrystalline silicon by the CVD process, a second step which consists in diffusing N-type impurities in the layer of polycrystalline silicon, so as to increase its conductivity, and a final step which consists in using conventional photolithography and etching treatments to remove by etching
une partie sélectionnée de la couche de silicium polycristallin. Après ce- a selected part of the polycrystalline silicon layer. After this-
ci, la fabrication des condensateurs de type en arbre dans le dispositif DRAM est achevée. Troisième mode de réalisation préféré Dans les premier et second modes de réalisation précédents, la couche la plus inférieure de la partie en forme de branche de l'électrode de stockage en forme d'arbre est séparée de la couche de protection contre l'attaque 22. L'invention n'est cependant pas limitée à une telle structure. Dans ce qui suit, on décrit en se référant aux figures 4A et 4B un troisième mode de réalisation de l'invention, dans lequel la couche la plus inférieure de la partie en forme de branche de chaque électrode de stockage en forme d'arbre est en contact avec la couche de protection Ci, the fabrication of the tree type capacitors in the DRAM device is completed. Third Preferred Embodiment In the first and second embodiments above, the lowest layer of the branched portion of the tree-shaped storage electrode is separated from the attack protective layer 22 The invention is however not limited to such a structure. In the following, with reference to FIGS. 4A and 4B, a third embodiment of the invention is described, in which the lowest layer of the branch-shaped part of each tree-shaped storage electrode is in contact with the protective layer
contre l'attaque 22.against attack 22.
Les condensateurs de type en arbre du troisième mode de réa- The tree type capacitors of the third embodiment
lisation sont également basés sur la structure de la figure 2B. Les élé- They are also based on the structure of Figure 2B. The ele-
ments sur les figures 4A et 4B qui sont identiques à ceux de la figure 2B ment in FIGS. 4A and 4B which are identical to those in FIG. 2B
sont désignés par les mêmes références numériques. are designated by the same reference numerals.
En se référant tout d'abord à la figure 4A, conjointement à la Referring first to Figure 4A, together with the
figure 2B, on note que l'on utilise le procédé CVD pour former successi- FIG. 2B, it is noted that the CVD process is used to form successively
vement des couches alternées d'isolant et de silicium polycristallin, com- of alternating layers of insulation and polycrystalline silicon, including
prenant une première couche de silicium polycristallin 60, une première couche isolante 62, une seconde couche de silicium polycristallin 64 et taking a first layer of polycrystalline silicon 60, a first insulating layer 62, a second layer of polycrystalline silicon 64 and
une seconde couche isolante 66.a second insulating layer 66.
En se référant ensuite à la figure 4B, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 4B, it is noted that in the next step
vante on applique la technique de polissage chimio-mécanique à la sur- We apply the chemo-mechanical polishing technique to the over-
face de la tranche qui est représentée sur la figure 4A, de façon à enle- face of the wafer which is represented in FIG. 4A, so as to remove
ver par polissage une partie supérieure des couches de silicium poly- worm by polishing an upper part of the poly-
cristallin 60, 64. Les parties restantes des couches de silicium polycris- crystalline 60, 64. The remaining parts of the polycrystalline silicon layers
tallin 60, 64 comprennent un certain nombre de sections séparées qui tallin 60, 64 include a number of separate sections which
sont désignées par les références 60a, 64a et 60b, 64b. On utilise en- are designated by the references 60a, 64a and 60b, 64b. We use in-
suite des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour former des trous de contact d'électrode de stockage. On remplit ensuite continuation of conventional photolithography and etching treatments to form storage electrode contact holes. We then fill
les trous de contact d'électrode de stockage avec des couches de sili- the storage electrode contact holes with silicon layers
cium polycristallin 68a, 68b. Après ceci, on effectue une opération d'atta- polycrystalline cium 68a, 68b. After this, an attack operation is carried out.
que par voie humide sur la tranche, avec la couche de protection contre wet only on the wafer, with the protective layer against
l'attaque 22 pour le point final de l'attaque, de façon à enlever les cou- attack 22 for the end point of the attack, so as to remove the
ches isolantes 62, 66.insulating shields 62, 66.
Les couches de silicium polycristallin restantes 68a, 68b, en The remaining polycrystalline silicon layers 68a, 68b, in
forme de tronc, et les couches de silicium polycristallin en forme de bran- trunk-shaped, and the polycrystalline silicon layers in the shape of a branch
che 60a, 64a et 60b, 64b forment en combinaison deux électrodes de stockage en forme d'arbre. Les couches de silicium polycristallin en forme de tronc 68a, 68b sont respectivement connectées électriquement che 60a, 64a and 60b, 64b form in combination two tree-shaped storage electrodes. The trunk-shaped polycrystalline silicon layers 68a, 68b are respectively electrically connected
aux régions de drain 16a et 16b du transistor de transfert dans le dispo- to the drain regions 16a and 16b of the transfer transistor in the device
sitif DRAM. Chacune des couches de silicium polycristallin en forme de branche 60a, 64a et 60b, 64b a une section transversale pratiquement en L,et ces couches ont des sections pratiquement horizontales qui sont en contact avec les couches de silicium polycristallin en forme de tronc 68a, 68b. Dans ce mode de réalisation, les couches de silicium polycristallin DRAM. Each of the branch-shaped polycrystalline silicon layers 60a, 64a and 60b, 64b has a substantially L-shaped cross section, and these layers have substantially horizontal sections which are in contact with the trunk-shaped polycrystalline silicon layers 68a, 68b . In this embodiment, the polycrystalline silicon layers
en forme de branche 60a, 60b des électrodes de stockage en forme d'ar- in the form of a branch 60a, 60b of the storage electrodes in the form of a
bre sont en contact avec la couche de protection contre l'attaque 22. On bre are in contact with the protective layer against attack 22. On
peut maintenant former une pellicule diélectrique et une électrode oppo- can now form a dielectric film and an oppo-
sée en silicium polycristallin, comme décrit précédemment pour les pre- polycrystalline silicon, as described above for the pre-
mier et second modes de réalisation. Après ceci, la fabrication des con- mier and second embodiments. After this, the manufacture of the con-
densateurs de type en arbre dans le dispositif DRAM est achevée. tree type densifiers in the DRAM device is completed.
Quatrième mode de réalisation préféré Dans les trois modes de réalisation précédents, la partie en forme de tronc de l'électrode de stockage en forme d'arbre de chaque condensateur de type en arbre est un élément semiconducteur formé d'un Fourth Preferred Embodiment In the previous three embodiments, the trunk-shaped portion of the tree-shaped storage electrode of each tree-type capacitor is a semiconductor element formed of a
seul tenant. L'invention n'est cependant pas limitée à une telle structure. in one piece. The invention is however not limited to such a structure.
