KR0136777B1 - Dram cell & method of manufacturing therfor - Google Patents
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Description
제1도는 종래 적층형 디램 셀의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional stacked DRAM cell.
제2도는 일반적인 디램 셀의 등가회로도.2 is an equivalent circuit diagram of a typical DRAM cell.
제3도는 본 발명 디램셀의 단면구조도.3 is a cross-sectional view of the DRAM cell of the present invention.
제4도의 (가)-(마)는 본 발명 적층형 디램셀의 제조공정도.(A)-(e) of FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the multilayer DRAM cell of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : 기판12 : 필드산화막11
13 : n+ 매입층14 : 게이트13: n + buried layer 14: gate
15, 18, 22 : 격리산화막층19, 21 : 다결정실리콘층15, 18, 22: isolation oxide layer 19, 21: polysilicon layer
16 : 질화산화물층17 : 감광막16: nitride oxide layer 17: photosensitive film
20 : 캐패시터유전체막23 : 측벽20 capacitor
본 발명은 디램 셀에 관한 것으로, 특히 자기정합(self-Align)법으로 비트라인 콘택(Bit Line Conctact)을 형성하여 저장노드(Storage Node)의 면적을 확장하고, 이에 의해 소자의 집적도를 증대시킨 자기정합법에 의해 디램셀 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DRAM cell. In particular, a bit line contact is formed by a self-aligning method to extend the area of a storage node, thereby increasing the integration of devices. A self-aligning method relates to a DRAM cell and a method of manufacturing the same.
제1도는 종래 디램셀의 단면구조도로서, 이에 도시된 바와 같이 내부에 n+ 매몰층(3)이 형성되고 양측에 필드산화막(2)이 형성된 기판(1)상에 게이트전극(4)과 콘택홀이 형성된 제1 격리산화막(5)이 차례로 형성되며, 상기 제1 격리산화막(6)이 형성되고, 상기 제1 다결정실리콘층(6)위에 캐패시터유전체막(7)과 제2 다결정실리콘층(8)이 차례로 형성되며, 상기 제2 다결정실리콘층(8)위에 격리영역부분에 콘택홀이 형성된 제2 격리산화막(9)이 형성되고, 상기 제2 격리산화막(9)위에 격리영역의 콘택홀을 통해 기판(1)과 접촉되는 비트라인(10)이 형성되어 구성되는 것으로, 이의 제조공정을 상기한 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram of a conventional DRAM cell. As shown therein, a gate electrode 4 and a contact hole are formed on a substrate 1 having an n + buried layer 3 formed therein and a field oxide film 2 formed on both sides thereof. The first isolation oxide film 5 formed thereon is formed in turn, and the first isolation oxide film 6 is formed, and the capacitor dielectric film 7 and the second polysilicon layer 8 are formed on the first polycrystalline silicon layer 6. ) Is sequentially formed, and a second isolation oxide film 9 having a contact hole formed in an isolation region portion is formed on the second polysilicon layer 8, and a contact hole of the isolation region is formed on the second isolation oxide layer 9. The bit line 10 is formed to be in contact with the substrate 1 through, and the manufacturing process thereof will be described with reference to FIG.
먼저, 반도체기판(1)상에 필드산화막(2)을 형성한 다음 활성영역과 격리영역을 정의하고, 상기에서 정의된 활성영역에 게이트전극(4)을 형성한다.First, the field oxide film 2 is formed on the semiconductor substrate 1, and then an active region and an isolation region are defined, and the gate electrode 4 is formed in the active region defined above.
이후, 상기 게이트전극(4)을 마스크로 사용하여 고농도(n+) 불순물이온 주입을 실시하여 상기 기판(1)내에 소스/드레인영역인 n+매몰층(3)을 형성한 후 상기의 소자 전면에 제1 격리산화막(5)을 도포한 다음 상기 n+매몰층(3)상의 제1 격리산화막(5)을 제거하여 콘택홀을 형성한다.Subsequently, a high concentration (n +) impurity ion implantation is performed using the gate electrode 4 as a mask to form an n + buried layer 3 as a source / drain region in the substrate 1, and then 1 After the isolation oxide film 5 is applied, the first isolation oxide film 5 on the n + buried layer 3 is removed to form a contact hole.
