JP2003152103A - Vertical internal connection trench cell (v-ictc) of semiconductor memory device and method of forming the same - Google Patents

Vertical internal connection trench cell (v-ictc) of semiconductor memory device and method of forming the same

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JP2003152103A JP2001339335A JP2001339335A JP2003152103A JP 2003152103 A JP2003152103 A JP 2003152103A JP 2001339335 A JP2001339335 A JP 2001339335A JP 2001339335 A JP2001339335 A JP 2001339335A JP 2003152103 A JP2003152103 A JP 2003152103A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic RAM (DRAM) device having a vertical transistor and an internal connection strap (ICS) connecting the vertical transistor to a capacitor. SOLUTION: An ICS is not brought into direct contact with a substrate. A DRAM cell is made to operate with a capacity smaller than a capacity required by a conventional buried strap trench (BEST) while all the negative influences upon the performance of a device are practically not caused. Further, the smaller capacity does not need a new material or a new processing method and extends the possibility in a manufacturing technology of a deep trench capacitor. A method of manufacturing a DRAM also includes a process forming a separation film replacing a conventional frame, and a process forming a very thin Di film on a DT cell. An SOI is formed by an internal thermal oxidation method (ITO) so as to have the device used up completely.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリデバ
イス及び同じものの製造方法に関し、特に、実質的によ
り低いセル容量を有するディープトレンチダイナミック
ランダムアクセスメモリ(deep trench dynamic random
access memory)(DTDRAM)セル及び同じものの
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor memory devices and methods of manufacturing the same, and more particularly to deep trench dynamic random access memories having substantially lower cell capacitance.
access memory (DTDRAM) cell and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイナミックランダムアクセスメモリ
(dynamic random access memory)(DRAM)は、そ
の蓄積された電荷を保持する為にリフレッシュを必要と
する。DRAMセルは、論理値1に対しては電荷をその
キャパシタ上に蓄積し、論理値0に対しては電荷を全く
蓄積しないことによって動作する。安定な回路の動作
は、S/N比(signal-to-noise ratio)が十分である
ように、蓄積された電荷を保持する十分大きなキャパシ
タ及び電荷転送素子を有することによって達成される。
2. Description of the Related Art Dynamic random access memory (DRAM) requires refreshing to retain its accumulated charge. A DRAM cell operates by storing charge on its capacitor for a logic one and no charge for a logic zero. Stable circuit operation is achieved by having a large enough capacitor and charge transfer element to hold the accumulated charge such that the signal-to-noise ratio is sufficient.

【0003】最新のディープトレンチDRAM(DT
DRAM)デバイスは、蓄積ノード電極(storage node
electrode)にソース/ドレイン(source/drain)(S
/D)接合部を電気的に接続する埋め込みストラップ
(buried strap)(BS)に、ほとんど専ら頼ってい
る。BSはp−n接合を通じてSi体に形成されるの
で、リークし易い。このリークし易い接続は、RC雑音
を克服するようにその信号を増幅する為に、高い容量レ
ベル(即ち>40fF/セル)を保持することを必要と
する。典型的には、この高い容量の要求は、キャパシタ
の電荷の蓄積容量を保持すると共に、必要とされる表面
空間を最小にするディープトレンチキャパシタの使用を
通じて満たされてきた。
The latest deep trench DRAM (DT)
DRAM devices are storage node electrodes.
source / drain (S)
/ D) Almost exclusively relies on buried straps (BS) that electrically connect the joints. Since BS is formed in the Si body through the pn junction, it easily leaks. This leaky connection requires holding a high capacitance level (ie> 40 fF / cell) in order to amplify the signal to overcome RC noise. Typically, this high capacitance requirement has been met through the use of deep trench capacitors that preserve the charge storage capacity of the capacitor while minimizing the surface space required.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、BS技
術における現在の信頼性は、多くの事例において満足で
はなく、例えばk値の高い誘電体のノード、DTの表面
エンハンスメント、DTにおける抵抗値の低い金属の充
填などの、新しい工程及び材料の探索を駆り立ててき
た。これらのアプローチは、高価であるだけでなく比較
的未発達であり、多くはまだ製造環境において試験され
る必要がある。さらにDRAMが、より高い密度の要求
に応じる為に縮小されると、リークの増加が、電荷の保
持の問題点をより顕著にする。
However, the current reliability in BS technology is not satisfactory in many cases, for example dielectric nodes with high k values, surface enhancements in DT, metals with low resistance in DT. It has driven the exploration of new processes and materials, such as filling. Not only are these approaches expensive but relatively undeveloped, many still need to be tested in a manufacturing environment. Moreover, as DRAMs are scaled down to meet higher density requirements, the increased leakage makes the charge retention problem more pronounced.

【0005】DRAMデバイスの最小特徴寸法Fは、通
常当技術において、基準規則(ground rule)(GR)
と呼ばれる。DRAMセルの面積を決定する為に、X方
向のセルの幅にY方向のセルの幅を乗じ、ここで両方の
寸法は平方GR単位によって表される、即ちFの倍数
である。従来のDRAMの設計において、少なくとも一
つの列ライン(rowline)、列ライン間の間隔、キャパ
シタ、及びデバイスへの接点(contact)は、合計の幅
4Fに対して、X方向内に作製しなければならず、少な
くとも一つのディジット線、及びディジット線間の間隔
は、Y方向に作らなければならず、最小の合計のセル面
積8Fを与える。DRAM配列の寸法が減少すると、
それらDRAM配列内の集積回路の密度が相応して増加
するので、新しいトレンチゲート及びそれらトレンチゲ
ートを形成する工程が必要となる。
The minimum feature size F of a DRAM device is generally known in the art as a ground rule (GR).
Called. To determine the area of a DRAM cell, the width of the cell in the X direction is multiplied by the width of the cell in the Y direction, where both dimensions are expressed in units of square GR, ie a multiple of F 2 . In a conventional DRAM design, at least one row line, a space between the row lines, a capacitor, and a contact to a device must be made in the X direction for a total width of 4F. Of course, at least one digit line and the spacing between the digit lines must be made in the Y direction, giving a minimum total cell area 8F 2 . As the size of the DRAM array decreases,
As the density of integrated circuits in those DRAM arrays increases correspondingly, new trench gates and the process of forming them are required.