Dans ce qui suit, on décrit, en se référant aux figures 5A à 5D, un qua- In what follows, with reference to FIGS. 5A to 5D, a description is given of
trième mode de réalisation dans lequel la partie en forme de tronc de third embodiment in which the trunk-like part of
* chaque électrode de stockage en forme d'arbre est composée d'un en-* each tree-shaped storage electrode is made up of a
semble d'éléments semiconducteurs. seems of semiconductor elements.
Le condensateur de type en arbre du quatrième mode de réali- The tree type capacitor of the fourth embodiment
sation est également basé sur la structure de la figure 2A. Les éléments sur les figures 5A à 5D qui sont identiques à ceux de la figure 2A sont sation is also based on the structure of Figure 2A. The elements in FIGS. 5A to 5D which are identical to those in FIG. 2A are
désignés par les mêmes références numériques. designated by the same reference numerals.
En se référant tout d'abord à la figure 5A, conjointement à la figure 2A, on note que l'on utilise le procédé CVD pour déposer sur la tranche une couche isolante d'aplanissement 70, consistant par exemple en verre borophosphosilicaté. On utilise ensuite le même procédé pour déposer une couche de protection contre l'attaque 72, consistant par exemple en nitrure de silicium. Après ceci, on utilise des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour attaquer des parties sélectionnées de la couche de protection contre l'attaque 72 et de la couche isolante d'aplanissement 70, de façon à former des trous de contact d'électrode de stockage 76a, 76b, qui s'étendent à partir de la surface supérieure de la couche de protection contre l'attaque 72 jusqu'à la surface supérieure des régions de drain 16a et 16b. On utilise ensuite Referring first to FIG. 5A, together with FIG. 2A, it is noted that the CVD process is used to deposit on the wafer an insulating leveling layer 70, consisting for example of borophosphosilicate glass. The same method is then used to deposit a layer of protection against attack 72, consisting for example of silicon nitride. After this, conventional photolithography and etching treatments are used to attack selected parts of the attack protection layer 72 and the insulating leveling layer 70, so as to form electrode contact holes. storage 76a, 76b, which extend from the upper surface of the attack protection layer 72 to the upper surface of the drain regions 16a and 16b. We then use
le procédé CVD pour déposer sur la tranche une couche de silicium poly- the CVD process for depositing on the wafer a layer of poly-
cristallin qui remplit les trous de contact d'électrode de stockage 76a, lens which fills the contact holes of storage electrode 76a,
76b. On peut faire diffuser des impuretés dans la couche de silicium po- 76b. Impurities can be diffused into the silicon layer for
lycristallin, de façon à augmenter sa conductivité. On utilise ensuite des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour définir des lycrystalline, so as to increase its conductivity. We then use conventional photolithography and etching treatments to define
éléments en forme de T, 74a, 74b, de façon à former des parties inférieu- T-shaped elements, 74a, 74b, so as to form lower parts
res respectives des électrodes de stockage de charge de condensateurs respective res of the charge storage electrodes of capacitors
pour des cellules de mémoire dans le dispositif DRAM. for memory cells in the DRAM device.
En se référant ensuite à la figure 5B, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 5B, it is noted that in the next step
vante on dépose sur la tranche une couche isolante épaisse, consistant par exemple en dioxyde de silicium. On utilise ensuite des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour enlever par attaque des parties sélectionnées de la couche isolante, de façon à former des piliers Vante a thick insulating layer is deposited on the wafer, consisting for example of silicon dioxide. Conventional photolithography and etching treatments are then used to remove by attack selected parts of the insulating layer, so as to form pillars
isolants 78. On utilise ensuite le procédé CVD pour former successive- insulators 78. The CVD process is then used to form successively-
ment une première couche isolante 80, une couche de silicium polycris- a first insulating layer 80, a layer of polycrystalline silicon
tallin 82 et une seconde couche isolante 84. tallin 82 and a second insulating layer 84.
En se référant ensuite à la figure 5C, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 5C, it is noted that in the next step
vante on applique la technique de polissage chimio-mécanique à la sur- We apply the chemo-mechanical polishing technique to the over-
face de la tranche qui est représentée sur la figure 5B, de façon à enle- face of the wafer which is represented in FIG. 5B, so as to remove
ver par polissage une partie supérieure de la couche de silicium poly- worm by polishing an upper part of the poly-
cristallin 82. La partie restante de la couche de silicium polycristallin 82 comprend un certain nombre de sections séparées qui sont désignées par lens 82. The remaining part of the polycrystalline silicon layer 82 comprises a number of separate sections which are designated by
les références 82a, 82b.references 82a, 82b.
En se référant ensuite à la figure 5D, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 5D, it is noted that in the next step
vante on utilise des traitements classiques de photolithographie et d'at- We use classic photolithography and atmospheric treatments.
taque pour enlever successivement par attaque des parties sélectionnées de la seconde couche isolante 84, des couches de silicium polycristallin 82a, 82b et de la première couche isolante 80, de façon à former des trous de contact qui s'étendent à partir de la surface supérieure de la couche isolante 84 jusqu'à la surface supérieure des éléments en forme en T 74a, 74b des électrodes de stockage en forme d'arbre. On remplit ensuite les trous de contact avec du silicium polycristallin, de façon à former des parties supérieures 86a, 86b des électrodes de stockage en plate to successively remove by attack selected parts of the second insulating layer 84, polycrystalline silicon layers 82a, 82b and the first insulating layer 80, so as to form contact holes which extend from the upper surface from the insulating layer 84 to the upper surface of the T-shaped elements 74a, 74b of the tree-shaped storage electrodes. The contact holes are then filled with polycrystalline silicon, so as to form upper parts 86a, 86b of the storage electrodes.
forme d'arbre. Le processus pour remplir les trous de contact avec le sili- tree shape. The process for filling the contact holes with the sili-
cium polycristallin comprend une première étape qui consiste à déposer une couche de silicium polycristallin par le procédé CVD, et une seconde polycrystalline cium comprises a first step which consists in depositing a layer of polycrystalline silicon by the CVD process, and a second
étape qui consiste à réduire l'épaisseur de cette couche, par attaque. step which consists in reducing the thickness of this layer, by attack.
