KR0125780B1 - Semiconductor memory cell and its manufacture - Google Patents

Semiconductor memory cell and its manufacture

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KR0125780B1
KR0125780B1 KR1019920006494A KR920006494A KR0125780B1 KR 0125780 B1 KR0125780 B1 KR 0125780B1 KR 1019920006494 A KR1019920006494 A KR 1019920006494A KR 920006494 A KR920006494 A KR 920006494A KR 0125780 B1 KR0125780 B1 KR 0125780B1
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전영권
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Abstract

A semiconductor memory cell and method thereof are disclosed. The semiconductor memory cell comprises a capacitor and a switching transistor formed at an active region, and connected to a bit line and an word line. A storage electrode of the capacitor has a tube-shaped structure entirely surrounding the bit line of desired length. Also, the tube axis of the storage electrode of the capacitor is arranged to same direction as the arranged direction of the source, gate and drain of the switching transistor. The active region is arranged to horizontal direction to the bit line and to vertical direction to the line.

Description

반도체 메모리셀 및 그 제조방법Semiconductor memory cell and manufacturing method thereof

제1도는 종래의 메모리셀 제조방법을 도시한 도면 및 레이아웃도.1 is a view and layout showing a conventional memory cell manufacturing method.

제2도는 본 발명에 의한 메모리셀 제조방법의 레이 아웃도,2 is a layout of a memory cell manufacturing method according to the present invention,

제3도는 본 발명에 의한 메모리셀 제조방법의 제1실시례를 설명하기 위한 단면도,3 is a cross-sectional view for explaining a first embodiment of a method of manufacturing a memory cell according to the present invention;

제4도는 본 발명에 의한 메모리셀 제조방법의 제2실시례를 설명하기 위한 단면도.4 is a cross-sectional view for explaining a second embodiment of the method for manufacturing a memory cell according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10,31 : 액티브(활성)영역11,30 : 실리콘기판10,31 active region 11,30 silicon substrate

12,22 : 필드 산화막13,33 : 게이트 : 워드라인12,22: field oxide film 13,33: gate: word line

1,344 : 소스 및 드레인 영역35,38,43 : 산화막1,344: source and drain regions 35,38,43: oxide film

15 : 폴리실리콘 : 비트선17,39 : 산화막사이드월15 polysilicon: bit line 17,39: oxide film sidewall

18 : 스토리지전극37,41,42,45 : 폴리실리콘18: storage electrode 37, 41, 42, 45: polysilicon

42 : 리프렉토리 금속막51,53 : 질화막42: metal layer film 51, 53: nitride film

6,19,55 : 유전체막20,56 : 플레이트 폴리실리콘6,19,55: dielectric film 20,56: plate polysilicon

본 발명은 메모리셀 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히 캐패시터 노드전극의 모양을 터널형으로 형성하여 비트선이 그 안을 통과하도록 하여 패터닝의 왜곡을 줄이도 캐패시터의 용량도 캐패시터의 용량도 증가시키도록 한 메모리셀에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory cell and a method of fabricating the same, and in particular, to form a capacitor node electrode in a tunnel shape so that bit lines pass therethrough to reduce distortion of patterning, and to increase capacitor capacity and capacitor capacity. It relates to a memory cell.

본 발명에 가장 가까운 기술로 생각되는 종래의 메모리셀 제조방법 및 그 레이아웃 중 하나인 비트선(Bit Line)위에 캐패시터가 형성되는 쉴드 된 비트선(Shielded Bit Line)구조로서 발표된 스택 캐패시터 셀(Stacked Capacitor Cell)의 구조와 그 제조방법은 제 1도와 같다.Stacked capacitor cells (Stacked) announced as a shielded bit line structure in which a capacitor is formed on a bit line, which is one of the conventional methods for manufacturing a memory cell and its layout, which is considered to be the technology closest to the present invention. Capacitor Cell) and the method of manufacturing the same are shown in FIG.

이러한 종래기술 중의 하나가 12.13.1990 issued U.S. Pat, No.4970546에 공개되어 있다.One such prior art is described in 12.13.1990 issued U.S. Pat, No. 4970546.

제1도의 (E)는 그 레이아웃을 도시한 것으로서, 소자가 형성되는 활성영역(10)(Active Region)이. 서로 직각으로 만나는 비트선(Bit Line)과 워드선(Word Line)에 대하여, 45°의 각도로 기울어져 형성되므로서 스토리지전극(Storge Electrode)(18)과 비트선과 부분적으로 겹치게 되어 밀집되게 배역될 수가 있도록 하였다. 제1도의 (A)내지 (D)는 제1도의 A-A선 단면도이다.(E) of FIG. 1 shows the layout, in which the active region 10 in which the element is formed is defined. The bit line and the word line which meet at right angles to each other are inclined at an angle of 45 ° so that they partially overlap with the storage electrode 18 and the bit line to be densely distributed. To make it possible. (A)-(D) of FIG. 1 is sectional drawing of the A-A line of FIG.

