JPH03228370A - コップ状のポリシリコン貯蔵電極を有するスタック構造のdramセル,およびその製造方法 - Google Patents
コップ状のポリシリコン貯蔵電極を有するスタック構造のdramセル,およびその製造方法Info
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- JPH03228370A JPH03228370A JP2254020A JP25402090A JPH03228370A JP H03228370 A JPH03228370 A JP H03228370A JP 2254020 A JP2254020 A JP 2254020A JP 25402090 A JP25402090 A JP 25402090A JP H03228370 A JPH03228370 A JP H03228370A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
-
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- H01L28/60—Electrodes
- H01L28/82—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
- H01L28/90—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions
- H01L28/91—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions made by depositing layers, e.g. by depositing alternating conductive and insulating layers
-
- 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
- H10B12/033—Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
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- 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〕
本発明はスタック(stack)構造のメモリセルに係
り、特に、16M、 64M DRAM (Dyna
micRandom Access Memory)セ
ルに適用しているコッブ状のポリシリコン貯蔵電極を有
するスタック構造のD RA Mセルとその製造方法に
関する。
り、特に、16M、 64M DRAM (Dyna
micRandom Access Memory)セ
ルに適用しているコッブ状のポリシリコン貯蔵電極を有
するスタック構造のD RA Mセルとその製造方法に
関する。
最近半導体メモリ素子はIMDRAMが量産段階にあり
、4MDRAMはパイロットプロダクション(pilo
t production)段階に来ており、16MD
RAMは新製品の段階に来ており、64MDRAM等も
続いて開発されつつある実情にある。
、4MDRAMはパイロットプロダクション(pilo
t production)段階に来ており、16MD
RAMは新製品の段階に来ており、64MDRAM等も
続いて開発されつつある実情にある。
そして、この様な大容量の記憶素子(DRAM)を開発
するためには写真転写技術や薄膜形成技術の様な基本技
術の発展が先行すべきことはもちろん、それと同時にD
RAM構造の基本要素であるDRAMセルの開発も共に
なさねばならない事は既に周知である。
するためには写真転写技術や薄膜形成技術の様な基本技
術の発展が先行すべきことはもちろん、それと同時にD
RAM構造の基本要素であるDRAMセルの開発も共に
なさねばならない事は既に周知である。
この要求に鑑みDRAMセルが初期の平面構造において
スタックや溝(Trench)の構造のように3次元状
の貯蔵キャパシタ構造をもつかまたは新たな形態のメモ
リセル構造等で多くの変化を重ね工程が許す範囲で可能
な面積効率を極大化する方向に進行しつつある。
スタックや溝(Trench)の構造のように3次元状
の貯蔵キャパシタ構造をもつかまたは新たな形態のメモ
リセル構造等で多くの変化を重ね工程が許す範囲で可能
な面積効率を極大化する方向に進行しつつある。
そして構造の容易性、アルファー(α)粒子への免疫性
(immune)等に困って最近では高集積DRAMセ
ルにスタック構造を選好している。
(immune)等に困って最近では高集積DRAMセ