Après ceci, on effectue sur la tranche une opération d'attaque par voie humide, avec la couche de protection contre l'attaque 72 pour définir le point final de l'attaque, de façon à enlever les couches isolantes 84, 80 After this, a wet attack operation is carried out on the edge, with the attack protection layer 72 to define the end point of the attack, so as to remove the insulating layers 84, 80
et le pilier isolant 78. Ceci achève la fabrication des électrodes de stock- and the insulating pillar 78. This completes the manufacture of the stock electrodes.
age des condensateurs de type en arbre dans le dispositif DRAM. Le age of the tree type capacitors in the DRAM device. The
mode de réalisation diffère de celui de la figure 2F par le fait que cha- embodiment differs from that of FIG. 2F by the fact that each
cune des électrodes de stockage comprend en plus une section prati- each of the storage electrodes additionally comprises a practical section
quement horizontale qui s'étend à partir des éléments en forme de T 74a, which is horizontal and extends from the T-shaped elements 74a,
74b, à la partie inférieure. On peut maintenant former une pellicule di- 74b, at the bottom. We can now form a thin film
électrique et une électrode opposée en silicium polycristallin, comme dé- electric and an opposite polycrystalline silicon electrode, as
crit précédemment pour les premier, second et troisième modes de réali- previously written for the first, second and third embodiments
sation. Après ceci, la fabrication des condensateurs de type en arbre station. After this, the manufacture of the tree type capacitors
dans le dispositif DRAM est achevée. in the DRAM device is completed.
Cinquième mode de réalisation préféré Dans les quatre modes de réalisation précédents, la partie en Fifth preferred embodiment In the previous four embodiments, the portion in
forme de tronc de l'électrode de stockage en forme d'arbre est un élé- trunk shape of the tree-shaped storage electrode is an ele
ment semiconducteur plein. L'invention n'est cependant pas limitée à une full semiconductor. The invention is however not limited to a
telle structure. La description qui suit présente, en se référant aux figu- such structure. The following description presents, with reference to the fig-
res 6A et 6B, un cinquième mode de réalisation dans lequel la partie en forme de tronc de chaque électrode de stockage en forme d'arbre est res 6A and 6B, a fifth embodiment in which the trunk-shaped portion of each tree-shaped storage electrode is
creuse.dig.
Le condensateur de type en arbre du cinquième mode de réali- The tree type capacitor of the fifth embodiment
sation est basé sur la structure de la figure 2D. Les éléments des figures 6A et 6B qui sont identiques à ceux de la figure 2D sont désignés par les sation is based on the structure of Figure 2D. The elements of FIGS. 6A and 6B which are identical to those of FIG. 2D are designated by the
mêmes références numériques.same reference numbers.
En se référant tout d'abord à la figure 6A, conjointement à la Referring first to Figure 6A, together with the
figure 2D, on note qu'après que la fabrication a atteint le stade repré- Figure 2D, we note that after the manufacturing has reached the represented stage
senté sur la figure 2D, on utilise des traitements classiques de photoli- felt in Figure 2D, we use conventional photoli-
thographie et d'attaque pour enlever par attaque des parties sélection- thography and attack to remove by attack selected parts-
nées de la couche isolante 30, de la couche de silicium polycristallin en forme de branche 28a, 28b, de la couche isolante 26, de la couche de protection contre l'attaque 22, de la couche isolante d'aplanissement 20 et de la pellicule d'oxyde de grille 14, de façon à former des trous de contact d'électrode de stockage 87a, 87b qui s'étendent à partir de la born from the insulating layer 30, the branch-shaped polycrystalline silicon layer 28a, 28b, the insulating layer 26, the attack protection layer 22, the insulating leveling layer 20 and the film of gate oxide 14, so as to form storage electrode contact holes 87a, 87b which extend from the
surface supérieure de la couche isolante 30 jusqu'aux surfaces supérieu- upper surface of the insulating layer 30 up to the upper surfaces
res des régions de drain 16a et 16b. Ensuite, on utilise le procédé CVD pour déposer une couche de silicium polycristallin, de manière que la res of the drain regions 16a and 16b. Then, we use the CVD process to deposit a layer of polycrystalline silicon, so that the
couche de silicium polycristallin soit formée seulement sur les parois inté- polycrystalline silicon layer is formed only on the inner walls
rieures des trous de contact d'électrode de stockage 87a, 87b, et ne remplisse pas les trous. Après ceci, on utilise des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour définir des couches de silicium polycristallin en forme de tronc 88a, 88b pour les électrodes de stockage of the storage electrode contact holes 87a, 87b, and does not fill the holes. After this, conventional photolithography and etching treatments are used to define polycrystalline silicon layers in the form of a trunk 88a, 88b for the storage electrodes.
respectives des cellules de mémoire dans le dispositif DRAM. Comme re- memory cells in the DRAM device. As re-
présenté sur la figure 6A, chacune des couches de silicium polycristallin en forme de tronc 88a, 88b a une section transversale pratiquement en U, qui procure une aire accrue sur laquelle les électrodes de stockage shown in Figure 6A, each of the trunk-shaped polycrystalline silicon layers 88a, 88b has a substantially U-shaped cross section, which provides increased area over which the storage electrodes
peuvent stocker de grandes quantités de charge électrique. can store large amounts of electrical charge.
En se référant ensuite à la figure 6B, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 6B, it is noted that in the next step
vante on applique à la tranche une opération d'attaque par voie humide, avec la couche de protection contre l'attaque 22 à titre de point final de l'attaque, de façon à enlever les couches isolantes 30, 26 et le pilier isolant 24. Ceci achève la fabrication des électrodes de stockage des condensateurs de type en arbre dans le dispositif DRAM. Le mode de réalisation diffère de celui de la figure 2F par le fait que les parties en forme de tronc des électrodes de stockage, c'est-à-dire les couches de silicium polycristallin en forme de tronc 88a, 88b, sont creuses et ont des sections transversales en U, qui donnent aux électrodes de stockage une In a wet attack operation, the protective layer against attack 22 is applied to the wafer as the end point of the attack, so as to remove the insulating layers 30, 26 and the insulating pillar 24. This completes the fabrication of the storage electrodes of the tree type capacitors in the DRAM device. The embodiment differs from that of FIG. 2F in that the trunk-shaped parts of the storage electrodes, that is to say the trunk-shaped polycrystalline silicon layers 88a, 88b, are hollow and have U-shaped cross sections, which give the storage electrodes a
aire de surface accrue. On peut maintenant former une pellicule diélectri- increased surface area. We can now form a dielectric film.
que et une électrode opposée en silicium polycristallin, comme décrit that and an opposite polycrystalline silicon electrode, as described
précédemment pour les premier, second et troisième modes de réalisa- previously for the first, second and third embodiments
tion. Après ceci, la fabrication des condensateurs de type en arbre dans tion. After this, the fabrication of the tree type capacitors in
le dispositif DRAM est achevée.the DRAM device is completed.