【0006】DRAMデバイスの設計密度がGR未満の
シュリンク(<110nm)を必要とすると、その枠体
(collar)の形成は極端に困難になる。一般的に抱かれ
た見方は、GR<100nmにおいて、縦型トランジス
タを、短チャンネル効果(short-channel effect)(S
CE)を克服する為に必要とし、このような縦型トラン
ジスタは、原則として、面積が8F以下(sub-8F2
であるDT DRAMのレイアウトを可能にする。しか
しながら十分に機能的で面積が8F以下であるDRA
Mデバイスの実際の製造は、過剰なBS外方拡散によっ
て、現在まで妨げられてきた。
If the design density of DRAM devices requires shrinks (<110 nm) below GR, the formation of their collars becomes extremely difficult. The generally held view is that at GR <100 nm, a vertical transistor has a short-channel effect (S
In order to overcome CE), such a vertical transistor, in principle, has an area of 8F 2 or less (sub-8F 2 ).
Enables DT DRAM layout. However, it is a fully functional DRA with an area of 8F 2 or less.
The actual fabrication of M devices has been hampered to date by excessive BS outdiffusion.

【0007】デバイス開発もまた、速度を改良しラッチ
アップの解除(latch-up immunity)を組み込む十分に
使い尽くされた(depleted)デバイス設計に向かう傾向
があった。このようなデバイスは、薄いシリコン・オン
・インシュレーター(silicon-on-insulator)(SO
I)構造によって実現できるが、その理由はSOIデバ
イスが完全にラッチアップから開放されている為であ
る。非常に多くの成功している探索の努力は、ロバスト
なSOIの応用の形成に捧げられてきた。しかしなが
ら、従来は、工程の統合の複雑さによって、縦型のSO
I構造の形成においてあまり成功しなかった。
Device development has also tended towards a fully depleted device design that improves speed and incorporates latch-up immunity. Such devices include thin silicon-on-insulator (SO
This can be realized by the I) structure because the SOI device is completely released from latch-up. A great many successful search efforts have been devoted to the formation of robust SOI applications. However, in the past, due to the complexity of process integration, vertical SO
There was less success in forming the I structure.

【0008】このように、BS外方拡散を最小にする十
分に使い尽くされた縦型のセルに関する要求がある。
[0008] Thus, there is a need for a fully exhausted vertical cell that minimizes BS out-diffusion.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、BS外方拡散
が無く蓄積ノードとトランジスタ間の直接接続を伴う十
分に使い尽くされた縦型セルを開示する。本発明の縦型
内部接続トレンチセル(vertical-internally connecte
d trench cell)(V−ICTC)は、トランジスタ形
成工程の間に自然に枠体を形成することによって、この
困難を克服し、ストラップが、Si基板への全ての直接
連結なしに、枠体の内部に接続される。BS外方拡散
は、これによって避けられる。
The present invention discloses a fully exhausted vertical cell with no BS outdiffusion and with a direct connection between the storage node and the transistor. Vertical-internally connecte cell of the present invention
d trench cell) (V-ICTC) overcomes this difficulty by spontaneously forming the frame during the transistor formation process, and the strap allows the frame to be formed without any direct connection to the Si substrate. Connected to the inside. BS out-spreading is thereby avoided.

【0010】本発明はまた、従来の埋め込みストラップ
(BS)構造に代わる内部接続ストラップ(internally
-connected strap)(ICS)構造を使用するDRAM
デバイスを製造する工程の統合のスキームを提供する。
ICSは、Si体においてp−n接合を直接形成するこ
となく、トランジスタのソース/ドレイン(S/D)接
合領域にメモリ蓄積ノードを直接接続し、それによって
本質的にリークし易いp−n接合を除去する。
The present invention also provides an internally connected strap (internally) alternative to the traditional buried strap (BS) structure.
-DRAM using a (connected strap) (ICS) structure
A scheme for the integration of the process of manufacturing a device is provided.
The ICS directly connects the memory storage node to the source / drain (S / D) junction region of the transistor without directly forming the pn junction in the Si body, thereby essentially leaking the pn junction. To remove.

【0011】本発明のICSは、ディープトレンチ(D
T)メモリセルが、実質的に、その低いリーク特性に関
してデバイスの性能に全てのマイナス影響を引き起こす
ことなく、従来のBEST(埋めこみ型ストラップトレ
ンチ(Buried Strap Trench))セルに対して要求され
た容量よりも低いセル容量で動作することを可能にす
る。本発明のデバイスのより低いセル容量の要求は、k
値の高い誘電体ノード、表面のエンハンスメント、抵抗
値の低い金属の充填など及びそれらの実施のような比較
的試験されてない新しい材料及び加工方法の信頼性なし
に、現在のDTキャパシタの製造技術における可能性を
拡張する。
The ICS of the present invention is a deep trench (D
T) The required capacity of a memory cell for a conventional BEST (Buried Strap Trench) cell without causing any negative impact on device performance due to its low leakage characteristics. Allows operation at lower cell capacities. The lower cell capacity requirement of the device of the present invention is k
Current DT capacitor fabrication techniques without the reliability of new, relatively untested materials and fabrication methods such as high value dielectric nodes, surface enhancements, low resistance metal fills, etc. and their implementations. Extend the possibilities in.

【0012】本発明のV−ICTCの製造方法は、酸素
イオンの傾斜をつけた注入(angledimplantation)によ
ってSi基板の下に埋め込まれた酸化物の分離膜(isol
ation layer)を形成し、次に熱アニール(thermal ann
eal)によって縦型枠体酸化膜を形成する、内部熱酸化
法(internal thermal oxidation)(ITO)を使用す
る。この方法は、DTセルの上部に非常に薄いSi膜を
形成し、同時に、従来の枠体の代わりに分離膜を形成す
る。
The method of manufacturing a V-ICTC according to the present invention comprises an oxide isolation film (isol) buried under a Si substrate by angled implantation of oxygen ions.
ation layer) and then a thermal ann
internal thermal oxidation (ITO), which forms a vertical frame body oxide film by eal) is used. This method forms a very thin Si film on top of the DT cell, and at the same time forms a separation film instead of the conventional frame.

【0013】ITOによるSOIは、デバイスが十分に
使い尽くされ得るような様式の構造を作る。本発明の十
分に使い尽くされたV−ICTCデバイスは、制御され
たストラップ形成を使用する8F以下のセルのレイア
ウトを設計することを可能にする。本発明のV−ICT
Cデバイスは、リークの無い完全に分離された薄いチャ
ネル膜による高性能のデバイスであり、動作出力の要求
を低下させると共にデバイスの速度を改善する。
SOI with ITO creates a structure in such a way that the device can be fully depleted. The fully depleted V-ICTC device of the present invention allows designing cell layouts below 8F 2 using controlled strap formation. V-ICT of the present invention
The C device is a high performance device with a leak-free, fully isolated thin channel film that reduces the operating power requirement and improves device speed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】理論的な背景の議論の為に、ここ
では参照よって組み込まれる、K. Kawamura,et, al., G
ate Oxide Integrity on ITOX-STMOX Substrates and I
nfluence onTest Device Geometry on Characterizatio
n, IEEE Transactions on ElectronDevices, vol. 48,
No. 2, Feb. 2001, pp307-315及びLee et al., Plasma
Immersion Ion Implantation as an Alternative Deep
Trench Buried Plate Doping Technology, ITT 2000を
参照のこと。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION For discussion of theoretical background, K. Kawamura, et. Al., G., incorporated herein by reference.
ate Oxide Integrity on ITOX-STMOX Substrates and I
nfluence onTest Device Geometry on Characterizatio
n, IEEE Transactions on ElectronDevices, vol. 48,
No. 2, Feb. 2001, pp307-315 and Lee et al., Plasma
Immersion Ion Implantation as an Alternative Deep
See Trench Buried Plate Doping Technology, ITT 2000.