ルにスタック構造を選好している。
既存のスタック型セルを製造する工程において貯蔵電極
の面積を増加させるに当り、制約条件としては貯蔵電極
の面積と高さである。
の面積を増加させるに当り、制約条件としては貯蔵電極
の面積と高さである。
ピントラインとトランスファトランジスタのドレインと
の接触のためキャパシタの面積を接触領域以上まで増加
させることが出来ないと共に貯蔵電極の面積を増加させ
るために貯蔵電極を高くすればピントラインの接触に困
難を興えさせた。
の接触のためキャパシタの面積を接触領域以上まで増加
させることが出来ないと共に貯蔵電極の面積を増加させ
るために貯蔵電極を高くすればピントラインの接触に困
難を興えさせた。
第1図(a)は従来のスタック構造DRAMを示し、ス
トレージノード(Storage Node)を高くす
る場合ビットラインステップカバレージ(BitLin
e 5tep Coverage)が悪くなり、ビット
ラインコンタク) (Contact)面積を確保せ
ねばならないので、今の貯蔵電極よりももっと拡張する
ことが出来なくなる。
トレージノード(Storage Node)を高くす
る場合ビットラインステップカバレージ(BitLin
e 5tep Coverage)が悪くなり、ビット
ラインコンタク) (Contact)面積を確保せ
ねばならないので、今の貯蔵電極よりももっと拡張する
ことが出来なくなる。
第1図の(b)は日本の三菱社で提案し1989年VL
S Iシムボジウム(Symposium)に発表され
たDRAMセルであってストレージノード(Mode)
状をシリンダー形態にしてシリンダーの内部と外部を電
荷貯蔵キャパシタに利用したスタック構造DRAM構造
である。
S Iシムボジウム(Symposium)に発表され
たDRAMセルであってストレージノード(Mode)
状をシリンダー形態にしてシリンダーの内部と外部を電
荷貯蔵キャパシタに利用したスタック構造DRAM構造
である。
これはポリシリコンスペーサを利用してシリンダー型ス
トレージノードをつくることにより、シリンダーノード
の厚さを最小線幅(MinimumDesign Ru
1e)以下に形成させることができ電極形成面積を大き
くする。
トレージノードをつくることにより、シリンダーノード
の厚さを最小線幅(MinimumDesign Ru
1e)以下に形成させることができ電極形成面積を大き
くする。
しかしながら、ストレージノードを高める場合、ピント
ラインステップカバレージが問題になり、ピントライン
コンタクト形成面積のためストレージノードを側面に広
められない。またシリンダー型ノードとノードコンタク
ト上のパッドポリシリコンとオーバーレーアキュラシ(
0νerlayAccuracy)問題のためシリンダ
ー型ノードをパッドポリシリコンより充分に少なくしな
ければならない問題があった。
ラインステップカバレージが問題になり、ピントライン
コンタクト形成面積のためストレージノードを側面に広
められない。またシリンダー型ノードとノードコンタク
ト上のパッドポリシリコンとオーバーレーアキュラシ(
0νerlayAccuracy)問題のためシリンダ
ー型ノードをパッドポリシリコンより充分に少なくしな
ければならない問題があった。
ここではビットライン接触のためにタングステンプラグ
(W−plug)を使用し、1.5μボのセル面積で5
μmの有効酸化膜と1.5μmの貯蔵電極の高さに30
fFの貯蔵キャパシタの値を得た。
(W−plug)を使用し、1.5μボのセル面積で5
μmの有効酸化膜と1.5μmの貯蔵電極の高さに30
fFの貯蔵キャパシタの値を得た。
しかし上記の様なスタック構造のDRAMはその製造工
程が複雑でマスク層の数が増加する等の問題があった。
程が複雑でマスク層の数が増加する等の問題があった。
第1図(c)は日立社のD A S H(Diagon
alActive 5tacked capacito
r cell with a Highlypacke
d storage node)セルを示し、アラクチ
イブ領域をビットラインと45°Cに通るようにし貯蔵
電極よりもビットラインを先に形成した後ストレージノ
ードを形成する構造である。
alActive 5tacked capacito
r cell with a Highlypacke
d storage node)セルを示し、アラクチ
イブ領域をビットラインと45°Cに通るようにし貯蔵
電極よりもビットラインを先に形成した後ストレージノ
ードを形成する構造である。
しかしビットラインを先に形成する方法を用いることに
よりビットラインコンタクト領域の上部まで貯蔵電極を
形成することができるメリットがあるがストレージノー
