KR100263470B1 - Method for fabricateing dram cell - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 디램 셀의 레이아웃도.1 is a layout diagram of a conventional DRAM cell.
제2도는 제1도의 A-A'선에 따른 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.
제3도는 제1도의 B-B'선에 따른 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of FIG.
제4도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로 제1도의 A-A'선에 따른 공정단면도.4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention according to the line AA ′ of FIG. 1.
제5도는 제4도에서 제1도의 B-B'선에 따른 공정단면도.5 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 4 to FIG. 1.
제6도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 디램 셀의 레이아웃도.6 is a layout diagram of a DRAM cell according to another embodiment of the present invention.
제7도는 제6도의 C-C'선에 따른 공정단면도.7 is a process cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 6.
제8도는 제6도의 D-D'선에 따른 공정단면도.8 is a cross-sectional view taken along line D-D 'of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11,31 : 기판 12,32 : 게이트11,31: substrate 12,32: gate
13,15,33,35,40 : CVD산화막 14,17,21,34,37,38,42 : 다결정 실리콘13,15,33,35,40: CVD oxide film 14,17,21,34,37,38,42: polycrystalline silicon
39 : 텅스텐 실리사이드39: tungsten silicide
본 발명은 디램 셀 제조방법에 관한 것으로 이는 특히 64메가급 이상의 디램 셀 제조에 적당하도록 한 비트라인 평탄화 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a DRAM cell, and more particularly, to a bit line planarization process suitable for manufacturing a DRAM cell of 64 mega or more.
종래의 디램 셀 제조 공정은 제1도의 A-A'선, B-B'선 단면도인 제2도와 제3도에 도시된 바와 같이, 기판(1)위에 게이트(2)와 게이트 측벽용 CVD 산화막(3)을 형성한 후, 비트라인 콘택을 형성하고, 평탄화를 위한 다결정 실리콘(4)을 증착한다.The conventional DRAM cell manufacturing process is a CVD oxide film for the gate 2 and the gate sidewalls on the substrate 1, as shown in FIG. 2 and FIG. After (3) is formed, bit line contacts are formed, and polycrystalline silicon 4 is deposited for planarization.
그리고 텅스텐 실리사이드(5)와 CVD산화막(6)을 차례로 증착하고, 사진 식각 공정에 의해 비트라인을 정의한 후, 비트라인 측벽을 형성하기 위한 CVD산화막(7)을 형성하고 노드 콘택을 형성한 상태에서 스토리지 노드용 다결정 실리콘(8)을 증착 및 패터닝(patterning)한다.After depositing the tungsten silicide 5 and the CVD oxide film 6 in sequence and defining the bit line by a photolithography process, the CVD oxide film 7 for forming the bit line sidewalls is formed and the node contact is formed. Polycrystalline silicon 8 for the storage node is deposited and patterned.
그러나, 상기와 같은 종래의 디램 셀 제조방법에 있어서는 제3도에 도시된 바와 같이, 필드산화막(9)위에 있는 게이트(2) 사이에도 비트라인용 다결정 실리콘(4)이 채워져 있기 때문에 비트라인과 워드라인 사이에 커다란 기생 커패시턴스가 생기고 또한 비트라인의 측벽 면적이 증가하여 비트라인과 비트라인 사이의 기생 커패시턴스 비(Cb/Cs)가 증가하여 결국 회로가 동작하는데 있어서 센스앰프의 동작을 어렵게 하는 결점이 있다.However, in the conventional DRAM cell fabrication method as described above, as shown in FIG. The large parasitic capacitance between word lines and the sidewall area of the bit line increase, which increases the parasitic capacitance ratio (C b / C s ) between the bit line and the bit line, which makes the operation of the sense amplifier difficult to operate. There is a flaw.