제조방법은 먼저 제1도의 (A)에 도시된 바와 같이, 반도체기판 상에 필드(field)영역과 활성영역을구분한 다음, 활성영역상에 소오스(source)및 드레인(drain)영역(12), 게이트(gate)(13)전극을 형성하고, 게이트 전극 절연용 산화막(14)을 데포지션(deposition)하고, 사진식각공정으로 비트선 콘택(bit line contact)을 연다.The manufacturing method first distinguishes a field region from an active region on a semiconductor substrate as shown in FIG. 1A, and then source and drain regions 12 on the active region. The gate 13 electrode is formed, the oxide layer 14 for insulating the gate electrode 14 is deposited, and a bit line contact is opened by a photolithography process.

그 후, 제1도의 (B)와 같이, 고융점 금속이나 실리사이드 등으로 딘 비트선 배선막(15)과 산화막(16)을 데포지션한 후 감광막을 마스크로 이용하여 패터닝(patterning)하여 비트선을(15)을 형성한 후 감광막을 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 1B, the bit line wiring film 15 and the oxide film 16, which are made of a high melting point metal or silicide, are deposited and then patterned using a photosensitive film as a mask. After forming (15), the photosensitive film is removed.

계속해서, 제1도의 (C)와 같이, 산화막을 데포지션하고 감광막 마스크(Mask)없이 식각(Etch-back)하여 비트선(15) 측벽에 산화막(17)을 형성한 후, 활성영역과 스토리지전극가 연결되는 베리드콘택(Buried Contact)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1C, the oxide film is deposited and etched back without the photoresist mask to form the oxide film 17 on the sidewalls of the bit lines 15, and then the active region and storage. The buried contact to which the electrode is connected is formed.

이어서, 제1도의 (D)와 같이, 스토리지전극(18),캐패시터 유전체막(19), 플레이트전극(20)(plate Electrode)를 차례로 형성하여 메모리셀을 제작한다.Next, as shown in FIG. 1D, the storage electrode 18, the capacitor dielectric film 19, and the plate electrode 20 are formed in this order to fabricate a memory cell.

이렇게 하여 제작하는 종래의 셀은 제1도에서 보는 바와 같이, 비트라인(15)과 워드라인(13)이 서로 직교하고, 액티브영역(10)은 비트라인과 워드라인에 대하여 경사지게 비스듬히 배열되어 있다.In the conventional cell fabricated in this way, as shown in FIG. 1, the bit line 15 and the word line 13 are orthogonal to each other, and the active region 10 is arranged obliquely with respect to the bit line and the word line. .

또한 비트선(15)이 캐패시터보다 먼저 형성되므로 캐패시터의 스토리지전극과 활성영역(Active Region)과의 콘택을 비트선이 지나지 않는 자리에 형성해야 하고 따라서 활성영역을 비트선과 워드선에 대하여 대각선 방향이 되도록 배치하여야 한다.In addition, since the bit line 15 is formed before the capacitor, the contact between the storage electrode and the active region of the capacitor should be formed at a position where the bit line does not pass. Therefore, the active area is diagonally formed with respect to the bit line and the word line. It should be arranged as much as possible.

그러므로 셀의 활성영역을 패터닝할, 활성영역이 게이트 및 비트선과 45°의 각도를 이루는 부분이 존재하므로서 노광식각(Photolithography)공정에서 패턴의 왜곡이 발생하여 공정상의 어려움이 있고, 그로 인하여 단위 셀 면적이 증가하게 된다.Therefore, since there is a portion where the active region, which is to pattern the active region of the cell, forms an angle of 45 ° with the gate and the bit line, distortion of the pattern occurs in the photolithography process, and thus, there is a difficulty in the process. Will increase.

본 발명에서는 이러한 과제들을 해결하기 위해서, 비트선이 캐패시터의 스토리지 노드전극을 관통하는 구조로 형성하고, 활성영역, 비트선, 캐패시터 등이 입체적으로 중첩되게 한것이다.In the present invention, in order to solve these problems, the bit line is formed to pass through the storage node electrode of the capacitor, and the active region, the bit line, the capacitor, and the like are three-dimensionally overlapped.

즉, 스위칭트랜지스터(Switching Transistor) 와 캐패시터로 구성되는 메모리셀에 있어서 캐패시터의 스토리지전극가 비트선을 감싸는 구조로 형성하여 활성영역이 비트선에 대해서는 평행 또는 중첩된 방향, 워드선에 대해서는 수직방향으로 형성하므로써 단위셀(스위칭트랜지스터+캐패시터)이 직선형태로 되도록 한것이다.That is, in a memory cell composed of a switching transistor and a capacitor, the storage electrode of the capacitor is formed to surround the bit line, so that the active region is formed in a parallel or overlapping direction with respect to the bit line and a vertical direction with respect to the word line. Therefore, the unit cell (switching transistor + capacitor) is made into a straight line.

