JPH03149875A - Dramセル製造方法 - Google Patents
Dramセル製造方法Info
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- JPH03149875A JPH03149875A JP2197591A JP19759190A JPH03149875A JP H03149875 A JPH03149875 A JP H03149875A JP 2197591 A JP2197591 A JP 2197591A JP 19759190 A JP19759190 A JP 19759190A JP H03149875 A JPH03149875 A JP H03149875A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/038—Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野1
本発明は、集積回路の設計と製Ti(lllするもので
ある。更に詳細には、本発明は、ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリセル、配列、その他の構造と、そ
れらの構造を作製する方法とに関するものである。
ある。更に詳細には、本発明は、ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリセル、配列、その他の構造と、そ
れらの構造を作製する方法とに関するものである。
[従来の技術」
より小型のダイナミック・ランダム・アクセス・メモり
(RAM)とそれに付随する構造を開発しようという追
及は、既知の目的である。集積回路製造において、成る
コスト部分は、どんな集積回路を作るかに関わらず比較
的一定している。すなわら、一個の集11jl路上に、
より高密度のメモリを集積することで、それらの固定コ
ストをより大きな記憶容量に分配することになり、ピッ
ト当たりに換算して、より経済的であるということにな
る。更に、より大きいメモり記憶容量は、末端の利用者
に対して、コンピュータのような製品をより小さくてよ
り大きいメモり容緩のもので供給できるということにつ
ながる。従って、消費者に対する価値が増大したことに
なる。DRAMの山積の50%またはそれ以上がメモリ
それ自身に使われているので、記憶セルのサイズを縮小
することはより数多くのそれら記憶セルをDRAM上に
収めることができるということになる。
(RAM)とそれに付随する構造を開発しようという追
及は、既知の目的である。集積回路製造において、成る
コスト部分は、どんな集積回路を作るかに関わらず比較
的一定している。すなわら、一個の集11jl路上に、
より高密度のメモリを集積することで、それらの固定コ
ストをより大きな記憶容量に分配することになり、ピッ
ト当たりに換算して、より経済的であるということにな
る。更に、より大きいメモり記憶容量は、末端の利用者
に対して、コンピュータのような製品をより小さくてよ
り大きいメモり容緩のもので供給できるということにつ
ながる。従って、消費者に対する価値が増大したことに
なる。DRAMの山積の50%またはそれ以上がメモリ
それ自身に使われているので、記憶セルのサイズを縮小
することはより数多くのそれら記憶セルをDRAM上に
収めることができるということになる。
記*l?ルのサイズを縮小することについては、いくつ
もの技術が闘発された。例えば、基本的なダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリセルは最低限の部品数、
すなわち、トランジスタとトランジスタのソースにつな
がったコンデンサとで構11Lされるようになった。ト
ランジスタはコンデンサに蓄えられた電荷にアクセスで
き、その蓄えられた電荷はデータを表す、DRAMセル
のサイズを縮小する鰻初のステップは、転送トランジス
タとコンデンサの効率的な集積である。この一つの例が
、1980年12月16日付けの、本発明の譲受人に譲
渡された、KuOによる、米国特許第4.240.09
2号[異なる厚さのコンデンサ及びトランジスタ酸化物
を用いたランダム・アクセス・メモリセル(Rando
m^ccess Memory Cellwith D
ifferent Capacitor and Tr
ans、istorOxide Thichness
) Jに見いだされる。Kuoのものは「ハイC(Hy
−C)Jセルの一例である。
もの技術が闘発された。例えば、基本的なダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリセルは最低限の部品数、
すなわち、トランジスタとトランジスタのソースにつな
がったコンデンサとで構11Lされるようになった。ト
ランジスタはコンデンサに蓄えられた電荷にアクセスで
き、その蓄えられた電荷はデータを表す、DRAMセル
のサイズを縮小する鰻初のステップは、転送トランジス
タとコンデンサの効率的な集積である。この一つの例が
、1980年12月16日付けの、本発明の譲受人に譲
渡された、KuOによる、米国特許第4.240.09
2号[異なる厚さのコンデンサ及びトランジスタ酸化物
を用いたランダム・アクセス・メモリセル(Rando
m^ccess Memory Cellwith D
ifferent Capacitor and Tr
ans、istorOxide Thichness
) Jに見いだされる。Kuoのものは「ハイC(Hy
−C)Jセルの一例である。
DRAMの密度が増大するにつれて、[ハイC」セルの
限界が明らかになってきた。正確なf−タの&!憶と取
り出しを行うためには、蓄積コンデンサの客層は大きい
鎗どよい。しかし、Iliコンデンサの容量はコンデン
サの電極間の容積に直接比例する。ハイCセルのような
平面状コンデンサセルでは、このことはセルのサイズと
セルの容量との間の基本的なトレードオフ1211題を
引き起こす。
限界が明らかになってきた。正確なf−タの&!憶と取
り出しを行うためには、蓄積コンデンサの客層は大きい
鎗どよい。しかし、Iliコンデンサの容量はコンデン
サの電極間の容積に直接比例する。ハイCセルのような
平面状コンデンサセルでは、このことはセルのサイズと
セルの容量との間の基本的なトレードオフ1211題を
引き起こす。
適切な蓄積コンデンサ容量を保持しながら、記憶セルが
占有する表面積を最小化するために、−縦型コンデンサ
構造が開発された。そのような構造の一例が、1985
年のInternational ElectronD
evices Meeting Technical
Digestの第694−697頁に発表された、論
文番号29.1の角南による、[新しいDRAMのセル
構造(CellStructure for Fea
tured (IRANs ) J E報告されている
。成る場合には、コンデンサは基板表面にエッチされた
トレンチ上に形成される。これの一例は、1985年の
International ElectronDev
ices Meeting Technical
Digest のff170ローフ09頁に発表
された、論文番号294の石内等による[4メガビット
ダイナミックRAM用のサブミクロンCM OS FM
flk (Subalcron CHOSTechn
ologies for 4Hebabit Dyna
sic RAN) Jに報告されている。その他の場合
には、fillあるいは多重′R棒のIII想によって
、縦方向に積層されたコンデンサを実現している。この
一例も、上に引用した角南による論文中に見いだされる
。
占有する表面積を最小化するために、−縦型コンデンサ
構造が開発された。そのような構造の一例が、1985
年のInternational ElectronD
evices Meeting Technical
Digestの第694−697頁に発表された、論
文番号29.1の角南による、[新しいDRAMのセル
構造(CellStructure for Fea
tured (IRANs ) J E報告されている
。成る場合には、コンデンサは基板表面にエッチされた
トレンチ上に形成される。これの一例は、1985年の
International ElectronDev
ices Meeting Technical
Digest のff170ローフ09頁に発表
された、論文番号294の石内等による[4メガビット
ダイナミックRAM用のサブミクロンCM OS FM
flk (Subalcron CHOSTechn
ologies for 4Hebabit Dyna
sic RAN) Jに報告されている。その他の場合
には、fillあるいは多重′R棒のIII想によって
、縦方向に積層されたコンデンサを実現している。この
一例も、上に引用した角南による論文中に見いだされる
。
トレンチ中に蓄積コンデンサを形成することには固層が
付随するため、DRAMセルの製造工程が非常に複雑な
ものとなる。例えば、1988年1月26日付けの本発
明の譲受人に譲渡されたsag+ee等による米国特許
第4,721.987号E高密度ダイナミックRAM用
トレンチコンデンサプロセス(Trench Capa
citor Process for旧gh Den
sity Dynamic RAN ) Jを参照され
たい。
付随するため、DRAMセルの製造工程が非常に複雑な
ものとなる。例えば、1988年1月26日付けの本発
明の譲受人に譲渡されたsag+ee等による米国特許
第4,721.987号E高密度ダイナミックRAM用
トレンチコンデンサプロセス(Trench Capa
citor Process for旧gh Den
sity Dynamic RAN ) Jを参照され
たい。
蓄積コンデンサそれ自体はより小さく作れるのであるが
、転送トランジスタをコンデンサへ接続するのが鱈しい
ため、空間的な裕度が必要になり、また部品のリークが
複雑なものとなる。これらすべてのために、DRAMセ
ルを作製するのに、複雑な処理工程が必要とされ、付加
的な領域が占有されることになる。
、転送トランジスタをコンデンサへ接続するのが鱈しい
ため、空間的な裕度が必要になり、また部品のリークが
複雑なものとなる。これらすべてのために、DRAMセ
ルを作製するのに、複雑な処理工程が必要とされ、付加
的な領域が占有されることになる。
[発明の要約」
本発明のここに述べる具体例は、DRAMセルの構造と
その製造方法に関するものである。第1の実施例はトレ