ドの形態が既存のスタック構造の電極(Electro
de)をそのまま用いることにより64M級のDRAM
セルとしては不適である。
よりビットラインコンタクト領域の上部まで貯蔵電極を
形成することができるメリットがあるがストレージノー
ドの形態が既存のスタック構造の電極(Electro
de)をそのまま用いることにより64M級のDRAM
セルとしては不適である。
この様な点により本発明は高集積半導体DRAM製造の
ために面積効率が増大されるようにしたコツプ状のポリ
シリコン貯蔵電極をもつスタ、7り構造のDRAMセル
とその製造方法を提供するのに目的がある。
ために面積効率が増大されるようにしたコツプ状のポリ
シリコン貯蔵電極をもつスタ、7り構造のDRAMセル
とその製造方法を提供するのに目的がある。
この点をなすため本発明はトランスファトランジスタを
先につくり、ビットラインを形成した後、次いでセルと
セルの間に工程の最小線幅で酸化膜格子(Grid)を
形成した後、これを利用してポリシリコン貯蔵電極を一
つまたは二重にコツプ状で形成させDRAMセルのキャ
パシタ用ストレージノードを作るスタック構造DRAM
セルとして既存のスタック構造DRAMセルよりはるか
にキャパシタ面積を広めた(拡張した)ものである。
先につくり、ビットラインを形成した後、次いでセルと
セルの間に工程の最小線幅で酸化膜格子(Grid)を
形成した後、これを利用してポリシリコン貯蔵電極を一
つまたは二重にコツプ状で形成させDRAMセルのキャ
パシタ用ストレージノードを作るスタック構造DRAM
セルとして既存のスタック構造DRAMセルよりはるか
にキャパシタ面積を広めた(拡張した)ものである。
[実施例]
第2図は本発明の製造工程を示したもので、一つのコツ
プ状をなした実施例1の製造方法を詳細に図示した。
プ状をなした実施例1の製造方法を詳細に図示した。
(a)図は活性化領域を定義した状態のもので、P型シ
リンコン基板1の上面にバット酸化膜2と窒化シリコン
膜3をそれぞれ25nm、1100n程度の膜厚で塗布
した後、活性化領域を除外した全ての領域の窒化シリコ
ン膜3をエンチングし次いでボロン(boron)を6
0keVのエネルギーと3E13cl”の線量(dos
e)でイオン注入したものである。
リンコン基板1の上面にバット酸化膜2と窒化シリコン
膜3をそれぞれ25nm、1100n程度の膜厚で塗布
した後、活性化領域を除外した全ての領域の窒化シリコ
ン膜3をエンチングし次いでボロン(boron)を6
0keVのエネルギーと3E13cl”の線量(dos
e)でイオン注入したものである。
(b)図はフィールド酸化膜を形成する状態を示し、ボ
ロンをイオン注入した状態にてフィールド酸化膜5をL
o c o s (Local 0xidation
ofSilicon)方法またはSWAM I (S
ide Wall Is。
ロンをイオン注入した状態にてフィールド酸化膜5をL
o c o s (Local 0xidation
ofSilicon)方法またはSWAM I (S
ide Wall Is。
Iation)等の方法で活性化領域を除外した領域に
500nm程度の膜厚で成長しながら下端にP型拡散層
4を形成した後残りの窒化シリコン膜3を湿式エツチン
グで除去し酸化膜2でバッファされた(buffere
d) HFで除去したものである。
500nm程度の膜厚で成長しながら下端にP型拡散層
4を形成した後残りの窒化シリコン膜3を湿式エツチン
グで除去し酸化膜2でバッファされた(buffere
d) HFで除去したものである。
(C)図はゲート及び酸化膜側壁スペーサーを形成する
状態を示し、ゲート酸化膜6を熱酸化法によってT C
A (Tri chlorethane)を微少量を添
加する雰囲気で10nm程度の厚さで成長し、多結晶シ
リコン層7を低圧・化学的気相蒸着方法(Lowpre
ssure chemical Vaper Depo
sition Method)で300nm程度の膜厚
で蒸着しpoc13の雰囲気でN+ ドーピングさせた
後、洗滌する。
状態を示し、ゲート酸化膜6を熱酸化法によってT C
A (Tri chlorethane)を微少量を添
加する雰囲気で10nm程度の厚さで成長し、多結晶シ
リコン層7を低圧・化学的気相蒸着方法(Lowpre
ssure chemical Vaper Depo
sition Method)で300nm程度の膜厚
で蒸着しpoc13の雰囲気でN+ ドーピングさせた
後、洗滌する。
そしてLTO8を300nm程度に塗布した後、ゲート
マスクを利用してLTO8、多結晶シリコン層7の順に
乾式エツチングし次いで再びLTOを300nrr1程