【0015】本発明におけるこれらの及び他の利点は、
以下の図面と関連する次の好ましい実施例の詳細な説明
から、より良く理解されると思われる。
These and other advantages of the present invention include:
It will be better understood from the following detailed description of the preferred embodiments in connection with the drawings.

【0016】ここで図面を参照すると、図19は本発明
の工程のフローチャートを示す。図1に説明される図1
9のブロック1におけるステップに関して、DTマスク
積層堆積(DT mask stack deposition)及びリソグラフ
ィー(litho)を行う。図1は、シリコン基板10、パ
ッド窒化膜11、ホウケイ酸ガラス(borosilica glas
s)/テトラエチルオルトケイ酸塩(tetraethylorthosi
licate)(BSG/TEOS)ハードマスク層12及び
マスク13を示す。DRAM製造は、シリコン(Si)
基板の小さな領域に導入される正確に制御された量の不
純物を必要とする。実質的にこれらの領域は、相互接続
されなければならない。このような領域を定義するパタ
ーンを、リソグラフィー工程によって製造する。二つの
レベル(bilevel)のスキーム、又はレジストの線の化
学的増幅(chemical amplification of resist lines)
(CARL)工程を使用してもよい。ハード反射防止コ
ーティング(hard anti-reflective coating)(HAR
C)又は多結晶(Poly)ハードマスク堆積、次に続く連
続的なパターン転写スキーム(pattern transfer schem
e)は、レジストの界面における反射率を減衰させる為
に使用でき、これによって線幅の制御にレジスト性能の
最小の低下を提供する。
Referring now to the drawings, FIG. 19 shows a flow chart of the steps of the present invention. FIG. 1 illustrated in FIG.
DT mask stack deposition and lithography are performed for the step in block 1 of 9. FIG. 1 shows a silicon substrate 10, a pad nitride film 11, and borosilica glass.
s) / Tetraethylorthosilicate
Clone) (BSG / TEOS) hard mask layer 12 and mask 13. DRAM manufacturing is silicon (Si)
It requires a precisely controlled amount of impurities to be introduced into a small area of the substrate. Substantially these areas must be interconnected. A pattern defining such a region is manufactured by a lithographic process. Bilevel scheme, or chemical amplification of resist lines
The (CARL) process may be used. Hard anti-reflective coating (HAR
C) or Poly (Poly) hard mask deposition, followed by a continuous pattern transfer scheme.
e) can be used to attenuate the reflectivity at the resist interface, thus providing a minimal reduction in resist performance for linewidth control.

【0017】すなわち、フォトレジスト材料の膜が、第
一番目に、例えばパッド窒化膜、ハードマスク層、及び
ARC膜が堆積したSiウェーハ基板10の上に、スピ
ンコートされる。次に、このレジストは、所望の選択的
な露光をする為に、露光手段及びマスク13を使用し
て、ある形態の放射に選択的に露光される。
That is, a film of photoresist material is first spin-coated on a Si wafer substrate 10 having, for example, a pad nitride film, a hard mask layer, and an ARC film deposited thereon. The resist is then selectively exposed to some form of radiation using the exposure means and mask 13 to provide the desired selective exposure.

【0018】次に、図2に説明されるブロック2におけ
るステップに関して、ディープトレンチのマスク開口
(deep trench mask open)(DTMO)及び多結晶レ
ジスト(polyresist)(PR)ストリップを、ウェーハ
がこのパターン転写ステップを受けるときに、レジスト
のパターンをハードマスク層に転写するように行う。パ
ターンの転写は、レジストにおける潜像を最終的な像に
変える。パターン転写の後に結果として生じるレジスト
像20は、次のエッチング又はイオン注入のステップに
おけるマスクとして役立つ。従来のマスク開口スキーム
と差分マスク開口スキーム(differential mask open s
cheme)との両方が、このステップで適用可能である。
DTパターンに関しては、Siをエッチングする為にハ
ードマスクを必要とすることに注意するべきである。従
って、現像処理ステップは像転写工程に関しては十分で
はない。
Then, with respect to the step in block 2 illustrated in FIG. 2, the wafer transfers this pattern to the deep trench mask open (DTMO) and polyresist (PR) strips. When the step is performed, the resist pattern is transferred to the hard mask layer. The transfer of the pattern transforms the latent image in the resist into the final image. The resulting resist image 20 after pattern transfer serves as a mask in subsequent etching or ion implantation steps. Conventional mask opening scheme and differential mask opening scheme
cheme) and both are applicable at this step.
It should be noted that for the DT pattern, a hard mask is needed to etch the Si. Therefore, the development processing step is not sufficient for the image transfer step.

【0019】現像処理後に残るレジストの領域は、それ
らが覆う基板の領域を保護する。レジストが除去された
場所は次に、図3に説明されるブロック3におけるステ
ップの為に、削減的なDTMO及びDT−Siエッチン
グを受ける。この削除的なエッチングは、最終的なDT
パターンをSi基板の表面に転写する。本発明のデバイ
スに関するエッチングの深さ30は、GRの関数として
変化してもよいが、本発明の比較的少ない容量の要求に
よって、従来の埋め込みストラップトレンチ(BES
T)セルの仕様によって要求される深さの約半分であ
る。
The areas of resist remaining after the development process protect the areas of the substrate that they cover. The location where the resist was removed then undergoes a reduced DTMO and DT-Si etch for the step in block 3 illustrated in FIG. This destructive etching is the final DT
The pattern is transferred to the surface of the Si substrate. The etch depth 30 for the device of the present invention may vary as a function of GR, but due to the relatively low capacitance requirement of the present invention, the conventional buried strap trench (BES).
T) About half the depth required by the cell specifications.

【0020】図4に説明されるブロック4におけるステ
ップに関して、BSG/TEOS膜12を剥離し、Si
Nライナ(liner)40を堆積させ、次の多結晶(Pol
y)の窪み(recess)作製及び除去の間Si基板10を
保護する。DTは、犠牲の(sacrificial)固有の(int
rinsic)多結晶(又はアモルファスSi)で充填され
る。化学的機械的研磨(chemical mechanical polishin
g)(CMP)ステップは、オプションとして行われ、
次にICSと共に縦型トランジスタを形成するのに十分
な深さまで多結晶の窪み作製42が続く。
With respect to the step in block 4 illustrated in FIG. 4, the BSG / TEOS film 12 is stripped and Si
An N liner 40 was deposited and the next polycrystalline (Pol
Protect the Si substrate 10 during the fabrication and removal of the recess in y). DT is a sacrificial intrinsic (int
rinsic) Filled with polycrystalline (or amorphous Si). Chemical mechanical polishin
g) (CMP) step is optionally performed,
Polycrystalline recess formation 42 then follows to a depth sufficient to form vertical transistors with the ICS.