ンチを備えたDRAMセルであって、第1の電極を、基
板中に形成されたトレンチの外側表向上の拡散領域で構
成され、また第2の電極を、トレンチの内部に形成され
た導電性領域で構成されている。転送トランジスタは、
転送トランジスタのための自己整合された堀 (Moat)領域を含むフィールド板分離構造を用いて
形成されている。この堀領域はコンデンサ領域とすこし
重なっており、そのため増大した位置ぎめlI差に対す
る裕度を与えており、DRAMセルの配置中に持ら込ま
れる位置きめ誤差裕度を予測したものとなっている。フ
ィールド板それ自体はエッチされ、それ以後に集積回路
上に形成される導電層から導電性細片ができるのを”i
lG)るための傾斜した側面を有している。二つの記憶
セル簡に自己整合されたビットラインコンタクトを使用
することによって、ビットラインコンタクトと記憶セル
の転送トランジスタのゲートとの闇の位置きめ裕度が不
要になる。
その製造方法に関するものである。第1の実施例はトレ
ンチを備えたDRAMセルであって、第1の電極を、基
板中に形成されたトレンチの外側表向上の拡散領域で構
成され、また第2の電極を、トレンチの内部に形成され
た導電性領域で構成されている。転送トランジスタは、
転送トランジスタのための自己整合された堀 (Moat)領域を含むフィールド板分離構造を用いて
形成されている。この堀領域はコンデンサ領域とすこし
重なっており、そのため増大した位置ぎめlI差に対す
る裕度を与えており、DRAMセルの配置中に持ら込ま
れる位置きめ誤差裕度を予測したものとなっている。フ
ィールド板それ自体はエッチされ、それ以後に集積回路
上に形成される導電層から導電性細片ができるのを”i
lG)るための傾斜した側面を有している。二つの記憶
セル簡に自己整合されたビットラインコンタクトを使用
することによって、ビットラインコンタクトと記憶セル
の転送トランジスタのゲートとの闇の位置きめ裕度が不
要になる。
本発明の別の実施例では、フィールド板分離方式による
平面状コンデンサを、フィールド板に自己整合された転
送トランジスタmill域と共に用いている。この構造
によれば、コンデンサとトランジスタとの圏の位置ぎめ
裕度が不要となり、従って、トランジスタとコンデンサ
との間に必要な空■を減らすことができる。更に、ビッ
トラインと二つの隣接する転送トランジスタのドレイン
との囚の自己整合技術によって、ビットラインと転送ト
ランジスタとの1の数多くの位置きめ裕度を不要にする
ことができる。
平面状コンデンサを、フィールド板に自己整合された転
送トランジスタmill域と共に用いている。この構造
によれば、コンデンサとトランジスタとの圏の位置ぎめ
裕度が不要となり、従って、トランジスタとコンデンサ
との間に必要な空■を減らすことができる。更に、ビッ
トラインと二つの隣接する転送トランジスタのドレイン
との囚の自己整合技術によって、ビットラインと転送ト
ランジスタとの1の数多くの位置きめ裕度を不要にする
ことができる。
本発明の別の実施例では、蓄積コンデンサと同様に、ト
レンチ内部に形成された二つの導電性電極板を用いた記
憶セルが作製される。転送トランジスタを含む堀の自己
整合を許容するフィニルド板分離方式は、このように堀
の自己整合を許容するように用いられて、il領域とソ
ースドレイン拡Ikr4域との間の位置合きめ裕度を不
要にする。更に、フィールド板上の傾斜した側面はその
後フィールド板上に導電調を堆積したときに、導電性細
片が形成されるのを避けるために使用できる。転送トラ
ンジスタとコンデンサとの間の自己整合技術は、転送ト
ランジスタと蓄積コンデンサとの間の数多くの位置ぎめ
裕度を不要にし、またビットラインコンタクトと転送ト
ランジスタとの門の数多くの位置ぎめ・裕度をも不要に
する。
レンチ内部に形成された二つの導電性電極板を用いた記
憶セルが作製される。転送トランジスタを含む堀の自己
整合を許容するフィニルド板分離方式は、このように堀
の自己整合を許容するように用いられて、il領域とソ
ースドレイン拡Ikr4域との間の位置合きめ裕度を不
要にする。更に、フィールド板上の傾斜した側面はその
後フィールド板上に導電調を堆積したときに、導電性細
片が形成されるのを避けるために使用できる。転送トラ
ンジスタとコンデンサとの間の自己整合技術は、転送ト
ランジスタと蓄積コンデンサとの間の数多くの位置ぎめ
裕度を不要にし、またビットラインコンタクトと転送ト
ランジスタとの門の数多くの位置ぎめ・裕度をも不要に
する。
更に、互いに選択的にエッチされた二つの異なる材料を
用いた側面絶縁体技術は、側面絶縁体技術のためのより
非破壊的な技術を提供し、側面絶縁層形成時に基板表面
を保護するために、ゲート絶縁層を用いることを許容す
る。
用いた側面絶縁体技術は、側面絶縁体技術のためのより
非破壊的な技術を提供し、側面絶縁層形成時に基板表面
を保護するために、ゲート絶縁層を用いることを許容す
る。
[実施例1
本発明は、以下の図面を参照した、具体的な実施例につ
いての詳細な説明から最も良く理解されるであろう。
いての詳細な説明から最も良く理解されるであろう。
第1図は、DRAMセルである、本発明の一つの実施例
を示す側面模式図である。第2図は、第1図の実施例の
部品の電気的動作を示す模式的電気回路図であって、第
1図の部品に対応する第2図の部品には同じ参照番号が
用いられている。第3M図から第3M図は、第1図の実
施例を作製するための製造工程を示す模式的■t?図で
ある。第4図は、第1図の記憶セルを含むメモり配列で
ある。第5WAは、第3Av4から第3MIIに示した
工程を用い、但し平面状のコンデンサを用いて、より簡
略化された製造工程で作られる、本発明の別の実施例を
示す側面模式図である。第6図は、第51jlの実施例
の電気的動作を示す模式的電気1路図である。第7図は
、第5図の実施例の部品の配置を示す平面図である。第
8図は、トレンチ中に形成された二枚の電極板を含む積
層コンデンサを含む、本発明の別の実施例の側面模式図
である。
を示す側面模式図である。第2図は、第1図の実施例の
部品の電気的動作を示す模式的電気回路図であって、第
1図の部品に対応する第2図の部品には同じ参照番号が
用いられている。第3M図から第3M図は、第1図の実
施例を作製するための製造工程を示す模式的■t?図で
ある。第4図は、第1図の記憶セルを含むメモり配列で
ある。第5WAは、第3Av4から第3MIIに示した
工程を用い、但し平面状のコンデンサを用いて、より簡
略化された製造工程で作られる、本発明の別の実施例を
示す側面模式図である。第6図は、第51jlの実施例
の電気的動作を示す模式的電気1路図である。第7図は
、第5図の実施例の部品の配置を示す平面図である。第
8図は、トレンチ中に形成された二枚の電極板を含む積
層コンデンサを含む、本発明の別の実施例の側面模式図
である。
第9図は、第8図の実施例の動作を示す模式的電気回路
図である。第10A図から第10Q因は、第8図の実施
例を作製するための製造工程を示す模式図である。第1
1図は、第81111lの実施例を含むメモり配列の配
置を示す平面図である。
図である。第10A図から第10Q因は、第8図の実施
例を作製するための製造工程を示す模式図である。第1
1図は、第81111lの実施例を含むメモり配列の配
置を示す平面図である。
第1図は、本発明の一つの実施例の側面模式図である。
第1図のメモリセルは、転送トランジスタ11と蓄積コ
ンデンサ13を含んでいる。データをメモリセルへ記憶
する時は、データはビットライン66上に置かれ、高電
圧信号(約3.3ボルト)がゲート40に与えられる。
ンデンサ13を含んでいる。データをメモリセルへ記憶
する時は、データはビットライン66上に置かれ、高電
圧信号(約3.3ボルト)がゲート40に与えられる。
こうして、ビットライン66に与えられた電圧は、ソー
ス56を経由して蓄積ノード22へ送られる。コンデン
サ13はフィールド板28と容量的に結合した蓄積拡1
1[1域22を含む、フイールド板28は基準 電
位につながれ、従ってビットライン66によつて与えら
れた電圧を表す電荷は蓄積拡散領域22に蓄えら−れる
。データを蓄積拡散領域22に蓄えるために、ゲート4
0から正の電圧を取り除き、それによってソースとドレ
インの領域間の連続性を絶ち切る。ゲート40は第1図
の紙面に垂直に延びるワードラインの一部である。ゲー
ト44は図の左方にある蓄積コンデンサへのアクセスを
詞御する。ワードライン36と38はフィールド板28
の上を走り、紙面に垂直に延びる記憶セルに対して制御
を与える。部分的なワードライン42は、フィールド板
28と蓄積拡W1領域24とを含むコンデンサへのアク
セスを制御1る。
ス56を経由して蓄積ノード22へ送られる。コンデン
サ13はフィールド板28と容量的に結合した蓄積拡1
1[1域22を含む、フイールド板28は基準 電
位につながれ、従ってビットライン66によつて与えら
れた電圧を表す電荷は蓄積拡散領域22に蓄えら−れる
。データを蓄積拡散領域22に蓄えるために、ゲート4
0から正の電圧を取り除き、それによってソースとドレ
インの領域間の連続性を絶ち切る。ゲート40は第1図
の紙面に垂直に延びるワードラインの一部である。ゲー
ト44は図の左方にある蓄積コンデンサへのアクセスを
詞御する。ワードライン36と38はフィールド板28
の上を走り、紙面に垂直に延びる記憶セルに対して制御
を与える。部分的なワードライン42は、フィールド板
28と蓄積拡W1領域24とを含むコンデンサへのアク
セスを制御1る。
第2図は、第1111lのコンデンサ13中の転送トラ
ンジスタの電気的動作を示す模式的電気1路図である。
ンジスタの電気的動作を示す模式的電気1路図である。
!!2図の参照番号はwll図の参照番号に対応してお
り、参照された部品の電気的III能を示している。
り、参照された部品の電気的III能を示している。
第3M図から第3M図は、第1図に示された実施例を作
製するための製造工程を示す模式図である。PI板10
は約0.9オーム・センチメートルのP型伝S度にドー
プされた単結晶シリコン基板である。pm板10は0.
9オームセンチメートルの@料の単一の基板であっても
よいし、あるいは別のドーピング型で異なる濃度にドー
プされた基板の表面上に形成された、0.9オームセン
チメートルのエピタキシャル層であってもよい。
製するための製造工程を示す模式図である。PI板10
は約0.9オーム・センチメートルのP型伝S度にドー
プされた単結晶シリコン基板である。pm板10は0.