본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 비트라인을 형성하기 위전에 평탄화 공정을 실시하여 비트라인의 기생 커패시턴스를 줄이고 이러한 평탄화 공정과 함께 콘택을 용이하게 실시할 수 있는 디램 셀 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks. The method of manufacturing a DRAM cell which reduces the parasitic capacitance of the bit line by performing a planarization process before forming the bit line, and can easily perform a contact with such a planarization process. The purpose is to provide.
이하에서 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention for achieving the above object will be described in detail.
먼저, 제4도와 제5도는 제1도의 A-A'선, B-B'선에 따른 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로, 먼저 (A)에서와 같이 기판(11)위에 게이트(12)와 게이트 측벽용 CVD 산화막(13)을 형성하고 비트라인 콘택과 노드 콘택을 같이 정의하여 콘택 식각을 실시한다.First, FIG. 4 and FIG. 5 show an embodiment of the present invention along the lines A-A 'and B-B' of FIG. 1, and the gate 12 on the substrate 11 as in (A) first. And the CVD oxide film 13 for the gate sidewall is formed, and the contact etching is performed by defining the bit line contacts and the node contacts together.
다음에 제4도b와 같이, 다결정 실리콘(14)을 선택적으로 성장시켜 비트라인 콘택과 노드 콘택을 동시에 채우게 한다.Next, as shown in FIG. 4B, the polycrystalline silicon 14 is selectively grown to fill the bit line contact and the node contact at the same time.
이때, 제5도b에서와 같이 비트라인 콘택 부분에만 다결정 실리콘(14)이 채워지고 필드 산화막(16)위에는 채워지지 않게 한다.At this time, as shown in FIG. 5B, only the bit line contact portion is filled with the polycrystalline silicon 14 and is not filled over the field oxide layer 16. FIG.
이후, CVD 산화막(15)으로 필드 산화막(16)위의 게이트(12) 사이를 채워 평탄화를 이루게 한다.Thereafter, the CVD oxide film 15 is filled between the gates 12 on the field oxide film 16 to planarize.
그리고 (C)와 같이 CVD 산화막(15)을 적당한 두께로 에치 백하여 약 500Å정도만 남게한 후, (D)와 같이, 비트라인 콘택을 형성하고, 비트라인용 다결정 실리콘(17)과 텅스텐 실리사이드(18) 및 CVD 산화막(19)을 차례로 형성한다.As shown in (C), the CVD oxide film 15 is etched back to an appropriate thickness, leaving only about 500 GPa. Then, as shown in (D), a bit line contact is formed, and the polycrystalline silicon 17 for the bit line and tungsten silicide ( 18) and the CVD oxide film 19 are formed in turn.
다음에 (E)와 같이, 사진 식각 공정을 통해 비트라인을 정의하고, 비트라인 측벽용 CVD 산화막(20)을 형성한 후, (F)와 같이 전 표면에 정의한다.Next, as shown in (E), a bit line is defined through a photolithography process, a CVD oxide film 20 for bit line sidewalls is formed, and then defined on the entire surface as shown in (F).
이어서 제6도의 D-D'선에 따른 단면 공정을 제7도와 제8도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.Next, the cross-sectional process along the line D-D 'of FIG. 6 will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
먼저, (A)에서와 같이, 기판(31)위에 게이트(32)와 게이트 측벽용 CVD 산화막(33)을 형성하고, 노드 콘택을 정의한 후, 전표면에 약 1000Å정도의 다결정 실리콘(34)을 증착한다.First, as in (A), the gate 32 and the CVD oxide film 33 for the gate sidewalls are formed on the substrate 31, the node contacts are defined, and the polycrystalline silicon 34 of about 1000 mW is deposited on the entire surface. Deposit.
그리고 (B)와 같이, 노드 콘택부위의 다결정 실리콘만 남도록 식각하고, CVD산화막(35)을 형성하여 표면 평탄화를 시킨 다음 포토 레지스터(36)를 사용하여 비트라인 콘택을 형성하기 위한 마스크 작업을 실시한다.Then, as shown in (B), only the polycrystalline silicon of the node contact portion is etched away, the CVD oxide film 35 is formed to be surface planarized, and then a mask operation is performed to form the bit line contact using the photoresist 36. do.