다음으로 상기 제1 격리산화막(5)위에 상기 콘택홀을 통해 상기 n+매몰층(3)과 접촉되는 제1 다결정실리콘층(6)을 형성한 다음 그 위에 캐패시터유전체막(7)과 제2 다결정실리콘층(8)을 차례로 형성한 후 상기의 소자전면에 제2 격리산화막(9)을 도포한다.Next, a first polycrystalline silicon layer 6 is formed on the first isolation oxide film 5 and in contact with the n + buried layer 3 through the contact hole, and then the capacitor dielectric film 7 and the second polycrystal are formed thereon. After the silicon layer 8 is formed in sequence, the second isolation oxide film 9 is coated on the front surface of the device.
이후, 상기에서 정의된 격리영역부분의 제2 격리산화막(9)을 제거하여 콘택홀을 형성한 다음 상기 제2 격리산화막(9)위에 격리영역의 콘택홀을 통해 상기 기판(1)과 접촉되는 비트라인(10)을 형성하여 디램셀을 제조하였다.Thereafter, a contact hole is formed by removing the second isolation oxide layer 9 of the isolation region portion defined above, and then contacting the substrate 1 through the contact hole of the isolation region on the second isolation oxide layer 9. The bit line 10 was formed to manufacture a DRAM cell.
이와 같이 제조된 디램셀의 등가회로도는 제2도와 같이 나타나며, 이를 설명하면 다음과 같다.An equivalent circuit diagram of the DRAM cell manufactured as described above is shown in FIG. 2, which will be described below.
제1 다결정실리콘층(6)이 셀트랜지스터의 소오스영역과 접촉하여 저장노드(Storage Node)를 형성하고, 제2 다결정실리콘층(8)은 셀커패시터의 일측전극을 플레이트노드(Plate Node)로 하여 셀을 형성한다.The first polysilicon layer 6 contacts the source region of the cell transistor to form a storage node, and the second polysilicon layer 8 uses one electrode of the cell capacitor as a plate node. Form a cell.
그러나 이와 같은 종래의 디램셀은 전하가 축절될 저장(Storage) 부분이 모두 형성된 후 비트라인이 형성되기 때문에 비트라인 콘택트가 형성되는 부분은 정합오차를 고려해 넓어지게 되고, 또한 비트라인 저장부와의 확실한 격리를 위해 저장노드의 면적이 작아져 디램셀의 고집접화에 어려움이 많았다.However, in the conventional DRAM cell, since the bit line is formed after all of the storage portions for storing charges are formed, the portion where the bit line contacts are formed becomes wider in consideration of a matching error, and also with the bit line storage portion. In order to ensure isolation, the area of the storage node has been reduced, which makes it difficult for high integration of DRAM cells.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 감안해 자기정합법으로 콘택트부분을 형성함으로써 저장노드의 면적을 확장시켜 고집적화가 용이하게 창안한 것으로서, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, in view of the above problems, the contact portion is formed by a self-aligning method, thereby expanding the area of the storage node and easily integrating the same. The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도는 본 발명에 의한 디램셀의 단면구조도로서, 이에 도시한 바와 같이 필드산화막(12)과 n+매몰층(13)이 형성된 기판(11)의 중앙위에 게이트전극(14), 제1 격리산화막(15), 질화산화물층(16)패턴이 차례로 형성되고, 상기 질화산화물층(16)위에 콘택홀이 형성된 제2 격리산화막(18)이 형성되며, 상기 제2 격리산화막(18)위에 상기 n+매몰층(13)과 접촉되는 제2 다결정실리콘층(21), 제2 격리산화막(22)이 차례로 형성되며, 상기 제2 격리산화막(22)으로부터 상기 게이트전극(14)이 측벽(23, 23')에 의해 분리되고, 상기의 소자전면에 측벽(23, 23')사이를 통해 기관(11)과 접촉되는 비트라인(24)이 형성되어 구성된다.3 is a cross-sectional structure diagram of a DRAM cell according to the present invention. As shown therein, the
이와 같이 구성되는 본 발명의 제조방법을 첨부한 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to Figure 4 attached to the manufacturing method of the present invention configured as described as follows.