9オームセンチメートルの@料の単一の基板であっても
よいし、あるいは別のドーピング型で異なる濃度にドー
プされた基板の表面上に形成された、0.9オームセン
チメートルのエピタキシャル層であってもよい。
PI!!lj110の熱酸化による二酸化シリコン11
12が、約950度、約50分の酸素雰囲気中での熱酸
化によって約350オングストロームの厚さに形成され
る。窒化シリコン1114が、低圧気相燈IN (CV
D)a(よzTlll、0001>ゲスト0−ムの厚さ
に形成される。燐をドープされた二酸化シリコンのcv
otiによって約5.000オングストロームの厚さの
ハードマスク16が形成される。次に、フォトレジスト
層(図示されていない)がパターン化され、二酸化シリ
コン層12、窒化シリコン1114、二酸化シリコン層
16がエッチされ、第3・AI!Iニ示スように、Wl
a018と20が得られる。
12が、約950度、約50分の酸素雰囲気中での熱酸
化によって約350オングストロームの厚さに形成され
る。窒化シリコン1114が、低圧気相燈IN (CV
D)a(よzTlll、0001>ゲスト0−ムの厚さ
に形成される。燐をドープされた二酸化シリコンのcv
otiによって約5.000オングストロームの厚さの
ハードマスク16が形成される。次に、フォトレジスト
層(図示されていない)がパターン化され、二酸化シリ
コン層12、窒化シリコン1114、二酸化シリコン層
16がエッチされ、第3・AI!Iニ示スように、Wl
a018と20が得られる。
二酸化シリコンll116をマスクとして、第38図に
示すように基板10の表面(トレンチ18と20がエッ
チされる。適切なエッチング法は、1988年11月1
5日付けの、本発明と同じ譲受人に譲渡されたDOu9
1aSによる米iliI特許第4.784.720号、
[単一ウェーハRIEドライエッチ反応か川のトレンチ
エッチプロセス(IrenChEtch Proce
ss for a Single−%later RI
E lyEtch Reactor ) Jに見いだ
される。次に、トレンチ18と20の鍔面に:Lt数多
くのプロセスのうちの一つを用いて、単位立方センチメ
ートル当たり約3X10”ドーパント濃度(砒素がドー
プされる。例えば、基板10を回転させながら、8度の
角度から砒素イオンを傾斜イオン注入する方法がある。
示すように基板10の表面(トレンチ18と20がエッ
チされる。適切なエッチング法は、1988年11月1
5日付けの、本発明と同じ譲受人に譲渡されたDOu9
1aSによる米iliI特許第4.784.720号、
[単一ウェーハRIEドライエッチ反応か川のトレンチ
エッチプロセス(IrenChEtch Proce
ss for a Single−%later RI
E lyEtch Reactor ) Jに見いだ
される。次に、トレンチ18と20の鍔面に:Lt数多
くのプロセスのうちの一つを用いて、単位立方センチメ
ートル当たり約3X10”ドーパント濃度(砒素がドー
プされる。例えば、基板10を回転させながら、8度の
角度から砒素イオンを傾斜イオン注入する方法がある。
イオンは約100キロエレクトロンボルトのエネルギー
で、単位平方センチメートル当たり約5X1015のド
ーズ注入される。ドープされた材料の堆積とドーパント
の基板10中への拡散のような他の過当なドーピング方
法を用いることもできる。
で、単位平方センチメートル当たり約5X1015のド
ーズ注入される。ドープされた材料の堆積とドーパント
の基板10中への拡散のような他の過当なドーピング方
法を用いることもできる。
次に、llliフヲ酸液中での約40秒のウェットエッ
チングによって二酸化シリコン層16を除去する。結果
のiii&!第30IIに示されている。
チングによって二酸化シリコン層16を除去する。結果
のiii&!第30IIに示されている。
次に、熱成長二酸化シリコン等の適当なコンデンサ13
中26が、約850℃の温度で、約40分■、酸素雰囲
気中で熱酸化することによって、約60オングストロー
ムの厚さに形成される。その飽の適当な誘電体としては
、二酸化シリコン、窒化シリコン、積層二酸化シリコン
、酸化された窒化シリコン、および、酸化タンタル等の
その麹の**材料が含まれる。次に、シランの低圧Cv
D法によって約5.000オングストロームの厚さく、
多結晶シリコン層28が堆積される。結果の@造が第3
EIlに示されている。多結晶シリコン層28は堆mm
に約0.005オームセンチメートルの伝導度にドープ
されて1る。次に、ウェットエッチあるいは四フフ化炭
素プラズマ中でのプラズマエッチングによプて、多結晶
シリコン層28を約2.000オンゲスト0−ムの厚さ
にまで薄く削る。このことによって、多結晶シリコン1
128の表面凹凸が減少する。多結晶シリコン層28は
フィールド板として、転送トランジスタが形成される場
所を除いて、配列領域すべてを覆う。
中26が、約850℃の温度で、約40分■、酸素雰囲
気中で熱酸化することによって、約60オングストロー
ムの厚さに形成される。その飽の適当な誘電体としては
、二酸化シリコン、窒化シリコン、積層二酸化シリコン
、酸化された窒化シリコン、および、酸化タンタル等の
その麹の**材料が含まれる。次に、シランの低圧Cv
D法によって約5.000オングストロームの厚さく、
多結晶シリコン層28が堆積される。結果の@造が第3
EIlに示されている。多結晶シリコン層28は堆mm
に約0.005オームセンチメートルの伝導度にドープ
されて1る。次に、ウェットエッチあるいは四フフ化炭
素プラズマ中でのプラズマエッチングによプて、多結晶
シリコン層28を約2.000オンゲスト0−ムの厚さ
にまで薄く削る。このことによって、多結晶シリコン1
128の表面凹凸が減少する。多結晶シリコン層28は
フィールド板として、転送トランジスタが形成される場
所を除いて、配列領域すべてを覆う。
フィールド板28はそれらのトランジスタを作製する時
のイオン注入マスクとして使用され、従ってフィールド
板28と転送トランジスタとを位置合わゼするための自
己整合システムを与えることになる。これにより、転送
トランジスタとフィールド分第1装置との間に位置きめ
裕度が不要になるため、より大きい実9&密痩が得られ
る。フォトレジスト層30がフィールド板28上に形成
され、等方性および異方性処理の組み合わせを用いてフ
ィールド板がエッチされる。異方性エッチとして、フッ
MJ/臭素中での約1分層のエッチが用いられる。次に
、等方性エッチを行い、第3F図に示されたような構造
になるように傾斜した側内が加工される。
のイオン注入マスクとして使用され、従ってフィールド
板28と転送トランジスタとを位置合わゼするための自
己整合システムを与えることになる。これにより、転送
トランジスタとフィールド分第1装置との間に位置きめ
裕度が不要になるため、より大きい実9&密痩が得られ
る。フォトレジスト層30がフィールド板28上に形成
され、等方性および異方性処理の組み合わせを用いてフ
ィールド板がエッチされる。異方性エッチとして、フッ
MJ/臭素中での約1分層のエッチが用いられる。次に
、等方性エッチを行い、第3F図に示されたような構造
になるように傾斜した側内が加工される。
次に、ウェット処理またはフッシング処理のような標準
的な除去工程によってフォトレジスト層30が除去され
る。次に、CF /CHF3のプラズマ中でのエッチ
ングによって窒化シリコン層14と二酸化シリコン11
12が除去される。このようにして、フォトレジスト層
30を除去された第3F図の構造は、酸素/蒸気雰囲気
中に約30分間入れられて、第3G図に示された二酸化
シリコン1127と32が得られる。多結晶シリコンr
lJ28の酸化速度のほうが大きいため、二酸化シリコ
ン1132は二酸化シリコン層27よりもかなり厚い。
的な除去工程によってフォトレジスト層30が除去され
る。次に、CF /CHF3のプラズマ中でのエッチ
ングによって窒化シリコン層14と二酸化シリコン11
12が除去される。このようにして、フォトレジスト層
30を除去された第3F図の構造は、酸素/蒸気雰囲気
中に約30分間入れられて、第3G図に示された二酸化
シリコン1127と32が得られる。多結晶シリコンr
lJ28の酸化速度のほうが大きいため、二酸化シリコ
ン1132は二酸化シリコン層27よりもかなり厚い。
−全体的な酸化工程を用いているため、基板10の塩素
向からフィールド板28まで連続した分離層が得られる
。こうして、これ以後の導電性購に対して、フィールド
板の完全な封止が達成される。別の実施例では、多結晶
シリコン1128の酸化の関、層の表向は窒化シリコン
[114と二酸化シリコン[112とによって保護され
ている。
向からフィールド板28まで連続した分離層が得られる
。こうして、これ以後の導電性購に対して、フィールド
板の完全な封止が達成される。別の実施例では、多結晶
シリコン1128の酸化の関、層の表向は窒化シリコン
[114と二酸化シリコン[112とによって保護され
ている。
その後、別の酸化工程によって、二酸化シリコン112
7が形成される。次に、第3GIIの構造の表面上に多
結晶シリコン1834と二酸化シリコン層46が、第3
G図に示すようにtSされる。多結晶シリコン■は厚さ
約2.500オングストロームである。二酸化シリコン
1146は厚さ約1.000オングストロームである。
7が形成される。次に、第3GIIの構造の表面上に多
結晶シリコン1834と二酸化シリコン層46が、第3
G図に示すようにtSされる。多結晶シリコン■は厚さ
約2.500オングストロームである。二酸化シリコン
1146は厚さ約1.000オングストロームである。
多結晶シリコン■34u約0.005オームセンチメー
トルの伝導度を有している。
トルの伝導度を有している。
多結晶シリコンIi34と二酸化シリコン1146は、
次にパターン化され、エッチされて、第3H図に示すワ
ードライン36.38.40,42゜44を得る。
次にパターン化され、エッチされて、第3H図に示すワ
ードライン36.38.40,42゜44を得る。
第31図は、第3H図のlI造の一部分の平面図″eあ
る。第31図から分かるように、フィールド板28とワ
ードライン40.44が基板10を一つていない場所に
、基板の露出した11領域(二酸化シリコンw427で
田われている)が残っている。
る。第31図から分かるように、フィールド板28とワ
ードライン40.44が基板10を一つていない場所に
、基板の露出した11領域(二酸化シリコンw427で
田われている)が残っている。
フィールド板28とワードラインはソース/ドレインの
形成のイオン注入マスクとなり、それはワードライン4
0.44によって与えられる、ゲートとフィールド板2
8との自動的な位置合わせを実現する。この自動的位置
合わせのた。め、転送トランジスタ11(第111)の
りース/ドレインを形成するための付加的な位置ぎめ裕
度は不要になり、歩留まり低下につながる付加的なマス
ク工程がなくてすむ。第31図のコンデンサ構iはトレ
ンチ18と20で示されているが、もちろん実際のコン
デンサは第31−1Mに示されたように、もつとW雑な
構造をしている。
形成のイオン注入マスクとなり、それはワードライン4
0.44によって与えられる、ゲートとフィールド板2
8との自動的な位置合わせを実現する。この自動的位置
合わせのた。め、転送トランジスタ11(第111)の
りース/ドレインを形成するための付加的な位置ぎめ裕
度は不要になり、歩留まり低下につながる付加的なマス
ク工程がなくてすむ。第31図のコンデンサ構iはトレ
ンチ18と20で示されているが、もちろん実際のコン
デンサは第31−1Mに示されたように、もつとW雑な
構造をしている。
第38Ilの構造に対して、約60キロエレクトロンボ
ルトのエネルギーで単位平方センチメートル当たり約4
X1013のドーズの禦イオン注入を行い、第3J図に
示すような^直にドープされたソース/ドレイン領域5
0が形成される。次に、113に図に示すように、第3
J図の構造上に、低圧CvD@によって約i、oooオ
ングストロームの厚さに窒化シリコン11152が堆積
される。その後、窒化シリコンll152は、反応性イ
オンエッチにより六フフ化硫黄を用いて異方性エッチさ
れ、13L図に示すようにam窒化シリコン1154が
形成される。側面窒化シリコン■54を形成した反応性
イオンニッチェ程は、二酸化シリコンに選択的であるの
で、二酸化シリコン層46と26&をそれぞれ、ワード
ライン36.38,40.42と基板10を保護する。
ルトのエネルギーで単位平方センチメートル当たり約4