【0021】図5に説明されるブロック5におけるステ
ップに関して、犠牲の枠体51を堆積させ、次に後のウ
ェット工程の為に、枠体の反応性イオンエッチング(re
active ion etching)(RIE)によって枠体51の底
52を開ける。枠体51とSiNライナ40は、ウェッ
トボトル工程の間、エロージョンからトレンチの上部5
0を保護する。枠体51はまた、内部熱酸化(ITO)
注入及びアニールのステップの間、防護酸化膜として機
能し得る。オゾンTEOS又は低温酸化膜の堆積を使用
してもよい。
With respect to the step in block 5 illustrated in FIG. 5, a sacrificial frame 51 is deposited, and then reactive ion etching (re) of the frame is performed for a subsequent wet process.
The bottom 52 of the frame 51 is opened by active ion etching (RIE). The frame 51 and the SiN liner 40 are eroded from the upper part of the trench 5 during the wet bottle process.
Protect 0. The frame 51 also has internal thermal oxidation (ITO).
It can act as a protective oxide during the implant and anneal steps. Ozone TEOS or low temperature oxide deposition may be used.

【0022】図6に説明されるブロック6のステップに
関して、犠牲の多結晶(又はアモルファスSi)の除
去、SiNの除去、及びウェットボトル工程を、保護さ
れた多結晶枠体(buffered poly collar)(BPC)に
類似の様式で行う。ウェットボトル工程は、活性なSO
Iの部分を保護するように最適化される。さらに、この
好ましい実施例においては、SOIの酸化膜とSi膜と
の間の界面は、次のステップで形成されるが、ウェット
ボトル工程の間、側面の方向には保護されない。例え
ば、活性SOIの厚さ60は50nmとすると、ウェッ
ト工程は側面に50nm以上エッチングすることを必要
とする。
With respect to the step of block 6 illustrated in FIG. 6, the sacrificial polycrystalline (or amorphous Si) removal, SiN removal, and wet bottle steps are performed on a protected polycrystalline frame ( BPC) in a similar manner. Wet bottle process uses active SO
Optimized to protect part of I. Further, in this preferred embodiment, the interface between the SOI oxide film and the Si film is formed in the next step, but is not laterally protected during the wet bottle process. For example, if the thickness 60 of the active SOI is 50 nm, the wet process requires etching the side surface by 50 nm or more.

【0023】図7に説明されるブロック7のステップに
関して、PR充填70、PR引き戻し(pull back)7
1、及び内部熱酸化(ITO)注入72を、傾斜を付け
た注入方法によって行う。窪みの深さは、DTノード領
域の過剰な酸化を防ぐ為に、枠体51の底を露光しない
ように最適化される。同時に、枠体51と同じ深さ又は
より深い、SOIの十分な酸化の高さが、得られる。注
入角度、エネルギー、及び深さもまたこれらの要求を満
たすように最適化される。
With respect to the steps of block 7 illustrated in FIG. 7, PR fill 70, PR pull back 7
1 and Internal Thermal Oxidation (ITO) implant 72 is performed by a graded implant method. The depth of the depression is optimized so as not to expose the bottom of the frame 51 to prevent excessive oxidation of the DT node region. At the same time, a sufficient oxidation height of SOI, which is as deep as or deeper than the frame 51, is obtained. Implant angle, energy, and depth are also optimized to meet these requirements.

【0024】図8に説明されるブロック8のステップ関
して、PR除去80、埋め込みプレ−ト(buried plat
e)(BP)81のドーピング、DTの洗浄、及びノー
ド誘電体82の形成を行う。PR70の完全な除去の
後、BPドーピングを行い、気相ドーピング(Gas Phas
e Doping)は、その適合性及び高い投与能力の為に好ま
しい選択である。別の実施例においては、プラズマドー
ピングも使用してもよいが、そのエネルギーは、活性な
SOI領域中への過剰なヒ素であるドーパントの浸透に
よってSOIを劣化させないように、最適化するべきで
ある。従来のNOノード誘電体を形成する。代わりにA
(A1203)又は別のk値の高い材料を、補
足のオプションとして集積できる。ノード誘電体82の
有効の厚さは、動作電圧及び容量の要求によって決定さ
れる。注入された酸素種は、従来の注入酸素による分離
(separation by implanted oxygen)(SIMOX)工
程と同様に、アニールされ、互いに集積し、損傷したS
iは、高温ノード誘電体の加工ステップの間に再結晶す
る。
With respect to the steps of block 8 illustrated in FIG. 8, PR removal 80, buried plate
e) Dope (BP) 81, clean DT, and form node dielectric 82. After complete removal of PR70, BP doping is performed and gas phase doping (Gas Phas
e Doping) is the preferred choice because of its compatibility and high dosing capacity. In another embodiment, plasma doping may also be used, but its energy should be optimized so as not to degrade the SOI by the penetration of excess arsenic dopant into the active SOI region. . Form a conventional NO node dielectric. Instead of A
l 2 O 3 (A1203) or another high k-value material can be integrated as a supplemental option. The effective thickness of node dielectric 82 is determined by the operating voltage and capacitance requirements. The implanted oxygen species are annealed, accumulated on each other, and damaged S, similar to a conventional separation by implanted oxygen (SIMOX) process.
i recrystallizes during the hot node dielectric processing step.

【0025】図9に説明されるブロック9のステップに
関して、犠牲の枠体51及びSiNライナ40の除去、
多結晶−1の堆積、(オプションのCMP平坦化)、多
結晶窪み−1の作製を行う。従来のDTスキームと同様
に、多結晶−1の堆積90(多結晶充填)としてドープ
された多結晶は、次にオプションのCMP平坦化及び窪
み−1の作製に続く。窪みの深さ91は、DT1(上部
のDT)よりも低くなければならない。
With respect to the steps of block 9 illustrated in FIG. 9, removal of the sacrificial frame 51 and SiN liner 40,
Polycrystalline-1 deposition, (optional CMP planarization), polycrystalline depression-1 fabrication. Similar to the conventional DT scheme, the doped poly as the poly-1 deposition 90 (polycrystalline fill) is then followed by the optional CMP planarization and fabrication of the dimple-1. The depth 91 of the depression must be lower than DT1 (DT at the top).