다음에 (C)에서와 같이, 비트라인 콘택부분이 제거된 포토 레지스트(36)를 사용하여 CVD산화막(35)의 일정 두께로 식각한 후, 포토레지스트(36)를 제거하고, 다결정 실리콘(37)을 증착하여 CVD산화막(35)의 홈부위에 그림과 같이 다결정 실리콘(37)의 측벽을 형성한다.Next, as in (C), the photoresist 36 having the bit line contact portion removed is etched to a predetermined thickness of the CVD oxide film 35, and then the photoresist 36 is removed, and the polycrystalline silicon 37 ) To form sidewalls of the polycrystalline silicon 37 in the grooves of the CVD oxide film 35 as shown.
이와 같은 상태에서 (D)와 같이, 에치 백하여 다결정 실리콘(37)의 측벽 사이로 비트라인 콘택을 형성하고, 상기 비트라인 콘택 부이를 포함하는 전표면에 평탄화를 위한 다결정 실리콘(38)을 증착한 후 에치 백하여 원하는 높이로 낮춘다.In this state, as shown in (D), the bit line contacts are formed between the sidewalls of the polycrystalline silicon 37 by etching back, and the polycrystalline silicon 38 for planarization is deposited on the entire surface including the bit line contact buoys. After etch back, lower to the desired height.
이어서 (E)와 같이 다결정 실리콘(38)위에 텅스텐 실리사이드(39)와 CVD산화막(40)을 식각하므로 노드 콘택을 형성하고 (F)와 같이 스토리지 노드용 다결정 실리콘(42)을 증착한 후 패터닝한다.Subsequently, the tungsten silicide 39 and the CVD oxide film 40 are etched on the polycrystalline silicon 38 as shown in (E) to form node contacts, and the polycrystalline silicon 42 for storage nodes is deposited and patterned as shown in (F). .
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 먼저 제4도 및 제5도와 같은 실시예의 경우 비트라인을 형성하기 전에 다결정 실리콘(14)을 선택적으로 성장시킨 후 CVD산화막(15)으로 평탄화시키므로 비트라인 콘택 부위에만 다결정 실리콘(14)이 채워져 비트라인과 워드라인 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있음은 물론, 비트라인 콘택이나 노드 콘택을 형성하기가 쉬워진다.As described above, according to the present invention, in the case of the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, first, the polycrystalline silicon 14 is selectively grown before the bit line is formed and then flattened with the CVD oxide film 15. The polycrystalline silicon 14 is filled only in the contact portion, so that the parasitic capacitance between the bit line and the word line can be reduced, and the bit line contact and the node contact can be easily formed.
또한, 제6도 내지 제8도의 경우, 노드 콘택 부위에 패드 폴리실리콘을 형성하여 나중에 노드 콘택 형성시 게이트의 측벽 산화막을 보호해 줄 수 있으며, 비트라인 콘택 형성시 CVD산화막(35)내에 다결정 실리콘(37)의 측벽을 조정하여 사용하므로써 결국 게이트 측벽과 비트라인 콘택간의 오버레그 마진(overlag margin)을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 비트라인 형성전 CVD산화막(35)으로 평탄화하므로써 비트라인의 기생 커패시턴스를 최소화할 수 있는 효과가 있다.6 to 8, pad polysilicon may be formed in the node contact region to protect the sidewall oxide layer of the gate when forming the node contact, and the polycrystalline silicon in the CVD oxide layer 35 when forming the bit line contact. By adjusting and using the sidewall of (37), not only can an overlag margin between the gate sidewall and the bitline contact be secured, but also the parasitic capacitance of the bitline can be improved by planarizing the CVD oxide film 35 before forming the bitline. There is an effect that can be minimized.
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