X1013のドーズの禦イオン注入を行い、第3J図に
示すような^直にドープされたソース/ドレイン領域5
0が形成される。次に、113に図に示すように、第3
J図の構造上に、低圧CvD@によって約i、oooオ
ングストロームの厚さに窒化シリコン11152が堆積
される。その後、窒化シリコンll152は、反応性イ
オンエッチにより六フフ化硫黄を用いて異方性エッチさ
れ、13L図に示すようにam窒化シリコン1154が
形成される。側面窒化シリコン■54を形成した反応性
イオンニッチェ程は、二酸化シリコンに選択的であるの
で、二酸化シリコン層46と26&をそれぞれ、ワード
ライン36.38,40.42と基板10を保護する。
このように、イオン衝撃によるiimを@避することに
よりて、ワードラインと、基板10中に形、成されたソ
ース/ドレイン領域の伝導度が保aされる。
よりて、ワードラインと、基板10中に形、成されたソ
ース/ドレイン領域の伝導度が保aされる。
第3し?1の構造は、約100キロエレクトロンボルト
のエネルギーで、IIK位平方センチメートル当たり約
3X1015のドーズの砒素イオン注入を施され、第3
し図に示されたようなソース/ドレイン領域56が形成
される。低I度紀ドープされたソース/ドレイン領域5
0の残りの部分(第3に図)は、第3M図に示されたよ
うに低温変にドープされたドレイン領域58を与える。
のエネルギーで、IIK位平方センチメートル当たり約
3X1015のドーズの砒素イオン注入を施され、第3
し図に示されたようなソース/ドレイン領域56が形成
される。低I度紀ドープされたソース/ドレイン領域5
0の残りの部分(第3に図)は、第3M図に示されたよ
うに低温変にドープされたドレイン領域58を与える。
低濃度にドープされたドレイン領域58は転送トランジ
スタ11の端部における電界密度を減少させ、トランジ
スタ11の動作時のホットエレクトロンの入射を減少さ
せ、トランジスタ11の寿命を引き延ばす。別の実施例
においてulソース/ドレイン領域50は省略される。
スタ11の端部における電界密度を減少させ、トランジ
スタ11の動作時のホットエレクトロンの入射を減少さ
せ、トランジスタ11の寿命を引き延ばす。別の実施例
においてulソース/ドレイン領域50は省略される。
DRAMセルが密に詰まっているので、ソース/ドレイ
ン50の高い伝導度は必ずしも必要でなく、従って省略
できる。
ン50の高い伝導度は必ずしも必要でなく、従って省略
できる。
CVD法によって、約200オングストロームの厚さの
二酸化シリコン1160が形成される。次に、第3MI
Iの構造の表面上(フォトレジストパターン(図示され
ていない)が形成され、ゲート40と44の間にソース
/ドレインへのビットラインコンタクト用の開口がmけ
られる。次に、四フフ化炭素等の二酸化シリコンに選択
的なエッチャントを用いた反応性イオンエッチを二酸化
シリコンllす60&−施して、開ロア0を設ける。こ
の開口は、厚さ約300オングストローム、伝導度約0
.005オームセンチメートルの薄い多結晶シリコン1
162を11WAするのに利用される。次に、多結晶シ
リコン層62は通常のりソグラフイ技術によってパター
ン加工され、第3M図に示された構造が得られる。多結
晶シリコン層62はビットライン66のul積のための
「I!を地バッド」として機能する。多結晶シリコン1
162は二酸化シリコン1160の上まで延びているの
で、ソース/ドレイン56へのコンタクトの位置ぎめの
ために、かなり広い位置きめ裕度領域が利用できる。
二酸化シリコン1160が形成される。次に、第3MI
Iの構造の表面上(フォトレジストパターン(図示され
ていない)が形成され、ゲート40と44の間にソース
/ドレインへのビットラインコンタクト用の開口がmけ
られる。次に、四フフ化炭素等の二酸化シリコンに選択
的なエッチャントを用いた反応性イオンエッチを二酸化
シリコンllす60&−施して、開ロア0を設ける。こ
の開口は、厚さ約300オングストローム、伝導度約0
.005オームセンチメートルの薄い多結晶シリコン1
162を11WAするのに利用される。次に、多結晶シ
リコン層62は通常のりソグラフイ技術によってパター
ン加工され、第3M図に示された構造が得られる。多結
晶シリコン層62はビットライン66のul積のための
「I!を地バッド」として機能する。多結晶シリコン1
162は二酸化シリコン1160の上まで延びているの
で、ソース/ドレイン56へのコンタクトの位置ぎめの
ために、かなり広い位置きめ裕度領域が利用できる。
第1図の構造の表向上に、約5.000オングストロー
ムの厚さのホウ素−燐ドープ二酸化シリコン閤64が堆
積される。次に、第11i1の開ロア0の形成を可能と
するフォトレジストパターン(図示されていない)が形
成される。次に、四フフ化炭素等の二酸化シリコンに選
択的なエッチャントを用いて、二酸化シリコン1164
がエッチされ、多結晶シリコン層62の最上面に開口が
設けられる。多結晶シリコンll162uワードライン
40と44の四の開口よりも広く広がっているので、リ
ードライン44と40との闇に位置ぎめ裕度は不要であ
り、従ってワードライン44と40との間の距離は、用
いるリソグラフィシステムによって許容される最小のり
ソグラJ付法でよい、次に、二酸化シリコン64の表面
上にビットライン66が堆積される。もちろん、標準的
なピア形成を行ってコンタクト拡散領域を作製してもよ
いが、それでは配列寸法が増大する。ビットライン66
は、多結晶シリコン、タングステン、タンタル・タング
ステン等の任意の適当な導電性材料でよい。
ムの厚さのホウ素−燐ドープ二酸化シリコン閤64が堆
積される。次に、第11i1の開ロア0の形成を可能と
するフォトレジストパターン(図示されていない)が形
成される。次に、四フフ化炭素等の二酸化シリコンに選
択的なエッチャントを用いて、二酸化シリコン1164
がエッチされ、多結晶シリコン層62の最上面に開口が
設けられる。多結晶シリコンll162uワードライン
40と44の四の開口よりも広く広がっているので、リ
ードライン44と40との闇に位置ぎめ裕度は不要であ
り、従ってワードライン44と40との間の距離は、用
いるリソグラフィシステムによって許容される最小のり
ソグラJ付法でよい、次に、二酸化シリコン64の表面
上にビットライン66が堆積される。もちろん、標準的
なピア形成を行ってコンタクト拡散領域を作製してもよ
いが、それでは配列寸法が増大する。ビットライン66
は、多結晶シリコン、タングステン、タンタル・タング
ステン等の任意の適当な導電性材料でよい。
拡11i城56を省略した実施例では、高度にドープさ
れたコンタクト領域は、多結晶シリコン11162かう
のドーパントの拡散によってコンタクト中に形成される
。
れたコンタクト領域は、多結晶シリコン11162かう
のドーパントの拡散によってコンタクト中に形成される
。
第4図は、第1図に示されたDRAMセルの配列の平面
図である。各ワードラインは40−1から40−7とし
て示され、各ビットラインは6ロー1から6ローフとし
て示されている。コンデンサは13−X−Yとラベル付
けられている。このXは、バスリトランジスタを経由し
てコンデンサにつながるビットラインを意味する。また
Yはコンデンサにつながるトランジスタの伝導度を制御
するワードラインを意味する。コンタクト点70も示さ
れている。例えば、コンデンlt13−2−4を有する
記憶セル68よでは、ワードライン40−4上の信号は
、コンデンサへのアクセスを訓−し、ビットライン6ロ
ー2上の信号は、高電圧の信号がワードライン40−4
上にある時に、コンデンサ13−2−4に蓄えられる。
図である。各ワードラインは40−1から40−7とし
て示され、各ビットラインは6ロー1から6ローフとし
て示されている。コンデンサは13−X−Yとラベル付
けられている。このXは、バスリトランジスタを経由し
てコンデンサにつながるビットラインを意味する。また
Yはコンデンサにつながるトランジスタの伝導度を制御
するワードラインを意味する。コンタクト点70も示さ
れている。例えば、コンデンlt13−2−4を有する
記憶セル68よでは、ワードライン40−4上の信号は
、コンデンサへのアクセスを訓−し、ビットライン6ロ
ー2上の信号は、高電圧の信号がワードライン40−4
上にある時に、コンデンサ13−2−4に蓄えられる。
コンデンサ13−2−4の構造の理由から、ワードライ
ン40−4はコンデンサ13−2−4と厳密には揃って
いない。堀領域がコンデンサ13−2−4の上まで延び
ることが許され、もしワードライン40−4がコンデン
サ13−2−4の上まで延びていれば、蓄積拡Wl領域
22がソース/ドレインtI4域を与えるので、コンデ
ンサ13−2−4とワードライン40−4との固に位置
ぎめ裕度は必要ない。しかし、コンデンサ13−2−4
とワードライン40−4との闘の低濃度にドープされた
ドレインを動作させることが望ましいので、II積拡r
11領域22の厚さと2個の位置きめ裕度の付加的な厚
さく約0.1ミクロン)に対して、約0.1ミクロンの
間隙がコンデンサ13−2−3とワードライン40−4
との囚にパターン加工される。
ン40−4はコンデンサ13−2−4と厳密には揃って
いない。堀領域がコンデンサ13−2−4の上まで延び
ることが許され、もしワードライン40−4がコンデン
サ13−2−4の上まで延びていれば、蓄積拡Wl領域
22がソース/ドレインtI4域を与えるので、コンデ
ンサ13−2−4とワードライン40−4との固に位置
ぎめ裕度は必要ない。しかし、コンデンサ13−2−4
とワードライン40−4との闘の低濃度にドープされた
ドレインを動作させることが望ましいので、II積拡r
11領域22の厚さと2個の位置きめ裕度の付加的な厚
さく約0.1ミクロン)に対して、約0.1ミクロンの
間隙がコンデンサ13−2−3とワードライン40−4
との囚にパターン加工される。
第4図ではコンデン”113−X−Yt?四角い開口と
して示しているが、コンデンサに対しては角の丸い開口
が最も良いことが分かつた。角が丸い場合には、コンデ
ンサ内の高電界が避けられ、コンデンサ13−2−41
1の接近した間隙がうまく実現する。更に、第3Blj
lに示した傾斜イオン注入と共に、ホウ素イオンの付加
的な注入を行うことにより、蓄積拡散領域22の周りに
高濃度にドープされたP型領域の外皮構造が得られる。
して示しているが、コンデンサに対しては角の丸い開口
が最も良いことが分かつた。角が丸い場合には、コンデ
ンサ内の高電界が避けられ、コンデンサ13−2−41
1の接近した間隙がうまく実現する。更に、第3Blj
lに示した傾斜イオン注入と共に、ホウ素イオンの付加
的な注入を行うことにより、蓄積拡散領域22の周りに
高濃度にドープされたP型領域の外皮構造が得られる。
これは更に大きなリーク阻止の裕度を与え、コンデンサ
13−X−Y間により密な実装を可能にする。
13−X−Y間により密な実装を可能にする。
従来の共通的!!!厳によれば、拡散蓄積ノード型トレ
ンチコンデンサ園の最小のIIIIIは約1ミクロンで
あった。これはリークを閘止するための高い基板ドーピ
ングと高い破壊電圧レベルのための低い基板ドーピング
とのトレードオフによるものであった。計WaX合成に
よれば、本実施例に示したフィールド板方式によれば、
0.5ミクロンまで接近した実装が可能である。第41
1i1の配置はコンデンサ内の最小間隙を0.8ミクロ
ンとしている。
ンチコンデンサ園の最小のIIIIIは約1ミクロンで
あった。これはリークを閘止するための高い基板ドーピ
ングと高い破壊電圧レベルのための低い基板ドーピング
とのトレードオフによるものであった。計WaX合成に
よれば、本実施例に示したフィールド板方式によれば、
0.5ミクロンまで接近した実装が可能である。第41
1i1の配置はコンデンサ内の最小間隙を0.8ミクロ
ンとしている。
位置ぎめ裕度が与えられ、0.6ミクロンのりソグラフ
ィ技術が与えられれば、0.6ミクロンの錫小間隙も達
成できよう、データが示すところによれば、これは受は
入れ可能であり、1.5x、。
ィ技術が与えられれば、0.6ミクロンの錫小間隙も達
成できよう、データが示すところによれば、これは受は
入れ可能であり、1.5x、。
2.6ミクロンのセル寸法が連成できる。
第1図の構造はトレンチコンデンサセルを用いているが
、第1111に示したフィールド板構造は、第5図に示
したような平面状セルと共にうまく用いることができる
。フィールド板12Bは第1図のフィールド板28に対