度塗布しRIE方法でエツチングし酸化膜側壁スペーサ
ー9を残すようにしたものである。
マスクを利用してLTO8、多結晶シリコン層7の順に
乾式エツチングし次いで再びLTOを300nrr1程
度塗布しRIE方法でエツチングし酸化膜側壁スペーサ
ー9を残すようにしたものである。
(d)図はビットラインを形成する状態を示したもので
、先に定義したゲート領域を除外した部分すなわちソー
スとドレインの部分を砒素(As)イオンを利用して5
0keVのエネルギーにIE16c++r2のドースで
イオン注入を行いRTP(Reapid Therma
l Processor)で1100°C10秒程度熱
処理しソースとドレイン14を形成する。
、先に定義したゲート領域を除外した部分すなわちソー
スとドレインの部分を砒素(As)イオンを利用して5
0keVのエネルギーにIE16c++r2のドースで
イオン注入を行いRTP(Reapid Therma
l Processor)で1100°C10秒程度熱
処理しソースとドレイン14を形成する。
次にポリシリコンを低圧・化学的気相蒸着方法で300
nmの膜厚に塗布しpoc13の雰囲気でドーピングし
洗滌してその上にTiSi2.6またはWSt2を11
00n程度の膜厚に塗布しRTPで800°Cの温度で
30秒間熱処理しながらビットライン用ポリサイド層1
0を形成する。
nmの膜厚に塗布しpoc13の雰囲気でドーピングし
洗滌してその上にTiSi2.6またはWSt2を11
00n程度の膜厚に塗布しRTPで800°Cの温度で
30秒間熱処理しながらビットライン用ポリサイド層1
0を形成する。
その上にLTO12を300nm程度の厚さで塗布した
後ビットラインマスクとしてビットラインを定義し次い
で、LTO12、ポリサイド層10の順に乾式エツチン
グした後再度LTOを300nm程度の膜厚に塗布しそ
の膜厚位乾式エツチングすることによりビットライン側
壁スペーサ13を形成し貯蔵電極とプレート電極ビ・ノ
ドラインの間のアイソレーション(Isolation
)の役割をするようになる。
後ビットラインマスクとしてビットラインを定義し次い
で、LTO12、ポリサイド層10の順に乾式エツチン
グした後再度LTOを300nm程度の膜厚に塗布しそ
の膜厚位乾式エツチングすることによりビットライン側
壁スペーサ13を形成し貯蔵電極とプレート電極ビ・ノ
ドラインの間のアイソレーション(Isolation
)の役割をするようになる。
この際は、活性化領域を第6図に示したようにV字構造
の形態で配列した。ビットラインを貯蔵電極より先に作
るために一般に多く用いられる方法中の一つであるビッ
トラインが活性化領域の長さの方向に形成しながら活性
化領域とのビットライン接触のためビットラインがわず
か突出した形態の構造を取ることができるが活性化領域
を7字にすればアクティブの面積を減少させることがで
きジャンクションリーケイジ及びジャンクションキャパ
シタンスで利益になる。
の形態で配列した。ビットラインを貯蔵電極より先に作
るために一般に多く用いられる方法中の一つであるビッ
トラインが活性化領域の長さの方向に形成しながら活性
化領域とのビットライン接触のためビットラインがわず
か突出した形態の構造を取ることができるが活性化領域
を7字にすればアクティブの面積を減少させることがで
きジャンクションリーケイジ及びジャンクションキャパ
シタンスで利益になる。
次に窒化シリコン膜11を50〜1100n程度の膜厚
で塗布するがこの窒化シリコン膜11はグリッド状の酸
化膜を形成する際、酸化膜の工・ノチ停止N(Etch
’ sむop 1ayer)として利用する。
で塗布するがこの窒化シリコン膜11はグリッド状の酸
化膜を形成する際、酸化膜の工・ノチ停止N(Etch
’ sむop 1ayer)として利用する。
(e)図は電荷貯蔵電極を形成するためのグリッド状の
酸化膜を形成する状態を示し、窒化シリコン膜11を塗
布し次いでトランジスタのソース部分と貯蔵電極間の接
触部位置5を充分太き(定義し窒化シリコン膜をエツチ
ングしポリシリコン蒸着時電極形成とソース接触が同時
に行なわれセルフアラインメントコンタクト(Self
alignmentcontact)になる。
酸化膜を形成する状態を示し、窒化シリコン膜11を塗
布し次いでトランジスタのソース部分と貯蔵電極間の接
触部位置5を充分太き(定義し窒化シリコン膜をエツチ
ングしポリシリコン蒸着時電極形成とソース接触が同時
に行なわれセルフアラインメントコンタクト(Self
alignmentcontact)になる。
そして酸化膜を化学的気相蒸着(CVD)法で1〜2μ
m程度に蒸着した後最小線幅でパターンを形成しながら