본 발명의 목적은 반도체 기판의활성영역에 형성된 게이트, 소오스 및 드레인과, 활성영역의 소오스영역에 연결되고 게이트 상측에 형성된 제1폴리실리콘(polysilicon)과, 제1폴리실리콘 위에 형성된 제1절연막과, 활성영역의 드레인영역에 연결되고 제1절연막위에 형성되는 제2폴리실리콘과, 제2폴리실리콘 위에 형성되는 고융점금속으로 구성되는 비트선과, 비트선 위에 형성되는 제2절연막과, 제2절연막 위에 형성되고 제1폴리실리콘과 연결되는 제3폴리실리콘으로 구성되는 스토리지 전극을 포함하는 것으로 이루어져서,비트선과 워드선에 연결되는 하나의 캐패시터와 활성영역에 형성된 스위칭트랜지스터로 구성되는 반도체 메모리셀에서의 캐패시터의 스토리지전극이 소정길이의비트선을 완전히 감싸는 튜브형태의 구조를 갖는 반도체 메모리셀을 제공하려는 것이다.An object of the present invention is to provide a gate, a source and a drain formed in the active region of the semiconductor substrate, a first polysilicon connected to the source region of the active region and formed on the gate, a first insulating film formed on the first polysilicon; A bit line comprising a second polysilicon connected to the drain region of the active region and formed on the first insulating film, a high melting point metal formed on the second polysilicon, a second insulating film formed on the bit line, and a second insulating film And a storage electrode formed of a third polysilicon formed thereon and connected to the first polysilicon, the semiconductor memory cell comprising a capacitor connected to a bit line and a word line and a switching transistor formed in an active region. A semiconductor memory cell having a tubular structure in which a storage electrode of a capacitor completely surrounds a bit line of a predetermined length is formed. Is to provide.

그리고, 스위칭트랜지스터의 소오스 게이트 드레인의 배치 방향과 캐패시터의 스토리지전극의튜브 종축이 같은 방향으로 되고, 제1폴리실리콘과 제3폴리실리콘이 측벽돌출부로 연결되는 반도체 메모리셀을 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory cell in which the source gate drain of the switching transistor and the tube longitudinal axis of the storage electrode of the capacitor are in the same direction, and the first polysilicon and the third polysilicon are connected to the sidewall protrusion.

본 발명의 방법은 (1) 실리콘 기판위에 소자가 형성되는 활성영역, 소자격리영역인 필드산화막을 형성한 후, 게이트, 소오스와 드레인을 형성하여 스위칭트랜지스터를 형성하는 단계, (2) 제1산화막을 데포지션하고 노광식각공정으로 베리드 콘택을 열고, 제1포리실리콘을 전체 웨이퍼 위에 데포지션한 후, 제2산화막을 데포지션하고, 활성영역의 길이 방형과 수직인 방향에 평행하게 제2산화막과 제1폴리실리콘막을 패터닝하여 스위칭트랜지스터의 소오스와 연결되는 캐패시터 스토리지전극의 일부분을 형성하는 단계, (3)산화막을 전면에 데포지션하고 에치백하여 패터닝된 제1폴리실리콘막 옆에 산화막사이드월을 형성하는단계, (4)비트선 콘택을 사진식각공정으로 열고, 제2폴리실리콘을 데포지션하고 적당한 두께만 에치백한 후, 그 위에 공융점 금속막을 데포지션하고, 제3산화막을 데포지션한 후. 제3산화막, 고융점 금속막, 제2폴리실리콘을 활성영역의 종축에 평행하게 패터닝하여 비트선을 형성하는 단계, (5) 제4산화막을 데포지션하고, 제4산화막 및 표면으로 노출된 제2산화막을 사진식각공정으로 활성영역의 종축에 평행하게 패터닝하는 단계, (6)제 3폴리실리콘을 데포지션하고, 제3폴리실리콘막 및 제1폴리실리콘막을 사진식각공정으로 패터닝하여 튜브형태의 캐패시터 스토리지전극을 형성하든 단계, (7)캐패시터 스토리지전극 표면에 캐패시터 유전막을 입히고, 그위에 캐패시터의플레이트전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 반도체 메모리셀 제조방법이다.The method of the present invention comprises the steps of (1) forming a field oxide film as an active region in which a device is formed and a device isolation region on a silicon substrate, and then forming a switching transistor by forming a gate, a source and a drain, and (2) a first oxide film. After depositing the buried contact by the exposure etching process and depositing the first polysilicon on the entire wafer, the second oxide film is deposited, and the second oxide film is parallel to the direction perpendicular to the length rectangle of the active region. And forming a portion of the capacitor storage electrode connected to the source of the switching transistor by patterning the first polysilicon film. (3) Deposition and etch back the oxide film on the front surface, and an oxide film sidewall next to the patterned first polysilicon film. (4) opening the bit line contact by a photolithography process, depositing the second polysilicon and etching back only the appropriate thickness, and then forming eutectic gold on it. After the film to position and a third position having the oxide film. Patterning the third oxide film, the high melting point metal film, and the second polysilicon in parallel to the longitudinal axis of the active region to form a bit line; (5) depositing the fourth oxide film and exposing the fourth oxide film and the surface; Patterning the oxide film parallel to the longitudinal axis of the active region by a photolithography process, (6) depositing a third polysilicon layer, and patterning the third polysilicon film and the first polysilicon film by photolithography process Forming a capacitor storage electrode, (7) coating a capacitor dielectric film on the surface of the capacitor storage electrode, and forming a plate electrode of the capacitor thereon.