応している。トレンチ中に多結晶シリコンを11稙させ
る替わりに、基板110表向上に、パターン化されたイ
オン注入によって形成された蓄積拡II!領域122上
にフィールド板が形成される。第5図に示された残りの
構造は、第1図で参照番号に100を付加した構造に対
応し、同じ技術を用いて形成される。こうして、平向状
コンデンサを用いた、フィールド板に対するビットライ
ンコンタクトと堀領域との自己整合技術が得られる。
、第1111に示したフィールド板構造は、第5図に示
したような平面状セルと共にうまく用いることができる
。フィールド板12Bは第1図のフィールド板28に対
応している。トレンチ中に多結晶シリコンを11稙させ
る替わりに、基板110表向上に、パターン化されたイ
オン注入によって形成された蓄積拡II!領域122上
にフィールド板が形成される。第5図に示された残りの
構造は、第1図で参照番号に100を付加した構造に対
応し、同じ技術を用いて形成される。こうして、平向状
コンデンサを用いた、フィールド板に対するビットライ
ンコンタクトと堀領域との自己整合技術が得られる。
第6図は、第5図の記憶セルの電気的動作を示す模式的
電気回路図である。
電気回路図である。
第7図は、第511の記憶セルの選ばれたII造の平I
Ii図であり、それは第31肉の&!面構造に対応して
いる。このように、!1′t1技術における自己整合技
術造はトレンチコンデンサの利用に限定されるわけでは
なく、その他の蓄積コンデンサ技術や他の回路構造にも
うまく利用できる。例えば、フィールド板128とワー
ドライン140の表面上に、コンデンサ122に隣接し
たソース領域から延びる形で積層コンデンサ構造を形成
することができる。
Ii図であり、それは第31肉の&!面構造に対応して
いる。このように、!1′t1技術における自己整合技
術造はトレンチコンデンサの利用に限定されるわけでは
なく、その他の蓄積コンデンサ技術や他の回路構造にも
うまく利用できる。例えば、フィールド板128とワー
ドライン140の表面上に、コンデンサ122に隣接し
たソース領域から延びる形で積層コンデンサ構造を形成
することができる。
第811Iは、多結晶の両電極を持つコンデンサを含む
本発明の別の実施例の側面模式図である。ワードライン
260は、転送トランジスタ211を構成するソース/
ド、レイン26811の伝導を訓御する。ソース/ドレ
イン26Bとコンタクト拡散領域24BはどちらもN型
拡散領域であり、すなわち導電性要秦を構成している。
本発明の別の実施例の側面模式図である。ワードライン
260は、転送トランジスタ211を構成するソース/
ド、レイン26811の伝導を訓御する。ソース/ドレ
イン26Bとコンタクト拡散領域24BはどちらもN型
拡散領域であり、すなわち導電性要秦を構成している。
ピツトライン2721!由で、転送トランジスタ211
を通してコンタクト点248へデータが与えられると、
多結晶シリコンプラグ246を通して蓄積電極板228
へ電流が流れる。蓄積電極板228は、蓄積電極板22
8とフィールド板23Bとの間に誘電体を含んでコンテ
・ンサを構成する。
を通してコンタクト点248へデータが与えられると、
多結晶シリコンプラグ246を通して蓄積電極板228
へ電流が流れる。蓄積電極板228は、蓄積電極板22
8とフィールド板23Bとの間に誘電体を含んでコンテ
・ンサを構成する。
第9図は、第8図のDRAMセルの電気的動作を示す模
式的電気回路図である。第8図の部品に対応して、同じ
参照m1号が第9内の対応する部品に付けられている。
式的電気回路図である。第8図の部品に対応して、同じ
参照m1号が第9内の対応する部品に付けられている。
第100図から第100Ilは、第8図に示した記憶セ
ルを作製するための製造工程を示す。蓼板210は約0
.9オームセンチメートルの伝導度にPlドー1された
単結晶シリコン基板である。
ルを作製するための製造工程を示す。蓼板210は約0
.9オームセンチメートルの伝導度にPlドー1された
単結晶シリコン基板である。
基板210の表面上に、酸素雰囲気中での熱酸化によっ
て、約950℃、約509@で約350オングストロー
ムの厚さの二酸化シリコンを得ることによって、二酸化
シリコン111212が形成される。低圧cvo@によ
って、約1.300オンゲストロ−ムの厚さに窒化シリ
コン11214が形成される。二酸化シリコンI121
6はCVDaによって厚さ約5.000オングストロー
ムにm1積され、硬化された二酸化シリコンであり、第
100図に示されたトレンチ218と220のエッヂン
グ用マスクとなる。次に、二酸化シリコン層216の表
向上にフォトレジストパターン(図示されていない)が
形成され、第100図に示された開口218と220を
得るための、二酸化シリコン11216、窒化シリコン
11214、及び二酸化シリコン11212のエッチン
グに用いられる。
て、約950℃、約509@で約350オングストロー
ムの厚さの二酸化シリコンを得ることによって、二酸化
シリコン111212が形成される。低圧cvo@によ
って、約1.300オンゲストロ−ムの厚さに窒化シリ
コン11214が形成される。二酸化シリコンI121
6はCVDaによって厚さ約5.000オングストロー
ムにm1積され、硬化された二酸化シリコンであり、第
100図に示されたトレンチ218と220のエッヂン
グ用マスクとなる。次に、二酸化シリコン層216の表
向上にフォトレジストパターン(図示されていない)が
形成され、第100図に示された開口218と220を
得るための、二酸化シリコン11216、窒化シリコン
11214、及び二酸化シリコン11212のエッチン
グに用いられる。
トレンチ218と220は、既に前に引用したDoug
las等によりて述べられたエッチング法を用いて、基
板210中に形成される。次に、蒸気雰囲気における熱
酸化を用いて、約900℃、約10分調で250オング
ストロームの厚さの薄い二酸化シリコン層を、トレンチ
218と220の壁上に形成する。次に、シラン中で、
二酸化シリコン層の表向上に約750オングストローム
の厚さの二酸化シリコン層が堆積されて、第108図に
示された合成二酸化シリコン11222が得られる。
las等によりて述べられたエッチング法を用いて、基
板210中に形成される。次に、蒸気雰囲気における熱
酸化を用いて、約900℃、約10分調で250オング
ストロームの厚さの薄い二酸化シリコン層を、トレンチ
218と220の壁上に形成する。次に、シラン中で、
二酸化シリコン層の表向上に約750オングストローム
の厚さの二酸化シリコン層が堆積されて、第108図に
示された合成二酸化シリコン11222が得られる。
次に、Ft4W!Iドープの多結晶シリコン11224
が、CVD2&iCJ:zT、約1.000オンゲスト
0−ムの厚さに堆積される。次に、CVD法によって、
約500オンゲスト0−ムの厚さのTEOS二酸化シリ
]ンl1226#jiliatL6. 次に:、約10
゜000オングストロームの厚さのフォトレジスト11
229が堆積されて、第108111の構造が得られる
。次に、フォトレジスト11229をマスクなしで全面
、光に露光させる。この露光の波長、強度、suiは、
フォトレジスト229の最上層は露光されるが、トレン
チ218と220内のフォトレジスト震229a1分は
露光されない程度に選ばれる。次に、露光されたフォト
レジストは通常の現at&によって除去され、第10C
図に示すようなフォトレジスト属の残りの部分が得られ
る。
が、CVD2&iCJ:zT、約1.000オンゲスト
0−ムの厚さに堆積される。次に、CVD法によって、
約500オンゲスト0−ムの厚さのTEOS二酸化シリ
]ンl1226#jiliatL6. 次に:、約10
゜000オングストロームの厚さのフォトレジスト11
229が堆積されて、第108111の構造が得られる
。次に、フォトレジスト11229をマスクなしで全面
、光に露光させる。この露光の波長、強度、suiは、
フォトレジスト229の最上層は露光されるが、トレン
チ218と220内のフォトレジスト震229a1分は
露光されない程度に選ばれる。次に、露光されたフォト
レジストは通常の現at&によって除去され、第10C
図に示すようなフォトレジスト属の残りの部分が得られ
る。
次に、C2F67CHF3プラズマを用いて、二酸化シ
リコン層226をエッチする。次に、SF6プラズマを
用いて多結晶シリコン11224をエッチする。多結晶
シリコンM224の残りの部分は第100図に示すよう
な多結晶シリコン板228と多結晶シリコン板230を
形成する。次に、フォトレジスト229と二酸化シリコ
ンW226の残りの部分がウェットエッチング技術を用
いて除去され、第10Ea1lの構造が得られる。次に
、低圧CVD法を用いて、窒化シリコン層が堆積され、
第100図に示された窒化シリコン層232が得られる
。次に、約6.000オングストロームの厚さの多結晶
シリコン層が堆積され、第10GI!lに示されたよう
にトレンチ218と220を完全に充填する。IIIO
H図に関して述べるように、多結晶シリコンJ1238
はエッチングの後、フィールド板を形成する。
リコン層226をエッチする。次に、SF6プラズマを
用いて多結晶シリコン11224をエッチする。多結晶
シリコンM224の残りの部分は第100図に示すよう
な多結晶シリコン板228と多結晶シリコン板230を
形成する。次に、フォトレジスト229と二酸化シリコ
ンW226の残りの部分がウェットエッチング技術を用
いて除去され、第10Ea1lの構造が得られる。次に
、低圧CVD法を用いて、窒化シリコン層が堆積され、
第100図に示された窒化シリコン層232が得られる
。次に、約6.000オングストロームの厚さの多結晶
シリコン層が堆積され、第10GI!lに示されたよう
にトレンチ218と220を完全に充填する。IIIO
H図に関して述べるように、多結晶シリコンJ1238
はエッチングの後、フィールド板を形成する。
次に、第100図に示すように、多結晶シリコン112
3Bの表向上にフォトレジスト111239が堆積され
、パターン加工される。異方性と等方性の両エッチを組
み合わせて、多結晶シリコンllI238をエッチする
ことにより、傾斜した側面を臀、第10HIIIの構造
を得る。次に、窒化シリコン層232、二酸化シリコン
M222、窒化シリコン層214を、CF /CHF
3プラズマ中での反応性イオンエッチング等の異方性エ
ッチングを用いて、除去する。こうして第100図の構
造が得られる。
3Bの表向上にフォトレジスト111239が堆積され
、パターン加工される。異方性と等方性の両エッチを組
み合わせて、多結晶シリコンllI238をエッチする
ことにより、傾斜した側面を臀、第10HIIIの構造
を得る。次に、窒化シリコン層232、二酸化シリコン
M222、窒化シリコン層214を、CF /CHF
3プラズマ中での反応性イオンエッチング等の異方性エ
ッチングを用いて、除去する。こうして第100図の構
造が得られる。
次に、第100図の構TI(対して、フッ酸中のウェッ
ト化学エッチングのような等方性二酸化シリコンエッチ
を施し、二酸化シリコン層221の最上部分を除去し、
基板210と板228.230との−の二酸化シリコン
層221の部分を除去して、第101v4に示されたよ
うな開口240を得る。次に、通常のフォトレジスト除
去技術を用いて、フォトレジストlIi239が除去さ
れる。
ト化学エッチングのような等方性二酸化シリコンエッチ
を施し、二酸化シリコン層221の最上部分を除去し、
基板210と板228.230との−の二酸化シリコン
層221の部分を除去して、第101v4に示されたよ
うな開口240を得る。次に、通常のフォトレジスト除
去技術を用いて、フォトレジストlIi239が除去さ
れる。
次に、第10111の構造の上に多結晶シリコン112
42が1114され、第1OJ図に示されたように、開
口240を覆い、充填してしまう薄い多結晶シリコン層
が形成される。次に、第1OJ図の構造に対して、四フ
フ化炭素プラズマのような等方性エッチを施し、多結晶
シリコン111242の最上部分を除去4−る。
42が1114され、第1OJ図に示されたように、開
口240を覆い、充填してしまう薄い多結晶シリコン層
が形成される。次に、第1OJ図の構造に対して、四フ
フ化炭素プラズマのような等方性エッチを施し、多結晶
シリコン111242の最上部分を除去4−る。
多結晶シリコンllI242のrja0240中の部分
は、第10に図に示すように、多結晶シリコンプラグ2
46を形成する。ドーパント原子は蓄積電極板228.