【0026】図10に説明されるブロック10のステッ
プに関して、ICS100の選択的な多結晶(又はSi
Ge)の堆積及びICSのドーピングを行う。半球状の
粒(hemi-spherical grain)(HSG)の多結晶とSi
Geとの両方を使用することができる。さらなる表面の
アモルファス化のステップを、HSGに関しては必要と
する場合もある。分離ドーピングステップに続く固有の
多結晶(又はSiGe)と本来の場所における(in-sit
u)ドーピングとの両方を使用できる。本来の場所にお
けるドーピングの場合には、つや消し(deglazing)ス
テップを、堆積ステップの後、すぐに続けなければなら
い。修正の窪み作製(touch-up recess)を、DT1の
側壁92上にある全ての残留物を除去する為に、使用す
ることができる。堆積されたICS100の厚さを、縦
型セルのチャネル技術を妨害しないように、最適化す
る。
With respect to the steps of block 10 illustrated in FIG. 10, selective polycrystalline (or Si) of ICS 100.
Ge) deposition and ICS doping. Hemi-spherical grain (HSG) polycrystal and Si
Both Ge and can be used. Additional surface amorphization steps may be required for HSGs. Intrinsic polycrystalline (or SiGe) and in-sit (in-sit) following the separate doping step
u) Both doping can be used. In the case of in-situ doping, the deglazing step must be followed immediately after the deposition step. A modified touch-up recess can be used to remove all residue on sidewalls 92 of DT1. The thickness of the deposited ICS 100 is optimized so as not to interfere with the vertical cell channel technology.

【0027】図11に説明されるブロック11のステッ
プに関して、S/D111及び閾値電圧(V)の注
入、トレンチ上部酸化膜(Trench Top Oxide)(TT
O)112の形成を行う。別の実施例において、ソース
/ドレイン注入及びV注入ステップを、他の介在して
いる工程のステップに置き得る。V注入に関する傾斜
を付けた注入、及びソース−ドレイン注入に関する真っ
直ぐな注入(straight implantation)を、それぞれ使
用することができる。PRは、真っ直ぐな注入に関し
て、トレンチにおけるICSを保護する。
Regarding the step of block 11 illustrated in FIG. 11, S / D 111 and threshold voltage (V t ) implantation, Trench Top Oxide (TT).
O) 112 is formed. In another embodiment, the source / drain implantation and V t implant step may placed step process that other intervening. Implantation beveled about V t implant, and the source - a straight infusion related drain implanting (straight Implantation), can be used respectively. The PR protects the ICS in the trench for straight implants.

【0028】図12に説明されるブロック12のステッ
プに関して、ゲートの酸化膜及びゲート電極の形成を行
う。均一なゲート酸化膜120を形成して、微結晶依存
の酸化を避け、表面のアモルファス化技術か他のウェッ
ト酸化法のどちらかを利用できる。ゲート電極121
(又はゲート導電型積層物)を、多結晶又は他の金属ゲ
ート電極材料を使用して形成する。
With respect to the step of block 12 illustrated in FIG. 12, formation of a gate oxide film and a gate electrode is performed. By forming a uniform gate oxide film 120 and avoiding microcrystal-dependent oxidation, either a surface amorphization technique or another wet oxidation method can be used. Gate electrode 121
(Or gate conductivity type stack) is formed using polycrystalline or other metal gate electrode material.

【0029】図13に説明されるブロック13のステッ
プに関して、パッド窒化膜11の除去及びゲートの多結
晶CMPを行う。パッド窒化膜及び酸化膜を除去して、
Si10及びITO注入した上部の膜72を保護しなく
する。ゲート多結晶121は、Si基板10まで下に研
磨され、平坦化される。
With respect to the step of block 13 illustrated in FIG. 13, the removal of the pad nitride film 11 and the polycrystalline CMP of the gate are performed. Remove the pad nitride film and oxide film,
The upper film 72 injected with Si10 and ITO is not protected. The gate poly 121 is polished down to the Si substrate 10 and planarized.

【0030】図14に説明されるブロック14のステッ
プに関して、酸化膜の窪み及び表面ストラップ(surfac
e strap)(SS)140の形成を行う。上部のSOI
酸化膜72を除去して、S/D111とビット線の接点
(bit line contact)(CB)との間を電気的に接続す
る表面ストラップ(SS)140の形成を可能にする。
表面ストラップ140はここで、CMP平坦化に続くド
ープされた多結晶の堆積によって形成される。本来の場
所における多結晶のドーピングスキームは、つや消しス
テップを必要とする。
With respect to the steps of block 14 illustrated in FIG. 14, oxide depressions and surface straps (surfac).
The e strap (SS) 140 is formed. Upper SOI
The oxide layer 72 is removed, allowing the formation of a surface strap (SS) 140 that electrically connects between the S / D 111 and the bit line contact (CB).
The surface strap 140 is now formed by CMP planarization followed by the deposition of doped polycrystalline. In-situ polycrystalline doping schemes require a frosting step.

【0031】図15に説明されるブロック15のステッ
プに関して、パッド酸化膜及び新しい窒化膜150の堆
積を行う。
With respect to the step of block 15 illustrated in FIG. 15, a pad oxide film and a new nitride film 150 are deposited.

【0032】図16に説明されるブロック16のステッ
プに関して、分離トレンチ(isolation trench)(I
T)160を、切断ゲート多結晶121、TTO11
2、ICS100、及び約150nmの多結晶−1 9
0によって、アレイデバイスを分離するのに十分な深さ
で形成する。集積の手順は、リソグラフィー→ITMO
エッチング→IT積層エッチング→ウェット洗浄→AA
酸化法→HDP酸化膜→CMPである。スパッタ及びエ
ッチングの手順を、深いIT160をエッチングする為
に使用してもよい。酸化膜又は他のハードマスクを使用
してもよい。ITのレイアウトは、デバイスの設計及び
レイアウトに依存する。例示された絵は、8FL/S
(線/空間)のITパターンに関するものである。
With respect to the steps of block 16 illustrated in FIG. 16, the isolation trench (I
T) 160, cutting gate polycrystal 121, TTO11
2, ICS 100, and about 150 nm polycrystalline-19
0 forms the array devices to a depth sufficient to separate them. The integration procedure is lithography → ITMO
Etching → IT layer etching → Wet cleaning → AA
The oxidation method → HDP oxide film → CMP. Sputtering and etching procedures may be used to etch deep IT 160. Oxide or other hard mask may be used. The IT layout depends on the device design and layout. The illustrated picture is 8F 2 L / S
It relates to the IT pattern of (line / space).

【0033】図17に説明されるブロック17のステッ
プに関して、CBパッドとワード線パッドとの両方を形
成する。CBパッド170は、注入及びアニールによっ
て形成され、ワード線パッド171は多結晶L/S(線
/空間)スタッド(stud)によって形成される。
For the step of block 17 illustrated in FIG. 17, both CB pads and word line pads are formed. The CB pad 170 is formed by implantation and annealing, and the word line pad 171 is formed by a polycrystalline L / S (line / space) stud.