エツチングしグリッド状の酸化膜16を形成する。この
際グリッド状の酸化膜16の線幅がせまければせまい程
電荷電極の形成面積が広くなるのでリフトオフ(Lif
t off)又はMLR(Multi Layer R
e5ist)工程、オバーエクスポース (Over
Expose)等であるが、その他にアドノhンスドリ
ソグラフィ(Advanced Lithograph
y)技術等の可能なる方法で屈曲の有る面の上にせまい
幅の酸化膜パターンを形成させるのが重要である。
m程度に蒸着した後最小線幅でパターンを形成しながら
エツチングしグリッド状の酸化膜16を形成する。この
際グリッド状の酸化膜16の線幅がせまければせまい程
電荷電極の形成面積が広くなるのでリフトオフ(Lif
t off)又はMLR(Multi Layer R
e5ist)工程、オバーエクスポース (Over
Expose)等であるが、その他にアドノhンスドリ
ソグラフィ(Advanced Lithograph
y)技術等の可能なる方法で屈曲の有る面の上にせまい
幅の酸化膜パターンを形成させるのが重要である。
(f)図はポリシリコン電極を形成する状態を示し、グ
リッド状の酸化膜16を形成した後ポリシリコンを50
〜1100n程度の膜厚に蒸着し電荷貯蔵用電極である
ポリシリコン電極17を形成した。
リッド状の酸化膜16を形成した後ポリシリコンを50
〜1100n程度の膜厚に蒸着し電荷貯蔵用電極である
ポリシリコン電極17を形成した。
(g)図は電荷貯蔵用電極が隣接するセルと分離させる
状態を示し、液状の感光膜(Photo Re5ist
)18をグリッド状の酸化膜16の高さより高く次いで
フォトレジスト18を02プラズマ雰囲気でエッチバッ
クしグリッド状の酸化膜の上部にある上端部のポリシリ
コンのみエツチングされながら隣接のセルと相互分離さ
れコツプ状の貯蔵電極が作られることになる。
状態を示し、液状の感光膜(Photo Re5ist
)18をグリッド状の酸化膜16の高さより高く次いで
フォトレジスト18を02プラズマ雰囲気でエッチバッ
クしグリッド状の酸化膜の上部にある上端部のポリシリ
コンのみエツチングされながら隣接のセルと相互分離さ
れコツプ状の貯蔵電極が作られることになる。
この際底部にある下端部のポリシリコンはそのまま残っ
ていながら、ポリシリコン電極17とトランジスタのソ
ースが互いに連結された状態になるようにした。
ていながら、ポリシリコン電極17とトランジスタのソ
ースが互いに連結された状態になるようにした。
(h)図は電荷貯蔵用電極を露出させる状態を示したも
ので、液状の感光膜18を除去した後、グリッド状の酸
化膜16を湿式エツチングして全てを除外し電荷貯蔵用
電極であるポリシリコン電極17が露出されるようにし
た。そして露出されたポリシリコン電極17を400人
程変形犠牲酸化膜(Sacrificial 0xid
e)を成長させた後エツチングしてポリシリコン電極1
7の表面を滑らかに(平滑化)した後(smooth)
p o c 13等の雰囲気でN゛ ドーピングし洗
滌した後キャパシタ誘電膜19を4〜8nm程度の膜厚
で薄く形成しこのときのキャパシタ誘電膜19は0NO
(酸化膜/窒化シリコン膜/酸化膜)またはNo(窒化
シリコン膜/酸化膜)の構造を利用する。
ので、液状の感光膜18を除去した後、グリッド状の酸
化膜16を湿式エツチングして全てを除外し電荷貯蔵用
電極であるポリシリコン電極17が露出されるようにし
た。そして露出されたポリシリコン電極17を400人
程変形犠牲酸化膜(Sacrificial 0xid
e)を成長させた後エツチングしてポリシリコン電極1
7の表面を滑らかに(平滑化)した後(smooth)
p o c 13等の雰囲気でN゛ ドーピングし洗
滌した後キャパシタ誘電膜19を4〜8nm程度の膜厚
で薄く形成しこのときのキャパシタ誘電膜19は0NO
(酸化膜/窒化シリコン膜/酸化膜)またはNo(窒化
シリコン膜/酸化膜)の構造を利用する。
そしてキャパシタ誘電膜19の外面にプレート用ポリシ
リコンを蒸着しやはりpoc13でドーピングした後プ
レートマスクに定義しエツチングを行いプレート電極2
0を形成することにより第3図に示したように一つのコ
ツプ型貯蔵電極をもつスタック構造のDRAMセルの製
作を完了する。
リコンを蒸着しやはりpoc13でドーピングした後プ
レートマスクに定義しエツチングを行いプレート電極2
0を形成することにより第3図に示したように一つのコ
ツプ型貯蔵電極をもつスタック構造のDRAMセルの製
作を完了する。
第4図は本発明の実施例2に対する製造工程を示し製造
工程(a)〜げ)までは実施例1の(a)〜(f)と同
一である。
工程(a)〜げ)までは実施例1の(a)〜(f)と同