230から拡散して拡散領域248を形成する。拡散領
域248から板228.230へのコンタクトを形成す
るこの方法は、本発明の譲受人へ譲渡され、ここに参考
のために引用する、同時出願の米国特許出願第122.
604号中に述べられている。結果の構造は、次に、熱
酸化され、第10に図に示されたような二酸化シリコン
11244が得られる。別の実施例においては、この工
程において窒化シリコン層214と二酸化シリコン11
1212は残存し、多結晶シリコンw!1238の酸化
時にini域を保護する酸化マスクとして使用される。
は、第10に図に示すように、多結晶シリコンプラグ2
46を形成する。ドーパント原子は蓄積電極板228.
230から拡散して拡散領域248を形成する。拡散領
域248から板228.230へのコンタクトを形成す
るこの方法は、本発明の譲受人へ譲渡され、ここに参考
のために引用する、同時出願の米国特許出願第122.
604号中に述べられている。結果の構造は、次に、熱
酸化され、第10に図に示されたような二酸化シリコン
11244が得られる。別の実施例においては、この工
程において窒化シリコン層214と二酸化シリコン11
1212は残存し、多結晶シリコンw!1238の酸化
時にini域を保護する酸化マスクとして使用される。
次に、窒化シリコン11214と二酸化シリコン層21
2は除去され、第2の熱酸化工程を用いて、堀上に二酸
化シリコンW244の一部が形成される。この工程は二
酸化シリコン層244の二つの部分の相対的な厚さの大
幅な14mを可能にする。
2は除去され、第2の熱酸化工程を用いて、堀上に二酸
化シリコンW244の一部が形成される。この工程は二
酸化シリコン層244の二つの部分の相対的な厚さの大
幅な14mを可能にする。
次に、第10に図の構造上に約1.000オングストロ
ームの厚さの窒化シリコン層(図示されていない)が形
成され、異方性エッチされて、第10L図に示した窒化
シリコン側向11250を得る。窒化シリコン側面11
250Lt板232の角における封止の働きを持ら、以
後の導電性層の堆積とエッチングの間に、二量化シリコ
ン11244の側面に導電性細片が形成されるのを阻止
することを助ける。
ームの厚さの窒化シリコン層(図示されていない)が形
成され、異方性エッチされて、第10L図に示した窒化
シリコン側向11250を得る。窒化シリコン側面11
250Lt板232の角における封止の働きを持ら、以
後の導電性層の堆積とエッチングの間に、二量化シリコ
ン11244の側面に導電性細片が形成されるのを阻止
することを助ける。
次に、第10LI!lの構造の表面上に約5.00Oオ
ンゲスト0−ムの厚さに多結晶シリコンW252が形成
される。この多結晶シリコン111252は堆m時に、
約0−005J−ムセンチメートルの伝導度(ドープさ
れる。次に、多結晶シリコンlF1252の表向上に約
2,500オングストロームの厚さにTEOS二酸化シ
リコン層254が形成される。次に、パターン化された
フォトレジスト111J(図示されていない)を用いて
、多結晶シリコンllII252と二酸化シリコン11
254をエッチして、第1ON図のようにワードライン
256゜258.260,262.264が形成される
。
ンゲスト0−ムの厚さに多結晶シリコンW252が形成
される。この多結晶シリコン111252は堆m時に、
約0−005J−ムセンチメートルの伝導度(ドープさ
れる。次に、多結晶シリコンlF1252の表向上に約
2,500オングストロームの厚さにTEOS二酸化シ
リコン層254が形成される。次に、パターン化された
フォトレジスト111J(図示されていない)を用いて
、多結晶シリコンllII252と二酸化シリコン11
254をエッチして、第1ON図のようにワードライン
256゜258.260,262.264が形成される
。
第100図は、結果の構造を示す平面図でありて、基板
210中の11領域を示している。開口がトレンチ21
8.220の中に形成されたコンデンサの表面上まで広
がっていることに注意されたい。この重なりが位置合わ
せ誤差を許容し、例えば、トレンチ218とワードライ
ン260との間に付加的な位置合わせ中門がなくても、
結果のトランジスタの最適な配隨を許容する。トレンチ
218とワードライン260との間に位置合わせ用の空
調が必要でないことから、付加的な拡散も不要であり、
ワードライン260とトレンチ218との間に絶対的な
最小間隔が得られる。
210中の11領域を示している。開口がトレンチ21
8.220の中に形成されたコンデンサの表面上まで広
がっていることに注意されたい。この重なりが位置合わ
せ誤差を許容し、例えば、トレンチ218とワードライ
ン260との間に付加的な位置合わせ中門がなくても、
結果のトランジスタの最適な配隨を許容する。トレンチ
218とワードライン260との間に位置合わせ用の空
調が必要でないことから、付加的な拡散も不要であり、
ワードライン260とトレンチ218との間に絶対的な
最小間隔が得られる。
第1ON図の構造信、次に、約60キロエレクトロンボ
ルトエネルギーで、単位平方センチメートル当たり約4
×1013のイオンドーズの、燐または砒素のイオン注
入がmされる。これによって、第10P図に示すように
、低濃度にドープされたソース/ドレイン領域266が
形成される。次に、CVD法を用いて約1,500オン
グストロームの厚さに二酸化シリコン層がNIIiされ
、異方性エッチングによってエッチされて、第10Q図
に示すような二酸化シリコン側向m267が形成される
。第10Q図の構造は、次に、約150キロエレクトロ
ンボルトのエネルギーで、単位平方センチメートル当た
り約3X1015のイオンドーズで砒素イオンの注入が
施される。あるいはこれと違って、低濃度のドーピング
を省略して、側面酸化層の形成の後に、約150キロエ
レクトロンボルトのエネルギーで、単位平方センチメー
トル当たり約3×10 のドーズの砒素イオンの注入と
、約85キロエレクトロンボルトのエネルギーで、単位
平方センチメートル当たり約4X1014のドーズの燭
イオンの注入とを組み合わせた二重注入を用いてもよい
。シリコン中での*m子の拡散が大きいために、ソース
/ドレイン領域268を取り囲んで低濃度にドープされ
たドレイン領域が形成され、従って、第10Q図に示す
ように低濃度にドープされた領域266に:I?わるも
のが得られる。
ルトエネルギーで、単位平方センチメートル当たり約4
×1013のイオンドーズの、燐または砒素のイオン注
入がmされる。これによって、第10P図に示すように
、低濃度にドープされたソース/ドレイン領域266が
形成される。次に、CVD法を用いて約1,500オン
グストロームの厚さに二酸化シリコン層がNIIiされ
、異方性エッチングによってエッチされて、第10Q図
に示すような二酸化シリコン側向m267が形成される
。第10Q図の構造は、次に、約150キロエレクトロ
ンボルトのエネルギーで、単位平方センチメートル当た
り約3X1015のイオンドーズで砒素イオンの注入が
施される。あるいはこれと違って、低濃度のドーピング
を省略して、側面酸化層の形成の後に、約150キロエ
レクトロンボルトのエネルギーで、単位平方センチメー
トル当たり約3×10 のドーズの砒素イオンの注入と
、約85キロエレクトロンボルトのエネルギーで、単位
平方センチメートル当たり約4X1014のドーズの燭
イオンの注入とを組み合わせた二重注入を用いてもよい
。シリコン中での*m子の拡散が大きいために、ソース
/ドレイン領域268を取り囲んで低濃度にドープされ
たドレイン領域が形成され、従って、第10Q図に示す
ように低濃度にドープされた領域266に:I?わるも
のが得られる。
堀の開口がコンデンサ領域と重なるため、第8図に示さ
れたように、ワードライン260と拡散Imi1248
との間のソース/ドレイン領域268は、トランジスタ
211に対して導電性II統を与える。位置合わt!f
li差があっても、ドープされた領域248をソース/
ドレイン領域とするトランジスタが、このように形成さ
れ、バス・トランジスタとして機能する。この構造は位
置合わせWA差を許容し、従ってワードライン216と
コンデンサ213との囚に位置ぎめ裕度は省略される。
れたように、ワードライン260と拡散Imi1248
との間のソース/ドレイン領域268は、トランジスタ
211に対して導電性II統を与える。位置合わt!f
li差があっても、ドープされた領域248をソース/
ドレイン領域とするトランジスタが、このように形成さ
れ、バス・トランジスタとして機能する。この構造は位
置合わせWA差を許容し、従ってワードライン216と
コンデンサ213との囚に位置ぎめ裕度は省略される。
次に、約2.000オングストロームの厚さにホウ素・
燐ドープ二酸化シリコンがN&積される。
燐ドープ二酸化シリコンがN&積される。
この層は高密度化されずに留まり、二酸化シリコン11
270の表面上にレジス士パターン(図示されていない
)が形成される。次に、二酸化シリコン■270が10
%のフッ酸溶液中で、約15秒問エッチされる。ソース
/ドレイン拡散領域268上の二酸化シリコンW251
を除去するために、四フフ化炭素を用いた、すばやい反
応性イオンエッチが用いられる。次に、多結晶シリコン
11272が約3.500オンゲスト0−ムの厚さに堆
積され、単位平方センチメートル当たり約40オームの
伝導度を持つように、堆積時に同時にドープされる。T
EOS二酸化シリコンWR234と側面二酸化シリコン
lf267は10%のフッ酸溶液に耐性があるので、多
結晶シリコン11272のコンタクトはワードライン2
62.260に揃っており、自動的に自己整合される。
270の表面上にレジス士パターン(図示されていない
)が形成される。次に、二酸化シリコン■270が10
%のフッ酸溶液中で、約15秒問エッチされる。ソース
/ドレイン拡散領域268上の二酸化シリコンW251
を除去するために、四フフ化炭素を用いた、すばやい反
応性イオンエッチが用いられる。次に、多結晶シリコン
11272が約3.500オンゲスト0−ムの厚さに堆
積され、単位平方センチメートル当たり約40オームの
伝導度を持つように、堆積時に同時にドープされる。T
EOS二酸化シリコンWR234と側面二酸化シリコン
lf267は10%のフッ酸溶液に耐性があるので、多
結晶シリコン11272のコンタクトはワードライン2
62.260に揃っており、自動的に自己整合される。
このように、ソース/ドレイン拡散領域268へのビッ
トラインコンタクト271の形成には、位置きめ裕度が
不要である。位置ぎめ密度が不要であるので、より密度
の高い配列が形成できる。
トラインコンタクト271の形成には、位置きめ裕度が