더 나아가서, (1) 실리콘 기판위에 소자가 형성되는 활성영역, 소자격리 영역인 필드산화막을 형성한 후, 게이트, 소오스와 드레인을 형성하여 스위칭트랜지스터를 형성하는 단계, (2) 제1산화막을 데포지션하고 노광식각공정으로 베리드 콘택을 열고, 제1폴리실리콘을 전체 웨이퍼 위에 데포지션한 후, 제2산화막을 데포지션하고, 활성영역의 길이 방향과 수직인 방향에 평행하게 제2산화막과 제1폴리실리콘막을 패터닝하여 스위칭트랜지스터의 소오스와 연결되는 캐패시터 스토리지전극의 일부분을 형성하는 단계, (3) 산화막을 전면에 데포지션하고 에치백하여 패터닝된 제1폴리실리콘막 옆에 산화막사이들월을 형성하는 단계, (4)비트선 콘택을 사진식각공정으로 열고, 제2폴리실리콘을 데포지션하고 적당한 두께만 에치백한 후, 그 위에 고융점 금속막을 데포지션하고, 제3산화막을 데포지션한 후, 제3산화막, 고융점 금속막, 제2폴리실리콘을 활성영역의 종축에 평행하게 패터닝하여 비트선을 형성하는 단계, (5)산화막과 폴리실리콘에 식각선택성이 큰 절연막 재료로 된 제1절연막을 데포지션하고, 비트선과 평행하게 비트선을 덮도록 제1절연막을 패터닝하고, 제3폴리실리콘을 데포지션하고 그 위에 산화막과 폴리실리콘에 식각선택성이 큰 절연막 재료로 된 제2절연막을 데포지션한 후 사진식각공정으로 비트선과 평행하게 비트선을 덮도록 제2을 패터닝하는 단계, (6) 제2절연막을 마스크 층으로 하여 제3폴리실리콘, 제2산화막, 제1폴리실리콘을 차례로 식각하여 캐패시터 스토리지전극의 윗부분을 형성하는 단계, (7) 제4폴리실리콘을 데포지션하고 건식식각으로 비트선 위층 제3폴리실리콘과 비트선 아래의 제1폴리실리콘을 연결하는 캐패시터 스토리지전극의 측별돌출연결부를 형성한 다음 제2절연막을 습식식각으로 제거하여 캐패시터의 스토리지 노드전극을 형성하는 단계, (8) 캐패시터의 스토리지 노드전극 표면에 캐패시터의 유전체막 및 캐패시터의 플레이트전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 반도체 메모리셀 제조방법이다. 여기서 바람직하기로는 제1 및 제2절연막은 질화막인 것이다.Furthermore, (1) forming a field oxide film as an active region and a device isolation region on which a device is formed on a silicon substrate, and then forming a switching transistor by forming a gate, a source and a drain, and (2) forming a first oxide film. Position and open the buried contact by an exposure etching process, deposit the first polysilicon on the entire wafer, deposit the second oxide film, and deposit the second oxide film and the second oxide film in parallel to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the active region. Patterning the polysilicon film to form a portion of the capacitor storage electrode connected to the source of the switching transistor; and (3) depositing an oxide film on the front surface and etching back to form an oxide sidewall next to the patterned first polysilicon film. Forming, (4) opening the bit line contact by photolithography process, depositing the second polysilicon and etching back only the appropriate thickness, and then And depositing a third oxide film, and then patterning the third oxide film, the high melting point metal film, and the second polysilicon in parallel to the longitudinal axis of the active region to form a bit line, (5) the oxide film and the poly Deposition a first insulating film made of an insulating material having a high etch selectivity in silicon, patterning the first insulating film to cover the bit line in parallel with the bit line, depositing the third polysilicon and etching the oxide film and polysilicon thereon Depositing a second insulating film made of a highly selective insulating material and patterning the second to cover the bit line in parallel with the bit line by a photolithography process; (6) a third polysilicon using the second insulating film as a mask layer; And etching the second oxide film and the first polysilicon in order to form an upper portion of the capacitor storage electrode, (7) depositing the fourth polysilicon and dry etching the third polysilicon and the bit above the bit line Forming a side protrusion connection of the capacitor storage electrode connecting the first polysilicon below, and then removing the second insulating layer by wet etching to form a storage node electrode of the capacitor, (8) a capacitor on the storage node electrode surface of the capacitor And forming a plate electrode of a dielectric film and a capacitor. Preferably, the first and second insulating films are nitride films.

도면 제2, 3, 4도를 참조하면서 본 발명을 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described below with reference to FIGS. 2, 3, and 4.

제2도는 본 발명의 레이아웃을 개략적으로 도시한 도면이고, 제3도의 (A) 내지 (H) 및 제4도의 (E) 내지 (I)는 제2도의 K-K'선 단면도이고, 제3도의 (A') 내지 (H') 및 제4도의 (E') 내지 (I')는 제2도의 L-L'선 단면도이다.2 is a view schematically showing the layout of the present invention, (A) to (H) of FIG. 3 and (E) to (I) of FIG. 4 are cross-sectional views taken along line K-K 'of FIG. (A ')-(H') of FIG. 4, and (E ')-(I') of FIG. 4 are sectional drawing of the L-L 'line | wire of FIG.