【0034】図18に説明されるブロック18のステッ
プに関して、ホウホスホケイ酸塩ガラス(borophosphos
ilicate glass)(BPSG)181の堆積、CB/C
S(ビット線接点/一般的なソースライン(bit line c
ontact / common source line))エッチング、及びM
Oエッチングを行う。通常のBPSG堆積は、上部のT
EOS膜182と共に行う。SAC(自己整列接点(se
lf-aligned contact))エッチングの為のCB/CS集
積エッチングには、専用の制御ゲート(control gate)
(CG)エッチングが続く。イオン混合と一緒に、提出
された接触スキームを行うことができる。MOダマシン
エッチング及び、熱アニールが後に続くバリア層として
のPVD法かCVD法かのどちらかによるTi/TiN
堆積をW堆積の前に行う。CVD W堆積を、好ましく
はジクロロシラン(dichlorosilane)(DCS)ソース
ガスを使用して行い、次にW CMP及びウェット洗浄
に続く。
With respect to the step of block 18 illustrated in FIG. 18, borophosphos glass.
Deposition of ilicate glass) (BPSG) 181, CB / C
S (bit line contact / general source line (bit line c
ontact / common source line)) Etching and M
O etching is performed. The normal BPSG deposition is the upper T
This is performed together with the EOS film 182. SAC (self-aligned contact (se
lf-aligned contact)) A dedicated control gate for CB / CS integrated etching for etching.
(CG) etching continues. The submitted contact scheme can be performed with ion mixing. Ti / TiN by either PVD or CVD as a barrier layer followed by MO damascene etching and thermal annealing
Deposition is performed before W deposition. The CVD W deposition is preferably performed using dichlorosilane (DCS) source gas, followed by W CMP and wet cleaning.

【0035】最後に、ラインのバック−エンド(back-e
nd of line)(BEOL)工程を行って、DT DRA
Mの製造を完了する。
Finally, the back-end of the line (back-e
nd DRA (BEOL) process
Manufacture of M is completed.

【0036】本発明を好ましい実施例によって記述して
きたが、代替物が前述の議論によって引用されてきてお
り、当業者は、本発明が添付した請求項の主旨及び範囲
内の修飾と共に実行できることがわかる。
Although the present invention has been described in terms of a preferred embodiment, alternatives have been cited by the foregoing discussion and those skilled in the art will be able to carry out the invention with modifications within the spirit and scope of the appended claims. Recognize.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第1のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
1 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the first step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図2】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第2のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
2 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the second step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図3】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第3のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing at the third step in the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図4】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第4のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the fourth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図5】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第5のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
5 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the fifth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図6】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第6のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the sixth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図7】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第7のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
7 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing at the seventh step in the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図8】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第8のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
8 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing at the eighth step in the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図9】図19のフローチャートに説明された本発明の
方法における第9のステップに現われる本発明の構造を
説明する断面図である。
9 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the ninth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図10】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第10のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
10 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the tenth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図11】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第11のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the eleventh step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図12】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第12のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
12 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the twelfth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図13】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第13のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
13 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the thirteenth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図14】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第14のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
14 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the fourteenth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図15】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第15のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the fifteenth step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図16】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第16のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
16 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing at the 16th step in the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図17】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第17のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
17 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing in the 17th step of the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図18】図19のフローチャートに説明された本発明
の方法における第18のステップに現われる本発明の構
造を説明する断面図である。
18 is a cross-sectional view illustrating the structure of the present invention appearing at the 18th step in the method of the present invention described in the flowchart of FIG.

【図19】本発明の方法のフローチャートである。FIG. 19 is a flow chart of the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリコン基板 11 パッド窒化膜 12 ホウケイ酸ガラス(BSG)/テトラエチルオ
ルトケイ酸塩(TEOS)膜 13 マスク 20 レジスト像 30 エッチングの深さ 40 SiNライナ 42 多結晶の窪み 50 トレンチ上部 51 枠体 52 枠体の底 60 活性SOIの厚さ 70 多結晶レジスト(PR)充填 71 多結晶レジスト(PR)引き戻し 72 内部熱酸化膜(ITO) 80 多結晶レジスト(PR)除去 81 埋め込みプレート(BP) 82 ノード誘電体 90 多結晶堆積物 91 窪みの深さ 92 側壁 100 内部接続ストラップ(ICS) 111 ソース/ドレイン(S/D) 112 トレンチ上部酸化膜(TTO) 120 ゲート酸化膜 121 ゲート電極 140 表面ストラップ(SS) 150 新しい窒化膜 160 分離トレンチ(IT) 170 ビット線接点(CB)パッド 171 ワード線パッド 181 ホウホスホケイ酸塩ガラス(BPSG)堆積物 182 上部テトラエチルオルトケイ酸塩(TEOS)
10 Silicon Substrate 11 Pad Nitride Film 12 Borosilicate Glass (BSG) / Tetraethyl Orthosilicate (TEOS) Film 13 Mask 20 Resist Image 30 Etching Depth 40 SiN Liner 42 Polycrystalline Dip 50 Trench Top 51 Frame 52 Frame Bottom 60 Active SOI thickness 70 Polycrystalline resist (PR) filling 71 Polycrystalline resist (PR) pullback 72 Internal thermal oxide (ITO) 80 Polycrystalline resist (PR) removal 81 Buried plate (BP) 82 Node dielectric 90 Polycrystalline Deposit 91 Depth of Depth 92 Sidewall 100 Internal Connection Strap (ICS) 111 Source / Drain (S / D) 112 Trench Top Oxide (TTO) 120 Gate Oxide 121 121 Gate Electrode 140 Surface Strap (SS) 150 New nitride film 160 Isolation trench (IT 170 bit line contacts (CB) pad 171 word lines pad 181 Houhosuhokei silicate glass (BPSG) deposit 182 upper tetraethylorthosilicate (TEOS)
film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 626A (72)発明者 華 約 翰 台湾新竹市武陵路179巷10號17樓之1荷蘭 村A22 Fターム(参考) 5F083 AD02 AD03 AD17 AD62 GA09 GA27 HA02 JA32 JA39 JA40 KA07 NA01 PR01 PR03 PR05 PR12 PR21 PR22 PR29 PR33 PR36 PR37 PR39 PR40 5F110 AA04 AA06 BB06 CC09 DD05 DD13 DD21 EE02 EE09 EE22 FF02 FF22 GG02 GG25 GG42 GG52 HJ13 NN02 NN22 NN33 QQ04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme Coat (reference) H01L 29/78 626A (72) Inventor Wei Wan, 179 Wuling Road, Hsinchu City, Taiwan Mura A22 F term (reference) 5F083 AD02 AD03 AD17 AD62 GA09 GA27 HA02 JA32 JA39 JA40 KA07 NA01 PR01 PR03 PR05 PR12 PR21 PR22 PR29 PR33 PR36 PR37 PR39 PR40 5F110 AA04 AA06 BB06 CC09 DD05 DD13 DD21 EE02 EE0925EE22 GG22 FF22 FF22 FF22 FF22 FF22 FF22 FF22 NN02 NN22 NN33 QQ04