不要である。位置ぎめ密度が不要であるので、より密度
の高い配列が形成できる。
第11I1Mは、第8tj!lの記憶セルを用いた記憶
配列の平向図である。第11図の配置は、第9図のそれ
に似ており、同様な自己整合技術と、ms域とコンデン
サ領域との重なりを用いているため、最適実装密度を与
える同様な配置が得られる。従って、第11図に示した
ような記憶セル274は0.1ミクロンの位置きめ裕度
で0.6ミクロンルールを用いて、1.5X2.6ミク
ロンの面積を占めるように形成することができる。
配列の平向図である。第11図の配置は、第9図のそれ
に似ており、同様な自己整合技術と、ms域とコンデン
サ領域との重なりを用いているため、最適実装密度を与
える同様な配置が得られる。従って、第11図に示した
ような記憶セル274は0.1ミクロンの位置きめ裕度
で0.6ミクロンルールを用いて、1.5X2.6ミク
ロンの面積を占めるように形成することができる。
ここに、本発明の特定の実施例について述べてきたが、
それらは本発明のwt、mをそれ&:lI!定するもの
ではない。本明i+iia:を参考にすることで、当業
者にはその他の実施例が可能であることは明かであろう
、例えば、本実施例では、単結晶シリコンを用いている
が、ガリウム砒集等、その他の半導体材料を用いてもよ
い、更に、ここに用いられたai技術はDRAMセルの
a造、に閤して述べられているが、ここに用いられる技
術はその他の集m回路構造に対しても広く利用できるも
のである。
それらは本発明のwt、mをそれ&:lI!定するもの
ではない。本明i+iia:を参考にすることで、当業
者にはその他の実施例が可能であることは明かであろう
、例えば、本実施例では、単結晶シリコンを用いている
が、ガリウム砒集等、その他の半導体材料を用いてもよ
い、更に、ここに用いられたai技術はDRAMセルの
a造、に閤して述べられているが、ここに用いられる技
術はその他の集m回路構造に対しても広く利用できるも
のである。
例えば、フィールド板分離方式1自己整合トランジスタ
を形成することは、他の装置構造に対しても広く応用で
きるものである。本発明は、初めに示した、特許請求の
範囲によってのみ制限される。
を形成することは、他の装置構造に対しても広く応用で
きるものである。本発明は、初めに示した、特許請求の
範囲によってのみ制限される。
以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
11) D RA Mセルを作製するための方法であ
って、基板中にトレンチを形成すること、 前記トレンチの表面上に第1の絶縁層を形成すること、 前記第1の絶縁層の上に第1の導電性調を形成すること
、 前記第1の導電性層の上に第2の絶amを形成すること
、 前記第2の絶Iillの上に第2の導電性層を形成する
こと、 前V!基板と前記第1の導電性層との間の前記第1の絶
縁層の部分を除去することによって、空洞を形成するこ
と、 前記空洞を111M性材料で充填すること、前記トレン
チに隣接した、前記基板表面上にトランジスタを形成す
ることであって、前記トランジスタの一つのソース/ド
レインが前記sIl性材料と電気的に接続されている、
工程、 を含む、方法。
って、基板中にトレンチを形成すること、 前記トレンチの表面上に第1の絶縁層を形成すること、 前記第1の絶縁層の上に第1の導電性調を形成すること
、 前記第1の導電性層の上に第2の絶amを形成すること
、 前記第2の絶Iillの上に第2の導電性層を形成する
こと、 前V!基板と前記第1の導電性層との間の前記第1の絶
縁層の部分を除去することによって、空洞を形成するこ
と、 前記空洞を111M性材料で充填すること、前記トレン
チに隣接した、前記基板表面上にトランジスタを形成す
ることであって、前記トランジスタの一つのソース/ド
レインが前記sIl性材料と電気的に接続されている、
工程、 を含む、方法。
0 第(1洛方法であって、前記−つのソース/ドレイ
ンへの前記1m性接続が、前記第1の導電性層から前記
導電性材料を経由して前記基板へドーパントを拡散させ
ることによって部分的に形成されており、それによって
、前記基板中に拡rIi領域層が、二酸化シリコン、窒
化シリコン、及び酸化タンタルを含む材料のうちから選
ばれた一つまた電性層が、多結晶シリコン、タングステ
ン、及びチタンを含む材料群のうちから選ばれた一つま
たは組み合わせである、方法。
ンへの前記1m性接続が、前記第1の導電性層から前記
導電性材料を経由して前記基板へドーパントを拡散させ
ることによって部分的に形成されており、それによって
、前記基板中に拡rIi領域層が、二酸化シリコン、窒
化シリコン、及び酸化タンタルを含む材料のうちから選
ばれた一つまた電性層が、多結晶シリコン、タングステ
ン、及びチタンを含む材料群のうちから選ばれた一つま
たは組み合わせである、方法。
基板中に前記トレンチを形成すること、前 レンチの
表面へドーパント原子を導入し て、ドー された蓄m
領域を形成すること、前記トレ チの表面上に絶縁層を
形成すること、前記トレン 残りの部分を導電性材料
で充填することであり 前&!導電性材料が前記導電
性層と電気的に接触し いる、工程、 の工程を用いて形成さ る、方法。
表面へドーパント原子を導入し て、ドー された蓄m
領域を形成すること、前記トレ チの表面上に絶縁層を
形成すること、前記トレン 残りの部分を導電性材料
で充填することであり 前&!導電性材料が前記導電
性層と電気的に接触し いる、工程、 の工程を用いて形成さ る、方法。
(1) 第(5)項の方法で って、前記コンデンサ
が、 前記基板中前記トレンチを形 1ること、前記トレンチ
の表面上に第1の 職層を形成すること、 前記第1の絶縁層上に第1の導電性 形成すること、 前記基板中に形成されたドープ領域から前 第一 ソ
ース/ドレインを有するトランジスタ、を含み、 隣接する セルのトレンチが、トレンチの表面から0
.5な 1、θミクロンの最小IilIを有するよう
になった、 配列。
が、 前記基板中前記トレンチを形 1ること、前記トレンチ
の表面上に第1の 職層を形成すること、 前記第1の絶縁層上に第1の導電性 形成すること、 前記基板中に形成されたドープ領域から前 第一 ソ
ース/ドレインを有するトランジスタ、を含み、 隣接する セルのトレンチが、トレンチの表面から0
.5な 1、θミクロンの最小IilIを有するよう
になった、 配列。
(26) 第(25)項の配列であり 前記基板が
シリコンである、配列。
シリコンである、配列。
(21) 第(25)項の配列であって、前記 が
ドープされたP型であり、前記拡散領域がドー れ(
6) 本発明のここに述べた実施例によれば、D RA
Mセルのamとす造方抹が得られる。第1の実施例に
おいては、基板中に形成されたトレンチの外側表面上の
拡散領域をtalのN極とし、トレンチの内部に形成さ
れた11M性領域を第2の電極とする、トレンチコンデ
ンサを備えたDRAMセルが作製される。転送トランジ
スタのための自己整合i!頼城を含むフィールド板分離
構造を用いて、転送トランジスタが形成される。11領
域はコンデンサ領域と少しの重なりを有し、許容される
位置合わせ誤差裕度は増大し、DRAMセルの配置に持
ち込まれる位置合わせ誤差裕度要求を見込んでいる。フ
ィールド板それ自体は、エッチされそれ以後に集積回路
上に形成される導電性領域から導電性細片が形成される
のを回避するように、傾斜した側面を有している。二つ
の記憶セル間に自己整合ビットラインコンタクトを使用
することによって、ビットラインコンタクトと記憶セル
の転送トランジスタのゲートとの間の位置きめ裕度が不
要になる。
ドープされたP型であり、前記拡散領域がドー れ(
6) 本発明のここに述べた実施例によれば、D RA
Mセルのamとす造方抹が得られる。第1の実施例に
おいては、基板中に形成されたトレンチの外側表面上の
拡散領域をtalのN極とし、トレンチの内部に形成さ
れた11M性領域を第2の電極とする、トレンチコンデ
ンサを備えたDRAMセルが作製される。転送トランジ
スタのための自己整合i!頼城を含むフィールド板分離
構造を用いて、転送トランジスタが形成される。11領
域はコンデンサ領域と少しの重なりを有し、許容される
位置合わせ誤差裕度は増大し、DRAMセルの配置に持
ち込まれる位置合わせ誤差裕度要求を見込んでいる。フ
ィールド板それ自体は、エッチされそれ以後に集積回路
上に形成される導電性領域から導電性細片が形成される
のを回避するように、傾斜した側面を有している。二つ
の記憶セル間に自己整合ビットラインコンタクトを使用
することによって、ビットラインコンタクトと記憶セル
の転送トランジスタのゲートとの間の位置きめ裕度が不
要になる。
本発明の別の実施例においては、フィールド板分離方式
を用いた平面状コンデンサが使用され、フィールド板に
対し工自己整合された転送トランジスタliIII域が
含まれている。この構造はコンデンサとトランジスタと
の閤の位置きめ裕度を不要とし、トランジスタとコンデ
ンサとの間に必要な空間をなくしている。更に、二つの
隣接する転送トランジスタのドレインとビットラインと
の閤の自己整合技術によって、ピットラインコンタクト
と転送トランジスタとの藺の数多くの位置きめ裕度が不
要となる。
を用いた平面状コンデンサが使用され、フィールド板に
対し工自己整合された転送トランジスタliIII域が
含まれている。この構造はコンデンサとトランジスタと
の閤の位置きめ裕度を不要とし、トランジスタとコンデ
ンサとの間に必要な空間をなくしている。更に、二つの
隣接する転送トランジスタのドレインとビットラインと
の閤の自己整合技術によって、ピットラインコンタクト
と転送トランジスタとの藺の数多くの位置きめ裕度が不
要となる。
本発明の別の実施例においては、蓄積コンデンサのよう
にトレンチの内部に形成された二つの導電性電極板を用
いた記憶セルが作製される。転送トランジスタを含む堀
の自己整合を許容するフィールド板分離方式を用いるこ
とによって、1111域とソース/ドレイン拡散領域と
の間の位置きめ裕度が不要となる。更に、フィールド板
上の傾斜した側面によってそれ以後にフィールド板に対
してmrsされる導電性層によってS電性細片が形成さ
れるのを避けることができる。転送トランジスタとコン
デンサとの間の自己整合技術は、転送トランジスタと蓄
積コンデンサとの間の数多くの位置ぎめ裕度を不要にす
るために使用される。自己整合ビットラインコンタクト
技術は二つの隣接する転送トランジスターに用いられて
、ビットラインコンタクトと転送トランジスタとの岡の
数多くの位置きめ裕度を不要にする。