먼저 본 발명의 제1실시례를 설명한다.First, the first embodiment of the present invention will be described.

제2도 및 제3도의 (A),(A')와 같이 실리콘(Si)기판(30)위에 소자가 형성되는 활성영역(31), 소자격리영역인 필드산화막(32)을 형성한 후, 게이트(33), 소오스와 드레인(34)을 형성하여 스위칭트랜지스터를 형성한다.As shown in FIGS. 2 and 3, after forming the active region 31 on which the element is formed and the field oxide film 32 as the element isolation region, the element is formed on the silicon (Si) substrate 30. The gate 33, the source and the drain 34 are formed to form a switching transistor.

이후 제1산화막(35)을 데포지션하고 베리드 콘택(36)(Buried Contact)을 형성한다.Thereafter, the first oxide layer 35 is deposited and a buried contact 36 is formed.

다음에 제2도 및 제3도의 (B),(B')도와 같이, 도우핑(doping)된 폴리실리콘 또는 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon)(37)(이후 폴리실리콘으로 지칭)으로 제1폴리실리콘(37)을 데포지션한 후 제2산화막(38)을 데포지션하고 L-L'선 방향에 평행한 방향(활성영역의 길이 방향과 수직인 방향)으로 제2산화막과 제1폴리실리콘막을 패터닝하여 스위칭트랜지스터의 소오스영역과 연결되는 캐패시터 스토리지전극의 일부분을 형성한다.Next, first polysilicon is referred to as doped polysilicon or amorphous silicon 37 (hereinafter referred to as polysilicon), as shown in FIGS. 2B and 3B. After depositing (37), the second oxide film 38 is deposited and the second oxide film and the first polysilicon film are patterned in a direction parallel to the L-L 'line direction (the direction perpendicular to the longitudinal direction of the active region). As a result, a portion of the capacitor storage electrode connected to the source region of the switching transistor is formed.

그후, 제2도 및 제3도의 (C),(C')도와 같이, 산화막을 전면에 데포지션하고 에치백하여 패터닝된 제1폴리실리콘막 옆에 산화막사이드월(39)을 형성하고, 비트선 콘택(40)을 사진식각공정으로 형성한다.Thereafter, as shown in Figs. 2 and 3, (C) and (C '), the oxide film is deposited on the entire surface and etched back to form an oxide film sidewall 39 next to the patterned first polysilicon film. The line contact 40 is formed by a photolithography process.

이어서, 제2도 및 제3도의 (D),(D')도와 같이, 제2폴리실리콘(41)을 데포지션하고 감광막 마스크없이 적당한 두께만 에치백한 후 고융점 금속막(42)을 데포지션하고, 제3산화막(43)을 데포지션한 후 비트선을 K-K'선에 평행하게 패터닝하여 제2산화막(38)의 일부를 노출시킨다.Subsequently, as shown in FIGS. 2 and 3, (D) and (D '), the second polysilicon 41 is deposited, and only the proper thickness is etched back without the photoresist mask, and then the high melting point metal film 42 is removed. After positioning, the third oxide film 43 is deposited, and the bit line is patterned in parallel to the K-K 'line to expose a part of the second oxide film 38.

그후, 제2도 및 제3도의 (E),(E')도와 같이, 제4산화막(44)을 데포지션하고, K-K' 방향에 평행한 방향으로 제4산화막(44) 및 제2산화막(38)을 사진식각공정으로 패터닝하여 제1폴리실리콘(37)의 일부를 노출시킨다.Thereafter, as shown in FIGS. 2 and 3 (E) and (E '), the fourth oxide film 44 is deposited and the fourth oxide film 44 and the second oxide film (in the direction parallel to the KK' direction). 38) is patterned by a photolithography process to expose a portion of the first polysilicon 37.

그후, 제2도 및 제3도의 (F),(F')도와 같이, 제3폴리실리콘(45)을 데포지션한다.Thereafter, the third polysilicon 45 is deposited as shown in FIGS. 2 and 3 (F) and (F ').

그런 후에, 제2도 및 제3도의 (G),(G')도와 같이, 제3폴리실리콘막(45) 및 제1폴리실리콘막(37)을 사진식각공정으로 패터닝하여 튜브형태의 캐패시터 스토리지전극(5)을 형성한다.After that, the third polysilicon film 45 and the first polysilicon film 37 are patterned by a photolithography process as shown in FIGS. 2 and 3 (G) and (G ′) to form tube-type capacitor storage. The electrode 5 is formed.

이어서, 제2도 및 제3도의 (H)(H')도와 같이 캐패시터 유전막(6) 및 플레이트전극(7)(Plate Electrode)를 차례로 형성하여 메모리셀의 캐패시터를 형성한다.Subsequently, as shown in FIGS. 2 and 3, the capacitor dielectric film 6 and the plate electrode 7 are sequentially formed to form a capacitor of the memory cell.