제4도의 (가) 내지 (마)는 본 발명 디램셀의 제조공정도로서, 제4도의 (가)에 도시한 바와 같이 먼저, 기판(11)에 활성영역과 격리영역을 정의한 후 기판(11)의 양측에 필드산화막(12)을 형성한 다음 상기의 소자전면에 게이트용 금속층(14a), 제1 격리산화막(15), 질화산화물층(16)을 연속으로 도포한다.4A to 4D are manufacturing process diagrams of the DRAM cell of the present invention. First, as shown in FIG. 4A, first, an active region and an isolation region are defined on the
이후, 제4도의 (나)에 도시한 바와 같이 상기의 소자전면에 제1 감광막(17)을 도포하여 게이트부분을 제외한 나머지부분의 질화산화물층(16)을 제거한 다음 다시 제2 감광막을 도포한 후 남아 있는 상기 질화산화물층(16) 위에만 제2 감광막이 형성되도록 패터닝한 다음 게이트부분 이외의 상기 제1 격리산화막(15)과, 금속층(14a)을 제거하여 제1 격리산화막(15)패턴과 게이트전극(14)패턴을 형성한다.Thereafter, as shown in (b) of FIG. 4, the first photoresist film 17 is applied to the front surface of the device to remove the remaining
다음으로 제4도의 (다)와 같이 상기 게이트전극(14)과 필드산화막(12)을 마스크로하여 고농도(n+)불순물을 이온주입한 다음 상기의 소자전면에 제2 격리산화막(18)을 증착한 후 상기 n+ 매몰층(13)상의 제2 격리산화막(18)을 제거하여 콘택홀을 형성한다. 그런 다음 상기 제2 격리산화막(18)위에 상기 n+ 매몰층(13)과 접촉되는 제1 다결정실리콘층(19)을 형성하고, 그 위에 연속으로 캐패시터 유전체막(20), 제2 다결정실리콘층(21), 제3 격리산화막(22)을 증착한다.Next, as shown in FIG. 4C, ion implantation of high concentration (n +) impurities using the
이후 제4도의 (라)에 도시한 바와 같이 비트라인 형성영역을 정의한 후 정의된 부분을 에칭하여 콘택홀을 형성한 다음 제4도의 (마)와 같이 그 콘택홀 양 측면에 측벽(23, 23')을 형성하여 게이트전극(14)을 분리시키고 상기 측벽(23, 23')사이에 비트라인(24)을 형성하여 본 발명 디램셀을 제조한다.After defining the bit line forming region as shown in (d) of FIG. 4, the defined portions are etched to form contact holes, and then, as shown in (e) of FIG. 4,
이와 같은 디램셀 제조공정에 있어 비트라인 형성을 위한 콘택홀 형성시 제2 격리산화막(18)이 에칭될 때는 질화산화물층(16)이 식각제한층으로 사용되고 게이트전극(14)이 에칭될 시에는 제1 격리산화막(15)이 식각제한층으로 사용되어 콘택부분이 자기정합법으로 형성된다.In the DRAM cell manufacturing process, when the second
이상의 상세한 설명과 같이 본 발명은 저장부의 면적을 늘려주므로 셀의 크기를 줄일 수 있어 집적화를 용이하게 하는 효과가 있다.As described above, the present invention increases the area of the storage, thereby reducing the size of the cell, thereby facilitating integration.
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