にトレンチの内部に形成された二つの導電性電極板を用
いた記憶セルが作製される。転送トランジスタを含む堀
の自己整合を許容するフィールド板分離方式を用いるこ
とによって、1111域とソース/ドレイン拡散領域と
の間の位置きめ裕度が不要となる。更に、フィールド板
上の傾斜した側面によってそれ以後にフィールド板に対
してmrsされる導電性層によってS電性細片が形成さ
れるのを避けることができる。転送トランジスタとコン
デンサとの間の自己整合技術は、転送トランジスタと蓄
積コンデンサとの間の数多くの位置ぎめ裕度を不要にす
るために使用される。自己整合ビットラインコンタクト
技術は二つの隣接する転送トランジスターに用いられて
、ビットラインコンタクトと転送トランジスタとの岡の
数多くの位置きめ裕度を不要にする。
更に、二つの異なる@料を用いた側面絶縁体技術は、そ
れらが互いに選択的にエッチされていてよいが、側面絶
縁■を形成するためのより非破壊的な製造技術を提供し
、側向絶R馬の形成時に基板表向を保護するためにゲー
ト絶縁体層を利用することを許容する。
れらが互いに選択的にエッチされていてよいが、側面絶
縁■を形成するためのより非破壊的な製造技術を提供し
、側向絶R馬の形成時に基板表向を保護するためにゲー
ト絶縁体層を利用することを許容する。
第1図は、本発明の一つの実施例であるダイナミック・
ランダム・アクセス・メモり(DRAM)セルの偏向模
式図である。 第291Iは、第1図のDRAMセルの電気的動作を示
す、模式的電気011IIである。 第3AIIから第3M図は、第1図のDRAMセルを作
製するために必要な[造工程を示す模式的工程図であっ
て、第31図以外は側面模式図であり、第31図は平向
模式図である。 114図は、第1図に関しで述べられるDRAMセルを
含むメモり配列の模式的平面図である。 第5図は、本発明の一つの実施例である平向状蓄積コン
デンサを備えたDRAMセルの側面模式第6図は、第5
図のDRAMセルの電気的特性を示す、模式的電気回路
図である。 第7図は、第511に示されたセルの配置を示す平面図
である。 第8図は、本発明の別の実施例を示す側面模式第9図は
、第8図の実施例の電気的動作を示す、模式的電気回路
図である。 式的工程図であって、第100@以外は側面模式図であ
り、第100図は平面模式図である。 第11図は、11811に示す実施例のような記憶セル
の配列の平向模式図である。 「参照番号」 10・・・基板 11−・−転送トランジスタ 12・・・二酸化シリコン層 13・・・蓄積コンデンサ 14−・・窒化シリコン■ 1ロー・・二酸化シリコン層 18.20−t−レンチ(開口》 22−・・蓄積ノード 24−・・蓄積拡散領域 2 ロー・・コンデンサ誘電体 2 フー・・二酸化シリコン層 28−・・フィールド板 30−・・フォトレジスト層 34−・・多結晶シリコン騎 32−・・二酸化シリコン層 36.38−・・ワードライン 40・−ゲート(ワードライン》 42−・・ワードライン 44−・・ゲート(ワードライン》 46 =−二酸化シリコン震 50−一・ソース/ドレイン領域 52−・・窒化シリコン震 54−−・窒化物層 56・・・ソース/ドレイン領域 58−・・ドレイン領域 60−・・二酸化シリコン層 62−・・多結晶シリコン層 64・・−二酸化シリコン磨 66・・・ビットライン 88−・・記憶セル フ0・・・コンタクト点(開口》 110−・・基板 122−・・コンデンサ 128−・・フィールド板 140・・・ワードライン 210−・・基板 211・・・転送トランジスタ 212−・・二酸化シリコン層 213−・・コンデンサ 214−・・窒化シリコン層 21 ロー・・二酸化シリコン層 218.220−・・トレンチ 221−・・二酸化シリコン層 222−・・二酸化シリコン層 224−・・多結晶シリコン層 22 ローT E OS二酸化シリコン層228−・・
多結晶シリコン板(蓄積電極板)229−・・フォトレ
ジスト層 230−=多結晶シリコン板(蓄積電極板)232・・
・誘電体、窒化シリコン層 234−TEOS二酸化シリコン層 238−フィールド板(多結晶シリコン層)239−・
・フォトレジスト層 240−・・開口 242−・・多結晶シリコン層 244−・・二酸化シリコン層 24 ロー−・多結晶シリコンプラグ 248−・・コンタクト拡散領域 250−・・窒化シリコン層 251−・・二酸化シリコン層 252−・・多結晶シリコン層 254・・−TEOS二酸化シリコン層256.258
,260,262.264−・・ワードライン 266・・・ソース/ドレイン領域 26 フー・・二酸化シリコン層 268−・・コンタクト拡散領域 2 フ 0−・・二酸化シリコン層 2 フ 1−・・ピットラインコンタクト2 フ 2−
・・ピットライン(多結晶シリコン層)274・・・記
憶セル
ランダム・アクセス・メモり(DRAM)セルの偏向模
式図である。 第291Iは、第1図のDRAMセルの電気的動作を示
す、模式的電気011IIである。 第3AIIから第3M図は、第1図のDRAMセルを作
製するために必要な[造工程を示す模式的工程図であっ
て、第31図以外は側面模式図であり、第31図は平向
模式図である。 114図は、第1図に関しで述べられるDRAMセルを
含むメモり配列の模式的平面図である。 第5図は、本発明の一つの実施例である平向状蓄積コン
デンサを備えたDRAMセルの側面模式第6図は、第5
図のDRAMセルの電気的特性を示す、模式的電気回路
図である。 第7図は、第511に示されたセルの配置を示す平面図
である。 第8図は、本発明の別の実施例を示す側面模式第9図は
、第8図の実施例の電気的動作を示す、模式的電気回路
図である。 式的工程図であって、第100@以外は側面模式図であ
り、第100図は平面模式図である。 第11図は、11811に示す実施例のような記憶セル
の配列の平向模式図である。 「参照番号」 10・・・基板 11−・−転送トランジスタ 12・・・二酸化シリコン層 13・・・蓄積コンデンサ 14−・・窒化シリコン■ 1ロー・・二酸化シリコン層 18.20−t−レンチ(開口》 22−・・蓄積ノード 24−・・蓄積拡散領域 2 ロー・・コンデンサ誘電体 2 フー・・二酸化シリコン層 28−・・フィールド板 30−・・フォトレジスト層 34−・・多結晶シリコン騎 32−・・二酸化シリコン層 36.38−・・ワードライン 40・−ゲート(ワードライン》 42−・・ワードライン 44−・・ゲート(ワードライン》 46 =−二酸化シリコン震 50−一・ソース/ドレイン領域 52−・・窒化シリコン震 54−−・窒化物層 56・・・ソース/ドレイン領域 58−・・ドレイン領域 60−・・二酸化シリコン層 62−・・多結晶シリコン層 64・・−二酸化シリコン磨 66・・・ビットライン 88−・・記憶セル フ0・・・コンタクト点(開口》 110−・・基板 122−・・コンデンサ 128−・・フィールド板 140・・・ワードライン 210−・・基板 211・・・転送トランジスタ 212−・・二酸化シリコン層 213−・・コンデンサ 214−・・窒化シリコン層 21 ロー・・二酸化シリコン層 218.220−・・トレンチ 221−・・二酸化シリコン層 222−・・二酸化シリコン層 224−・・多結晶シリコン層 22 ローT E OS二酸化シリコン層228−・・
多結晶シリコン板(蓄積電極板)229−・・フォトレ
ジスト層 230−=多結晶シリコン板(蓄積電極板)232・・
・誘電体、窒化シリコン層 234−TEOS二酸化シリコン層 238−フィールド板(多結晶シリコン層)239−・
・フォトレジスト層 240−・・開口 242−・・多結晶シリコン層 244−・・二酸化シリコン層 24 ロー−・多結晶シリコンプラグ 248−・・コンタクト拡散領域 250−・・窒化シリコン層 251−・・二酸化シリコン層 252−・・多結晶シリコン層 254・・−TEOS二酸化シリコン層256.258
,260,262.264−・・ワードライン 266・・・ソース/ドレイン領域 26 フー・・二酸化シリコン層 268−・・コンタクト拡散領域 2 フ 0−・・二酸化シリコン層 2 フ 1−・・ピットラインコンタクト2 フ 2−
・・ピットライン(多結晶シリコン層)274・・・記
憶セル
Claims (1)
- (1)DRAMセルを作製するための方法であって、基
板中にトレンチを形成すること、 前記トレンチの表面上に第1の絶縁層を形成すること、 前記第1の絶縁層の上に第1の導電性層を形成すること
、 前記第1の導電性層の上に第2の絶縁層を形成すること
、 前記第2の絶縁層の上に第2の導電性層を形成すること
、 前記基板と前記第1の導電性層との間の前記第1の絶縁
層の部分を除去することによつて、空洞(Cavity
)を形成すること、 前記空洞を導電性材料で充填すること、 前記トレンチに隣接した前記基板表面上にトランジスタ
を形成することであって、前記トランジスタの一つのソ
ース/ドレインが前記導電性材料と電気的に接続されて
いる、工程、 を含む、方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/385,327 US4978634A (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Method of making trench DRAM cell with stacked capacitor and buried lateral contact |
US385327 | 1989-07-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03149875A true JPH03149875A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=23520952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2197591A Pending JPH03149875A (ja) | 1989-07-25 | 1990-07-25 | Dramセル製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4978634A (ja) |
EP (1) | EP0418491B1 (ja) |
JP (1) | JPH03149875A (ja) |
KR (1) | KR100198769B1 (ja) |
DE (1) | DE69033841T2 (ja) |
Cited By (1)
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