이렇게 셀을 구성하면, 활성영역이 비트선에 대하여는 평행 또는 중첩된 방향으로 되고 워드선에 대해서는 수직방향으로 형성되므로, 단위셀이 경사각을 가진 부분이 존재하지 않으며, 또 일직선 형태의 구조를 가지므로 패터닝할 때 왜곡이 발생하지 않으며 단위셀 면적을 감소시킬 수 있게 된다.In this way, since the active area is parallel or overlapped with respect to the bit line and vertically with respect to the word line, the unit cell does not have an inclination angle and has a straight structure. When patterning, no distortion occurs and the unit cell area can be reduced.

다음에는 본 발명의 다른 실시례인 제2실시례를 제4도를 참조하면서 설명한다.Next, a second embodiment, which is another embodiment of the present invention, will be described with reference to FIG.

먼저 제1실시례에서 설명한 제3도의 (D)(D')까지의 공정은 제2실시례에서와 같이 실시한다.First, the steps up to (D) and (D ') in FIG. 3 described in the first embodiment are performed as in the second embodiment.

이어서, 제4도의 (E)(E')와 같이, 제2산화막을 식각할때 제3산화막(43)을 보호하기 위하여 제1질화막(51)을 데포지션하고, 비트선(41,42)과 평행하게 비트선을 덮도록 패터닝하여 제2산화막(38)의 일부를 노출시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 4E, the first nitride film 51 is deposited to protect the third oxide film 43 when the second oxide film is etched, and the bit lines 41 and 42 are formed. A portion of the second oxide film 38 is exposed by patterning the bit line so as to cover the bit line in parallel.

제4도의 (F)(F')와 같이, 제3폴리실리콘(52)을 데포지션하고 제2질화막(53)을 데포지션한 뒤 사진식각공정으로 제2질화막(53)을 패터닝한다.As shown in FIG. 4 (F) (F '), the third polysilicon 52 is deposited, the second nitride film 53 is deposited, and the second nitride film 53 is patterned by a photolithography process.

그후에 제4도의 (G)(G')와 같이, 제2질화막(53)을 마스크 층으로 하여 제3폴리실리콘(52), 제2산화막(38), 제1폴리실리콘(37)을 차례로 패터닝한다.Thereafter, as shown in FIG. 4 (G) (G '), the third polysilicon 52, the second oxide film 38, and the first polysilicon 37 are sequentially patterned using the second nitride film 53 as a mask layer. do.

계속해서, 제4도의 (H)(H')와 같이, 제4폴리실리콘(54)을 데포지션하고 건식식각으로 캐패시터 스토리지전극의 측벽돌출연결부(8)을 형성한 다음 제2질화막(53)을 습식식각으로 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 4 (H) (H '), the fourth polysilicon 54 is deposited and the sidewall protrusion connection 8 of the capacitor storage electrode is formed by dry etching, followed by the second nitride film 53. Remove by wet etching.

이때, 측벽돌출연결부는 비트선 위층의 제3폴리실리콘과 비트선 아래의제1폴리실리콘을 연결하는 역할을 하고 아울러 스토리지전극의 표면적을 넓혀서 캐패시터의 용량을 증가시킨다.At this time, the sidewall protruding portion serves to connect the third polysilicon of the upper layer of the bit line and the first polysilicon of the lower layer of the bit line, and increases the capacitance of the capacitor by widening the surface area of the storage electrode.

이어서 제4도의 (I)(I')와 같이, 캐패시터의 유전체막(55) 및 캐패시터의 플레이트전극(56)을 형성하여 캐패시터를 제작완료한다.Subsequently, as shown in FIG. 4 (I) (I '), the capacitor dielectric film 55 and the capacitor plate electrode 56 are formed to complete the capacitor.

제4도의 (F)에서 실시하는 공정에서 제2질화막(53) 대신에 폴리실리콘에 대하여 식각선택성(Etch Selectivity)이 큰 절연재료를 이용할 수도 있다.In the process performed in FIG. 4F, instead of the second nitride film 53, an insulating material having a large etching selectivity with respect to polysilicon may be used.

이렇게 셀을 구성하면, 활성영역이 비트선에 대하여는 평행 또는 중첩된 방향으로 되고 워드선에 대해서는 수직방향으로 형성되므로, 단위셀에 경사각을 가진 부분이 존재하지 않으며, 또 일직선 형태의 구조를 가지므로 패터닝할 때 왜곡이 발생하지 않으며 단위셀 면적을 감소시킬 수 있으며, 또 단위셀 면적을 증가시키지 않고 캐패시터 면적을 증가시킬 수 있다.When the cells are configured in this way, since the active region is formed in parallel or overlapping directions with respect to the bit line and in the vertical direction with respect to the word line, there is no part having an inclination angle in the unit cell, and the structure has a straight structure. When patterning, distortion does not occur, and the unit cell area can be reduced, and the capacitor area can be increased without increasing the unit cell area.