Sixième mode de réalisation préféré Un sixième mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 7A et 7B. Dans ce mode de réalisation également, la partie en forme de tronc de chaque électrode de stockage en forme d'arbre est Sixth preferred embodiment A sixth embodiment of the invention is illustrated in Figures 7A and 7B. Also in this embodiment, the trunk-shaped portion of each tree-shaped storage electrode is
creuse. Les condensateurs de type en arbre du sixième mode de réalisa- dig. The tree type capacitors of the sixth embodiment
tion sont basés sur la structure de la figure 5C. Les éléments des figures 7A et 7B qui sont identiques à ceux de la figure 5C sont désignés par les tion are based on the structure of Figure 5C. The elements of FIGS. 7A and 7B which are identical to those of FIG. 5C are designated by the
mêmes références numériques.same reference numbers.
En se référant tout d'abord à la figure 7A, conjointement à la figure 5C, on note qu'après que la fabrication a atteint le stade qui est représenté sur la figure 5C, on utilise des traitements classiques de Referring first to FIG. 7A, together with FIG. 5C, it is noted that after the manufacture has reached the stage which is represented in FIG. 5C, conventional treatments are used.
photolithographie et d'attaque pour enlever par attaque des parties sé- photolithography and attack to remove by attack parts
lectionnées de la couche isolante 84, des couches de silicium polycristal- lectionées of the insulating layer 84, layers of polycrystalline silicon-
lin 82a, 82b et de la couche isolante 80, de façon à former des trous de flax 82a, 82b and insulating layer 80, so as to form holes
contact 90a, 90b qui s'étendent vers le bas à partir de la surface supé- contact 90a, 90b which extend downward from the upper surface
rieure de la couche isolante 84 jusqu'aux surfaces supérieures des élé- from the insulating layer 84 to the upper surfaces of the elements
ments en forme de T 74a, 74b des électrodes de stockage. Ensuite, on utilise le procédé CVD pour déposer une couche de silicium polycristallin dont on réduit l'épaisseur par attaque, de façon à former des éléments d'espacement de paroi latérale 92a, 92b sur les parois intérieures des trous de contact 90a, 90b. Les éléments d'espacement de paroi latérale T-shaped elements 74a, 74b of the storage electrodes. Next, the CVD method is used to deposit a layer of polycrystalline silicon, the thickness of which is reduced by etching, so as to form lateral wall spacing elements 92a, 92b on the interior walls of the contact holes 90a, 90b. Side wall spacers
92a, 92b constituent des parties en forme de tronc supérieures des élec- 92a, 92b constitute upper trunk-shaped parts of the elect
trodes de stockage en forme d'arbre, et elles sont creuses, avec des sections transversales en U, ce qui donne à l'électrode de stockage une tree-shaped storage trodes, and they are hollow, with U-shaped cross sections, which gives the storage electrode a
aire de surface accrue.increased surface area.
En se référant ensuite à la figure 7B, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 7B, it is noted that in the next step
vante on applique à la tranche une opération d'attaque par voie humide, avec la couche de protection contre l'attaque 72 à titre de point final de I'attaque, de façon à enlever les couches isolantes 84, 80 et le pilier isolant 78. Ceci achève la fabrication des électrodes de stockage des condensateurs de type en arbre dans le dispositif DRAM. Le mode de In this case, a wet attack operation is applied to the wafer, with the attack protection layer 72 as the end point of the attack, so as to remove the insulating layers 84, 80 and the insulating pillar 78. This completes the fabrication of the storage electrodes of the tree type capacitors in the DRAM device. The mode of
réalisation diffère de celui de la figure 5D par le fait que la partie supé- realization differs from that of FIG. 5D by the fact that the upper part
rieure de chaque électrode en forme de tronc est creuse, et a également une section transversale en U. On peut maintenant former une pellicule diélectrique et une électrode opposée en silicium polycristallin, comme décrit précédemment pour les premier, second et troisième modes de réalisation. Après ceci, la fabrication des condensateurs de type en arbre The bottom of each electrode in the form of a trunk is hollow, and also has a U-shaped cross section. It is now possible to form a dielectric film and an opposite electrode in polycrystalline silicon, as described above for the first, second and third embodiments. After this, the manufacture of the tree type capacitors
dans le dispositif DRAM est achevée. in the DRAM device is completed.
Septième mode de réalisation préféré Dans les six modes de réalisation précédents, la partie en Seventh preferred embodiment In the previous six embodiments, the portion in
forme de branche de l'électrode de stockage en forme d'arbre a une sec- branch shape of the tree-shaped storage electrode has a sec-
tion transversale en L, ce qui fait qu'elle est coudée, avec deux segments transverse L-shaped, so that it is bent, with two segments
rectilignes. L'invention n'est cependant pas limitée à une telle structure. straight. The invention is however not limited to such a structure.
Le nombre de segments rectilignes peut être augmenté jusqu'à trois ou The number of straight segments can be increased to three or
plus. La description suivante, se référant aux figures 8A et 8F, porte sur more. The following description, referring to FIGS. 8A and 8F, relates to
un septième mode de réalisation dans lequel la partie en forme de bran- a seventh embodiment in which the branch-shaped part
che de chaque électrode de stockage en forme d'arbre est coudée, avec che of each tree-shaped storage electrode is angled, with
quatre segments rectilignes.four straight segments.
Les condensateurs de type en arbre du septième mode de réa- The tree type capacitors of the seventh mode of reaction
lisation sont basés sur la structure de la figure 2A. Les éléments des fi- These are based on the structure of Figure 2A. The elements of the fi-
gures 8A à 8F qui sont identiques à ceux de la figure 2A sont désignés gures 8A to 8F which are identical to those of FIG. 2A are designated
par les mêmes références numériques. by the same reference numbers.
En se référant tout d'abord à la figure 8A conjointement à la figure 2A, on note qu'après que la fabrication a atteint le stade qui est représenté sur la figure 2A, on utilise le procédé CVD pour déposer une couche isolante d'aplanissement 100, consistant par exemple en verre borophosphosilicaté. On utilise ensuite le même procédé pour déposer une couche de protection contre l'attaque, qui peut être par exemple une couche de nitrure de silicium 102. On dépose ensuite sur la tranche une Referring first to FIG. 8A in conjunction with FIG. 2A, it is noted that after the manufacture has reached the stage which is represented in FIG. 2A, the CVD process is used to deposit an insulating leveling layer. 100, consisting for example of borophosphosilicate glass. The same process is then used to deposit a layer of protection against attack, which can for example be a layer of silicon nitride 102. A layer is then deposited on the wafer.
couche isolante épaisse, consistant par exemple en dioxyde de silicium. thick insulating layer, for example consisting of silicon dioxide.