一である。
(g)図は酸化膜側壁スペーサ(side all 5
pacer)を形成する状態を示すもので、ポリシリコ
ン電極17を蒸着し次いで酸化膜を化学的気相蒸着法で
50〜1100n程度の膜厚で塗布し次いで反応性イオ
ン腐蝕(RI E ; Reactive Ion E
tching)法で乾式エツチングし酸化膜側壁スペー
サ21を残すことになる。
pacer)を形成する状態を示すもので、ポリシリコ
ン電極17を蒸着し次いで酸化膜を化学的気相蒸着法で
50〜1100n程度の膜厚で塗布し次いで反応性イオ
ン腐蝕(RI E ; Reactive Ion E
tching)法で乾式エツチングし酸化膜側壁スペー
サ21を残すことになる。
(ハ)図は第2のポリシリコン電極を形成する状態を示
し、酸化膜側壁スペーサー21が形成された後に電荷貯
蔵用電極でポリシリコンを2回目に薄く蒸着するが、こ
のときのポリシリコンは1回目のポリシリコン電極17
と同一の厚さで蒸着し第2のポリシリコン電極22を形
成した。
し、酸化膜側壁スペーサー21が形成された後に電荷貯
蔵用電極でポリシリコンを2回目に薄く蒸着するが、こ
のときのポリシリコンは1回目のポリシリコン電極17
と同一の厚さで蒸着し第2のポリシリコン電極22を形
成した。
(i)図は電荷貯蔵用側壁電極に隣接するセルと互いに
分離させる状態を示したもので、第2図の(匂での様に
液状の感光膜(photo Re5jst) 1 Bを
利用してグリッド状の酸化膜16の上端部にあるポリシ
リコンをエツチングし隣接するセルと互いに電極を分離
させる。
分離させる状態を示したもので、第2図の(匂での様に
液状の感光膜(photo Re5jst) 1 Bを
利用してグリッド状の酸化膜16の上端部にあるポリシ
リコンをエツチングし隣接するセルと互いに電極を分離
させる。
この様にしてコンブ型の電極が重なっている二重コツプ
状の貯蔵電極が作られることになる。
状の貯蔵電極が作られることになる。
前述の実施例1と同様の工程でキャパシタ誘電膜19を
形成しプレート電極20を形成させると第5図に示した
ような二重コツプ状をしたスタック構造のDRAMセル
が完成される。
形成しプレート電極20を形成させると第5図に示した
ような二重コツプ状をしたスタック構造のDRAMセル
が完成される。
第6図はDRAMセルの配列状態を示したもので、24
はワードライン、25はビットライン、26は貯蔵電極
接触部位、27は活性化領域(Active regi
on) 、28はビットライン接触、29はグリッド状
の酸化膜マスク或いは貯蔵電極、30はキャパシタプレ
ートをそれぞれ表わす。
はワードライン、25はビットライン、26は貯蔵電極
接触部位、27は活性化領域(Active regi
on) 、28はビットライン接触、29はグリッド状
の酸化膜マスク或いは貯蔵電極、30はキャパシタプレ
ートをそれぞれ表わす。
従って本発明はトランスファトランジスタを先に作り、
ビットラインを形成し次いでセルとセルとの間に工程の
最小線幅でグリッド状の酸化膜を高く形成した後、ポリ
シリコンを蒸着し次いでフォトレジストを塗布しエッチ
バックして酸化膜の上端部のポリシリコンをRIEエツ
チングしポリシリコンサイドウオルを残しコツプ状のス
トレージノードを形成するかまたは、グリッド状の酸化
膜にポリシリコンと、CVD酸化膜を逐次蒸着し、RI
E法で酸化膜をエツチングして酸化膜スペーサーを形成
しもう一度ポリシリコン蒸着した後、フォトレジストを
塗布しエツチングしてグリッド状の酸化膜の上端部のフ
ォトレジストと二重のポリシリコンを順にRIEエツチ
ングし二重のコツプ状の貯蔵電極をもつようにすること
により、貯蔵電極の高さが最大に高くなりながら面積も
拡張され面積効率が増大されることはもちろん、従来の
スタック構造のマスク層(Layer)数と等しいマス
ク数でI工程が可能になりその構造も簡単であることが
分かる。
ビットラインを形成し次いでセルとセルとの間に工程の
最小線幅でグリッド状の酸化膜を高く形成した後、ポリ
シリコンを蒸着し次いでフォトレジストを塗布しエッチ
バックして酸化膜の上端部のポリシリコンをRIEエツ
チングしポリシリコンサイドウオルを残しコツプ状のス
トレージノードを形成するかまたは、グリッド状の酸化
膜にポリシリコンと、CVD酸化膜を逐次蒸着し、RI
E法で酸化膜をエツチングして酸化膜スペーサーを形成
しもう一度ポリシリコン蒸着した後、フォトレジストを
塗布しエツチングしてグリッド状の酸化膜の上端部のフ
ォトレジストと二重のポリシリコンを順にRIEエツチ
ングし二重のコツプ状の貯蔵電極をもつようにすること
により、貯蔵電極の高さが最大に高くなりながら面積も