Claims (7)

반도체 메모리셀에 있어서, 반도체 기판의 활성영역에 형성된 게이트, 소오스 및 드레인과, 상기 활성영역의 소오스영역에 연결되고 상기 게이트 상측에 형성된 제1폴리실리콘과, 상기 제1폴리실리콘 위에 형성된 제1절연막과, 상기 활성영역의 드레인영역에 연결되고 제1절연막위에 형성되는 제2폴리실리콘과, 상기 제2폴리실리콘 위에 형성되는 고융점금속으로 구성되는 비트선과, 상기 비트선 위에 형성되는 제2절연막과, 상기 제2절연막 위에 형성되고 상기 제1폴리실리콘과 연결되는 제3폴리실리콘으로 구성되는 스토리지전극을 포함하는 것으로 이루어져서, 상기 스토리지전극이 소정길이의 비트선을 완전히 감싸는 튜브형태를 되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리셀.A semiconductor memory cell comprising: a gate, a source, and a drain formed in an active region of a semiconductor substrate, a first polysilicon connected to a source region of the active region and formed above the gate, and a first insulating layer formed on the first polysilicon. And a second polysilicon connected to the drain region of the active region and formed on the first insulating layer, a bit line formed of a high melting point metal formed on the second polysilicon, and a second insulating layer formed on the bit line. And a storage electrode formed on the second insulating layer and comprising a third polysilicon connected to the first polysilicon, wherein the storage electrode has a tube shape completely enclosing a bit line of a predetermined length. A semiconductor memory cell. 제1항에 있어서, 상기 게이트, 소오스 및 드레인에 배치 방향과, 상기 스토리지전극의 종축이 같은 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리셀.The semiconductor memory cell of claim 1, wherein an arrangement direction of the gate, the source, and the drain and a vertical axis of the storage electrode are arranged in the same direction. 제1항에 있어서, 상기 활성영역은 상기 비트선에 대하여는 평행 또는 중첩되게, 워드선에 대하여는 직각되게 배열되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리셀.The semiconductor memory cell of claim 1, wherein the active region is arranged in parallel or overlapping with respect to the bit line and at right angles with respect to a word line. 반도체 메모리셀의 제조방법에 있어서, (1) 실리콘 기판위에 소자가 형성되는 활성영역, 소자격리영역인 필드산화막을 형성한 후, 게이트, 소오스와 드레인을 형성하여 스위칭트랜지스터를 형성하는 단계, (2) 제1산화막을 데포지션하고 노광식각공정으로 베리드 콘택을 열고, 제1폴리실리콘을 전체 웨이퍼 위에 데포지션한 후, 제2산화막을 데포지션하고, 활성영역의 길이 방향과 수직인 방향에 평행하게 제2산화막과 제1폴리실리콘막을 패터닝하여 스위칭트랜지스토의 소오소와 연결되는 캐패시터 스토리지전극의 일부분을 형성하는 단계, (3) 산호막을 전면에 데포지션하고 에치백하여 패터닝된 제1폴리실리콘막 옆에 산화막사이드월을 형성하는 단계, (4) 비트선 콘택을 사진식각공정으로 열고, 제2폴리실리콘을 데포지션하고 적당한 두께만 에치백한 후, 그 위에 고융점 금속막을 데포지션하고, 제3산화막을 데포지션한 후, 제3산화막, 고융점 금속막, 제2폴리실리콘을 활성영역의 종축에 평행하게 패터닝하여 비트선을 형성하는 단계, (5) 제4산화막을 데포지션하고, 제4산화막 및 표면으로 노출된 제2산화막을 사진식각공정으로 활성영역의 종축에 평행하게 패터닝하는 단계, (6) 제3폴리실리콘을 데포지션하고, 제3폴리실리콘막 및 제1폴리실리콘막을 사진식각공정으로 패터닝하여 튜브형태의 캐패시터 스토리지전극을 형성하는 단계, (7) 캐패시터 스토리지전극 표면에 캐패시터 유전막을 입히고, 그 위에 캐패시터의 플레이트전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 반도체 메모리셀 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor memory cell, comprising the steps of: (1) forming a field oxide film as an active region and an isolation region on a silicon substrate, and then forming a switching transistor by forming a gate, a source, and a drain, (2 ) Deposition of the first oxide film and opening the buried contact by the exposure etching process, depositing the first polysilicon on the entire wafer, depositing the second oxide film, parallel to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the active region Patterning the second oxide film and the first polysilicon film to form a portion of the capacitor storage electrode connected to the ososo of the switching transistor; (3) depositing and etching back the coral film to the front surface of the first poly; Forming an oxide sidewall next to the silicon film, (4) opening the bit line contacts by a photolithography process, depositing the second polysilicon and etching back only the appropriate thickness. Thereafter, a high melting point metal film is deposited thereon, and a third oxide film is deposited, and then a third oxide film, a high melting point metal film, and a second polysilicon are patterned in parallel to the longitudinal axis of the active region to form a bit line. (5) depositing the fourth oxide film, patterning the fourth oxide film and the second oxide film exposed to the surface in parallel with the longitudinal axis of the active region by photolithography, (6) depositing the third polysilicon and Patterning the third polysilicon film and the first polysilicon film by a photolithography process to form a capacitor storage electrode in the form of a tube, (7) coating a capacitor dielectric film on the surface of the capacitor storage electrode, and forming a plate electrode of the capacitor thereon A semiconductor memory cell manufacturing method comprising the step of. 