Après ceci, on utilise un traitement photolithographique classique pour After this, we use a conventional photolithographic processing to
former une couche de matière de réserve photosensible 106, et on ef- form a layer of photosensitive resist material 106, and ef-
fectue ensuite une attaque anisotrope sur la couche de dioxyde de sili- then performs an anisotropic attack on the silicon dioxide layer
cium à nu, de façon à former des couches isolantes en saillie 104 et une bare cium, so as to form projecting insulating layers 104 and a
couche isolante sous-jacente 103.underlying insulating layer 103.
En se référant ensuite à la figure 8B, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 8B, it is noted that in the next step
vante on met en oeuvre une technique d'érosion de résine photosensible boasts a photosensitive resin erosion technique
pour éroder une partie de la couche de résine photosensible 106, de fa- to erode part of the photosensitive resin layer 106, thereby
çon à former une couche de résine photosensible 106a qui est réduite à la fois en largeur et en épaisseur (hauteur). Une partie de la surface des Lesson to form a layer of photosensitive resin 106a which is reduced both in width and in thickness (height). Part of the surface of
couches isolantes en saillie 104, se trouvant précédemment sous la cou- protruding insulating layers 104, previously located under the
che de résine photosensible 106 non érodée, est ainsi mise à nu. che photosensitive resin 106 not eroded, is thus exposed.
En se référant ensuite à la figure 8C, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 8C, it is noted that in the next step
vante on effectue une attaque anisotrope sur la surface à nu des cou- In order to carry out an anisotropic attack on the exposed surface of the
ches isolantes en saillie 104 et de la couche isolante sous-jacente 103, projecting insulating pads 104 and the underlying insulating layer 103,
jusqu'à ce que la couche de nitrure de silicium 102, qui remplit la fonc- until the layer of silicon nitride 102, which fulfills the function
tion d'une couche de protection contre l'attaque, soit mise à nu. Des cou- tion of a layer of protection against attack, or exposed. Cou-
ches isolantes en saillie 104a avec des parois latérales en escalier sont 104a projecting insulating panels with stepped side walls are
ainsi formées. Après ceci, on enlève la couche de résine photosensible. thus formed. After this, the photosensitive resin layer is removed.
En se référant ensuite à la figure 8D, on note que les étapes Referring next to FIG. 8D, it is noted that the steps
suivantes sont les mêmes que celles qui sont représentées sur les figu- are the same as those shown in the figures
res 2C et 2D, dans lesquelles le procédé CVD est utilisé successivement pour former une première couche isolante 108, une couche de silicium polycristallin et une seconde couche isolante 112, et ensuite la technique de polissage chimio-mécanique est appliquée à la surface de la tranche de façon à enlever par polissage une partie supérieure de la couche de res 2C and 2D, in which the CVD process is used successively to form a first insulating layer 108, a polycrystalline silicon layer and a second insulating layer 112, and then the chemo-mechanical polishing technique is applied to the surface of the wafer so as to remove by polishing an upper part of the layer of
silicium polycristallin. La partie restante de la couche de silicium poly- polycrystalline silicon. The remaining part of the poly- silicon layer
cristallin comprend ainsi un certain nombre de sections séparées qui sont lens thus includes a number of separate sections which are
désignées par les références 110a, 110Ob. designated by the references 110a, 110Ob.
En se référant ensuite à la figure 8E, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 8E, it is noted that in the next step
vante on utilise des traitements classiques de photolithographie et d'at- We use classic photolithography and atmospheric treatments.
taque pour enlever successivement, par attaque, des parties sélection- tack to successively remove, by attack, selected parts
nées de la couche isolante 112, des couches de silicium polycristallin born from insulating layer 112, polycrystalline silicon layers
110a, 110Ob, de la couche isolante 108, de la couche de nitrure de sili- 110a, 110Ob, of the insulating layer 108, of the silicon nitride layer
cium 102, de la couche isolante d'aplanissement 100 et de la pellicule d'oxyde de grille 14, de façon à former des trous de contact d'électrode de stockage 114a, 114b qui s'étendent à partir de la surface supérieure de la couche isolante 112 jusqu'à la surface supérieure des régions de drain 16a et 16b. Après ceci, on remplit les trous de contact d'électrode de stockage 114a, 114b avec des couches de silicium polycristallin 116a, 116b, en utilisant tout d'abord le procédé CVD pour déposer une couche de silicium polycristallin, et en enlevant ensuite par attaque une partie de cium 102, the insulating planarizing layer 100 and the gate oxide film 14, so as to form storage electrode contact holes 114a, 114b which extend from the upper surface of the insulating layer 112 to the upper surface of the drain regions 16a and 16b. After this, the storage electrode contact holes 114a, 114b are filled with polycrystalline silicon layers 116a, 116b, first using the CVD process to deposit a polycrystalline silicon layer, and then by etching a part of
l'épaisseur de la couche de silicium polycristallin. the thickness of the polycrystalline silicon layer.
En se référant ensuite à la figure 8F, on note qu'à l'étape sui- vante on effectue sur la tranche une opération d'attaque par voie humide, Referring next to FIG. 8F, it is noted that in the following stage, a wet attack operation is carried out on the wafer,
avec la couche de nitrure de silicium 102 à titre de point final de l'atta- with the silicon nitride layer 102 as the end point of the attack
que, de façon à enlever les couches isolantes 112, 108 de dioxyde de silicium et le pilier isolant 104a. Ceci achève la fabrication des électrodes de stockage des condensateurs de type en arbre dans le dispositif that in order to remove the insulating layers 112, 108 of silicon dioxide and the insulating pillar 104a. This completes the manufacturing of the storage electrodes of the tree type capacitors in the device.
DRAM. On peut maintenant former une pellicule diélectrique et une élec- DRAM. We can now form a dielectric film and an electric
trode opposée en silicium polycristallin, comme décrit précédemment pour les premier, second et troisième modes de réalisation. Après ceci, la fabrication des condensateurs de type en arbre dans le dispositif DRAM opposite polycrystalline silicon trode, as described above for the first, second and third embodiments. After this, the fabrication of the tree type capacitors in the DRAM device
est achevée.is completed.
Comme illustré sur la figure 8F, les électrodes de stockage des condensateurs de type en arbre comprennent des couches de silicium polycristallin en forme de tronc 116a, 116b et des couches de silicium polycristallin en forme de branche 110a, 110Ob, chacune de celles-ci étant As illustrated in FIG. 8F, the storage electrodes of the tree-type capacitors comprise layers of trunk-shaped polycrystalline silicon 116a, 116b and layers of branch-shaped polycrystalline silicon 110a, 110Ob, each of these being
coudée, avec quatre segments rectilignes. Les couches de silicium poly- angled, with four straight segments. Poly- silicon layers
cristallin en forme de tronc 116a, 116b sont connectées électriquement trunk-shaped lens 116a, 116b are electrically connected
aux régions de drain 16a et 16b du transistor de transfert dans le dispo- to the drain regions 16a and 16b of the transfer transistor in the device
sitif DRAM. Les segments horizontaux les plus bas des couches de sili- DRAM. The lowest horizontal segments of the silicon layers
cium polycristallin en forme de branche 110a, 110b sont en contact avec polycrystalline cium in the form of a branch 110a, 110b are in contact with
les couches de silicium polycristallin en forme de tronc 116a, 116b. the trunk-shaped polycrystalline silicon layers 116a, 116b.