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロ電子デバイスに関する縦型内部
接続トレンチセルデバイスであって、 (a)基板と、 (b)前記基板に形成された少なくとも一つのディープ
トレンチと、を含み、さらに (i)縦型トランジスタと、 (ii)キャパシタと、 (iii)前記トランジスタを前記キャパシタに接続す
る内部ストラップと、を含み、 前記内部ストラップは、前記基板と直接接触することな
く、前記少なくとも一つのディープトレンチ内に完全に
入ることを特徴とするデバイス。
1. A vertical internally connected trench cell device for a microelectronic device comprising: (a) a substrate; (b) at least one deep trench formed in the substrate; and (i) a vertical trench. Type transistor, (ii) a capacitor, and (iii) an internal strap connecting the transistor to the capacitor, wherein the internal strap is within the at least one deep trench without directly contacting the substrate. A device characterized by full entry.
【請求項2】 マイクロ電子デバイスに関する縦型内部
接続トレンチセルデバイスであって、 (a)内部にディープトレンチを有する半導体基板と、 (b)前記トレンチに形成されたキャパシタと、 (c)前記トレンチに形成された縦型トランジスタと、
を含み、さらに、 (i)前記トレンチに形成されたゲート導電型積層物
と、 (ii)前記ディープトレンチの側壁に位置する第一及
び第二のソース/ドレイン領域と、を含み、 前記キャパシタは、埋め込みプレートを有し、 前記第一及び第二のソース/ドレイン領域は、前記基板
によって互いに分離され、 (d)ストラップが、前記基板と直接接続することな
く、前記ディープトレンチ内に完全に入り、 前記ストラップは、前記キャパシタ及び前記縦型トラン
ジスタを互いに電気的に接続することを特徴とするデバ
イス。
2. A vertically interconnected trench cell device for a microelectronic device, comprising: (a) a semiconductor substrate having a deep trench therein, (b) a capacitor formed in the trench, and (c) the trench. A vertical transistor formed in
And (i) a gate-conductivity-type stack formed in the trench, and (ii) first and second source / drain regions located on sidewalls of the deep trench. A buried plate, the first and second source / drain regions are separated from each other by the substrate, and (d) the strap is completely within the deep trench without direct connection with the substrate. The device electrically connects the capacitor and the vertical transistor to each other.
【請求項3】 前記ストラップは、前記キャパシタを前
記ソース/ドレイン領域の一つに接続することを特徴と
する請求項2記載のデバイス。
3. The device of claim 2, wherein the strap connects the capacitor to one of the source / drain regions.
【請求項4】 前記縦型トランジスタはさらに、前記ス
トラップの上及び前記ゲート導電型積層物の下に酸化膜
を含むことを特徴とする請求項2記載のデバイス。
4. The device of claim 2, wherein the vertical transistor further comprises an oxide film above the strap and below the gate conductivity stack.
【請求項5】 さらに、前記第一及び第二のソース/ド
レイン領域の一つと接触する為に、前記基板に形成され
た表面ストラップと、 前記表面ストラップと接触する為に、前記ディープトレ
ンチの外側に前記半導体基板上に形成されたビット線パ
ッドと、 前記ゲート導電型積層物と接触する為に、前記ゲート導
電型積層物上に形成されたワード線パッドと、を含むこ
とを特徴とする請求項2記載のデバイス。
5. A surface strap formed on the substrate for contacting one of the first and second source / drain regions, and outside the deep trench for contacting the surface strap. A bit line pad formed on the semiconductor substrate; and a word line pad formed on the gate conductive type stack for contacting the gate conductive type stack. Item 2. The device according to Item 2.
【請求項6】 さらに、前記埋め込みプレート及び前記
ソース/ドレイン領域と接触する為に、前記基板に形成
された酸化膜を含むことを特徴とする請求項2記載のデ
バイス。
6. The device of claim 2, further comprising an oxide film formed on the substrate to contact the buried plate and the source / drain regions.
【請求項7】 前記酸化膜は、内部熱酸化注入によって
形成されることを特徴とする請求項6記載のデバイス。
7. The device of claim 6, wherein the oxide film is formed by internal thermal oxidation implantation.
【請求項8】 基板に直接連結することなく、内部接続
ストラップと共に縦型トランジスタを有するダイナミッ
クランダムアクセスメモリセルを形成する方法であっ
て、 (a)シリコン基板上に供給されるレジストに対して複
数の場所を含むパターンを転写するステップと、 (b)前記ステップ(a)において転写される前記パタ
ーンを現像処理して選択的にレジストを除去するステッ
プと、 (c)前記ステップ(b)においてレジストが除去され
た前記複数の場所の各々において前記シリコン基板にデ
ィープトレンチをエッチングするステップと、 (d)前記ステップ(e)においてエッチングされた各
々の前記ディープトレンチの側壁をSiNライナで選択
的にコーティングするステップと、 (e)第一の堆積物で各々の前記ディープトレンチにお
ける第一の充填及び、内部接続ストラップと共に縦型ト
ランジスタを内部に形成するのに十分な深さを有する窪
み作製を行うステップと、 (f)各々の前記ディープトレンチの周辺に枠体を堆積
し、各々の前記枠体の深さが同じであるように各々の前
記ディープトレンチにおいて前記枠体の底を開口するス
テップと、 (g)各々の前記ディープトレンチから前記第一の堆積
物を除去し、前記SiNライナを洗浄し、及び各々の前
記ディープトレンチを側面にエッチングするウェット工
程を行うステップと、 (h)第二の堆積物で各々の前記ディープトレンチにお
ける第二の充填及び、前記枠体の底の部分が覆われるよ
うな深さを有する窪み作製を行うステップと、 (i)各々の前記ディープトレンチを取り囲む前記Si
基板の上部における前記SiNライナの後ろに、前記枠
体の前記深さに少なくとも等しい深さを有する酸化膜を
注入するステップと、 (j)前記第二の堆積物を除去するステップと、 (k)各々の前記ディープトレンチの側壁における比較
的低い部分に埋め込みプレートを、前記比較的低い部分
において前記基板の中にドーパントを追い込むことによ
って、選択的にドーピングするステップと、 (l)各々の前記ディープトレンチを洗浄するステップ
と、 (m)各々の前記ディープトレンチの前記側壁における
前記比較的低い部分上にノード誘電体を形成するステッ
プと、 (n)各々の前記ディープトレンチの前記側壁における
比較的上側の部分から前記枠体及び前記SiNライナを
除去するステップと、 (o)各々の前記ディープトレンチにおいて、第三の堆
積物で第三の充填及び、各々の前記ディープトレンチに
おいて前記側壁における前記比較的上側の部分の高さよ
りも低い窪み作製を行うステップと、 (p)各々の前記ディープトレンチにおいて、前記第三
の堆積物の上部に、ドープされた内部接続ストラップを
堆積させるステップと、 (q)各々の前記ディープトレンチにおける前記側壁の
前記比較的上側部分において、基板の表面の中にソース
/ドレイン及び閾値電圧の注入を行うステップと、 (r)各々の前記ディープトレンチにおいて、前記内部
接続ストラップの上部にトレンチ上部酸化膜を形成する
ステップと、 (s)各々の前記ディープトレンチの露光された側壁に
沿ってゲート酸化膜を形成するステップと、 (t)各々の前記ディープトレンチ内にゲート電極を位
置決めするステップと、を含む方法。