반도체 메모리셀의 제조방법에 있어서, (1) 실리콘 기판위에 소자가 형성되는 활성영역, 소자격리영역인 필드산화막을 형성한 후, 게이트, 소오스와 드레인을 형성하여 스위칭트랜지스터를 형성하는 단계, (2) 제1산화막을 데포지션하고 노광식각공정으로 베리드 콘택을 열고, 제1폴리실리콘을 전체 웨이퍼 위에 데포지션한 후, 제2산화막을 데포지션하고, 활성영역의 길이 방향과 수직인 방향에 평행하게 제2산화막과 제1폴리실리콘막을 패터닝하여 스위칭트랜지스터의 소오스와 연결되는 캐패시터 스토리지전극의 일부분을 형성하는 단계, (3) 산화막을 전면에 데포지션하고 에치백하여 패터닝된 제1폴리실리콘막 옆에 산화막사이드월을 형성하는 단계, (4) 비트선 콘택을 사진식각공정으로 열고, 제2폴리실리콘을 데포지션하고 적당한 두께만 에치백한 후, 그 위에 고융점 금속막을 데포지션하고, 제3산화막을 데포지션한 후, 제3산화막, 고융점 금속막, 제2폴리실리콘을 활성영역의 종축에 평행하게 패터닝하여 비트선을 형성하는 단계, (5) 산화막과 폴리실리콘에 식각선택성이 큰 절연막 재료로 된 제1절연막을 데포지션하고, 비트선과 평행하게 비트선을 덮도록 제1절연막을 패터닝하고, 제3폴리실리콘을 데포지션하고 그 위에 산화막과 폴리실리콘에 식각선택성이 큰 절연막 재료로 된 제2절연막을 데포지션한 후 사진식각공정으로 비트선과 평행하게 비트선을 덮도록 제2절연막을 패터닝하는 단계, (6) 제2절연막을 마스크 층으로 하여 제3폴리실리콘, 제2산화막, 제1폴리실리콘을 차례로 식각하여 캐패시터 스토리지전극의 윗부분을 형성하는 단계, (7) 제4폴리실리콘을 데포지션하고 건식식각으로 비트선 위층 제3폴리실리콘과 비트선 아래의 제1폴리실리콘을 연결하는 캐패시터 스토리지전극의 측벽돌출연결부를 형성한 다음 제2절연막을 습식식각으로 제거하여 캐패시터의 스토리지 노드전극을 형성하는 단계, (8) 캐패시터의 스토리지 노드전극 표면에 캐패시터의 유전체막 및 캐패시터의 플레이드전극(56)을 형성하는 단계를 포함하여 이우어지는 반도체 메모리셀 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor memory cell, comprising the steps of: (1) forming a field oxide film as an active region and an isolation region on a silicon substrate, and then forming a switching transistor by forming a gate, a source, and a drain, (2 ) Deposition of the first oxide film and opening the buried contact by the exposure etching process, depositing the first polysilicon on the entire wafer, depositing the second oxide film, parallel to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the active region Patterning the second oxide film and the first polysilicon film to form a portion of the capacitor storage electrode connected to the source of the switching transistor; and (3) depositing the oxide film on the front surface and etching back to the side of the patterned first polysilicon film. Forming an oxide film sidewall at (4) opening the bit line contacts by a photolithography process, depositing the second polysilicon and etching back only the appropriate thickness Thereafter, a high melting point metal film is deposited thereon, and a third oxide film is deposited, and then a third oxide film, a high melting point metal film, and a second polysilicon are patterned in parallel to the longitudinal axis of the active region to form a bit line. (5) depositing a first insulating film made of an insulating material having high etch selectivity over the oxide film and polysilicon, patterning the first insulating film so as to cover the bit line in parallel with the bit line, and depositing the third polysilicon. Depositing a second insulating film made of an insulating material having high etch selectivity over the oxide film and polysilicon, and then patterning the second insulating film so as to cover the bit lines in parallel with the bit lines by a photolithography process, (6) forming the second insulating film. Etching the third polysilicon, the second oxide film, and the first polysilicon in order as a mask layer to form an upper portion of the capacitor storage electrode, (7) depositing the fourth polysilicon and non-driing by dry etching Forming a sidewall protrusion connection of the capacitor storage electrode connecting the third polysilicon above the upper wire and the first polysilicon below the bit line, and then removing the second insulating layer by wet etching to form the storage node electrode of the capacitor, (8 ) Forming a dielectric film of the capacitor and a plated electrode (56) of the capacitor on the surface of the storage node electrode of the capacitor. 제5항에 있어서, 제5단계에서의 제1 및 제2절연막은 질화막인 것이 특징인 반도체 메모리셀 제조방법.6. The method of claim 5, wherein the first and second insulating films in the fifth step are nitride films. 제1항에 있어서, 상기 제1폴리실리콘과 상기 제3폴리실리콘은 측벽돌출부로 연결하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리셀.The semiconductor memory cell of claim 1, wherein the first polysilicon and the third polysilicon are connected to sidewall protrusions.
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