Les piliers isolants ou les couches isolantes en saillie de ce Insulating pillars or projecting insulating layers of this
mode de réalisation ont une forme modifiée de façon à donner aux cou- embodiment have a modified form so as to give the
ches de silicium polycristallin en forme de branche une aire accrue pour le stockage de charge. Cependant, les formes particulières des piliers isolants et des couches isolantes en saillie ne sont pas limitées à celles décrites. Ainsi, en se référant par exemple à la figure 2B, on note que l'on peut utiliser une attaque isotrope ou une attaque par voie humide à la place d'une attaque anisotrope pour enlever par attaque une partie de polycrystalline silicon in the form of a branch an increased area for charge storage. However, the particular shapes of the insulating pillars and the projecting insulating layers are not limited to those described. Thus, by referring for example to FIG. 2B, it is noted that one can use an isotropic attack or a wet attack instead of an anisotropic attack to remove by attack part of
la couche isolante épaisse. Ceci permet la formation de couches isolan- the thick insulating layer. This allows the formation of insulating layers
tes de forme presque triangulaire, à la place des couches rectangulaires qui sont représentées. De plus, en se référant également à la figure 2B, on note qu'après la formation du pilier isolant 24, on peut former des couches isolantes de parois latérales sur les parois latérales du pilier isolant 24, de façon à former des piliers isolants de forme différente. Les couches de silicium polycristallin en forme de branche peuvent donc être almost triangular in shape, instead of the rectangular layers that are shown. In addition, also referring to FIG. 2B, it is noted that after the formation of the insulating pillar 24, it is possible to form insulating layers of side walls on the side walls of the insulating pillar 24, so as to form insulating pillars of different shape. The branch-shaped polycrystalline silicon layers can therefore be
modifiées pour prendre diverses formes. modified to take various forms.
Si l'on désire fabriquer les couches de silicium polycristallin en forme de branche avec un nombre accru de segments rectilignes, on peut utiliser à titre de base la structure de tranche des figures 8B et 8C, et on peut ensuite utiliser de façon répétée la technique d'érosion de résine photosensible et l'attaque anisotrope, pour former les couches isolantes If it is desired to fabricate the branch-shaped polycrystalline silicon layers with an increased number of straight segments, the wafer structure of Figures 8B and 8C can be used as a basis, and the technique can then be used repeatedly of photosensitive resin erosion and anisotropic attack, to form the insulating layers
en saillie avec un nombre accru de segments en échelons. protruding with an increased number of rung segments.
Huitième mode de réalisation préféré Dans les sept modes de réalisation précédents, on utilise la technique de polissage chimio-mécanique pour diviser une seule couche de silicium polycristallin en sections séparées qui sont respectivement Eighth preferred embodiment In the preceding seven embodiments, the chemo-mechanical polishing technique is used to divide a single layer of polycrystalline silicon into separate sections which are respectively
utilisées pour former des électrodes de stockage individuelles. L'inven- used to form individual storage electrodes. The invent-
tion n'est cependant pas limitée à l'utilisation dans ce but de la technique de polissage chimio-mécanique. A la place, conformément à un huitième mode de réalisation de l'invention qui est illustré sur les figures 9A à 9D, on peut remplacer le procédé de polissage chimiomécanique par des traitements classiques de photolithographie et d'attaque, pour diviser la However, this is not limited to the use for this purpose of the chemical mechanical polishing technique. Instead, in accordance with an eighth embodiment of the invention which is illustrated in FIGS. 9A to 9D, the chemomechanical polishing process can be replaced by conventional photolithography and etching treatments, to divide the
couche unique de silicium polycristallin en sections séparées. single layer of polycrystalline silicon in separate sections.
Le condensateur de type en arbre du huitième mode de réalisa- The tree type capacitor of the eighth embodiment
tion est basé sur la structure de la figure 3A. Les éléments sur les figures 9A à 9D qui sont identiques à ceux de la figure 3A sont désignés par les tion is based on the structure of Figure 3A. The elements in FIGS. 9A to 9D which are identical to those in FIG. 3A are designated by the
mêmes références numériques.same reference numbers.
En se référant tout d'abord à la figure 9A conjointement à la figure 3A, on note qu'après que la fabrication a atteint le stade qui est représenté sur la figure 3A, on enlève par attaque ou on polit par la technique de polissage chimio-mécanique la couche supérieure de dioxyde de silicium 48, jusqu'à ce que la couche supérieure de silicium Referring first to FIG. 9A in conjunction with FIG. 3A, it is noted that after the manufacture has reached the stage which is represented in FIG. 3A, it is removed by attack or it is polished by the chemo polishing technique. -mechanical the upper layer of silicon dioxide 48, until the upper layer of silicon
polycristallin 46 soit mise à nu. La structure de tranche résultante est re- polycrystalline 46 is exposed. The resulting slice structure is re-
présentée sur la figure 9A.shown in Figure 9A.
En se référant ensuite à la figure 9B, on note que l'on utilise un Referring next to FIG. 9B, it is noted that a
traitement photolithographique classique pour former une couche de ré- conventional photolithographic treatment to form a protective layer
sine photosensible 120. Après ceci, on effectue successivement une at- sine photosensitive 120. After this, a successive
taque anisotrope sur les parties à nu de la couche de silicium polycristal- anisotropic coating on the exposed parts of the polycrystalline silicon layer
lin 46, de la couche de dioxyde de silicium 44 et de la couche de silicium polycristallin 42. Une telle opération d'attaque a pour effet de diviser les couches de silicium polycristallin 42, 46 en un certain nombre de sections flax 46, the silicon dioxide layer 44 and the polycrystalline silicon layer 42. Such an etching operation has the effect of dividing the polycrystalline silicon layers 42, 46 into a number of sections
séparées qui sont désignées par les références 42c, 42d et 46c, 46d. separated which are designated by the references 42c, 42d and 46c, 46d.