8. A method of forming a dynamic random access memory cell having a vertical transistor together with an internal connection strap without directly connecting to a substrate, comprising: (a) a plurality of resists provided on a silicon substrate. The step of transferring the pattern including the location of (b), the step of developing the pattern transferred in the step (a) to selectively remove the resist, and (c) the resist in the step (b). Etching deep trenches in the silicon substrate at each of the plurality of locations removed by: (d) selectively coating sidewalls of each of the deep trenches etched in step (e) with a SiN liner. And (e) a first deposit in each of said deep First filling in a wrench and making a recess with a depth sufficient to form vertical transistors therein with interconnect straps; (f) depositing a frame around each of the deep trenches And opening the bottom of the frame in each of the deep trenches so that each of the frames has the same depth, and (g) removing the first deposit from each of the deep trenches. And then performing a wet step of cleaning the SiN liner and etching each side of the deep trench, and (h) a second fill in each of the deep trenches with a second deposit and the frame. Making a depression having a depth such that the bottom of the body is covered, (i) the Si surrounding each deep trench
Implanting an oxide film having a depth at least equal to the depth of the frame behind the SiN liner at the top of the substrate; (j) removing the second deposit; B) selectively doping a buried plate at a relatively low portion of the sidewalls of each of said deep trenches by driving a dopant into said substrate at said relatively low portion; and (l) each said deep trench. Cleaning the trench, (m) forming a node dielectric on the relatively lower portion of the sidewall of each of the deep trenches, and (n) relatively upper side of the sidewall of each of the deep trenches. Removing the frame and the SiN liner from the portion of D) making a third fill with a third deposit and making a depression in each of the deep trenches that is lower than the height of the relatively upper portion of the sidewall; and (p) each of the deep trenches. Depositing a doped interconnect strap on top of the third deposit, and (q) source into the surface of the substrate at the relatively upper portion of the sidewall in each of the deep trenches. / R drain and threshold voltage implants; (r) forming a trench top oxide over each interconnect trench in each deep trench; and (s) exposing each deep trench. Forming a gate oxide film along the sidewalls, and (t) forming a gate oxide film in each of the deep trenches. Positioning the cathode electrode.
【請求項9】 前記ステップ(i)は、内部熱酸化のス
テップによって達成されることを特徴とする請求項8記
載の方法。
9. The method of claim 8, wherein step (i) is accomplished by a step of internal thermal oxidation.
【請求項10】 さらに、前記メモリセル上に、窪み作
製された表面ストラップを形成し、前記ソース/ドレイ
ンに電気的に接続するステップを含むことを特徴とする
請求項8記載の方法。
10. The method of claim 8, further comprising forming a recessed surface strap on the memory cell and electrically connecting to the source / drain.
【請求項11】 さらに、前記ディープトレンチ間に分
離トレンチを形成するステップを含み、 前記分離トレンチは、前記メモリセルが一部分であるア
レイデバイスを分離するのに十分な深さを有し、 前記分離トレンチは、メモリセルの設計及びレイアウト
に依存するレイアウトを有することを特徴とする請求項
8記載の方法。
11. The method further comprises forming isolation trenches between the deep trenches, the isolation trenches having a depth sufficient to isolate an array device of which the memory cell is a part, 9. The method of claim 8, wherein the trench has a layout that depends on the design and layout of the memory cell.
【請求項12】 さらに、前記基板の表面上にあり前記
窪み作製された表面ストラップと接続されるビット線接
点パッドを注入し、前記ゲート電極と接触するワード線
接点パッドを形成するステップを含むことを特徴とする
請求項8記載の方法。
12. The method further comprises implanting a bit line contact pad on the surface of the substrate and connected to the recessed surface strap to form a word line contact pad in contact with the gate electrode. 9. The method according to claim 8, characterized in that
【請求項13】 さらに、 (u)前記メモリセルを平坦化して、保護されない平坦
化された基板の表面、保護されない平坦化され注入され
た酸化膜、及び、あるレベルの前記保護されない基板の
表面にある平坦化されたゲート電極の表面を生成するス
テップと、 (v)前記保護されない注入された酸化膜の上部に、窪
み形成された表面ストラップを形成して、前記ソース/
ドレインに電気的に接続するステップと、 (w)前記メモリセル上にパッド酸化物及び窒化物を堆
積させるステップと、 (x)前記メモリセルが一部分であるアレイデバイスを
分離するのに十分な深さを有し、メモリセルの設計及び
レイアウトに依存するレイアウトを有する分離トレンチ
を、前記ディープトレンチ間に形成するステップと、 (y)前記窪み作製された表面ストラップと接続される
前記保護されない基板の表面上にビット線接点パッドを
注入し、前記平坦化されたゲート電極の表面と接触して
ワード線接点パッドを形成するステップと、 (z)前記ビット船接点パッド及び前記ワード線接点パ
ッド上に接点を形成するステップと、を含むことを特徴
とする請求項8記載の方法。
13. (u) further planarizing the memory cell to provide an unprotected planarized substrate surface, an unprotected planarized implanted oxide layer, and a level of the unprotected substrate surface. Producing a surface of the planarized gate electrode at: (v) forming a recessed surface strap on top of the unprotected implanted oxide to form the source / source
Electrically connecting to the drain, (w) depositing pad oxide and nitride on the memory cell, and (x) a depth sufficient to isolate the array device of which the memory cell is a part. Forming isolation trenches between the deep trenches, the height of which is dependent on the design and layout of the memory cells, and (y) of the unprotected substrate connected with the recessed surface straps. Implanting a bit line contact pad on the surface and contacting the surface of the planarized gate electrode to form a word line contact pad, (z) on the bit ship contact pad and the word line contact pad The method of claim 8 including the step of forming a contact.
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