拡張され面積効率が増大されることはもちろん、従来の
スタック構造のマスク層(Layer)数と等しいマス
ク数でI工程が可能になりその構造も簡単であることが
分かる。
第1図の(a)は従来のスタック構造DRAMセルの断
面図。 (b)は従来のシリコン型貯蔵電極を有するスタック構
造のDRAMセルの断面図。 (C)は従来のD A S H(Diagonal A
ctive 5tackedCapacitor Ce
1l With a Highy−packed St
oragenode)構造のDRAMセルの断面図。 第2図の(a)〜(h)は本発明実施例1の製造過程を
示す断面図。 第3図は本発明の実施例1で一つのコツプ(cup)状
をもったスタック構造DRAMセルの断面図。 第4図の(a)〜(5)は本発明実施例2の製造過程を
示す断面図。 第5図は本発明の実施例2で二重のコツプ状を有するス
ッタク構造DRAMセルの断面図。 第6図は本発明の配列状態(Layout)を示す概略
図。 符号の説明 シリコン基板 フィールド酸化膜 ・ゲート酸化膜 多結晶シリコン層(ワードライン) ゲート側壁スペーサー ポリサイド層(ピントライン) 窒化シリコン膜 ビットライン側壁スペーサー ソースとドレイン グリッド状の酸化膜 ポリシリコン電極 感光膜 ゛キャパシタ誘電膜 ・プレート電極
面図。 (b)は従来のシリコン型貯蔵電極を有するスタック構
造のDRAMセルの断面図。 (C)は従来のD A S H(Diagonal A
ctive 5tackedCapacitor Ce
1l With a Highy−packed St
oragenode)構造のDRAMセルの断面図。 第2図の(a)〜(h)は本発明実施例1の製造過程を
示す断面図。 第3図は本発明の実施例1で一つのコツプ(cup)状
をもったスタック構造DRAMセルの断面図。 第4図の(a)〜(5)は本発明実施例2の製造過程を
示す断面図。 第5図は本発明の実施例2で二重のコツプ状を有するス
ッタク構造DRAMセルの断面図。 第6図は本発明の配列状態(Layout)を示す概略
図。 符号の説明 シリコン基板 フィールド酸化膜 ・ゲート酸化膜 多結晶シリコン層(ワードライン) ゲート側壁スペーサー ポリサイド層(ピントライン) 窒化シリコン膜 ビットライン側壁スペーサー ソースとドレイン グリッド状の酸化膜 ポリシリコン電極 感光膜 ゛キャパシタ誘電膜 ・プレート電極
Claims (8)
- (1)シリコン基板1上にLOCOSまたはSWAMI
等の方法で活性化領域を定義するステップと、トランジ
スタを形成した次にビットライン用ポリサイド層10を
形成しエッチ停止層である窒化シリコン膜11を形成す
るステップと、 トランジスタのソス部分と貯蔵電極間の接触部位置5を
定義しながらエッチングしグリッド状の酸化膜16を最
小線幅に形成するステップと、ポリシリコン電極17を
形成し、液状の感光膜(18)を塗布した後ポリシリコ
ン電極17の上端部をエッチングするステップと、 感光膜18を除去しキャパシタ用誘電膜19と、プレー
ト電極20を形成するステップ等により製造することを
特徴とするコップ状のポリシリコン貯蔵電極を有するス
タック構造のDRAMセル。 - (2)シリコン基板1上にLOCOSまたはSWAMI
等の方法で活性化領域を定義するステップと、トランジ
スタを形成した次にビットライン用ポリサイド層10を
形成し、エッチ停止層である窒化シリコン膜11を形成
するステップと、 トランジスタのソース部分と貯蔵電極の間の接触部位置
5を定義しながらエッチングし、グリッド状の酸化膜1
6を最小線幅に形成するステップと、 ポリシリコン電極17を形成し、液状の感光膜18を塗
布した後ポリシリコン電極17の上端部をエッチングす
るステップと、 感光膜18を除去しキャパシタ用誘電膜19と、プレー
ト電極20を形成するステップにより製造されるように
した請求項第1項記載のコップ状のポリシリコン貯蔵電
極を有するスタック構造のDRAMセルの製造方法。 - (3)酸化膜16をグリッド状に形成し、これを利用し
てポリシリコン電極17を形成し次いで感光膜18を塗
布して上端部のポリシリコンをエッチバックし隣接する
セルと電気的に分離されるようにする請求項第2項記載
のコップ状のポリシリコン貯蔵電極を有するスタック構
造のDRAMセルの製造方法。 - (4)P型シリコン基板1上に活性化領域を定義するス
テップと、 トランジスタを形成し次いでビットライン用にポリサイ
ド層10を形成するステップと、 エッチ停止層に窒化シリコン膜を50〜100mm程度
塗布するステップと、 トランジスタのソースと貯蔵電極間の接触部位置5を定
義し最小線幅にグリッド状の酸化膜16を形成するステ