En se référant ensuite à la figure 9C, on note que l'on applique ensuite des traitements classiques de photolithographie et d'attaque pour former des trous de contact d'électrode de stockage 122a, 122b qui Referring next to FIG. 9C, it is noted that conventional photolithography and etching treatments are then applied to form contact holes for storage electrode 122a, 122b which
s'étendent à partir de la surface supérieure de la couche isolante 48 jus- extend from the upper surface of the insulating layer 48 to
qu'à la surface supérieure des régions de drain 16a et 16b. On remplit ensuite les trous de contact d'électrode de stockage 122a, 122b avec des couches de silicium polycristallin 124a, 124b, en utilisant tout d'abord le procédé CVD pour déposer une couche de silicium polycristallin, et en enlevant ensuite par attaque une partie de l'épaisseur de la couche de than at the upper surface of the drain regions 16a and 16b. The storage electrode contact holes 122a, 122b are then filled with layers of polycrystalline silicon 124a, 124b, first using the CVD process to deposit a layer of polycrystalline silicon, and then by etching away a portion of the thickness of the layer of
silicium polycristallin.polycrystalline silicon.
En se référant ensuite à la figure 9D, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 9D, it is noted that in the next step
vante on applique à la tranche une opération d'attaque par voie humide, avec la couche de protection contre l'attaque 22 à titre de point final de l'attaque, de façon à enlever les couches isolantes 40, 44, 48 en dioxyde A wet attack is applied to the wafer, with the attack protective layer 22 as the end point of the attack, so as to remove the insulating layers 40, 44, 48 of dioxide.
de silicium et le pilier isolant 24. Ceci achève la fabrication des électro- of silicon and the insulating pillar 24. This completes the manufacture of the electro-
des de stockage des condensateurs de type en arbre. On peut mainte- storage of tree type capacitors. We can now
nant former une pellicule diélectrique et une électrode opposée en sili- thus forming a dielectric film and an opposite electrode in silicon.
cium polycristallin, comme décrit précédemment pour les premier, second polycrystalline cium, as described above for the first, second
et troisième modes de réalisation. Après ceci, la fabrication des conden- and third embodiments. After this, the manufacture of conden-
sateurs de type en arbre dans le dispositif DRAM est achevée. sater type tree in the DRAM device is completed.
Ces électrodes sont constituées par des couches de silicium polycristallin en forme de tronc 124a, 124b et des couches de silicium polycristallin en forme de branche 42c, 46c et 42d, 46d, chacune d'elles étant constituée par trois segments rectilignes. Les couches de silicium These electrodes consist of layers of polycrystalline silicon in the form of a trunk 124a, 124b and layers of polycrystalline silicon in the form of a branch 42c, 46c and 42d, 46d, each of them being constituted by three rectilinear segments. The layers of silicon
polycristallin en forme de tronc 124a, 124b sont respectivement connec- polycrystalline in the form of a trunk 124a, 124b are respectively connected
tées électriquement aux régions de drain 16a et 16b des transistors de transfert dans le dispositif DRAM. Les couches de silicium polycristallin electrically connected to the drain regions 16a and 16b of the transfer transistors in the DRAM device. Polycrystalline silicon layers
en forme de branche 42c, 46c et 42d, 46d ont leurs segments horizon- in the form of a branch 42c, 46c and 42d, 46d have their horizontal segments-
taux inférieurs respectifs en contact avec les couches de silicium poly- respective lower rates in contact with the layers of poly-
cristallin en forme de tronc 50a, 50b. trunk-shaped lens 50a, 50b.
Neuvième mode de réalisation Dréféré Dans les premier à septième modes de réalisation précédents, les segments supérieurs des couches de silicium polycristallin en forme de branche sont pratiquement alignés dans le même plan horizontal, et Ninth Preferred Embodiment In the first to seventh previous embodiments, the upper segments of the branch-shaped polycrystalline silicon layers are substantially aligned in the same horizontal plane, and
dans le huitième mode de réalisation les segments supérieurs des cou- in the eighth embodiment the upper segments of the
ches de silicium polycristallin en forme de branche sont pratiquement ali- Branch-shaped polycrystalline silicon plates are practically ali-
gnés dans le même plan vertical. L'invention n'est cependant pas limitée à de telles structures. Selon une variante, conformément à un neuvième mode de réalisation de l'invention qui est illustré sur les figures 10A à 1 OD, les segments supérieurs des couches de silicium polycristallin en in the same vertical plane. The invention is however not limited to such structures. According to a variant, in accordance with a ninth embodiment of the invention which is illustrated in FIGS. 10A to 1 OD, the upper segments of the polycrystalline silicon layers in
forme de branche ne sont pas alignés. branch shape are not aligned.
Le condensateur de type en arbre du neuvième mode de réali- The tree type capacitor of the ninth embodiment
sation est basé sur la structure de la figure 9A. Les éléments sur les figu- sation is based on the structure of Figure 9A. The elements on the fig-
res 10A à 10D qui sont identiques à ceux de la figure 9A sont désignés res 10A to 10D which are identical to those of FIG. 9A are designated
par les mêmes références numériques. by the same reference numbers.
En se référant tout d'abord à la figure 10A conjointement à la figure 9A, on note qu'après que la fabrication a atteint le stade qui est représenté sur la figure 9A, on utilise un traitement photolithographique Referring first to FIG. 10A together with FIG. 9A, it is noted that after the manufacture has reached the stage which is represented in FIG. 9A, photolithographic processing is used
classique pour former une couche de résine photosensible 130, et on ef- conventional to form a layer of photosensitive resin 130, and ef-
fectue une attaque anisotrope sur les parties à nu de la couche de sili- performs an anisotropic attack on the exposed parts of the silica layer
cium polycristallin 46 et de la couche de dioxyde de silicium 44. Ce pro- polycrystalline cium 46 and the layer of silicon dioxide 44. This pro-
cessus a pour effet de diviser la couche de silicium polycristallin 46 en cessus has the effect of dividing the layer of polycrystalline silicon 46 into
un certain nombre de sections séparées qui sont désignées par les réfé- a number of separate sections which are designated by the references
rences 46e, 46f.rences 46e, 46f.