ップと、 電荷貯蔵用のポリシリコン電極17を50〜100mm
に蒸着し次いで酸化膜を塗布し乾式エッチングして酸化
膜側壁スペーサー21を形成するステップと、 第2のポリシリコン電極22を蒸着し、次いで液状の感
光膜18を塗布し、ポリシリコンをエッチバックして二
重のポリシリコン電極を形成するステップと、 ポリシリコン電極17、22をN^+に塗布しキャパシ
タ用誘電膜19を形成し次いでプレート用電極20を定
義するステップ等によって製造されることを特徴とする
スタック構造のDRAMセル。 - (5)P型シリコン基板1上に活性化領域を定義するス
テップと、 トランジスタを形成して次いでビットライン用にポリサ
イド層10を形成するステップと、エッチ停止層に窒化
シリコン膜11を50〜100mm程度塗布するステッ
プと、 トランジスタのソースと貯蔵電極間の接触部位置5を定
義し最小線幅にグリッド状の酸化膜16を形成するステ
ップと、 電荷貯蔵用のポリシリコン電極17を50〜100mm
に蒸着し次いで酸化膜を塗布して乾式エッチングし酸化
膜側壁スペーサー21を形成するステップと、 第2のポリシリコン電極2を蒸着し次いで液状の感光膜
18を塗布しポリシリコンをエッチバックして二重のポ
リシリコン電極を形成するステップと、 ポリシリコン電極17、22をN^+にドーピングしキ
ャパシタ用誘電膜19を形成し次いでプレート用電極2
0を定義するステップ等により製造されるようにしたコ
ップ状のポリシリコン貯蔵電極を有するスタック構造の
DRAMセルの製造方法。 - (6)電荷貯蔵用電極を形成する際電極コンタクトを充
分大きく形成した後ポリシリコンを一度蒸着することに
よりポリシリコン側壁電極17が形成されることはもち
ろんトランジスタのソースとの接触が同時に行なわれセ
ルフアライメントコンタクトになるようにした請求項第
2項及び第5項記載のコップ状のポリシリコン貯蔵電極
を有するスタック構造のDRAMセルの製造方法。 - (7)酸化膜16をグリッド状に形成し、ポリシリコン
電極17を1次蒸着した後、酸化膜を塗布して酸化膜側
壁スペーサー21を形成し、第2のポリシリコン電極2
2を蒸着した後乾式エッチングしてポリシリコン側壁ス
ペーサーを形成し次いで感光膜18を塗布した後ポリシ
リコン電極17、22をエッチバックしながら隣接する
セル間の貯蔵電極が分離されるようにした請求項第5項
記載のコップ状のポリシリコン貯蔵電極を有するスタッ
ク構造のDRAMセルの製造方法。 - (8)ビットラインをストレージノードより先に形成す
るために活性領域が“V”字の形態のレイアウト(La
yout)を有し“V”字の中央角端部にビットライン
コンタクトをもつようにした請求項第2項及び第5項記
載のコップ状のポリシリコン貯蔵電極を有するスタック
構造のDRAMセルの製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019890017061A KR920004370B1 (ko) | 1989-11-23 | 1989-11-23 | 이중 폴리실리콘 측벽 전극을 갖는 스택구조의 d램 셀과 그 제조방법 |
KR1019890017060A KR920004369B1 (ko) | 1989-11-23 | 1989-11-23 | 폴리 실리콘 측벽 전극을 갖는 스택 구조의 d램셀과 그 제조방법 |
KR89-17061 | 1989-11-23 | ||
KR89-17060 | 1989-11-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03228370A true JPH03228370A (ja) | 1991-10-09 |
JPH07114260B2 JPH07114260B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=26628122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2254020A Expired - Fee Related JPH07114260B2 (ja) | 1989-11-23 | 1990-09-21 | コップ状のポリシリコン貯蔵電極を有するスタック構造のdramセル,およびその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5185282A (ja) |
JP (1) | JPH07114260B2 (ja) |
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