En se référant ensuite à la figure 10B, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 10B, it is noted that in the next step
vante on utilise la technique d'érosion de résine photosensible pour enle- We use the photosensitive resin erosion technique to remove
ver par érosion une partie de la couche de résine photosensible 130, de façon à former une couche de résine photosensible 130a de largeur et d'épaisseur réduites. Une partie de la surface supérieure des couches de silicium polycristallin 46e, 46f est ainsi mise à nu. On effectue ensuite erosion worm part of the photosensitive resin layer 130, so as to form a photosensitive resin layer 130a of reduced width and thickness. A part of the upper surface of the polycrystalline silicon layers 46e, 46f is thus exposed. Then we do
une attaque anisotrope sur les parties à nu des couches de silicium poly- an anisotropic attack on the exposed parts of the poly- silicon layers
cristallin 46e, 46f et 42. Par ce processus, des parties des couches de silicium polycristallin 46e, 46f sont enlevées davantage par attaque, ce qui a pour effet de former des couches de silicium polycristallin 46g, 46h crystalline 46e, 46f and 42. By this process, parts of the polycrystalline silicon layers 46e, 46f are removed more by etching, which has the effect of forming polycrystalline silicon layers 46g, 46h
de taille réduite. Après ceci, on effectue à nouveau une attaque aniso- reduced in size. After this, an aniso-
trope sur les parties à nu des couches de dioxyde de silicium 44, 40, jus- trope on the bare parts of the layers of silicon dioxide 44, 40, until
qu'à ce que les surfaces supérieures des couches de silicium polycristal- that the upper surfaces of the polycrystalline silicon layers
lin 42g, 42h soient mises à nu. On enlève ensuite la couche de résine photosensible. linen 42g, 42h are exposed. The layer of photosensitive resin is then removed.
En se référant ensuite à la figure 10C, on note qu'à l'étape sui- Referring next to FIG. 10C, it is noted that in the next step
vante on utilise des traitements classiques de photolithographie et d'at- We use classic photolithography and atmospheric treatments.
taque pour former des trous de contact d'électrode de stockage 132a, plate to form contact holes for storage electrode 132a,
132b qui s'étendent à partir de la surface supérieure de la couche iso- 132b which extend from the upper surface of the iso- layer
lante 48 jusqu'aux surfaces supérieures des régions de drain 16a et 16b. lante 48 to the upper surfaces of the drain regions 16a and 16b.
On remplit ensuite les trous de contact d'électrode de stockage 132a, 132b avec des couches de silicium polycristallin 134a, 134b, en utilisant The storage electrode contact holes 132a, 132b are then filled with polycrystalline silicon layers 134a, 134b, using
tout d'abord le procédé de CVD pour déposer une couche de silicium po- lycristallin, et en enlevant ensuite par attaque une partie de l'épaisseur first of all the CVD process for depositing a layer of polycrystalline silicon, and then by removing part of the thickness by attack
de la couche de silicium polycristallin. of the polycrystalline silicon layer.
En se référant finalement à la figure 10D, on note qu'à l'étape Referring finally to FIG. 10D, it is noted that in step
suivante on applique à la tranche une opération d'attaque par voie hu- next, an attack operation is applied to the wafer
mide, avec la couche de protection contre l'attaque 22 à titre de point final de l'attaque, de façon à enlever les couches isolantes 40, 44, 48 de dioxyde de silicium et le pilier isolant 24. Ceci achève la fabrication des mide, with the protective layer against attack 22 as the end point of the attack, so as to remove the insulating layers 40, 44, 48 of silicon dioxide and the insulating pillar 24. This completes the manufacture of the
électrodes de stockage des condensateurs de type en arbre dans le dis- storage electrodes of the tree type capacitors in the
positif DRAM. On peut maintenant former une pellicule diélectrique et une électrode opposée en silicium polycristallin, comme décrit précédemment pour les premier, second et troisième modes de réalisation. Après ceci, la fabrication des condensateurs de type en arbre dans le dispositif DRAM positive DRAM. We can now form a dielectric film and an opposite polycrystalline silicon electrode, as described above for the first, second and third embodiments. After this, the fabrication of the tree type capacitors in the DRAM device
est achevée.is completed.
Les électrodes de stockage comprennent les couches de sili- The storage electrodes include the silicon layers.
cium polycristallin en forme de tronc 134a, 134b et les couches de sili- trunk-shaped polycrystalline cium 134a, 134b and the silicon layers
cium polycristallin en forme de branche 42g, 46g et 42h, 46h ayant des sections transversales en L. Les couches de silicium polycristallin en polycrystalline cium in the form of a branch 42g, 46g and 42h, 46h having cross sections in L. The layers of polycrystalline silicon in
forme de tronc 134a, 134b sont respectivement connectées électrique- trunk shape 134a, 134b are respectively connected electric-
ment à la région de drain 16a et à la région de drain 16b des transistors to the drain region 16a and to the drain region 16b of the transistors
de transfert dans le dispositif DRAM. Les couches de silicium polycristal- transfer to the DRAM device. Polycrystalline silicon layers
lin en forme de branche 42g, 46g et 42h, 46h ont des segments horizon- linen in the shape of a branch 42g, 46g and 42h, 46h have horizontal segments-
taux inférieurs qui sont respectivement en contact avec les couches de lower rates which are respectively in contact with the layers of
silicium polycristallin en forme de tronc 134a, 134b, et les segments pra- polycrystalline silicon in the form of a trunk 134a, 134b, and the pra-
tiquement verticaux des couches de silicium polycristallin en forme de vertically vertical layers of polycrystalline silicon in the form of
branche 46g, 46h sont plus élevés que ceux des couches de silicium po- branch 46g, 46h are higher than those of the silicon layers po-
lycristallin en forme de branche 42g, 42h. Il apparaîtra aux spécialistes du domaine de la fabrication des semiconducteurs que les modes de réalisation décrits précédemment peuvent être appliqués seuls ou en combinaison, de façon à procurer des électrodes de stockage de diverses tailles et formes, sur une seule puce lycristalline in the shape of a branch 42g, 42h. It will appear to specialists in the field of semiconductor manufacturing that the embodiments described above can be applied alone or in combination, so as to provide storage electrodes of various sizes and shapes, on a single chip.
de DRAM. Toutes ces variantes entrent dans le cadre de l'invention. of DRAM. All these variants fall within the scope of the invention.
Bien que dans les dessins annexés, les modes de réalisation des drains des transistors de transfert soient basés sur des zones de diffusion dans un substrat en silicium, d'autres variantes, par exemple Although in the accompanying drawings, the embodiments of the drains of the transfer transistors are based on diffusion zones in a silicon substrate, other variants, for example
des régions de drain de type tranchée, sont possibles. trench-type drain regions are possible.
Les éléments dans les dessins annexés sont des représenta- The elements in the accompanying drawings are representations
tions schématiques ayant un but illustratif et ne sont pas représentés à schematic statements for illustrative purposes and are not shown in
l'échelle réelle. Les dimensions des éléments de l'invention qui sont re- the actual scale. The dimensions of the elements of the invention which are re-
présentées ne doivent être considérées en aucune manière comme des presented should not be considered in any way as
limitations du cadre de l'invention. limitations of the scope of the invention.
Il va de soi que de nombreuses autres modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that many other modifications can be made to the process described and shown, without going beyond the ambit of the invention.
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